ATOMÍSTICA - Estudo do átomo

I- Introdução:

Por volta de cinco séculos a.C , Demócrito e Leucipo, filósofos gregos, divulgaram a idéia de que toda matéria seria formada por partículas tão pequenas que seriam indivisíveis (á tomo).

II- Modelos atômicos:

1º Modelo- Dalton : BOLA DE BILHAR

Em 1808, o cientista inglês John Dalton publicou um livro apresentando sua teoria sobre a constituição atômica da matéria. O seu trabalho foi amplamente debatido pela comunidade científica e, apesar de ter sido criticado pelos físicos famosos da época, a partir de segunda metade do século XIX os químicos começaram a se convencer, pela inúmeras evidências, de que tal modelo era bastante plausível.Para ele, o átomo seria :

* Esfera maciça;

* Homogênia;

* Indivisível;

* Indestrutível;

Modelo atômico de Bohr :
Quando átomos são aquecidos ou submetidos a uma descarga elétrica, eles absorvem energia, que em seguida é emitida como radiação. Por exemplo, se o cloreto de sódio é aquecido na chama de Bunsen, serão produzidos átomos de sódio, que dão origem a uma coloração amarela característica na chama, produzindo linhas espectrais descontínuas em aparelhos específicos. Essa luz emitida pelos átomos podem ser estudadas em espectrômetros, verificando-se que elas são constituídas por linhas com diferentes comprimentos de onda.

*Em 1913 ,Bohr afirmou que os fenômenos atômicos não poderiam ser explicados pelas Leis da Física Clássica.
Niels Bohr, dinamarquês, contribuiu para o aperfeiçoamento do modelo atômico de Rutherford. Baseado na teoria quântica, Bohr explicou o comportamento dos elétrons nos átomos. Para Bohr, os elétrons giram em torno do núcleo de forma circular e com diferentes níveis de energia. Seus postulados:
- O átomo possui um núcleo positivo que está rodeado por cargas negativas;
- A eletrosfera está dividida em camadas ou níveis eletrônicos, e os elétrons nessas camadas, apresentam energia constante;
- Em sua camada de origem (camada estacionária) a energia é constante, mas o elétron pode saltar para uma camada mais externa, sendo que, para tal é necessário que ele ganhe energia externa;
- Um elétron que saltou para uma camada de maior energia fica instável e tende a voltar a sua camada de origem; nesta volta ele devolve a mesma quantidade de energia que havia ganho para o salto e emite um fóton de luz.

ATOMÍSTICA

3º Modelo: Rutherford : Sistema solar ou planetário (1911):

O modelo de Rutherford foi desenvolvido após a seguinte experiência. (veja a imagem).

* 1º A maioria das partículas alfa atravessou a lâmina sem sofrer desvios.

* 2º Poucas partículas atravessaram a lâmina sofrendo desvios inferiores a 90º.

* 3º Poucas partículas foram ricocheteadas.

Modelo do sistema solar:

* Núcleo - maciço e positivo.

* Eletrosfera - predomina os espaços vazios.

* Elétrons - Girando em torno do núcleo

ATOMÍSTICA

2º Modelo: Thomson - Pudim de passas:

O primeiro modelo detalhado do átomo, proposto por J. J. Thomson em 1898, baseava-se na idéia de que o átomo era uma esfera de eletricidade positiva, onde estavam submersas partículas negativas denominadas elétrons. Foi Thomson que lançou a idéia de que o átomo era um sistema descontínuo, portanto, divisível. Mas sua descrição não era satisfatória porque não permitia explicar as propriedades químicas do átomo. O modelo de Thomson foi elaborado após experiências com tubos de raios catódicos.

Raios catódicos - Feixes de cargas elética que migram ao cátodo wm direção ao ânoso.

OS ALQUIMISTAS

Muitos séculos atrás,na Europa e no Oriente,haviam homens que dedicavam suas vidas a um sonho. Transformar chumbo em ouro. ( alquimistas )
Se alguém perguntar a você de que as coisas são feitas,responda: Tudo que existe no mundo, é feito de matéria. Essa é a resposta da ciência. Tudo no mundo é matéria, arranjada nas maneiras mais diferentes. Até mesmo os nossos corpos são feitos de matéria, pele, osso, sangue,... Absolutamente tudo, é composto por pedacinhos minúsculos,impossíveis de serem vistos a olho nu.
A busca pela compreensão dos mistérios da matéria, começou a intrigar os homens na Grécia antiga. Um filosofo grego chamado Aristóteles, acreditava que tudo que havia na terra, era feito de quatro elementos: ÁGUA, FOGO,TERRA E AR. Para ele, a terra era responsável dar forma às substâncias às coisas. O fogo ,era fonte de calor e energia. O ar, representava o espaço vazio, movimentos, cheiros e sons. A água era o solvente que trazia a umidade e o equilíbrio com a mistura dos elementos. Segundo Aristóteles, a quantidade de cada um desses 4 elementos em combinação, é o que dava à matéria, suas mais diferentes aparências.
Essa idéia dos 4 elementos, foi aceita durante muitos e muitos anos. Séculos depois do grego, homens que viveram na Europa e no Oriente durante a idade média, tentaram ir além, entender melhor os mistérios da matéria. Esses homens eram os alquimistas.
Os alquimistas acreditavam que usando os poderes do fogo, seriam capazes de purificar metais e transformá-los nos mais nobres de todos: O OURO. Alquimistas de todos os lugares, passaram suas vidas atrás de uma substância mágica, capaz de transformar metais em ouro, a tão sonhada pedra filosofal. A busca era na base de tentativas e erros e exigia muita paciência. Os alquimistas acreditavam que a prática purificava não só a matéria, mas também o espírito. Além da pedra filosofal, procuravam também por uma porção mágica, o elixir da longa vida. Aquele que alcançasse os dois objetivos, ficaria rico e viveria muitos e muitos anos, uma proposta tentadora.
Claro que uma fórmula capaz de transformar chumbo em ouro, era o chamariz perfeito para achar ladrões. Durante a idade média, foram muitos os alquimistas mal intencionados que ofereceram seus serviços a reis gananciosos, que sonhavam ver seus cofres cheios de ouro. Vários alquimistas foram desmascarados e acabaram os seus dias nos castelos(sofrendo).
Na época dos primeiros alquimistas, não havia separação entre matéria e espírito. Por isso, explorar as propriedades das matérias,era também explorar os mistérios do espírito.

2007

Amanhãã: último dia de aula :S
Só quero lembrar das coisas boas que aconteceram esse ano :D
Conheci pessoas que nuuunca vou esquecer, que estarão sempre no coraçãao (L)

.. Dedico esse blog ao meu professor Eduardo Callado... Dedico também a ele tudo que aprendi sobre química, além das lições que ele dava na aula né fessÔ? Bom, só sei que professores assim a gente nunca esquece, e sei que quando tiver fazendo vestiba, lembrarei dele .. kkkkkkkkkkkkkkkkkk Mas é isso aê Callado, parabéns por esse ano tão maravilhoso e parabéns por ser essa pessoa tão especial na vida da gente :D sentiremos sua falta !
- LEMBRE-SE QUE VOCÊ É UM VENCEDOR - Te amamos! -> (8vão!)

Reações Químicas

Fatores que iniciam uma reação:
• Natureza dos reagentes;
• Energia de ativação;
• Choques efetivos.

Evidências da ocorrência de uma reação:
• Formação de precipitado
• Mudança de cor
• Liberação de gás

Classifiação das reações:
Síntese ou adição : A+B --> AB
Decomposição ou análise : AB --> A+B
Simples troca ou deslocamento : AB+C --> CB+A / AB+D --> AD+B

Fila de reatividade dos metais:
1A/2A/Al/Zn/Fe......H/Au/Ag

Fila de reatividade dos não-metais:
F/O/N/Cl/Br/I/S/C/P/H

• Reação de oxirredução:
-> Nox: número de oxidação: número de ligações que um elemento pode fazer. (Reais e Teóricas)
->Oxidação: perda de elétrons: NOX AUMENTA : agente redutor
->Redução: ganhou de elétrons: NOX DIMINUI: agente oxidante
O nox de toda substância é igual a zero.
Ex.: Cl2, O2, O3, N2, Fe(s), Zn(s)...

Ligas Metálicas

Composições e Aplicações:

•Ouro 18 quilates:


Aplicado ao ouro, o quilate é uma medida de pureza do metal, e não de peso. Um quilate de ouro é o total de seu peso dividido por 24.
18 quilates = 18/24 = 75% de ouro (também chamado de ouro 750)
Desta forma, o ouro 18 quilates tem 75% de ouro, e o restante são ligas adicionadas para garantir maior durabilidade brilho à jóia. Os elementos de liga geralmente adicionados ao ouro são o cobre e a prata, resultando em um ouro com coloração amarela.

•Bronze:

O bronze (do persa biring, cobre) é o nome com o qual se denomina toda uma série de ligas metálicas que tem como base o cobre e liga principal o estanho e proporções variáveis de outros elementos como zinco, alumínio, antimônio, níquel, fósfora, chumbo entre outros com o objetivo de obter características superiores a do cobre. O estanho tem a característica de aumentar a resistência mecânica e a dureza do cobre sem alterar a sua durabilidade.
O processo de fabricação consiste em misturar um mineral de cobre (calcopirita, malaquita ou outro) com o estanho (cassiterita) em um forno alimentado com carbono (carvão vegetal ou coque). O anidrido carbônico reduz os minerais a metais, o cobre e estanho se fundem e se ligam a percentual de estanho de 2 a 11%
De bronze foram as primeiras armas e ferramentas metálicas, também utilizado para a produção de estátuas. Material que, polido, chega ao amarelo ouro, o mais usado no campo da escultura. Sua grande popularidade se deve à sua enorme resistência estrutural, à não corrosão atmosférica, à facilidade de fundição e uma capacidade de acabamento que permite excelente polimento ou o uso de diversas cores e tipos.


•Lata:

Lata ( derivada do alemão latta ) é uma folha de ferro delgada, laminada. Também pode significar o canudo de folha para onde o algodão vai, depois de sair das cardas, nas fábricas de fiação.
A Lata de Aço é revestida eletroliticamente com estanho, chamada folha-de-flandres ou cromo, também conhecida por folha cromada.
A utilização da Lata de alumínio possui grande importância no segmento industrial, sendo utilizada principalmente no envase de bebidas. Constitui uma embalagem segura, pois protege o produto envasado mantendo suas características originais.
O aço e o alumínio são materiais totalmente recicláveis.
Todo este tipo de metal é depositado no ecoponto amarelo, isto é, no latão.

•Latão:

O latão é uma liga metálica de cobre e zinco com percentagens deste último entre 3% e 45%. Ocasionalmente se adicionam pequenas quantidades de outros elementos como (Al, Sn, Pb ou As) para potenciar algumas das características da liga.
As aplicações do latão abrangem os campos mais diversos, desde armamento, passando pela ornamentação, até tubos de condensador e terminais elétricos. São utilizados na fabricação de objetos de uso doméstico, como tachos e bacias, de instrumentos musicais de sopro e de jóias.

• Amálgama


Amálgama é um material, utilizado na odontologia, feito de uma liga de mercúrio, prata e estanho, que por ser resistente a oxidação, tem a finalidade de proporcionar a restauração dos dentes. A amálgama tem um baixo coeficiente de dilatação, possui boa estabilidade dimensional e resistência, porém possui um baixo escoamento. Devido ao fato de o mercúrio do amálgama ser absorvido pelo organismo, na Suécia, o seu uso foi proibido.
Em muitos anos, o amálgama dental vem sendo utilizado na restauração de dentes posteriores. Neste período, este material recebeu melhorias nas suas propriedades físicas e mecânicas aumentando a durabilidade e o desempenho das restaurações.
A composição básica do amálgama dental e as técnicas para a aplicação foram definidas por Black em 1895, em seguida, Souder e Peters. As partículas das primeiras ligas eram grandes e de pouca reatividade. Em 1962, Demarco e Taylor introduziram um novo formato de partículas, originando partículas esferoidais. Este formato de partículas oferece restaurações com maior resistência à compressão e tração.

Solubilidade das Bases:
Soluveis: NH4OH e Bases da 1A (Li, Na, K, Rb, Cs)
Pouco Solúveis: Ca(OH)2, Ba(OH)2, Sr(OH)2
Não Solúveis: As demais AgOH, Mg(OH)2, Fe(OH)3.

Solubilidade dos sais :D

Como saber quais soluções são solúveis e insolúveis:
É o seguinte: A primeira música você canta ao ritmo de "se essa rua fosse minha":
Os nitratos e cloratos são solúveis. Alcalinos e amônios também são. Os cloretos, os brometos, os iodetos. E os sulfatos são os que tem exceção.

E a outra música, complementando essa, é no ritmo de "o cravo e a rosa":
O cálcio, estrôncio e bário,Com sulfatos não se dissolvem, A prata, mercúrio e chumbo Produzem haletos, sais insoluveis.

Óxidos ;}

CaO : Óxido de cálcio

O Óxido de Cálcio (conhecido como "cal") é uma das substâncias mais importantes para a indústria, sendo obtida por decomposição térmica de calcário (900ºC). Também chamado de cal viva ou virgem, é um composto sólido branco.

Tem uma variedade de aplicações: argamassas para construção civil, tintas, agricultura (para corrigir acidez de solos), tratamento de água (também para reduzir acidez), tratamento de efluentes, tratamento de gases para remover enxofre, produção de aço, alumínio e outros metais (para remover impurezas), produção de vidros e cerâmicas, purificação de ácido cítrico, produtos farmacêuticos, etc.

O calcário é extraído, selecionado e moído, é submetido a elevadas temperaturas em fornos industriais num processo conhecido como calcinação que dá origem ao CaO (óxido de cálcio: cal) e CO2 (gás carbônico).

CaCO3 + Calor = CaO + CO2

Para a obtenção da cal hidratada é necessário promover a reação da cal virgem com água.
CaO(cal virgem) + H2O(água) = Ca(OH)2 (cal hidratada).

A cal virgem é classificada conforme o óxido predominante conforme a seguir:

Cal virgem cálcica: óxido de cálcio entre 100% e 90% dos óxidos totais presentes;
Cal virgem magnesiana: Teores intermediários de óxido de cálcio, entre 90% e 65% dos óxidos totais presentes;
Cal virgem dolomítica: teores de cálcio entre 65% e 58% dos óxidos totais presentes.

Outro tipo de cal muito comum no mercado é a cal hidratada. Ela é composta por um pó de cor branca resultante da combinação química dos óxidos anidros da cal virgem com a água. É classificada conforme o hidróxido predominante presente ou, melhor, de acordo com a cal virgem que lhe dá origem:
•cal hidratada cálcica
•cal hidratada magnesiana
•cal hidratada dolomítica

Aplicações da Cal nas Indústrias:
Siderúrgicas,celulose e papel,açúcar,tintas,alumínio.

Óxidos ácidos, óxidos básicos e óxidos anfóteros:

Os óxidos dos elementos fortemente eletronegativos (não-metais), como regra, são óxidos ácidos. Exceções: CO, NO e N2O.

Os óxidos dos elementos fracamente eletronegativos (metais alcalinos e alcalino-terrosos) são óxidos básicos.

Os óxidos dos elementos de eletronegatividade intermediária, isto é, dos elementos da região central da Tabela Periódica, são óxidos anfóteros.

Óxidos anfóteros: As2O3 As2O5 Sb2O3 Sb2O5 ZnO Al2O3 Fe2O3 Cr2O3 SnO SnO2 PbO PbO2 MnO2

Reações caraterísticas:
Óxido Anfótero + ácido = sal + água
Exemplos de reações: ZnO + 2HCl = ZnCl2 + H2O Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O
Óxido Anfótero + base = sal + água
Exemplos de reações: ZnO + 2KOH = K2ZnO2 + H2O Al2O3 + 2KOH = 2KAlO2 + H2O

Sais

Geralmente, no nosso dia-a-dia, costumamos chamar de sal apenas o NaCl (que usamos para salgar comida), talvez por ser o mais comum.

Então o que é SAL?

-> É toda substância(ionica) que sofre dissociação em solução aquosa, liberando pelo menos um CÁTION diferente de H+ e um ÂNION diferente de OH-.

Existem alguns sais que apresentam hidrogênio na sua composição. São os HIDROGENOSSAIS: NaHCO3 e Ca(HSO4)2...
HIDROXISSAIS: Mg(OH)Cl e Al(OH)2Br.

Uma base e um ácido: forma-se um sal e água.

Por exemplo: 2NaOH + H2SO4 --> Na2SO4 + 2H2O

CLASSIFICAÇÃO DOS SAIS:

-> Neutro: Possui em sua estrutura apenas CÁTION e ÂNION diferentes de H+ e OH-

-> Sal ácido: Possui em sua estrutura o CÁTION H+. Ex.: NaHCo3.

-> Sal básico: Possui em sua estrutura o ÂNION OH-. Ex.: CaOHCl

-> Sal misto ou duplo: Possui em sua estrutura dois CÁTIONS ou dois ÂNIONS. Ex.: MgBrCl;NaKS.

NOMENCLATURA DOS SAIS:

A nomenclatura dos sais é muito semelhante à das bases,pois ambas as funções são de origem Ionica.

REGRA: Nome de ânion seguido pelo nome do cation.

ÂNION CÁTION

K+Br- Brometo de Potássio

Ag+2S-2 Sulfeto de Prata

Na-No-3 Nitrato de Sódio

Ca2+(NO-2)2 Nitrito de Cálcio

Al3+2(So2-4)3 Sulfato de Alumínio

CLORETO DE SÓDIO: Encontrado dissolvido na água do mar ou em forma de cristais nas minas de sal (salgema). Muito útil na conservação de carnes, como componente de soro fisiológico e espessante em xampus.

FLUORETO DE SÓDIO: Presente na composição da maioria dos cremes dentais(possue ação anticárie). Ele altera a composição química do esmalte dos dentes, deixando-os mais resistentes.

CARBONATO DE CÁLCIO: Constitui o mármore, calcário, matéria-prima na fabricação de vidro,cimento e cal.Diminui a acidez do solo. É antiácido estomacal e está entre os remédios contra osteoporose.

SULFATO DE CÁLCIO: Minerais como: gipsita e anidrita. Componente do gesso e do giz escolar.

BICARBONATO DE SÓDIO: Substância ativa do sal de fruta(antiácido estomacal), utilidade como fermento de pães e bolos e alguns extintores de incêndio,como o "pó químico".

NITRATO DE PRATA: Usado na cauterização de verrugas e feridas e muito útil na obtenção de sais de prata,como o brometo e o cloreto. Utilidade em fabricação de vidros e espelhos.

NITRATO DE SÓDIO: O "salitre do Chile" é usado na fabricação de fertilizantes e do ácido nítrico, constituinte da pólvora comum e é utilizado pra conservação de carne.

Lista de sais
Acetatos são os sais do Ácido acético
Carbonatos são os sais do Ácido carbônico
Cloretos são os sais do Ácido clorídrico
Cianetos são os sais do Ácido prússico, mais conhecido por Ácido cianídrico
Sulfetos são os sais do Ácido sulfídrico
Nitratos são os sais do Ácido nítrico
Nitritos são os sais do Ácido nitroso
Fosfatos são os sais do Ácido fosfórico
Sulfatos são os sais do Ácido sulfúrico
Citratos são os sais Ácido cítrico

Indicadores

Substâncias que mudam de cor de acordo com o meio em que se encontra:

•Fenolftaleina: Se a concentração do indicador for forte, pode tomar uma cor púrpura. Também utilizada como laxante. Pode ser encontrada em forma de pequenas bolas brancas ou de forma líquida. pH:8,0/pH:10,0
Ácido: Incolor Base: Vermelho

•Alaranjado de Metila: Corante orgânico usado como um indicador ácido-base. Muda desde vermelho para pH abaixo de 3,1, até amarelo para um pH acima de 4,4 a 25ºC. É usado para titulações envolvendo bases fracas.
Ácido: Vermelho Base: Laranja

•Vermelho de Metila: faixa de pH: 4,4- 6,2
Ácido: Vermelho Base: Amarelo

•Azul de Bromotimol:
Ácido: Amarelo Base: Azul
Faixa de pH: 6,2- 7,6

Ácidos e Bases

Inúmeros processos químicos, dependem diretamente do controle da concentração de íons H+ (pH) no meio reativo, este controle pode ser feito por potenciômetros.

• Segundo Arrhenius, ácido é toda substância que em água libera o Ion H+ (H3O+)
• CLASSIFICAÇÃO:
•Quanto à presença de oxigênio:
- Hidrácidos: Não possuem oxigênio na fórmula. Ex.: H2S, Hcn...
- Oxiácidos: Possuem oxigênio na fórmula. Ex.: H2SO4, H2CO3

•Quanto ao hidrogênio ionizável:
- Monoácido: Hcl, Hno3, (H2CO3 tem dois hidrogênios na fórmula mas só libera 1).
- Diácido: H2SO4, H2S : Libera 2 hidrogênios
- Tetrácido: H4P2...

•Quanto à força:
- Para hidrácidos:
• Fortes: Hcl,Hbr,Hi
• Moderado: HF
• Fracos: H2S, Hcn...

Curiosidades

A descoberta individual dos elementos químicos, foi um pré-requisito necessário para a construção da tabela periódica.Alguns elementes químicos são da antigüidade.Quando foi descoberta cientificamente a tabela periódica: em 1669, quando o alquimista Henning Brand descobriu o fosfóro.Primeiro elemento químico a ser descoberto : o fosfóro (P), que foi o ponto de partida para a construção da tabela.Primeira classificação: Divisão dos elementos ( metais e não-metais ).Isso determinou a antecipação das propriedades dos outros elementos.A medida que o número dos elementos químicos iam sendo descobertos, os cientistas iniciaram uma investigação de modelos para reconhecer as propriedades e formar os esquemas de classificação.John Dalton foi o responsável pela lista de elementos químicos que tinham suas massas atômicas conhecidas.(inicio de século XIX).

Tabela Periódica

Tabela periódica dos elementos químicos é a disposição sistemática dos elementos em função de suas propriedades. Ela é muito útil para se prever as características e tendências dos átomos. Ela permite, por exemplo, prever o comportamento de átomos e das moléculas formadas a partir deles, ou por que certos átomos são extremamente reativos enquanto outros são praticamente inertes, etc.

Vários cientistas procuravam agrupar os átomos de acordo com algum tipo de semelhança, mas o químico russo Dmitri Ivanovich Mendeleyev foi o primeiro a conseguir enunciar cientificamente a lei que diz que as propriedades físicas e químicas dos elementos são em função periódica da massa atômica. Ele publicou a tabela periódica em seu livro Princípios da Química em 1869, época em que eram conhecidos apenas cerca de 60 elementos químicos.

A tabela periódica relaciona os elementos em linhas chamadas períodos e colunas chamadas grupos ou famílias, em ordem crescente de seus números atômicos.

Períodos
Os elementos de um mesmo período têm o mesmo número de camadas eletrónicas, que corresponde ao número do período. Existem sete períodos, cada um correspondendo a uma das camadas eletrónicas da eletrosfera/nuvem-electrónica.
Os períodos são:
(1ª) Camada K pode ter no máximo 2 elétrons;
(2ª) Camada L pode ter no máximo 8 elétrons;
(3ª) Camada M pode ter no máximo 18 elétrons
(4ª) Camada N pode ter no máximo 32 elétrons;
(5ª) Camada O pode ter no máximo 32 elétrons;
(6ª) Camada P pode ter no máximo 18 elétrons;
(7ª) Camada Q pode ter, como máximo, 2 elétrons.

Classificações dos Elementos
Dentro da Tabela Periódica, os elementos químicos também podem ser classificados em conjuntos, chamados de séries químicas, de acordo com sua configuração eletrônica:
Elementos representativos: pertencentes aos grupos 1, 2 e dos grupos de 13 a 17.
Elementos (ou metais) de transição: pertencentes aos grupos de 3 a 12.
Elementos (ou metais) de transição interna: pertencentes às séries dos lantanídeos e dos actinídeos.
Gases nobres: pertencentes ao grupo 18.