aula 1-introdução a química geral alunos

Introduo a Qumica Geral

Professora: MSc. Fabiana K. Ludka

Universidade do Contestado UnC Curso de Engenharia Civil 1a fase

Qumica Aula 1

O que qumica?

Qumica a cincia que estuda a composio e estrutura da matria e as transformaes que ela

sofre. Devido ao fato de tudo no universo ser

composto por matria, qumica o estudo do nosso

mundo material.

Por que estud-la?

O universo pode parecer extremamente estranho quando no o conhecemos!.

Matria e modelo atmico:

Matria -> do latim materia: aquilo de que uma coisa feita

Por que as coisas acontecem como acontecem?

De que feito o mundo e como feito?

Aristteles (384 a.C 322 a.C): acreditava que cada elemento

resultava da combinao de duas qualidades, quente, frio, mido e

seco.

O que acontece quando quebramos uma poro de matria em pedaos cada vez menores?

Matria e modelo atmico:

Demcrito desenvolveu uma teoria de que o

universo formado por espao vazio e por um

nmero (quase) infinito de partculas invisveis, que

se diferenciam umas das outras em sua forma,

posio, e disposio. Toda a matria feita das partculas indivisveis chamadas tomos.

TOMO = A (NO) + TOMO (PARTES)

Esse conceito se mantive slido por mais de dois mil anos!

Modelo atmico de Demcrito:

Matria e modelo atmico

Entre 1803 e 1804, John Dalton estabeleceu alteraes na teoria

atmica, que foram detalhadas em 1808. Dalton introduziu o

conceito de descontinuidade da matria. Foi a primeira teoria

cientifica que considerava que a matria era composta por tomos,

tendo em vista que a teoria de Demcrito, apesar de correta, era

filosfica pois no se apoiava em nenhum experimento rigoroso.

Modelo atmico de Dalton:


A matria est dividida em partculas indivisveis e inalterveis, que se chamam tomos;

Todos os tomos de um mesmo elemento so idnticos entre si, apresentando a mesma massa e as mesmas propriedades;

Os tomos de elementos diferentes possuem massa e propriedades diferentes; Os compostos se formam quando os tomos se combinam em uma relao constante e proporcional.

Dalton postulou que:

Modelo atmico de Dalton:


Modelo atmico de Thompson:

Thomson (1897) sugeriu que a massa total do

tomo seria devida quase que totalmente apenas

s cargas positivas (prtons). Estas estariam

espalhadas, uniformemente, por toda uma esfera,

formando uma massa compacta e uniforme. Na

superfcie dessa massa estariam aderidos os

eltrons, espaados de modo uniforme.

Descoberta do

eltron por

Geissler, Hirttof e

Crookes


Modelo atmico de Rutherford:

Para desenvolver seu modelo atmico, Rutherford

(1911/1912) realizou experincias com partculas alfa,

provenientes de uma amostra de Polnio em um

elaborado experimento:

O tomo no macio, apresentando mais espao vazio do que preenchido;

A maior parte da massa do tomo se encontra em uma pequena regio central (ncleo) dotada de

carga positiva, onde esto os prtons;

Os eltrons esto localizados em uma regio ao redor do ncleo, chamada de eletrosfera.

Rutherford postulou que:


Modelo atmico de Rutherford:

MODELO SISTEMA SOLAR:

Os eltrons poderiam orbitar o ncleo a qualquer distncia, mudando

constantemente sua direo = TOMO INSTVEL!


Modelo atmico de Niels Bohr:

A teoria atmica de Bohr foi publicada entre 1913 e

1915. Ela conseguiu explicar perfeitamente o espectro

do tomo de hidrognio:

Os eltrons giram ao redor do ncleo em rbitas circulares (modelo de Rutherford), porm sem emitir

energia radiante;

Um tomo emite energia sob a forma de luz somente quando um eltron pula de um orbital de maior energia

para um orbital de menor energia;

o eltron no pode estar a qualquer distncia do ncleo, porm ele fica limitado a poucas rbitas

possveis, as quais so definidas por um parmetro

denominado nmero quntico principal n

Bohr postulou que:


Modelo atmico de Niels Bohr:


Contribuies ao modelo atmico de Niels Bohr:

Sommerfeld verificou que um eltron, numa mesma camada, apresentava

energias diferentes. Tal fato no poderia ser possvel se as rbitas fossem

circulares. Ento, Sommerfeld sugeriu que as rbitas fossem elpticas, pois

elipses apresentam diferentes excentricidades. Sommerfeld introduziu o

nmero quntico secundrio, que define o formato da rbita do eltron.

Para o nmero quntico principal igual 1 (n=1), a rbita s pode ser

esfrica. Para n=2 existem dois formatos de rbitas possveis (l=1 esfrico, e

l=0 elptico)



Louis Victor De Broglie (1925): prope que o eltron

tambm apresenta, tal como a luz, uma natureza dualstica

de onda e partcula (comportamento duplo)

Eltron comporta-se como matria e como energia!



Heisenberg (1927): demonstrou, matematicamente, que

impossvel determinar ao mesmo tempo, a posio, a

velocidade e a trajetria de uma partcula subatmica,

sendo importante caracteriz-la pela sua energia, j que

no possvel estabelecer rbitas definidas. Este

enunciado recebeu a denominao de Princpio da

Incerteza ou Indeterminao de Heisenberg.



Erwin Schrdinger (1933): valendo-se do comportamento

ondulatrio do eltron, estabeleceu complexas equaes

matemticas que permitiam determinar a energia e as

regies de probabilidade de encontrar os eltrons (orbitais,

e no rbitas definidas). Abandonava-se definitivamente o

modelo planetrio do tomo de Rutherford-Bohr e surgia

um novo modelo atmico, o modelo mecnico-quntico do

tomo.

O que qumica?


O que devemos saber sobre o tomo?

O tomo pode ser dividido; Como o tomo pode ser dividido, ele , obviamente, composto por partculas menores;

As partculas bsicas que compem o tomo so os prtons, os neutros e os eltrons (partculas fundamentais);



A maior parte da massa do tomo est no seu ncleo; Os eltrons no esto posicionados a uma distncia qualquer do ncleo, mas sim em regies bem determinadas, chamadas de rbitas;

Os orbitais tambm so chamados de camadas, e as camadas so denominadas pelos smbolos K, L, M, N, O, P e Q.



Quanto mais afastada do ncleo a rbita (camada) de um eltron, maior a sua energia;

Quando um eltron pula de um orbital para outro ele deve emitir ou absorver energia na forma de luz (um fton).

EXERCCIOS:

Caracterticas do tomo

Professora: MSc. Fabiana K. Ludka

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Qumica Aula II

Caractersticas do tomo:

Nmero atmico (Z): um nmero determinado experimentalmente,

caracterstico de cada elemento, representando o nmero de prtons

contidos no ncleo e caracteriza os diversos tomos. Em um tomo

eletricamente neutro, o nmero atmico igual ao numero de eltrons (e- )

NMERO ATMICO:


Nmero de massa (A): Soma do nmero de prtons e nutrons do ncleo

de um tomo.

A = n prtons + n nutrons

NMERO DE MASSA:


Nmero de Nutrons (n): Em um tomo neutro, o nmero de cargas

positivas (prtons) igual ao nmero de cargas negativas (eltrons).

Tambm pode ser dado pela diferena entre o Nmero de massa (A) e o

Nmero atmico (Z).

n = e- (se o tomo neutro) ou n = A - Z

NMERO DE NUTRONS:


Ctions: so tomos eletrizados positivamente. So tomos que

apresentam mais cargas positivas (prtons) do que cargas negativas

(eltrons). Isto ocorre porque o tomo perdeu eltrons. O total de eltrons

perdidos igual ao total de cargas positivas adquiridas.

ONS (TOMOS COM DESEQUILBRIO INICO:


nions: so tomos eletrizados negativamente. Estes tomos apresentam

mais eltrons do que prtons. Isto ocorre porque o tomo ganhou eltrons.

O total de eltrons ganhos igual ao total de cargas negativas adquiridas.

ONS (TOMOS COM DESEQUILBRIO INICO:


Carga de valncia: indica o nmero de ligaes que um tomo poder

realizar. Como em cada ligao est envolvido 1 eltron, o total de cargas

adquiridas, positivas ou negativas, determina a valncia. Os ctions e

nions podem ser:

CARGA DE VALNCIA:

Monovalentes: Na+, Cl-, Li+

Bivalentes: Ca2+, O2- , S2-

Trivalentes: Al3+ , P3-

Tetravalentes: Pt4+, (SiO4)4-


Massa atmica (tambm chamado de massa atmica mdia ou peso

atmico mdio): a massa atmica mdia dos istopos do elemento

qumico tendo o carbono 12 como padro. A massa atmica expressa em

unidade de massa atmica, u.

MASSA ATMICA:


Massa molecular: igual soma das massas atmicas de todos os tomos

que formam a molcula.

MASSA MOLECULAR:

H2O

O2

CH4


Mol: a unidade de medida da quantidade de matria. uma unidade

bsica do Sistema Internacional de Unidades (SI). Seu plural em Portugus,

segundo o INMETRO, mols. Seu smbolo : mol. Um Mol de qualquer

substncia possui 6,023 x 1023 molculas.

MOL:

Um Mol de tomos de qualquer elemento pesa tantas gramas quanto a sua massa molar, sendo que a massa

molar e a massa atmica do elemento so numericamente iguais.


Nmero de Avogadro: constante numrica aplicada tanto na Qumica

quanto na Fsica. A definio formal do nmero de Avogadro : o nmero de

tomos de Carbono-12 em 0,012 kg (12g) de Carbono-12, o que

aproximadamente 6,02 x 10. O Nmero de Avogadro tambm pode ser

definido como o nmero de elementos em um mol.

NMERO DE AVOGADRO:


Massa molar: A massa molar a massa de um mol de tomos de

qualquer elemento. A massa molar de um elemento numericamente igual

massa desse elemento em unidades de massa atmica. Sendo assim, a

massa atmica do elemento informa sua massa molar.

MASSA MOLAR:


Volume molar: o volume, medido em litros, ocupado por um mol de uma

substncia. O volume molar de um gs constante para todos os gases

a uma mesma presso e temperatura. Nas CNTP, o volume molar igual

a 22,4 L/mol, conforme orientaes da IUPAC.

VOLUME MOLAR:

EXERCCIOS:

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