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A) Materiais b) Soluções c) Elementos químicos. a) Materiais Transformando física e quimicamente as matérias- primas é possível obter novos materiais,

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1 a) Materiais b) Soluções c) Elementos químicos

2 a) Materiais Transformando física e quimicamente as matérias- primas é possível obter novos materiais, com novas propriedades, como os plásticos, os detergentes, os medicamentos, etc. Os materiais são, assim, subdivididos em duas categorias:

3 É o tipo de material encontrado em bruto na Natureza, como por exemplo o carvão, o petróleo, os minerais, a água, o ar, as rochas, a lã ou o algodão. É o que resulta de transformações realizadas através de processos em que há intervenção humana.

4

5 medicamentos

6 Todos os materiais são formados por apenas uma substância ou mistura de substâncias. As misturas de substâncias podem ser classificadas conforme o seu aspecto é uniforme ou não uniforme. Exemplos de misturas de substâncias: ar, areia, sangue, aço, granito, manteiga, coca-cola.

7 Apresenta aspeto uniforme e não é possível distinguir, mesmo com um microscópio, os constituintes dessa mistura. Só tem uma fase. Exemplos: ar, aço e água de mesa. Apresenta aspeto não uniforme e é possível distinguir alguns ou todos os seus componentes da mistura a olho nu. Tem duas ou mais fases. Exemplos: areia, granito, coca-cola.

8 Estas misturas apresentam um aspeto homogéneo a nível macroscópico, mas têm um aspecto não uniforme quando observadas ao microscópio, são portanto heterogéneas. Exemplos: leite, manteiga e sangue.

9 Partícula base de todas as substâncias e materiais. Formado por núcleo (com protões e neutrões) e pela nuvem eletrónica (eletrões). Os átomos podem associar-se (ligar-se) das mais variadas formas, formando uma infinidade de conjuntos diferentes. Quando um átomo ganha ou perde eletrões o número de protões deixa de ser igual ao de eletrões, passando a ter carga.

10 São substâncias que apresentam um só tipo de átomo, quer a sua unidade estrutural seja átomo ou molécula. Exemplos: unidade estrutural átomo – Fe, Al, Au, Ne, He; unidade estrutural molécula – O 2, N 2, P 4, H 2. As unidades estruturais são moléculas e estas possuem, pelo menos, dois tipos diferentes de átomos. Exemplos: H 2 O, CO 2, CH 4, NH 3.

11 Unidade estrutural: átomo ou molécula. Ex.: Ne, He, O 2, N 2, O 3, P 4 Unidade estrutural: iões ou molécula. Ex.: NaCl, KBr, H 2 O, NH 3, C 6 H 12 O 6, CO 2 Ex.: Sangue, leite, nevoeiro. Ex.: Ar, aço, água potável, bronze. Ex.: Granito, areia, coca-cola.

12 Fusão Solidificação Vaporização Condensação Ponto de fusão Ponto de ebulição Sublimação

13 b) Soluções Solução – É uma mistura homogénea de duas ou mais substâncias (solvente e soluto ou solutos) que constituem uma só fase. Solvente – É o componente da mistura que satisfaz, pela ordem indicada, uma das seguintes condições: ter o mesmo estado físico da solução; maior quantidade de substância; o mais volátil.

14 Soluto – É o componente da mistura que satisfaz, pela ordem indicada, uma das seguintes condições: não ter inicialmente o mesmo estado físico da solução; ter menor quantidade de substância do que o solvente. A composição quantitativa de uma solução traduz as proporções dos constituintes que fazem parte dessa solução e pode ser expressa por relações diversas como a concentração mássica.

15 Massa de soluto Volume de solução Concentração mássica A unidade SI (Sistema Internacional) de massa é o quilograma (kg) e de volume é o metro cúbico (m 3 ). Logo, a unidade SI de concentração mássica será kg/m 3. No entanto, a unidade mais utilizada é o g/dm 3, que é equivalente a g/L.

16 1 - Considera uma solução de cloreto de sódio 2,082 g deste sal em 250 cm 3 de solução. Calcula a concentração em g/dm Ex do Manual pág. 45

17 c) Elementos químicos O modelo atómico atual considera que o átomo é constituído por: Núcleo atómico – zona mais central do átomo formado por dois tipos de partículas: protões (carga eléctrica positiva) neutrões (sem carga eléctrica) Sensivelmente a mesma massa Nuvem electrónica – zona fora do núcleo, ocupando um espaço muito maior do que o núcleo, onde se movem os electrões. Partículas com carga eléctrica negativa e com massa muito inferior à dos neutrões e protões.

18 Repare que o núcleo ocupa, apenas, 1/ do tamanho total do átomo. Se um átomo ocupasse m (10 km), o núcleo teria, apenas, 1 m. Num átomo quase tudo é espaço vazio.

19 Número atómico (Z) Cada elemento tem o seu próprio número atómico (valor inteiro) que é igual ao número de protões. Átomos de elementos diferentes têm, obrigatoriamente, número atómico diferente. Num átomo o número de protões é igual ao número de eletrões.

20 Número de massa (A) Cada átomo de um elemento tem o seu próprio número de massa que indica o número total de nucleões (protões e neutrões). O mesmo elemento pode apresentar átomos diferentes (no número de massa), pois podem ter número de neutrões diferentes (isótopos). Símbolo do elemento químico Número de massa (n+p) Número atómico (p)

21 Elemento: N.º de protões: N.º de neutrões: N.º de eletrões: Elemento: N.º de protões: N.º de neutrões: N.º de eletrões: Nota: significa que este anião tem mais 2 electrões do que protões. A carga de um ião é o saldo global entre cargas + (protões) e cargas – (electrões).

22 Existem átomos do mesmo elemento químico (mesmo Z) que apresentam diferentes números de massa por terem diferentes números de neutrões. Estes átomos são designados por isótopos (iso = o mesmo ; topo = lugar ; isótopo = o mesmo lugar na T.P.) A maioria dos elementos químicos apresenta isótopos. Exemplos de isótopos: prótio (H) deutério (D) trítio (T)

23 A massa de um átomo é quase toda devida aos nucleões. As massas de protões e neutrões são idênticas e muito pequenas ( 1,7 x kg). Logo, as massas dos átomos, em quilogramas, são valores muito pequenos. Como não é prático o uso do quilograma como unidade de massa para átomos, arranjou-se outro termo de comparação. Massa atómica relativa (A r ) – Indica o número de vezes que a massa de um átomo é maior do que a massa-padrão.

24 Massa-padrão - Atualmente o padrão de referência corresponde a 1/12 da massa do átomo de carbono-12 ( 12 C). No passado esta comparação já foi feita com o átomo de hidrogénio. A Massa atómica relativa, valor que pode ser retirado da T.P., é uma média pesada ou ponderada das massas isotópicas relativas dos isótopos desse elemento. Exemplo: A r ( ) = 6,051; Abundância relativa = 7,98 % A r ( ) = 7,016; Abundância relativa = 92,02 % A r (lítio) = 6,051 x 7,98 + 7,016 x 92,02 = 6,

25 Conhecidas as massas atómicas relativas dos átomos que constituem a molécula, é possível determinar a massa molecular relativa (M r ). Exemplo: Calcular M r do ácido sulfúrico, H 2 SO 4, considerando as seguintes massas atómicas relativas: A r (H) = 1,00; A r (O) = 16,0; A r (S)= 32,1 Resolução: M r (H 2 SO 4 ) = 2 x 1, ,1 + 4 x 16,0 = 98,1

26 Os elementos químicos atualmente conhecidos estão organizados numa tabela, Tabela Periódica, dispostos pela ordem do número atómico correspondente.

27 Período - Conjunto de elementos dispostos na mesma linha horizontal. Ao longo do período o número atómico aumenta e as propriedades dos elementos variam regular e continuamente (a T.P. tem 7 períodos). Grupo – Conjunto de elementos dispostos na mesma linha vertical ou coluna. Estes elementos apresentam comportamento químico e propriedades semelhantes (a T.P. tem 18 grupos).

28 Todas as substâncias são representadas simbolicamente por fórmulas químicas. Nas fórmulas, além dos símbolos dos elementos, figuram índices numéricos que traduzem o número de átomos de cada elemento que constitui a unidade estrutural da substância representada. Na escrita das fórmulas dos compostos iónicos, coloca-se primeiro o símbolo ou fórmula do catião e depois o símbolo ou fórmula do anião, com índices tais que a soma das cargas elétricas (que não se escrevem) seja nula.

29 Na escrita do nome do composto começa-se do anião, HO - (hidróxido), para o catião, Al 3+ (alumínio). Ficando, neste caso, hidróxido de alumínio.


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