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1 MATERIAIS APOIO INTERNET -

2 MATERIAIS «Nós somos química e o resto do Universo também» Os conhecimentos de Química são essenciais para a compreensão dos fenómenos naturais, desde a microscópica divisão celular à astronómica explosão de uma estrela.

3 1 - MATERIAIS Origem dos materiais Composição dos materiais Misturas e substâncias Unidades estruturais Estados físicos Átomos Iões

4 2 - SOLUÇÕES Solvente e solutos Composição quantitativa

5 3 - ELEMENTOS QUÍMICOS Elementos químicos Isótopos Massa atómica relativa Tabela Periódica Fórmulas químicas Massas moleculares relativas

6 1 - MATERIAIS Materiais naturais – Existem na Natureza e não são transformados pelo Homem (ex: madeira, rochas, água de nascente, e carvão). Materiais manufacturados – São fabricados pelo Homem. Podem ser de origem natural (ex: papel, algodão, lã e seda) e de origem sintética (ex: plástico, borracha, nylon e poliéster).

7 UNIDADES ESTRUTURAIS As substâncias são formadas por partículas (unidades estruturais)

8 UNIDADES ESTRUTURAIS Ferro - Átomos de ferro Diamante - Átomos de carbono

9 UNIDADES ESTRUTURAIS Água – Moléculas de água Cloreto de sódio – Iões positivos de sódio e negativos de Cloro

10 UNIDADES ESTRUTURAIS

11 ÁTOMOS Todas as substâncias são formadas a partir de átomos: Átomos > Substâncias (ex: carbono, grafite e metais) Átomos > Moléculas e iões > Substâncias Os átomos são constituídos por partículas mais pequenas (subatómicas): protões, neutrões e electrões.

12 ÁTOMOS Os protões e os neutrões encontram-se no núcleo (centro do átomo) e chamam-se nucleões. Os electrões movem-se à volta do núcleo, formando a nuvem electrónica. Protões – Partículas com carga eléctrica positiva. Neutrões – Partículas sem carga eléctrica (são neutros). Electrões – Partículas com carga eléctrica negativa.

13 ÁTOMOS

14 Carga eléctrica do núcleo (carga nuclear) = soma da carga eléctrica dos protões. O átomo não tem carga eléctrica (é neutro), porque o número de protões é igual ao número de electrões (a soma da carga eléctrica dos protões e dos electrões é zero).

15 ÁTOMOS Massa do átomo = massa dos protões + massa dos neutrões Os electrões são muito mais leves do que os protões e os neutrões (a massa dos electrões pode ser desprezada, somando-se apenas a massa dos protões e dos neutrões).

16 ÁTOMOS Tamanho do átomo (raio atómico) = tamanho da nuvem electrónica O tamanho do núcleo pode ser desprezado porque é cerca de vezes menor do que a nuvem electrónica.

17 IÕES Quando um átomo (ou conjunto de átomos) ganha electrões, forma um ião negativo (anião) com carga eléctrica negativa. Exemplos: Anião cloreto (cloro) - Cl - ­ Anião óxido (oxigénio) - O 2- ­ Anião nitrato - NO 3- ­ Anião sulfato - SO 4 2-

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19 IÕES

20 Quando um átomo (ou conjunto de átomos) perde electrões, forma um ião positivo (catião) com carga eléctrica positiva. Exemplos: Catião hidrogénio - H + Catião sódio - Na + Catião magnésio - Mg 2+ Catião amónio - NH 4 +

21 IÕES

22 IÕES POLIATÓMICOS

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24 IÕES Massa de um ião = massa do átomo ou conjunto de átomos. A massa dos electrões é muito pequena em relação à dos protões e dos neutrões.

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27 2 - SOLUÇÕES Solução – Mistura homogénea sólida, líquida ou gasosa. Numa solução existe um solvente e um ou mais solutos. O solvente dissolve outra substância. O soluto dissolve-se no solvente, quando se mistura e deixa de ser visível.

28 2 - SOLUÇÕES Solvente (fase dispersante) – Substância que está no mesmo estado físico que a solução, que se encontra em maior quantidade, ou que é mais volátil (evapora mais facilmente). Soluto (fase dispersa) – Substância que se encontra em menor quantidade ou que é menos volátil.

29 2 - SOLUÇÕES

30 Composição quantitativa – Quantidade (massa ou volume) do soluto e do solvente que existe na solução. Concentração mássica (Cm) - Massa de soluto (ex: gramas) que existe em cada unidade de volume da solução (ex: em um litro).

31 2 - SOLUÇÕES A concentração mede-se em kg/m 3 (kg m -3 ), de acordo com o Sistema Internacional de Unidades (SI). Também pode ser medida em: kg/L (kg L -1 ) ou kg/dm 3 (kg dm -3 ) g/L (g L -1 ) ou g/dm 3 (g dm -3 ) g/mL (g mL -1 ) ou g/cm 3 (g cm -3 ) 1 L = 1 dm 3 1 mL = 1 cm 3

32 3 - ELEMENTOS QUÍMICOS Os elementos químicos são os átomos. Conhecem-se 118 átomos: 90 naturais e 28 artificiais. Todas as substâncias são formadas a partir de átomos.

33 3 - ELEMENTOS QUÍMICOS Cada elemento (átomo) representa-se por um símbolo químico, que pode ter à sua esquerda o número atómico (número de protões do átomo). Ex: 1 H e 6 C

34 3 - ELEMENTOS QUÍMICOS Os átomos de um elemento têm o mesmo número de protões (mesmo número atómico) e o mesmo número de electrões. Mas o número de neutrões pode ser diferente.

35 3 - ELEMENTOS QUÍMICOS Estes átomos chamam-se isótopos e representam-se por um símbolo químico, que tem à sua esquerda o número atómico e o número de massa (número de protões + neutrões).

36 3 - ELEMENTOS QUÍMICOS Isótopos - Átomos do mesmo elemento que têm diferente número de neutrões (diferente número de massa). Nuclido - Cada tipo de átomo, com o seu número de massa e o seu número atómico.

37 3 - ELEMENTOS QUÍMICOS Quase todos os elementos químicos são constituídos por uma mistura de isótopos. Ex: 1 1 H, 2 1 H e 3 1 H Os isótopos existem em diferentes quantidades (percentagem ou abundância relativa dos isótopos) Ex: A abundância relativa dos isótopos de cloro-35 é de 75% e dos isótopos de cloro-37 é de 25%. Isto significa que numa amostra de cloro, 75% dos seus átomos são do isótopo 35 e 25% dos seus átomos são do isótopo 37.

38 3 - ELEMENTOS QUÍMICOS Massa isotópica relativa (Ar) - Número de vezes que a massa de um isótopo é maior do que 1/12 da massa do isótopo carbono-12. Ex: Ar ( 1 1 H) = 1,00 e Ar ( 2 1 H) = 2,00

39 3 - ELEMENTOS QUÍMICOS Massa atómica relativa (Ar) - Número de vezes que a massa de um átomo é maior do que 1/12 da massa do isótopo carbono-12. Unidade de massa atómica relativa - 1/12 da massa do isótopo carbono-12, cujo valor é 1u = 1,66 × 10­ -27 kg.

40 3 - ELEMENTOS QUÍMICOS Massa atómica relativa - Média ponderada das massas isotópicas relativas dos isótopos desse elemento. A média ponderada é calculada com as abundâncias relativas dos isótopos.

41 3 - ELEMENTOS QUÍMICOS


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