QUÍMICA

Química João Usberco; Philipe Spitaleri Kaufmann 1º ano ensino médio

UNIDADE 2 – COMPOSIÇÃO DA MATÉRIA CAPÍTULO 6 – DAS PRIMEIRAS IDEIAS À TEORIA ATÔMICA DE DALTON Alquimistas, Precursores dos Químicos Alquimia: Origem em torno do século lll a.C., na Alexandria (Egito). Seus estudos combinavam conhecimentos de química, física, astrologia, filosofia, arte, metalurgia, medicina, misticismo e religião; Química: A passagem da Alquimia à Química de deu por um processo lento, por mais de um século (entre XV e XVl), começou a haver um processo de padronização dos modos de pensar e trabalhar em laboratório.  Giovanni Stradano. The Alchemist's Laboratory, 1570. Laboratório de alquimista, por Johannes Stradamus, aproximadamente 1570. Palazzo Vecchio, Florença, Itália.

UNIDADE 2 – COMPOSIÇÃO DA MATÉRIA CAPÍTULO 6 – DAS PRIMEIRAS IDEIAS À TEORIA ATÔMICA DE DALTON Leis Ponderais: A partir do trabalho de Lavoisier, os químicos começaram a perceber que os fenômenos químicos apresentavam certas regularidades, as quais foi dado um tratamento matemático, o que permitiu sua expressão em forma de leis; Lei da conservação das massas: Na natureza, nada se cria, nada se perde, tudo se transforma. Lei das proporções definidas: Toda substância apresenta uma proporção em massa constante na sua composição, independente da forma como foi obtida. Lei das proporções múltiplas: Quando uma massa fixa (m) de uma substância A se combina com massas diferentes (m1, m2,...) de uma substância B originando substâncias diferentes, as massas de B apresentam entre si uma relação expressa por números inteiros e pequenos.

UNIDADE 2 – COMPOSIÇÃO DA MATÉRIA CAPÍTULO 6 – DAS PRIMEIRAS IDEIAS À TEORIA ATÔMICA DE DALTON Teoria atômica de Dalton: propôs uma teoria atômica para explicar a composição das substâncias: A matéria é constituída de pequenas partículas esféricas maciças e indivisíveis denominadas átomos; Um conjunto de átomos com as mesmas massas e tamanhos apresenta as mesmas propriedades e constitui um elemento químico;  Elementos químicos diferentes apresentam átomos com massas, tamanhos e propriedades diferentes;  A combinação de átomos de elementos diferentes, em uma proporção de números inteiros, origina substâncias diferentes; Em uma reação química, os átomos não são criados nem destruídos, são simplesmente rearranjados, originando novas substâncias. 

UNIDADE 2 – COMPOSIÇÃO DA MATÉRIA CAPÍTULO 6 – DAS PRIMEIRAS IDEIAS À TEORIA ATÔMICA DE DALTON Combinação de Átomos:  A representação gráfica de uma substância, utilizando símbolos e índices numéricos, é denominada fórmula; Moléculas: é cada unidade que constitui uma substância. BIS

UNIDADE 2 – COMPOSIÇÃO DA MATÉRIA Capítulo 7 – Alotropia Carbono: forma quatro propriedades alotrópicas: Grafite: é utilizado como lubrificante sólido e apresenta condutividade elétrica no estado sólido; Diamante: é a substância natural de maior dureza que se conhece, muito utilizado na fabricação de joias; Fulerenos: podem ter aplicações na medicina, tais como atividades antiviral, antimicrobiana e transporte de droga de efeito radioterápico; Nanotubos de carbono: em geral, apresentam alta resistência mecânica, alta flexibilidade, características elétricas e térmicas.

UNIDADE 2 – COMPOSIÇÃO DA MATÉRIA Capítulo 7 – Alotropia Oxigênio: o elemento oxigênio forma duas propriedades alotrópicas, uma delas, e a mais abundante, é o oxigênio comum (O₂) e a outra o ozônio (O₃). Enxofre: o elemento enxofre (S) forma duas propriedades alotrópicas: o enxofre rômbico e o enxofre monoclínico.  Fósforo: o elemento fósforo apresenta duas propriedades alotrópicas: fósforo branco (P₄) e fósforo vermelho (Pn).

UNIDADE 2 – COMPOSIÇÃO DA MATÉRIA CAPÍTULO 8 – EQUAÇÕES QUÍMICAS Também em equações químicas as substâncias são representadas por fórmulas. Balanceamento de uma equação química: o modo mais usado para determinar os coeficientes de uma equação é o método das tentativas: Atribuímos ao coeficiente 1 à substância ao maior número de átomos; A partir dessa substância, determinamos o coeficiente das outras substâncias; Como os coeficientes devem ser números inteiros, se algum coeficiente obtido for fracionário, devemos multiplicar todos os coeficientes por um número apropriado para eliminar as frações.

Unidade 3 – O Átomo Divisível Capítulo 9 – O Modelo de Rutherford Descobertas: Existem duas espécies de cargas elétricas denominadas arbitrariamente de positivas (+) e negativas (-); Cargas de mesmo sinal se repelem e cargas de sinais contrários se atraem; As cargas podem ser transferidas de um corpo para outro pelo contato ou por indução.   A descoberta do elétron  Raios catódicos: feixe luminoso que parte do cátodo. Elétrons: partículas de carga negativa.  A descoberta do próton  Próton: pequena partícula com carga elétrica positiva. Radioatividade: radiações que conseguem sensibilizar películas fotográficas. Tipo de onda eletromagnética. 

Unidade 3 – O Átomo Divisível Capítulo 9 – O Modelo de Rutherford O experimento de Rutherford – Geiger – Marsden O experimento permitiu, em 1911, a criação de um modelo atômico planetário semelhante ao sistema solar, o átomo seria constituído de duas regiões distintas: Uma região central que contém praticamente toda massa do átomo e apresenta carga positiva, a qual foi denominada núcleo. Uma região praticamente sem massa envolvendo o núcleo e que apresenta carga negativa, denominada eletrosfera.

Unidade 3 – O Átomo Divisível CAPÍTULO 10 – CARACTERIZAÇÃO DOS ELEMENTOS QUÍMICOS Elemento Químico é um conjunto de átomos de mesmo número atômico. Isótopo: elementos químicos podem possuir diferentes massas atômicas, apesar de possuírem propriedades químicas idênticas.  Íons: em determinadas condições, os átomos podem ganhar ou perder elétrons, originando partículas carregadas eletricamente, denominadas íons.  Os átomos, ao ganhar ou perder elétrons, originam dois tipos de íons:  Íons positivos: cátions  Íons negativos: ânions BIS A ilustração representa o modelo de retículo cristalino metálico do magnésio sólido e de seus isótopos, fora de escala e em cores fantasia.

Unidade 3 – O Átomo Divisível CAPÍTULO 10 – CARACTERIZAÇÃO DOS ELEMENTOS QUÍMICOS Íons positivos ou Cátion Os cátions formam-se quando um átomo pede um ou mais elétrons, resultando um sistema eletricamente positivo, em que o número de prótons é maior que o número de elétrons. Íons negativos ou Ânions  Os ânions formam-se quando um átomo ganha um ou mais elétrons, resultando em um sistema eletricamente negativo, em que o número de prótons é menor que o de elétrons.  BIS Representações dos modelos atômicos fora de escala e em cores fantasia.

Unidade 3 – O Átomo Divisível CAPÍTULO 11 – RADIAÇÕES E APLICAÇÕES  Tipos de radiação A tabela a seguir resume as partículas e radiações mais comuns nos processos nucleares:

Unidade 3 – O Átomo Divisível CAPÍTULO 11 – RADIAÇÕES E APLICAÇÕES  Leis da radioatividade Primeira lei "Lei de Soddy": O átomo de um elemento radioativo, ao emitir uma partícula α, dá origem a um novo elemento, que apresenta número de massa A com 4 unidades a menos e número atômico Z com 2 unidades a menos.

Unidade 3 – O Átomo Divisível CAPÍTULO 11 – RADIAÇÕES E APLICAÇÕES  Segunda lei "Lei de Soddy, Fajans e Russell" Quando um átomo de um elemento radioativo emite uma partícula β, ele se transforma em um novo elemento de mesmo número de massa, mas seu número atômico apresenta uma unidade a mais.

Unidade 3 – O Átomo Divisível CAPÍTULO 11 – RADIAÇÕES E APLICAÇÕES  Séries radioativas são o conjunto de elementos que tem origem na emissão de partículas α e β, resultando, como produto final, um isótopo estável do chumbo. Séries radioativas naturais: Série do Urano (U): Série do Actíneo (Ac): Série do Tório (Th):

Unidade 3 – O Átomo Divisível CAPÍTULO 11 – RADIAÇÕES E APLICAÇÕES Aplicações da radioatividade Geologia, Arqueologia e História: na determinação de idade de material orgânico, as plantas e os animais incorporam o isótopo, para estimar a idade de artefatos; Medicina: é muito comum introduzir no organismo uma pequena quantidade de material radioativo a fim de determinar as condições de órgãos; Agricultura, indústria e alimentação: para impedir o crescimento de agentes produtores da deterioração de alimentos, costuma-se fazer a pasteurização térmica e a conservação refrigerada.

Unidade 3 – O Átomo Divisível CAPÍTULO 11 – RADIAÇÕES E APLICAÇÕES Processos nucleares  Fusão nuclear: dois fragmentos ou dois núcleos produzidos no núcleo do Urano. A bomba atômica Em 1939, Albert Einstein, físico alemão radicado nos Estados Unidos, integrou-se à campanha promovida pelo físico Leo Szilard, que desenvolvia pesquisas para fabricar a bomba atômica.  

Unidade 3 – O Átomo Divisível CAPÍTULO 11 – RADIAÇÕES E APLICAÇÕES Efeitos da precipitação radioativa Tanto na explosão de uma bomba atômica, quando no vazamento em uma usina nuclear, é liberado um número grande de isótopo radioativo. Muitos deles apresentam meia-vida muito curtas (menos do que 15 minutos), porém alguns apresentam meia-vida muito longa, o que permite sua fixação no meio ambiente, contaminando e deixando-o radioativo por um longo período de tempo.

Unidade 3 – O Átomo Divisível CAPÍTULO 11 – RADIAÇÕES E APLICAÇÕES Reatores nucleares: é um dispositivo que permite controlar o processo de fissão nuclear. Fusão nuclear: praticamente toda a energia que a Terra recebe diariamente é proveniente do Sol, que libera essa energia por reações termonucleares. As temperaturas altíssimas no centro do Sol fornece a energia de ativação necessária para que o átomo de hidrogênio (H) se una em um processo denominado fusão nuclear.