apostila - quimica - 1 ano - 2013 - ate a pagina 25

8/17/2019 Apostila - Quimica - 1 Ano - 2013 - Ate a Pagina 25

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ITB – Instituto Técnico de Barueri “Brasílio Flores de Azevedo” - Apostila deQuímica – 1º ano - !1"

Introduço a# ue c ime n toa$car carv%o & '(ua

)i*ncia é um con+unto de con,ecimento #ue tem por o+eto.a í sc aa oserva$%o/ e0perimenta$o e ap lica$%o de .enmenos da 'lcool & ('s o0i(*nio ('s carnico

natureza/ visando criar leis/ teorias/ mod elos/ etc2

3m todos os e0emplo s apresentados/ ocorreu a .orm Assim sendo, podemos definir a Química como sendo a

novas sust4ncias2 As sust4ncias #ue se .ciência que estuda a matéria, suas transformaçes e as apresentam características di.erentes da#uelas #ue variaçes de energia delas decorrentes.

anteriormente2

Quando ocorre uma trans.o rma$%o #uímica/ novas 5as trans.orma$6es #uímicas ocorre uma

sust4ncias sur(em2 As sust4ncias .ormadas apresentar%ose+a/ uma sust4ncia modi.ica a outra2

propriedades di.erentes27ode acontecer tamém de ocorrer intera$%o entre

As sust4ncias presentes no nosso planeta +' passaram/ est%oener(ia/ como é o caso do a#uecimento do a$8

passando ou provavelmente passaram por uma

trans.orma$%o #uímica2 9amos usar como e0emplos/ os As sust4ncias iniciais envolvidas em um . pl'sticos/ metais/ colas/ tintas/ alimentos/ eidas/#uímico s%o denominadas REAGENTE/ en#uant

orrac,as/ tecidos/ .ertilizantes/ remédios/ comustíveis/sust4ncias .ormadas ap:s a rea$o s%o deno

vidros/ en.im/ tudo #ue necessitamos diariamente2PRODUTOS2 A rea$o #uímica pode ser represen

;empre #ue se produz al(o para nosso con.orto e sa8de/uma EQUAÇO QUÍMICA / o nde<

oco rre tamém a .orma$%o de resíduos2 3stes resíduosos rea(entes s%o anotados do lado e

s:lidos/ lí#uidos ou (asosos devem ser tratados para n%oos produtos s%o anotados do lado d

a(redir o meio amiente2 =s con,ecimentos cientí.icosa rea$o é representada por uma seta/ permitem #ue esses resíduos possam ser tratados/ ou se+a/

entre rea(entes e produtos2ser%o trans.ormados em outras sust4ncias #ue poder%o ter

>enericamente/ podemos escrever uma e#ua$%o #uuma nova utiliza$o2se(uinte maneira<

Transformações?3A>35T3; 7?=@T=;

@iariamente o servamos in8meras tran s.orma$6es/ como Evidências de transor!açes Q"#!icas por e0emplo/ o .erro en.erru+ando/ o amadurecimento de um.ruto/ o .ermento .azendo o olo crescer/ o (elo derretendo/ A ocorr*ncia de uma rea$o #uímica nem sempre éo em a$amento de um vidro/ o crescimento de um ve(etal/ ser p erceida2 Al(umas s: podem ser perceetc2 laorat:rios e#uipados para separar os produtos

analisar suas propriedades/ como ponto de .us%o/ ma trans.orma$%o pod e ser classi.icada em física ou euli$o/ densidade/ soluilidade/ etc2 Ap: s a detequímica 2 das propriedades dos produtos/ co mpara-se

propriedades dos rea(entes2 ;e pelo uma proprieTransor!aço #sica di.erente/ conclui-se #ue ,ouve a .o rma$%o

sust4ncias2A trans.o rma$%o é .ísica #uando o material continua sendo o as e0istem trans.orma$6es #ue s%o aco mpanmesmo2 sinais2 3stes sinais/ #ue c,amamos de evid*ncia d30emplos< #uímica/ s%o comuns no nosso dia-a-dia2

T'ua CmadeiraD 7eda$os menores CmadeiraD Eiera$%o de calo r – por e0emplo/ nas com

udan$a de cor – por e0emp lo/ '(ua san(ua s:lida C(eloD (ua lí#uida (ua (asosa contato com uma roupa co lorida/ amadur

de um .ruto2

Transor!aço $"#!ica udan$a de o dor – por e0emplo/ #uando ase estra(am2A trans.orma$%o é #uímica #uando sur(em novas Eiera$%o de ('s – por e0emplo/ comsust4ncias2 e.ervescente em '(ua/ '(ua o0i(enada.erimento2ma trans.orma$%o #uímica tamém pode ser c,amada de Eiera$%o de luz – por e0emplo/ comrea$o #uímica ou .enmeno #uímico2 madeira/ luz emitida por um va(aluForma$%o de um s:lido - por e0emplo / '(30emplos< & ar e0pirado dos pulm6es C('s car.erro & ('s o0i(*nio & '(ua .erru(em


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ITB – Instituto Técnico de Barueri “Brasílio Flores de Azevedo” - Apostilade Química – 1º ano - !1"

B!"A#$% &'()I"A*+&! (AA A! 3ntre esses cientistas/ est' o .ranc*s Antoine TA#!-%A*+&! Q/I"A! )avoisier C1GH" – 1GHD2 ;eus traal,os realiza

século J9III .oram t%o importantes #ue aconsideram o “pai da #uímica”2

@esd e #ue o ,omem primitivo aprendeu a utilizar o .o(oEavoisier .ez v'rias descoertas en#uanto tentava e

para seu ene.ício/ a oten$o de ener(ia a partir das

ener(ia das trans.orma$6es2trans.orma$6es #uímicas/ em especial as comust6 es/ temma delas deu ori(em a lei da conserva$%o das

sido .undamental para todos os seres ,umanos2Eavoisier .ez in8meras e0peri*ncias em sistema .ec 5ossa pr:pria vida depende da ener(ia proveniente da

ent%o nunca .eito por nen,um outro cientista2#ueima da (licose em nossas células2

5a época/ +' ,avia sido descoerto o ('s o0Atualmente/ entendemos as comust6es como sendo umaEavoisier relacionou a ocorr*ncia da com

trans.orma$%o #uímica em #ue um dos rea(entes é oincorpora$%o do princípio #ue .orma o o0i(*nio ao comustível/ e o outro/ o ('s o0i(*nio é o comurente2

#ue .orma o comustível2@urante al(uns séculos/ os cientistas uscaram e0plica$6es

Admitindo essa incorpora$%o/ .oi possível e0 para a ener(ia lierada nas comust6es2 ;er' #ue a maneiraaumento da massa veri.icado em al(umas comust6

como e0plicamos a comust%o atualmente é i(ual Kdisso/ desenvolvendo e0perimentos em sistema .ee0plica$%o de dois séculos atr'sL

#ue evitava o escape dos (ases produzidos para a atA resposta é n%o2 )om as pes#uisas #ue .oram .eitas/ novasEavoisier pde constatar sua ,ip:tese sore a condescoertas aconteceram/ e assim/ .oi possível modi.icar as

da massa2e0plica$6es para os diversos .ato s #ue eram oservados2)omo e0plicar a ener(ia lierada nas trans.orma$6esL

)arono & ('s o0i(*nio ('s carAté o .inal do século J9III/ muitos pensadores e0plicavama ener(ia pela teoria do %ostico 2 @e acordo com essa

1 ( " ( HH (teoria/ todos os com ustíveis seriam .ormados por matéria e.lo(ístico – uma entidade #ue no momento da #ueima

M HH ( aandonaria o corpo/ dei0ando a matéria com características ?

di.erentes2 @essa maneira/ poderia se e0plicar a #ueima dosen0o.re & ('s o0i(*nio di:0ido d

materiais2A teoria do .lo(ístico come$ou a ser aandonada #uando

" ( " ( NH (oco rreu a compara$%o das massas dos produtos .ormados23m al(uns casos ,avia o aumento da massa do s produtos/ e

M NH ( em outros/ a diminui$o da massa dos p rodutos2 7or ?

e0emp lo/ #uando se #ueima o papel/ a massa do papelF:s.oro & ('s o0i(*nio :0ido de

#ueimado é menor #ue a massa do pap el2 as #uando se#ueima uma pal,a de a$o/ on de ,' .erro/ o produto .ormado

1H ( 1N! ( OH (apresenta uma massa maior2@e acordo com a teoria/ a massa do produto deveria sempre

M OH ( ser menor/ por causa da liera$%o do .lo(ístico2 ?

Ap:s constatar e0perimentalmente # ue a ma7apel cinzas & .lo(ísticorea(entes é sempre i(ual K massa dos produtos/ E

pd e enunciar sua lei/ a lei da conserva$%o das mam P m1 diz o se(uinte<

A massa final de um recipiente fec0ado,7al,a de a$o .erro #ueimado C:0 idoD & .lo(ísticoocorrer dentro dele uma reaç2o quím

m m sempre igual 3 massa inicial 1

3stes .atos n%o .oram e0plicados na#uela época/ mas os3m outras palavras< a massa dos rea(entes é sempr

traal,os dos pensadores permitiu #ue se co n,ecessemmassa dos produtos2mel,or o s materiais e tamém o desenvolvimento de

diversas técnicas2 7ara e0plicar a produ$o de luz e calor/ EavoisieAp:s esta .ase/ muitos outros cientistas continuaram a #ue a matéria seria constituída tamém por uma uscar e0plica$6es para a ener(ia das trans.o rma$6es2 = imponder'vel C#ue n%o se pode avaliarD – o cal:riccientista #ue apresentou inova$6es e ditou um novo rumo o ('s o0i(*nio seria constituído pelo princípio Cou enas pes#uisas .oi o .ranc*s Antoine 'a"rent 'avoisier 2 o0i(*nio e a entidade cal:rico2 =correria comust%o comustível tivesse a.inidade pelo princípio )&I $A "%#!&4A*5% $A A!!A, $& )A4%I!I& incorporando este e lierando o cal:rico2 A 5%o ,' uma d ata #ue pode ser estaelecida como o início da imponder'vel/ a # uantidade de cal:rico po#uímica moderna2 5o entanto/ al(uns cientistas #ue determinada utilizando um calorímetro2viveram nos séculos J9II e J9III deram importantescontriui$es para o desenvolvimento dessa ci*ncia2


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>'s o0i(*nio M o0i(*nio & cal:rico Fazendo uso dos traal,os de Eavoisier e de rea$6eapresentada/ 7roust concluiu #ue as #uantid

etal & ('s o0i(*nio :0ido & cal:rico materiais #ue participam como rea(entes

trans.orma$%o n%o s%o ar itr'rias2 Ao contr'As e0peri*ncias realizadas em sistemas .ec,ados e o uso de trans.orma$%o #uímica envolve determinadas m

alan$as nas trans.orma$6es #uímicas .oram inova$6es #ue rea(entes/ mantendo sempre a mesma propor$o2 seriam utilizadas por outros cientistas2 palavras/ A lei das propo r$es constantes p

=utra contriui$o importante de Eavoisier .oi so re seus enunciada assim<estudos sore a .orma$%o e decomposi$o da '(ua2

ma su6st7ncia sempre apresentaEavoisier #ueimou em sistema .ec,ado o ('s ,idro(*nio2constituintes com6inados em uma proporç)olocando massas con,ecidas de ('s ,idro (*nio e de ('s

o0i(*nio/ Eavoisier pode constatar a .orma$%o de um lí#uido massa, constante e definida.incolor C'(uaD2 Até ent%o n%o se sa ia #ue a '(ua era

.ormada por ,idro(*nio e o0i(*nio2 Isto na época .oiApesar de ter sido enunciad a com ase em r

surpreendente/ pois a '(ua era considerada uma sust4nciadecomposi$o / essa lei pode ser aplicada para

simples Cimpossível de ser decompostaD2 @epois desse

rea$6es/ po r e0emplo


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a-D Qual a massa de 'cido clorídrico #ue ser' otidBicaronato )aronato (ua >'sde s:dio de s: dio carnico colocado 1! ( de ('s ,idro(*nio e "O! ( de ('

Saver' material em e0cessoL ;e sua resposta 1NO ( 1!N ( 1O ( 0indi#ue #ual o material e a massa em e0cessoa c

-D Qual a massa de 'cido clorídrico #ue ser' o tidd e "N .

colocado H ( de ('s ,idro(*nio com G1 ( de ('1NO! ( , iSaver' material em e0cessoL ;e sua resposta

indi#ue #ual o material e a massa em e0cesso-D = metal c'lcio rea(e co m o0i(*nio produzindo o :0idode c'lcio/ con,ecid o por cal vir(em2 Foram realizad as duas

T&%IA AT9I"A $& $A)T%# e0peri*ncias/ cu+o s dados incompletos constam na taela ase(uir<

3ntre 1O!" e 1O!O/ o cientista @alton props umCe0plica$%o comprovada e0perimentalmenteD co m o)'lcio & o0i(*nio cal vir(em

de e0plicar a .orma$%o e as trans.orma$6e1U H! ( 0 RN (sust4ncias podem so.rer/ e/ conse#uentemente e0e0peri*ncialeis de Eavoisier e 7roust2 3ssa teoria é .undameU V " ( z

e0ist*ncia dos 'tomos/ partículas e0tremamente pee0peri*nciaindivisíveis #ue .ormariam todas as co isas2 3s

'tomo CindivisívelD .oi dado pelos .il:so.os d@etermine os valores de 0/ V e W e cite o nome das leis

Anti(a/ aseado apenas em ar(umentos .ilos: ponderais #ue permitiram essa determina$%o2

Al(uns pontos importantes da teoria atmica do @

apresentados a se(uir<"-D = a$8car comum/ #uando a#uecido/ pode se trans.ormar

Todas as sust4ncias s%o .ormadas por 'em carv%o e '(ua2=s 'tomo s d e um mesmo elemento s%o i(uais3ssa rea$o pode ser representada da se(uinte maneira<

as suas características Cpor e0emplo/ massa e ta#uecimento =s 'tomos de elementos di.erentes s%o di.erenA$8car carv%o & '(ua

si2

As sust4ncias simples s%o .ormadas por 'tomo)om ase nessas in.orma$6es/ responda<mesmo elemento #uímico 2a-D a trans.orma$%o de "H ( de a$8car em 1HH ( de carv%oAs sust4ncias compostas Ctamém c,ir' produzir tamém #ual massa de '(uaL

compo stos #uímicos/ ou simplesmente co mpo -D ;e dese+armos oter ( de '(ua e G ( de carv%o/.ormadas por 'tomos de dois ou mais edeveremos sumeter #ual massa de a$8car a a#uecimentoL

#uímicos di.erentes/ #ue se cominam sempc-D ;e a#uecermos 1G1! ( de a$8car/ #uais ser%o as massasmesma propor$o2de carv%o e de '(ua #ue iremos oterL

tomos n%o s%o criados nem destruídosX s%

rí(idas e indivisíveis2H-D 30perimentalmente/ veri.ica-se #ue H ( de ,idro(*niocominam-se com 1 ( de carono/ produzindo 1N ( de 5as rea$es #uímicas os 'tomos se recom

metano2 Qual a massa de metano #ue ser' otida se .or colocado O ( de ,idro(*nio com "! ( de caronoL 7ara mel,or representar sua teoria atmica

?epresente a trans.o rma$%o2 sustituiu os anti(o s símolos #uímicos da al#unovos e criou símolos para outros elementos #ue

R-D ;ae-se #ue " ( de en0o.re rea(em to talmente com N con,ecidos pelos al#uimistas2de ('s o0i(*nio produzindo uma certa massa de tri:0ido de A taela aai0o mostra os símolos de al(uns el

en0o.re2 Qual ser' a massa otida de tri:0ido de en0o.re se usados pelos al#uimistas e por @alton2colocar R! ( de en0o.re com R! de ('s o0i(*nioL

N-D A amnia/ sust4ncia utilizada na .arica$%o dee0plosivos e .ertilizantes/ é otida industrialmente pelarea$o entre ('s ,idro(*nio e ('s nitro(*nio/ esse 8ltimo

e0traído do ar2)omplete a taela aai0o indicando se ,' massa em e0cesso2>'s ,idro(*nio & ('s nitro(*nio amnia & e0cesso" ( 1H ( 1G ( 000000000 Até 1O!O/ eram con,ecidos apro0imadamente R! e"! ( 1R! ( #uímicos2 7or vo lta de 1O1!/ o #uímico sueco H ( G! ( C1GG – 1OHD o r(anizou a nota$o #uímica utilessa data/ introduzindo como símo lo dos elemG-D 7ara se oter 1HN! ( de 'cido clorídrico/ colocou-se para iniciais de seus nomes latino s2 3sses símolos/ usrea(ir H! ( de ('s ,idro(*nio e 1H! ( de ('s cloro2 ,o+e/ s%o constituídos por uma ou duas letras (r'.ic;aendo-se #ue a rea$o .oi completa/ o u se+a / n%o ,ouve #ue a primeira deve ser mai8scula e a se( unda/ se0cesso de materiais/ responda< deve ser min8scula


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30emplos< 7 M 1 molécula da sust4ncia .:s.oroH

3lemento ;ímolo 3lemento ;ímolo 1 mol de moléculas da sust4ncia .:s.oro

;:dio 5a CnatriumD Winco Wn1! 7 M 1! moléculas da sust4ncia .:s.oro7ot'ssio Y CYaliumD 3n0o.re ; Csul.urD H1! mol de moléculas da sust4ncia .:s.oroFerro Ferro Fl8or F

),umo 7 C7lum umD ;ilício ;iS = M 1 molécula da sust4ncia '(ua)ore )u Ccuprum )arono ) 1 mol de mo léculas da sust4ncia '(ua=uro Au CAurumD =0i(*nio =

)'lcio )a Sidro(*nio S" S = M " moléculas da sust4ncia '(ua" mol de moléculas da sust4ncia '(ua

Ap:s a introdu$o do uso dos símolos/ .oi possívelrepresentar os elementos e as sust4ncias2

) S =M 1 molécula da sust4ncia sacarose1 1 1

1 mol de moléculas da sust4ncia sacarose !ím6olo representa o elemento químico=s símolos representam 1 'tomo ou “1 mol” de

H ) S =M H mo léculas da su st4ncia sacarosedeterminado elemento # uímico2 1 11

H mol de moléculas da sust4ncia sacarose30emplo<

5S M 1 molécula da sust4ncia am niaS M 1 'tomo do elemento ,idro(*nio "

1 mol de mo léculas da sust4ncia amnia1 mol de 'tomos do elemento ,idro(*nio

5S M moléculas da su st4ncia amnia S M 'tomos do elemento ,idro(*nio " mol de moléculas da sust4ncia amnia

mol d e 'tomos do elemento ,idro(*nio

"lassificaço das su6st7nciasFe M 1 'tomo d o elemento .erro1 mol de 'tomos do elemento .erro

As sust4ncias puras podem ser classi.icadas em si

compo stas2R Fe M R 'to mos do elemento .erroR mol de 'tomos do elemento .erro

!u6st7ncia !imples

Au M 1 'tomo do elemento ouro@alton a.irmou em sua teoria #ue sust4ncias sim1 mol d e 'tomos do elemento ouro

.ormadas pela uni%o d e 'tomos do mesmo

#uímico/ ou se+a/ 'tomos i( uais2 Assim/ as sustR Au M R 'tomos do elemento ouro) % e 7 s%o sust4ncias simples e n%o poR mol d e 'tomos do elemento ouro Hdecompostas/ dando ori(em a outras sust4nc

-1rmula rep resenta a su6st7 ncia !u6st7ncia "omposta

3m sua teoria/ @alton a.irmou #ue as sust4ncias seriam@e acordo com @alton/ sust4ncias compostas s%o .ormadas pela uni%o do s 'tomos2 Assim/ usando os

pela uni%o de 'to mos de elementos di.erentsímolos/ podemos tamém representar as sust4ncias2sust4ncias p odem passar por um process 5a .:rmula de uma sust4ncia s%o colocados os símolosdecomposi$o / ori(inando sust4ncias mais sidos elemento s #ue est%o presentes da sust4ncia e n8meros/Assim/ S =/ ) S = e 5Ss%o classi.icadaos índices de atomicidad e / #ue indicam a propor$o em #ue 1 11 "sust4ncias compostas2os 'tomos est%o presentes e #ue devem ser colocados K

direita do símolo2 S = S & =Assim/ as .:rmulas representam uma “mol cula” ou “1 mol compo sta simples simplesde moléculas” de determinada su st4ncia2

30emplos<) S = 1 ) & 11 S =1 1 1 compo sta simples composta= M 1 molécula da sust4ncia ('s o0i(*nio1 mol d e moléculas da sust4ncia ('s o0i(*nio 5S 5 & " S" compo sta simples simplesR = M R moléculas da sust4ncia ('s o0i(*nioR mol de moléculas da sust4ncia ('s o0i(*nio )a)= )a= & )=" compo sta composta composta) % M 1 molécula da sust4ncia ('s cloro1 mol d e moléculas da sust4ncia ('s cloro S = S = & = compo sta composta simples" ) % M " moléculas da sust4ncia ('s cloro" mol de moléculas da sust4ncia ('s cloro


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&8plicaço de $alton para as leis de )avoisier e (roust = n8mero colocado do lado es#uerd o da .:rmula é de coeficiente ou coeficiente estequiome

A lei de Eavoisier diz #ue/ #uand o uma rea$o #uímica é propor$o de comina$%o entre as sust4ncias2 5o

realizada em um sistema .ec,ado/ a massa dos rea(entes é rea$%o representada temos #ue a cada moléculas i(ual K massa dos produtos p resentes nesse sistema ap:s o vamo s o ter moléculas d e ('s ,idro(*nio e 1 mo

término da rea$o2 3 a lei de 7roust enuncia #ue a ('s o0i(*nio2composi$o de uma determinada sust4ncia #uímica pura é Ap:s o alanceamento .ica .'cil entender a conserv

constante/ independentemente da .onte da #ual .oi otida2 massas2 ;e os 'tomos s%o os mesmos antes e ap:@alton/ em sua teoria apresentou uma proposta em ent%o a massa tamém é a mesma2sucedida para e0plicar a lei de Eavoisier e 7roust2 @e acordo 7ara entend er a e0plica$%o do @alton para a lei dcom sua teoria/ numa rea$o #uímica ,' apenas o rearran+o vamo s usar a e#ua$%o de decomposi$o da '(ua

dos 'to mos/ ou se+a/ os 'tomos presentes nos rea(entes s%o vamo s utilizar H moléculas de '(ua2os mesmos 'tomo s presentes nos produtos2

Fazendo o uso das .:rmulas #uímicas/ podemos entender S = S & = como ocorre uma rea$o #uímica2

1º e0emplo – @ecomposi$o da '(ua utilizando as .:rmulasdas sust4ncias e tamém representando os 'tomos olin,as2

S = S & = M ,idro(*nio )omo a massa do rea(ente dorou/ para #ue se ma propor$o entre o rea(ente e os p rodutos/ devemos

M o0i(*nio aumentar o doro a massa dos produtos2 AssimH S = H S & =

)omo podemos perceer/ ,' mais o0i(*nio nos produtos#ue nos rea(entes2 7ara .azermos com #ue a rea$o .i#ue de

acordo com lei de Eavoisier/ devemos acrescentar mais umamolécula da sust4ncia '(ua no lado dos rea(entes2

S = S & = )om o e0emplo apresentado/ conclui-se #ue sempr

uma propor$o constante entre os 'tomos dos elemeconstituem a sust4ncia2 =u se+a/ tanto em

#uilo(rama ou em tonelada de '(ua/ a propor$o eelementos se cominam é a mesma2

3 como a propor$o em #ue os 'tomos est%o pre=s 'tomos de o0i(*nio est' certo/ 'tomos de o0i(*nio no sempre constante/ ent%o a composi$o da sust4nc

rea(ente e 'tomos de o0i(*nio nos produtos2 as a(ora ,'di.eren$a nos 'tomos de ,idro(*nio2 S' mais 'tomos de º e0emplo – 3#ua$%o de .orma$%o da Amn

,idro(*nio no rea(ente # ue nos produtos2 7ara acertar a

#uantidade de ,idro(*nio nos produtos/ asta colocar mais S & 5 5S M n "uma molécula de ,idro(*nio nos produtos2

M ,idro(*nio

S = S & =

)omo tem mais ,idro(*nio no produto/ pracrescentar uma molécula de ,idro(*nio no s r

S & 5 5S "

3sse arti.ício usado para .azer com #ue os 'tomos presentesnos rea(entes este+am presentes nos pro dutos é c,amado d e

BA)A#"&AT% $& &QA*5% Q/I"A.)omo representar a e#ua$%o ap:s o alanceamentoL A(ora temos mais ,idro(*nio nos rea(ente)om a representa$o co m olin,as/ percee-se # ue acrescentamos uma molécula de amnia no prmoléculas de '(ua/ produzem moléculas de ('s ,idro (*nioe 1 molécula de ('s o0i(*nio2 ;endo assim/ a representa$o S & 5 5S "correta da e#ua$%o d e d ecomposi$o da '(ua é a se( uinte


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elaçes de assa As massas atmicas de #uais#uer 'to mos podeterminadas e0perimentalmente com muita

7ara isso é utilizado um aparel,o denomin 5as ind8strias e tamém em laorat:rios/ é muito

espectrmetro de massa2importante .azer previs6es antecipadas sore as

#uantidades de rea(entes #ue se deve usar para oter

assa at:mica de um elemento determinada massa de produto23ssa previs%o s: é po ssível usando os c'lculos dasmassas e dos volumes das sust4ncias envolvidas nas So+e +' se sae #ue os 'tomos de um mesmo

rea$es #uímicas2 3m al(uns casos é necess'rio #uímico n%o s%o completamente i( uais2 3m determinar o n8mero d e 'tomos ou de moléculas das elementos #uímicos est%o na natureza co mo um

sust4ncias #ue rea(em e #ue s%o produzidas2 7ara isso/ de 'tomos com as mesmas propriedades # uímidevemos con,ecer p rimeiro a massa dos 'tomos2 com massas di.erentes2 Assim/ para calcular

as 'to mos e moléculas s%o entidades e0tremamente atmica de um elemento #uímico/ é necess'rio . pe#uenas para serem “pesadas” isolad amente2 Assim .oi média #ue leva em considera$%o a sua aund

necess'rio criar um padr%o pr:prio para poder comparar natureza2suas massas2

30emplonidade de massa at:mica ;u<

Is:topos assa atmica Aund4ncia

CaproAtualmente/ o padr%o usado para comparar a massa dos) % "R u GR["R'tomos e moléculas est' aseado no is:topo mais

"Gcomum do carono – o carono -1 C N pr:tons e N ) %"G u R[n*utro ns D/ ao #ual .oi atriuída a massa de 1 unidadesde massa atmica C u D2 )omo o elemento #uímico )loro C ) %D é const

dois is:topos/ a massa atmica CAD é detUnidade de !assa at,!ica - " ./ a !assa de docalculando-se a média ponderada das massas 0to !o de car*ono co! n1!ero de !assa i&"a% a 23 -

dos seus is:topos223 C .41= ) .oi escol,ido co mo re.er*ncia em 1N e é usado

atualmente em todos os países d o mundo2 A do elemento cloro M

- H1 u M 1/NN!RH 2 1! ( assa =olecular> ;<

M 1 pr:tonX M 1 n*utronAs sust4ncias s%o .ormadas p ela uni%o dos

@essa maneira/ a massa da “mol cula” numerN pr:tons e N n*utrons M ) M carono – 11

i(ual K soma das massas dos 'tomos #ue a con

2 " 5 2 6r7ton o" 2 nê"tron

30emplos


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assa “molecular” do sul.ato de alumínio CA Tendo a massa de um 8nico 'tomo de .erro/ % C;= D H "determinar o n8mero de 'tomo s #ue temos emA %M G u 0 M RH u

.erro puro2; M " u 0 " M N u

= M 1N u 0 1 M 1 uassa de 'tomos 58mero de 'tomos"H u "H vezes “mais pesado” #ue

- "

/"!2 1! ( ------------- 1 'tomodo carono – 1O ( ------------- y

assa molecular do Fo s.ato de amnio CC5S D 7= D " yM "/!1 2 1! 'tomosH " H 5 M 1H u 0 " M H uS M 1 u 0 1 M 1 u !u6stituindo u por grama7 M "1 u 0 1 M "1 u= M 1N u 0 H M NH u

)onsidere um 'tomo de carono21H u 1H vezes “mais pesado” #ue

assa de 1 'tomo de carono M 1 udo carono – 1

;e sustituirmos a unidad e u Cmassa de 1 'to

"onstante de Avogadro ou #@mero de (ramas/ dei0aremos de ter 1 'tomo2 Avogadro Quan tos 'tomos de carono ,' em 1 ( de ca

7ara respondermos essa per(unta/ vamos usar o

raciocínio/ lemrando #ue 1 ( M N/! 2 1!Ima(ine a se(uinte situa$%o2 9oc* receeu um (al%o de

'(ua C ! ED c,eio de olin,as de (ude2 ;upondo #ue "1( M 1 2 1( M 1 2 N/! 2 1! u.oi suscada olin,a de (ud e ten,a massa i(ual a R (/ é possível

por N/! 2 1! u "determinar o n8mero de olin,as de (ude no (al%o semter #ue contar uma de cada vezL

1 2 N/! 2 1! u N/! 2 1! 1ap " ";im2 \ s: saer a massa do (al%o com as olin,as e

alterado a ordem dos .atores2massa do (al%o vazio2 3ssa di.eren$a permite #ue se

ten,a a massa s: das olin,as de (ude2 "N/! 2 1! 1 u7odemos ent%o montar uma re(ra de tr*s simples2

R (1 olin,a de (ude

N/!21! 21 'tomo M N/!21!'tomos d e caron" "assa total dasJ olin,as no (al%o Cem (DCTotal de olin,as no 3sse processo pode ser .eito para 'tomos/ moléc

(al%oD7ara determinar o n8mero de 'tomos em determinada

Fazendo o uso do mesmo raciocínio para sumassa de um metal/ por e0emplo/ podemos usar o

'(ua/ teremos<mesmo método2

3nt%o é possível determinar #uantos 'tomos de .erro ,'assa de uma molécula de '(ua M 1O u

em O ( de .erro puroL Quais in .orma$6es s%onecess'rias para realizar esse c'lculoL ")ad a 1 ( M N/! 2 1! u

Assim como .oi necess'ria a rela$%o entre #uilo(rama e "1O ( M 1O 2 1( M 1O 2 N /! 2 1! u.oi sus(rama no caso das olin,as de (ude/ nesse caso é

por N/! 2 1! u "necess'rio a rela$%o entre (rama C(D e a unidad e demassa atmica CuD2 30perimen talmente/ os cientistas

1O 2 N/! 2 1! u M N/! 2 1! 1O uap" "determinaram a se(uinte rela$%o entre essas duas

alterado a ordem dos .atores2unidades<

"N/! 2 1! 1O ug C,DEEFCG . D uEF

"3ssa rela$%o é (eralmente apro0imad a p ara N/! 2 1! u2 N/!21! 21molécula M N/!21!moléculas de '(u" ")om essa in.orma$%o/ podemos converter a RN u Cmassa A conclus%o é a se(uinte


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= n8mero N/! 2 1! é u m .ator de convers%o entre" 5a) % M RO/R u M RO/R (]mo(rama e a unidade de massa atmica e é muitoimportante na Química2 1 &)'tion ;:dio C5a D " u M "Quando precisamos mudar do mundo microsc:pico parao mundo macrosc:pico/ esse n8mero au0ilia a realizar os Ferro CFeD RR /O u M RR/O (]m

c'lculos e previs6es2 3sse n8mero é con,ecido como4olume olar "%#!TA#T& $& A4%HA$% 2

ol A unidade de Quantidade de !u6st7ncia 3m cond i$es id*nticas de temperatura e p rvolume ocupado por um ('s é diretamente pro

\ comum durante as atividades di'rias/ usarmo s palavras K sua # uantidade de sust4ncia/ ou se+a/ ao seu#ue indicam #uantidades numéricas/ como por e0emplo/ de mol 2 Assim/ se d orarmos seu n8mero o par/ a centena/ a d8zia/ etc2 seu volume tamém ir' dorar2 5a Química n%o usamos o par/ a d8zia/ a centena/ etc/ Eo(o/ a rela$%o entre volume e o n8mero disso ocorre por#ue as entidades #uímicas C'tomos/ constante M Z 2moléculas/ íonsD s%o e0tremamente pe#uenas/ e .alar de

uma d8zia de 'tomo s/ por e0emplo/ n%o tem nen,um )omo/ em um mol de #ual#uer ('s/ o n8si(ni.icado pr'tico nas rea$es #uímicas2 "moléculas é sempre N/!21!/ um mol de #ual#)omo a "%#!TA#T& $& A4%HA$% aparece com

nas mesmas condi$es de press%o e temperaturamuita .re#u*ncia/ ela passou a receer um nome

sempre o mesmo volume2 Assim/ temos<especial< o %).

4olume molar de um g?s é o volume ocupadom %) é um n8mero de unidades i(ual K

mol de qualquer g?s, a uma determinada p"%#!TA#T& $& A4%HA$% 2

temperatura.Assim/ po r e0emplo<

= volume .oi determinado e0perimentalme1 mol de 'tomos de carono s%o N/! 0 1! 'tomos de"

considerando-se as )ondi$es 5ormais de Temcarono2 e 7ress%o C)5T7D/ ou se+a/ K press%o de 1 mol de 'tomos de alumínio s%o N /! 0 1! 'tomos de"

temperatura de G" Y C! º)D/ o #ue correspo nde alumínio21 mol de moléculas de '(ua s%o N/! 0 1! moléculas de "

30emplos'(ua21 mol de moléculas de (licose s%o N/! 0 1! moléculas"

1 mol de ('s ,idro(*nio CS D(X 9olume o cde (licose2

/H E1 mol de íons 5a s%o N/! 0 1! de íons 5a 21 & " 1&

1 mol de pares de íons ^5a _^) % _ s%o N/! 0 1! d e1& 1 - "1 mol de ('s o0i(*nio C= D" (X 9olume o pares de íons ^5a _^) % _21& 1-/H E

"1 mol de elétrons s%o N/! 0 1! elétrons2

1 mol de ('s amnia C5S D1G (X 9olume oc"30emplos<

/H E)'lcio C)aD H!/1 u H!/1 ( M N/! 2 1! 'tomos2"

"Ferro CFeD RR/O u RR/O ( M N/! 2 1! 'tomos21 mol de utano C) S DRO (X 9olume ocH 1! "(ua CS =D 1O u 1O/! ( M N/! 2 1! /H E

moléculas2>licose C) S = D 1O! u 1O! ( M N/! 2 1! "

1 mol de acetileno C) S DN (X 9olume ocN 1 N moléculas2

/H E1& ")'tion ;:dio C5a D " u " ( M N/! 2 1! íons2

Quantidade de atéria assa olar ; <

)onsidere por e0emplo/ dois lí#uidos incolore assa olar de determinada entidade química é a mesma massa – '(ua e 'lco ol/ como ilustra o massa de um mol de unidades dessa entidade química. aai0o2 A entidade química p ode ser ?tomo, molécula ou íon.30emplos


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"?lculo &stequiométrico E(erc#cios de C%asseReso%ver todos os e(erc#cios no cadernoN=o co%ocar nen+"!a res6osta nessa o%+a

Deiniço\ o c'lculo #ue permite relacionar #uantidades de rea(entes

H-D =s aro matizantes/ na sua (rande maioria/ pe produtos/ #ue participam de uma rea$o #uímica com o

a um (rupo .uncional denominado éster2au0ílio das e#ua$6es #uímicas correspondentes2= éster utirato de metila C) S =D/ #ue o

R 1! CE

ma$%/ pode ser otido pela rea$o d o 'cido Re&ras & erais 6ara o c0%c"%o este$"io!9trico C) S = D/ com metanol C)S = D2

H O CE D H C ED

a-D 3screver a e#ua$%o #uímica do processo2 ) S = & )S = ) S =H O CE D H C E D R 1!

@etermine a #uantidade de matéria Cmo lD de u30emplo< )omust%o do mon:0ido de caronometila/ ) S =/ #ue pode ser otida a partir R 1! CE Dde 'cido utírico C) S = D2CO > O CO H O C ED

3 3?< !/!H mol

-D Acertar os coe.icientes este#uiométricos da e#ua$%o#uímica2

30emplo<

3CO > O 3CO H"-D A sust4ncia ,idreto de lítio CEiSD rea(e c3 3se(undo a se(uinte e#ua$%o<

Assim voc* ter' a propor$o das #uantidades em mo l entreEiS & S = Ei=S &os participantes2 3sses coe.icientes l,e dar%o uma ideia d a C sD CE D Ca #D

rela$%o se(undo a #ual as sust4ncias se cominam2

3ssa rea$o é usada para in.lar otes salva-n'u.ra(o pressiona um dispositivo do ote/ #ue30emplo<

'(ua e uma c'psula de vidro com EiS2Ao ser pressionada/ a c'psula #uera-se e o ,idr

mol de )= est%o para 1 mol de = #ue est' para mol deimediatamente com '(ua/ lierando ('s2

)=)alcule a #uantidade de matéria CmolD de ,idreto

necess'ria para in.lar um ote de R E a ! º) e < 1 < ?< 11/R mol

c-D ontar a propor$o aseando-se nos dados e nas

per(untas do prolema Cmassa-massa/ massa-#uantidade em

mol/ massa-volume/ etc2D2dD tilizar re(ras de tr*s para c,e(ar K resposta2

Re%açes a"(i%iares HH-D ma das maneiras d e impedir #ue o dien0o.re C;=D/ um dos respons'veis pela c, u

C(D

se+a lierado para a atmos.era é trat'-lo previamA assa molar é i(ual K massa molecular em (ramas2:0ido de ma(nésio C(=D/ em presen$a de

C ;D

e#uacionado a se(uir


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-D Qual o volume de ('s o0i( *nio/ = / em m / medido HO-D Qual a massa em (ramas de uma molécula d"C (D

nas )5T7/ #ue rea(e totalmente com R! mol de :0ido de comum ou sacarose C) S = DL1 1 1ma(nésio C(= DL ?< R/NO 0 1! (-

C; D"?< RN! E ou !/RN m

"c-D Qual o volume/ em m / de di:0ido d e en0o.re/medido nas )5T7/ #ue .ornece t de sul.ato de H-D = ,ipoclo rito de s:dio C5a) %=D tem propma(nésio C(;= DL actericida e alve+ante/ sendo utilizado para cloHC; D

"?< "GO/R m piscinas e é vendido no mercado consumidor emCmistura ,omo(*neaD co mo (ua ;anit'ria/ )4n

Boa/ etc2

7ara .aric'-lo/ rea(e-se ('s cloro C)D com ,idr

s:dio C5a=SD2

) % & 5a=S 5a) % & 5 Ca #D Ca #D Ca # DHR-D = careto de c'lcio pode ser empre(ado como

(erador de ('s acetileno ao rea(ir co m '(ua2 @etermine a massa de soda c'ustica C,idr:0ido dA e#ua$%o da rea$o é< necess'ria para oter 1H Y( de ,ipoclorito d

?< 1N! Y()a) & S = ) S & )aC=SD

C; D CE D C>D C; D

)alcule a #uantidade mínima de careto de c'lcio"C)a) D/ em (ramas necess'ria para produzir R/N m de

('s acetileno/ medidos nas condi$es normais detemperatura e press%o C)5T7D2?< 1N!!! (

R!-D m amo stra do ,ormnio estradio l/ demolecular ) S = / cont*m "/! 0 1!'t

1O H

,idro (*nio2 Quantos 'tomos de carono e0istem nmassa de estradiolL

!?< /R 0 1!

HN-D A rea$o aai0o pode representar a rea$o de

neutraliza$%o do 'cido clorídrico CS) % D em e0cesso no suco

('strico pelo ,idr:0ido de ma(nésio C(C=SD D #uando sein(ere o anti'cid o leite de ma(nésia2

(C=SD & S) % () % & S =Ca #D Ca #D Ca #D C ED

Quantos mol de 'cido clorídrico podem ser neutralizados por " 0 1! íons-.:rmula de (C=SD L R1-D 5a .arica$%o de c,apas p ara circuitos ele

uma super.ície .oi recoerta por uma camada de o?< !/1 mol de S) %meio de deposi$o a v'cuo2

;aendo #ue para recorir essa c,apa .oram ne! 0 1!'to mos de ouro/ determine o custo do ou

nessa etapa do processo de .arica$%o2@ado< 1 ( de ouro M ? N/!! CBovespa 1G]!R?< ? N/OHG-D m .rasco contém O ( de cada uma das moléculas/ )=Cmon:0ido de caronoD/ ) S CetilenoD e 5 C('s H nitro(*nioD2)alcule o n8mero total de moléculas no .rasco2?< 1O 0 1! " 7


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A evoluç2o modelos at:micos

A natureJa elétrica da matéria

uito antes de tentarem descorir de #ue era .ormada a

matéria/ os .il:so.os (re(os +' tin,am constatado suanatureza elétrica2 3m N!! a2)2/ Tales de ileto oservara#ue peda$o s de 4mar/ #uando atritados/ atraíam pe#uenos

ped a$os de .ol,a2A e0peri*ncia podia ser repetida com #ual#

=serva$%o< = termo eletricidade veio de eléZtron/ # ue em)oncluiu-se #ue os raios cat:dicos eram p

(re(o desi(nava o 4mar amarelo2 constituinte de toda espécie de matéria2 =

cat:dicos passaram ent%o a ser c,amad os de 5o .inal do ;éculo J9I/ o médico billian >ilert descoriu)om a descoerta do elétron .icou constatad#ue muitos outros corpos/ #uando atritados/ ad#uiriam a

'tomo n%o é indivisível2 propriedade de atrair corpos leves2T,omson props um modelo denominad o p

7ode acontecer tamém uma repuls%o/ desde #ue os passas2 7or esse modelo/o ?tomo é uma esfera materiais se+am i(uais/ por e0emplo/ duas arras de pl'stico2 elétrica positiva, n2o maciça, incrustada de ;negativosoldstein usou aparel,a(em semel,a3m 1 OOG/ osep, o,n T,omson C1ORN – 1H!D pr*mioT,omson e oservou o aparecimento de u 5oel de Química em 1!N/ .ez uma série de luminoso no sentido opo sto ao dos elétrons2 )one0peri*ncias #ue comprovaram #ue esses .ei0es eram ent%o #ue esses .ei0es deveriam apresentar car( partículas #ue se .ormavam pela desinte(ra$%o de positiva e/ o pr:prio >oldstein os denomin'tomos2 3sse .ei0e luminoso so.ria desvio em dire$%o ao positivos ou raios canais2 polo positivo de um campo ma(nético2 Assim/ concluiu - 7osteriormente/ os raios canais passaram a ser cse #ue essas partículas possuíam car(a elétrica ne(ativa2 de pr1tons 2 &ssa partícula foi denominada elétron. 7


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?ad ia$o < ?ad ia es eletroma(n ticas de a.re#u*ncia/ sem car(a elétrica C n%o so.rem at

campo ma(néticoD2 7odem atravessar cama

c,umo de v'rios centímetros de espessura2

odelo at:mico de ut0erford

Foi o cientista 3rnest ?ut,er.ord #ue .ez e0peri*ncia #ue demo nstro u de.initivamen

deveria ser a estrutura do 'tomo2 3le c,e(ou a co#ue a mel,or maneira de estudar o 'tomo

omarde'-lo/ usando radia$es emitidas ponaturais2

?ut,er.ord usou co mo .o nte radioativa o r'd A desco6erta da radioatividade possui a propriedade de emitir/ espontanea

partículas com car(a elétrica po sitiva/ a radia

3m 1ON/ o cientista Senri Bec# uerel descoriu #ue 3ssas partículas .oram usadas como pro+éteis dal(umas sust4ncias/ em especial os minerais de ur4nio/com uma velocidade de !!!! Ym]s2

emitiam espontaneamente radia$es invisíveis capazes= material radioativo .oi colocado dentro

de impressionar uma c,apa .o to(r'.ica Cmesmoinv:lucro de c,umo Cisolante radioativoD #ue p

prote(ida por papel pretoD2ori.ício pelo #ual s%o emitidas as partículas

9eri.icou ainda #ue/ essas radia$es penetravam emori.ício estava diri(ido para uma l4mina muito

pap el e em l4minas .inas de metal2ouro2 3m toda a volta da l4mina de o uro .oi c

Al(um tempo mais tarde/ o casal 7ierre e arie )urieuma tela de sul.eto de zinco CWn;D #ue s

veri.icou #ue o t1rio apresentava essa mesma.luorescente com a incid*ncia de partículas a2

propriedade2

@evido K propriedade de emitir radia$es/ essas

sust4ncias .oram c,amadas de radioativas 2m estudo mais cuidadoso mostro u #ue as rad ia$es s%ode tr*s tipos/ con,ecidas atualmente como aCal.aD/ CetaD e C(amaD2

7osteriormente/ o cientista 3rnest ?ut,er.ord determinou

#ue o poder d e penetra %o da radia %o a em menor #ue o da radia$o 2

30peri*ncia realizada em um campo ma(néticodemonstrou #ue a radia %o a ap resenta car(a el trica

positiva/ a radia %o apresenta car(a el trica ne(ativa e#ue a radia %o n%o apresenta car(a elétrica2

?ut,er.ord oservou #ue<

- al(umas partículas retrocediam ao se c,oca

l4mina de ouroX- a maior parte das p artículas atravessava a l4

ouro sem so.rer nen,um desvioX

- al(umas partículas atravessavam a l4mina d

eram desviadas2

)omo era previsto/ a maioria das partícula

atravessava a l4mina de ouro sem so.rer d3ntretanto/ o #ue n%o se esperava era o .ato de

?esumo das características das radia$es partículas a so.rerem (randes desvios e o retrocederem2?adia$o a< 7artículas positivas #ue possuem ai0a ?ut,er.ord .icou surpreso com os resultadvelocidade/ #uando comparada com outros tipos de e0peri*ncia/ principalmente em rela$%o Ks partícradia$es2 3ssas partículas podem ser arrad as retrocediam2.acilmente por l4minas .inas de v'rios metais2 A partir das inesperadas oserva$6es/ ?ut,concluiu #ue


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com o n8cleo de um dos 'tomos constituintes da l4mina/ =utra crítica .eita ao modelo de ?ut,er.ord .oiela ricoc,eteiaX .ato de n%o ser possível o elétron (irar ao- no 'tomo e0istem (randes espa$os vazios< a maior n8cleo positivo sempre a uma mesma dist4n

parte das partículas atravessa a l4mina de ouro sem partículas com car(as opostas se atraem/ sendso.rer desvios2 3ssa re(i%o .oi denominada eletrosfera X pr:tons e elétrons deveriam .icar +untos2

- o n8cleo apresenta car(a positiva/ ou se+a/ pr:ton< =utros cientistas vieram posteriormente a e0pl#uando a partícula a/ #ue positiva/ passa perto do .ato2

n8cleo / é repelida por eleX a re(i%o dos espa$os vazios é \ importante ressaltar #ue os modelos atmicne(ativa e nela encontram-se os elétrons/ #ue (irariam so.rendo uma evolu$o/ e muito devemos aos em movimento circular ao redor do n8cleo2 pes#uisadores de todo o mundo/ #ue através

estudos conse(uiram desvendar a estrutura d

3sses con,ecimentos permitem #ue os #uímico produzir in8meras sust4ncias #ue usamos pa

sa8de e con.orto2

(rincipais características das part

at:micas

7artícula assa

?elativa

3létron 1]1OH!@esprezível

7r:ton 1 & 1

5*utron 1 !

)ontando as partículas a #ue atravessaram a l4mina deE(erc#cios de C%asse

ouro e as partículas a #ue ricoc,et earam/ ?ut,er.ordReso%ver todos os e(erc#cios no caderno

concluiu #ue o 'tomo seria 1!!!! vezes maior #ue on8cleo 2

R-D Quando sur(iu e #uem criou o primeiro

cientí.ico do 'tomo / isto é/ o modelo as-al0as na teoria de ut0erford resultados e0perimen taisL

5a se#u*ncia dos estudos/ constatou-se a e0ist*ncia de

n8cleo s com mais de um pr:ton2 3sse .atocompro meteria a estailidade do n8cleo/ pois car(as

i(uais se repelem2 7ara e0plicar a estailidad e do n8cleo/ R"-D ?ut,er.ord .oi o respons'vel pela ma?ut,er.ord p rops a e0ist*ncia de mais uma partícula no contriui$o para desvend ar a estrutura atmn8cleo do 'tomo2

acordo com seu modelo/ o 'tomo é constituídA e0ist*ncia dessa nova partícula s: .oi co mprovada ul(ue os itens em verdadeiro ou .also 2e0perimentalmente em 1" pelo cientista ),ad icZ/ C D uma estrutura muito compactada de p#ue as denominou nêutrons 2 elétrons2Assim / o modelo at mico atual é o mo delo de C D elétrons mer(ul,ados em uma re(i%o e0tre?ut,er.ord/ mas com a inclus%o dos n*utrons2 pe#uena2

C D um n8cleo de massa desprezível comparaMode%o at,!ico a t"a% massa do elétron2

C D uma re(i%o central muito (rande e carre(car(as ne(ativas2

C D um n8cleo positivo e muito pe#ueno rod

elétrons em :r itas circulares2

(rincipais características do ?to= cientista oseleV perceeu durante suas e0p#ue o co mportamento de cada elemento #u ímicrelacionado co m o n8mero de pr:tons e0istAtualmente +' .oram d escoertas mais de 1!! partículas n8cleo2 Assim/ o n8mero de pr:tons é a pno 'tomo/ mas #ue n%o apresentam import4ncia para o característica de um elemento #uímico/ senestudo da #uímica no ensino médio2 denominado n@mero at:mico 2 7


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#@mero at:mico ; P N o" A 5 n8meros atmicos di.erentes indicam 'tomos com propriedades #uímicas di.erentes/ sendo/ portanto/

elementos #uímicos di.erentes2 ;endo o n8mero de pr:ton e o n8mero de n*un8mero inteiro/ o n8mero de massa é sempre um

A taela aai0o apresenta o n8mero atmico de al(uns inteiro2elementos #uímicos e seus símolos2

30emplos< 58mero 3lemento ;ímolo a-D Qual o n8mero de massa de um 'tomo de .eatmico #uímico ND com "! n*utrons L1 Sidro(*nio S

Sélio Se

" Eítio Ei

H Berílio Be

R Boro BN )arono ) -D m 'tomo de s:dio CW M 11D apresenta n8G 5itro(*nio 5 massa i(ual a "2 Quantos n*utrons e0istem no nO =0i(*nio = 'tomo de s:dio L

Fl8or F

1! 5enio 5e

11 ;:dio 5a

1 a(nésio (1" Alumínio A %

c-D m 'tomo de c,umo apresenta n8mero d1H ;ilício ;ii(ual a 1! e 1O n*utrons2 Qual é o n8mero at

1R F:s.oro 7 'tomo de c,umo L1N 3n0o.re ;

1G )loro ) %1O Ar(nio Ar

1 7ot'ssio Y ! )'lcio )a

&lemento químico M o conKunto formado por\ om lemrar #ue um 'tomo é um sistema que apresentam o mesmo n@mero at:mico ; eletricamente neutro/ pois o n8mero de pr:tons é i(ual

ao n8mero de elétrons2 Atualmente s%o co n,ecidos o.icialmente 11 eAssim< W M p M eX onde W M n8mero atmicoX p M n8mero #uímicos/ sendo #ue s%o considerados naturde pr:tonsX e M n8mero de elétrons2 demais s%o produzidos arti.icialmente27ortanto/ ao ser .ornecido o n8mero at mico de um 5a Taela 7eri:dica/ os elementos #uímic'tomo/ temos tamém seu n8mero de elétrons2 dispostos na ,orizontal/ da es#uerda para a di

ordem crescente de n8mero atmico consecut30emplo< Ficou estaelecido pela I7A) C ni%o Internac= W M OX p M OX e M O Química 7ura e Aplicada D/ #ue devemos indicar

símolo do elemento #uímico/ o n8mero atmFe W M NX p M NX e M N n8mero de massa da se( uinte maneira<

Au W M GX p M GX e M G

A( W M HGX p M HGX e M HG

30emplos


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e-D ?epresente um 'tomo de .erro C Fe D #ue tem =s is:topo s apresentam as mesmas proprin8mero atmico C W D i(ual a N e n8mero d e massa C A D #uímicas Crea(em da mesma maneiraD e di(ual a RN2 propriedades .ísicas C 7onto de .us%o/ 7onto d

e @ensidadeD2

=s is:topos s%o identi.icados pelos seus ren8meros de massa/ com e0ce$%o do ,idro(*n

.-D ?epresente um 'tomo d e zinco C Wn D #ue tem n8mero)ésio – 1"G

atmico C W D i(ual a N e n8mero de massa C A D i(ual aRN2

)oalto – N!

tomos !emel0antes 3str ncio – !

5o início do ;éc2 JJ/ e0peri*ncias realizadas por A maior parte dos is:topos é arti.icial/ e mu

al(uns cientistas mostraram #ue um mesmo elemento produzidos para serem usados na medicina/ c

#uímico pode ter uma mistura de v'rios 'tomos com ume0emplo/ na rad ioterapia/ na radio(ra.ia e

mesmo n8mero atmico/ mas com di.erentes n8meros dedia(n:sticos de al(umas doen$as2

massa2 3sses 'tomos s%o denominados de is1topos 2Isso é possível devido ao .ato de #ue muitos is:radioativos/ ou se+a/ emitem radia$o #ue s: p

Is1to pos !2o ? tomos q ue apresentam o mesmo n@merocaptadas por e#uipamentos so.isticado s2

at:mico e diferentes n@mero s de massa .30emplos

Iso M mesmo)r mio – R1 3studo das ,em'ceasTopo M lu(ar “ na Taela 7eri:dica”

Iodo -1"1 3studo da tireoideAl(uns e0emplos de 'tomos is:topos2

T'lio – !1 apeamento do cora$%oIs7to6os do +idro&ênio

Tecnécio – apeamento de cérero/ .í(aM ,idro(*nio leve ou pr:tio /OR [

cora$%o

M ,idro(*nio pesado ou deutério !/!1R [

M trítio ou tritério 1! [-G

Is:aros< s%o 'tomos #ue apresentam o mesmo de massa C A D/ mas di.erentes n8meros atmi

Is7to6os do ca r*o no Iso M mesmoBaro M massa

M carono – 1 /O [

M carono – 1" 1/11 [

M carono – 1H tra$os

Is:tonos< ;%o 'tomos #ue apresentam o mesmoIs7to6os do c%orode n*utro ns C n D/ di.erentes n8meros at

di.erentes n8meros de massa2M cloro – "R GR [Iso M mesmoTono M press%o “e0ercida sore os pr:tonM cloro – "G R[ compact'-los”Is7to6os do "r@nioM ur4nio – "RM ur4nio – "NM ur4nio – "O 7


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E(erc#cios de C%asse on é a espécie #uímica #ue ap resenta o n8mReso %ver todos os e(erc#cios no caderno pr:tons di.erente do n8mero elétrons2

=serve<

RH-D )onsidere a representa$o< perde elétrons p P e M c'

tomo neutro= 'tomo assim representado apresenta #uanto s CasD<7 M e

a-D pr:tons L 2222222222>an,a elétrons e P p M 4

-D n*utrons L 222222222222

c-D elétrons L 2222222222"?tion ou /on positivo

d-D partículas nucleares L 2222222222

=s c'tions .ormam-se #uando um 'tomo perde-D partículas na parte peri.érica do 'tomo L 2222222222 mais elétrons/ resultando um sistema eletri

positivo/ pois o sistema .ica com mais pr:ton.-D partículas com car(a elétrica positiva L 2222222222 elétrica positivaD do #ue elétrons Ccar(a el

ne(ativaD2(-D partículas com car(a elétrica ne(ativa L 2222222222 30emplos<

,-D partículas sem car(a elétrica L 222222222 5a p erde 1 el ét ro n1 1

i-D partículas “sem massa” L 222222222 p M 11 C & D p M 11 C & De M 11 C - D e M 1! C - D

+-D partículas .undamentais #ue .ormam um 'tomo deste

elemento L 22222222)ar(a elét2 total M ! )ar(a elét2 total

= s:dio C5a D é um c'tion monovalenteRR-D As tr*s partículas .undamentais #ue .ormam o

'tomo s%o< pr:tons/ n*utrons e elétrons2)onsidere um 'tomo de um elemento J #ue é .ormado

( p erde elé t ron s por 1O partículas .undamentais e #ue neste 'tomo/ o 1

n8mero de pr:tons é i(ual ao n8mero de n*utrons2 Qual é p M 1 C & D p M 1 C & Da mel,or maneira de indicar o n8 mero atmico e n8meroe M 1 C - D e M 1! C - Dde massa para o elemento J L

)ar(a elét2 total M ! )ar(a elét2 total

= ma(nésio C(D é um c'tion ivalente

RN-D 7ode-se a.irmar #ue a massa da eletros.era d e um'tomo é desprezível em rela$%o K massa do seu n 8cleoL

30pli#ue2A% A perd e " el ét ro ns

1" 1 "

p M 1" C & D p M 1" C & De M 1" C - D e M 1! C - D

RG-D 7or #ue o modelo de ?ut,er.ord n%o pode ser considerado de.initivo L )ar(a elét2 total M ! )ar(a elét2 total M "&

= alumínio CA %D é um c'tion trivalente Rnion ou /on negativo /ons =s 4nions .ormam-se #uando um 'tomo (an,=s 'tomos apresentam a capacidade de (an,ar ou perder mais elétrons/ resultando um sistema eletrielétrons/ .ormando sistemas #ue n%o s%o eletricamente ne(ativo/ pois o sistema .ica com mais elétronneutros/ ou se+a/ 'tomos carre(ados eletricamente2 elétrica ne(ativaD do #ue pr:tons Ccar(a el3ssas espécies #uímicas s%o denominadas íons 2 positivaD230emplos< 7


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(an,a 1 elétronF F N!-D ?epresente um determinado o 'tomo J .or1 -

HR pr:tons/ G n*utrons e H" elétrons2

p M C & D p M C & De M C - D e M 1! C - D

)ar(a elét2 total M ! )ar(a elét2 total M 1-

F1-= .luoreto é um 4nion monovalente N1-D = n8mero de elétrons do c'tion Jé i(u

pr:tons do 'tomo /̀ #ue/ por sua vez/ é is(an,a elétrons= =-O O 'tomo b/ #ue apresenta n8meros atmicos e d

respectivamente/ "N e OH2 Qual o n8mero at p M O C & D p M O C & D

'tomo J Le M O C - D e M 1! C - D

)ar(a elét2 total M ! )ar(a elét2 total M -

= -= :0ido é um 4nion ivalente O

(an,a " elétrons 5 5"-G G

N-D 7reenc,a a taela/ saendo #ue< W M p M G C & D p M G C & D atmicoX p M n8mero de pr:tonsX e M n8mero dee M G C - D e M 1! C - D n M n8mero de n*utronsX A M n8mero de mass

)ar(a elét2 total M ! )ar(a elét2 total M "-

5" -= nitreto é um 4nion trivalente G

As espécies 5a / ( / A % / F / = e 5 s%o1 & & "& 1- - "-

isoeletrnicas/ ou se+a/ apresentam o mesmo n8mero de

elétrons2

E(erc#cios de C%asseReso %ver todos os e(erc#cios no caderno

1-RO-D m íon J tem 1 O elétrons e ! n*utrons2 Qual a

maneira correta de representar o 'tomo neutro J L

R-D 3m al(uns 0aropes contra a tosse/ usa-se o 4nion

monovalente derivado do 'tomo de e/ no tratamento

de dist8rios da tireoide/ é utilizado o 'to mo de 2

)onsiderando os 'tomos de e / se .az as

se(uintes a.irma$6es<I2- ;%o 'tomos is:topos2

II2- ;%o 'to mos #ue apresentam o mesmo n8mero de pr:tons e elétrons2III2- ;%o 'tomos #ue apresentam o mesmo n8mero den*utro ns2 &studo da &letrosfera9I2- o s 4nions monovalentes do iodo-1G e iod o-1"1apresentam R elétrons2 = modelo atmico de ?ut,er.ord .oi muito criticQuais a.irma$6es s%o corretasL Física cl'ssica/ pois se os elétrons (iravam aon8cleo/ eles deveriam perder ener(ia e seriam pelo n8cleo2 ;: #ue d e acordo com o mo?ut,er.ord/ os elétrons (iram ao redor do n8cledist4ncia muito (rande do n8cleo2 7


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@everia ,aver uma e0plica$%o #ue +usti.icasse essemodelo2

Foi o cientista dinamar#u*s 5iels Bo,r C1OOR – 1ND/#ue através de seus estudos sore espectros atmicos

e0plicou o comportamento dos elétrons ao redor don8cleo 2

Eevando em considera$%o o odelo de ?ut,er.ord / Bo,r elaorou uma teoria #ue a.irma o se(uinte<- =s elétrons descrevem ao redor n8cleo :ritas

circulares/ com ener(ia .i0a e determinada/ c,amadas:ritas estacion'rias2

Apesar de e0plicar al(uns .atos relacionados cda luz/ o mo delo de Bo,r apresentou al(uma- =s elétrons movimentam-se nas :ritas estacion'rias e/

como po r e0emplo/ o #ue .az com #ue o elétrnesse movimento/ n%o emitem ener(ia espontaneamente2

ener(ia constante2Assim/ o modelo de ?ut,er.ord precisou ser apr- Quando um elétron recee ener(ia su.iciente doe0terior/ ele salta para outra :rita2 Ap:s receer essa

A primeira altera$%o .oi proposta pelo cientistaener(ia/ o elétron tende a voltar K sua :rita ori(inal/Arnold ;ommer.eld C 1ONO – 1R1D/ ao propodevolvendo a ener(ia receida na .orma de luz ou calor2elétrons/ além das :ritas circulares/ descrevemA ener(ia receida e devolvida é i(ual K di.eren$a das

elípticas ao redor do n8cleo2ener(ias das :ritas em #ue o salto ocorreu2@esse modo/ admitiram-se :ritas circulares =s diversos estados ener(éticos/ para os elétrons/ .oram

elípticas de di.erentes e0centricidades C mais ac,amados de camadas ou níveis de energia 2 =s níveisou menos ac,atadasD e co m di.erentes contde ener(ia s%o numerados a partir do n8cleo/ como

ener(ia2mostra o desen,o a se(uir<

;%o con,ecidos atualmente sete níveis CnD ener(éticos # ue

podem ser e0pressos com as letras Y/ E/ / 5/ =/ 7 e Q oucom n8meros inteiros2

5ível 1 " H R N G)amada Y E 5 = 7 Q

3ner(ia )rescente=s níveis ener(éticos apresentam rela$%o com as cores daluz visível<

vermel,o/ alaran+ado/ amarelo/ verde/ azul/ anil/ violeta

3ner(ia )rescente

= desen,o a se(uir representa o #ue ocorre com um elétron

ao receer ener(ia de al(uma .onte e0terna2

3lementos #uímicos di.erentes possuem eledi.erentes2 Assim/ é possível identi.icar um

#uímico através de um ensaio denominado c,ama2 5este teste os elementos s%o identi.ica

retorno dos elétrons #ue ori(inam cores di#uando su metidos a um a#uecimento/ usando u platina ou ní#uel-crmio2= desen,o a se(uir rep resenta o #ue ocorre com umelétron #uando o elétron come$a a perder a ener(iareceida2 7


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% modelo at:mico atual

)om o sur(imento do princípio de Seisen er(/ os

modelos de Bo,r e ;ommer.eld – #ue indicavam :ritasde.inidas para os elétrons/ ou se+a/ uma lin,a circular ou

elíptica/ sore a #ual o elétron se d eslocaria/ semostraram inade#uados/ por ser impossível a

determina$%o da tra+et:ria dos elétrons2Torna-se mais ade# uado .alar em re(i6es de m'0ima

proailidade de se encontrar determinado elétron/ isto é/re(i6es d e m'0ima densidade eletrnica2 5%o se a.irma

#ue/ em dad o instante/ o elétron e.etivamente est' em um ponto determinado2 #o m?8imo, podemos delimitar aregi2o de m?8ima pro6a6ilidade de encontrar determinado elétron. &ssa regi2o é denominada%BITA) do elétron.

#íveis e !u6níveis de energia

Quando Bo,r enunciou seus postulados/ su( eriu uma

.:rmula p ara a determina$%o do raio da :rita circular2

So+e n%o tem mais sentido .alar em raio d a :rita e ainterpreta$%o d o mesmo seria< a dist4ncia mais prov'veldo elétron ao n8cleo2)on.orme demonstrado por ;ommer.eld/ cada nível deener(ia é constituído por um ou mais suníveis e estes

s%o desi(nados pelas letras s/ p/ d/ ./ (/ ,/ i 2222

Atualmente/ nos 11 H elementos #uímicos/ s%ocon,ecidos apenas os suníveis s/ p/ d/ .2 =s demais s%o

$istri6uiço dos elétrons na eletrosferapenas te:ricos e ser%o utilizados com a produ$o deoutros elementos #uímicos2 ?tomosA ordem de ener(ia crescente dos suníveis é a se(uinte<

A distriui$o dos elétrons na eletros.era de us p d . .oi p roposta por )inus (auling e é denconi&"raço e%etr,nica 2 =s elétrons o

Através de dedu$es matem'ticas e de oserva$6es eletros.era sempre da maneira mais est'vel/ oue0perimentais/ concluiu -se #ue o n8mero m'0imo de posi$o de menor ener(ia possívelX assim/ os

elétron em cada su nível é o se(uinte< sempre ir%o ocupar os suníveis menos ener(étestiverem disponíveis2 A essa situa$%o do elétro

s M elétrons s 222222 s1 ele apresenta a sua menor ener(ia/ Einus 7aulin

nome de estado "nda!enta% 2 p M N elétrons p 222222 p1 N

A ordem crescente de en er(ia dos suníved M 1! elétrons d 222222 d1 1 ! determinada matematicamente e é a se(uinte<

. M 1H elétrons . 222222 . 1 1H/

;ommer.eld tamém deduziu o n8mero de suníveis em Apesar de ser po ssível determinar matematicacada nível/ sendo #ue o 1º nível C Y D possui apenas umordem crescente de ener(ia/ para distriuir ossunível K partir do sunível menos ener(ético2 = º nos 'tomos é mais comum o uso de um dnível C E D possui suníveis K partir do sunível menos c,amado de $iagrama de )inus (auling ener(ético / e assim sucessivamente2Assim/ podemos saer tamém o n8mero m'0imo deelétron por nível2=serve a taela< 7


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$iagrama de )inus (auling ; ordem crescente deenergia dos su6níveis <

Através da distriui$o dos elétrons podemos determinar o n8mero de elétrons #ue o 'tomo apresenta na 8ltima

camada2 A 1%ti!a ca!ada ener&9tica o" n#ve%ener&9tico 9 c+a!ado de ca!ada de va%ência o" n#ve%de va%ência) e se"s e%9trons s=o c+a!ados de e%9tronsde va %ência 2=s elétrons e0istentes na camada de val*nciadeterminam o comportamento #uímico do elemento e

tamém a sua localiza$%o na taela peri:dica2

7


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30emplos<a-D Qual a con.i(ura$%o eletrnica do s íons s:dio

N 1 5a M 1s s p "s1 1Y M / E M O/ M1 7erde 1 e

1

sunível "s

1& N 5a M 1s s p1 1Y M / E M O

-D Qual a con.i(ura$%o eletrnica dos íoC Wn D L

N N 1 !Wn M 1s s p "s "p Hs "d" !

Y M E M O M 1O 5 M perde N N 1! 1s s p "s "p "d Hs

& N NWn M 1s s p "s "p "" !Y M E M O M 1O

$istri6uiço eletr:nica em 7nions ; ?tomo gan0am elétrons


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apostila - quimica - 1 ano - 2013 - ate a pagina 25

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