Leis Ponderais

Metafísica Aristotélica e a Alquimia

Ar

Fogo

Terra

Água

O primeiro conceito de Elemento químico, segundo Boyle

“ É toda substância pura que não sofre decomposição”

H2 O2 N2

A Lei da conservação da massa, de Lavoisier

Antoine Laurent Lavoisier (1743 – 1794).

Alquimia Química

“ A massa de um recipiente fechado, após ocorrer dentro dele uma reação química, é sempre igual à massa inicial.”

Água Gás hidrogênio + Gás Oxigênio

18 g 2 g 16 g

Reagentes Produtos

Leis da Proporções Constantes, De Proust

“ A composição química das substâncias compostas é sempre constante, não importando a sua origem”

Decomposição de água:

Água Gás hidrogênio + gás oxigênio

9 g 1 g 8 g

18 g 2 g 16 g

27 g 3 g 24 g

100 g 11,11 g 88,89 g

Dividindo a massa de hidrogênio pela massa de oxigênio:

Massa de Hidrogênio = 1 g = 2 g = 3 g = 11,11 g = 0,125

Massa de oxigênio 8 g 16 g 24 g 88,89 g

Decomposição do gás carbônico:

gás carbônico carbono + gás oxigênio

11 g 3 g 8 g

22 g 6 g 16 g

44 g 12 g 32 g

100 g 27,27 g 72,73 g

Dividindo a massa de carbono pela massa de oxigênio:

Massa de Carbono = 3 g = 6 g = 12 g = 27,27 g = 0,375

Massa de Oxigênio = 8 g 16 g 32 g 72,73 g

Como explicar este comportamento da matéria??

Teoria atômica de DaltonTeoria atômica de Dalton

Toda matéria é composta de partículas fundamentais, os átomos;Toda matéria é composta de partículas fundamentais, os átomos;

Os átomos são permanentes, indivisíveis, não podem ser criados Os átomos são permanentes, indivisíveis, não podem ser criados nem destruídosnem destruídos

Os elementos são caracterizados por seus átomos. Todos os Os elementos são caracterizados por seus átomos. Todos os átomos de um certo elemento são idênticos em átomos de um certo elemento são idênticos em todos os todos os aspectos. Átomos de diferentes elementos tem diferentes aspectos. Átomos de diferentes elementos tem diferentes propriedadespropriedades

As transformações químicas consistem em uma combinação, As transformações químicas consistem em uma combinação, separação ou rearranjo de átomosseparação ou rearranjo de átomos

Compostos químicos são formados por átomos de dois ou mais Compostos químicos são formados por átomos de dois ou mais elementos em uma razão fixa.elementos em uma razão fixa.

Qual a importância desta teoria ???Qual a importância desta teoria ???

Explicou com sucesso porque a massa é conservada nas Explicou com sucesso porque a massa é conservada nas reações químicasreações químicas

“ “ Se cada átomo tem sua própria característica e se os átomos Se cada átomo tem sua própria característica e se os átomos são rearranjados, permanecendo inalterados durante uma reação são rearranjados, permanecendo inalterados durante uma reação

química, então a massa total dos reagentes deve ser a mesma química, então a massa total dos reagentes deve ser a mesma que a dos átomos dos produtosque a dos átomos dos produtos” ”

Explicou a lei da proporções constantesExplicou a lei da proporções constantes

“ “ Se cada composto é caracterizado por proporções fixas entre os Se cada composto é caracterizado por proporções fixas entre os números de átomos dos seus elementos componentes e se cada números de átomos dos seus elementos componentes e se cada

átomo de um dado elemento tem, a mesma massa, então, a átomo de um dado elemento tem, a mesma massa, então, a composição de cada composto deve ser sempre a mesma”composição de cada composto deve ser sempre a mesma”

Compreensão muito maior de como é a matériaCompreensão muito maior de como é a matéria

Símbolos representando elementos

Elemento Símbolo

Alumínio Al

Bromo Br

Cálcio Ca

Ferro Fe

Fósforo P

Nitrogênio N

Ouro Au

Sódio Na

Zinco Zn

Fórmulas representando substâncias

Todas as substâncias são formadas por átomos. As substâncias simples são formadas por átomos do mesmo elemento e as substâncias compostas , por átomos de dois ou mais elementos diferentes.

CO2 - gás carbônico

C6H6O – Etanol

O3 - Ozônio

NH3 - Amônia

CH4 – gás metano

Símbolo Elemento químico

H, C, O, Ca, F. Mg, Fe, Al, Au, Zn, Pb, K, Na

Fórmula Substância Pura

O2

C2H6O

NH3

Equação Química

É a representação de uma reação química

Exemplo: Decomposição da água

Água Hidrogênio + Oxigênio

+

H2O 2 H2 + O2

Balanceamento de uma reação química

Uma equação química balanceada é aquela em que um certo elemento químico é igual nos reagentes e produtos.

N2 + H2 NH3

C2H6O + O2 2CO2 + H2O

Natureza elétrica da matéria

Tubos de CrookesCrookes

Diminuindo a pressão podem ser observados uma série de eventos:Diminuindo a pressão podem ser observados uma série de eventos:

• com a saída do gás, o gás residual começa a emitir uma leve com a saída do gás, o gás residual começa a emitir uma leve incandescência. incandescência.

• diminuindo a pressão ainda mais, o interior incandescente desaparece diminuindo a pressão ainda mais, o interior incandescente desaparece gradualmente e o vidro da extremidade do tubo com o eletrodo de carga gradualmente e o vidro da extremidade do tubo com o eletrodo de carga positiva (o ânodo) começa a emitir uma incandescênciapositiva (o ânodo) começa a emitir uma incandescência

• se for adicionado ao interior do tubo uma amostra de sulfeto de zinco, o se for adicionado ao interior do tubo uma amostra de sulfeto de zinco, o lado da amostra voltado para o eletrodo carregado negativamente lado da amostra voltado para o eletrodo carregado negativamente (cátodo) emite uma incandescência e uma sombra pode ser vista no (cátodo) emite uma incandescência e uma sombra pode ser vista no ânodoânodo

Conclusão

A baixas pressões algo deixa o cátodo e migra para o ânodo - A baixas pressões algo deixa o cátodo e migra para o ânodo - o raio catódicoo raio catódico

O raio é composto de um fluxo de pequenas partículas,que O raio é composto de um fluxo de pequenas partículas,que quando batem na superfície do sulfeto de zinco provoca a quando batem na superfície do sulfeto de zinco provoca a emissão de um flash de luz.emissão de um flash de luz.

A incandescência emitida pelo gás no interior do tubo a A incandescência emitida pelo gás no interior do tubo a pressões intermediárias resulta das colisões das partículas em pressões intermediárias resulta das colisões das partículas em movimento com moléculas do gás .movimento com moléculas do gás .

Natureza elétrica dos raios catódicos

Os raios catódicos são negativamente carregados

Thomson constatou que as Thomson constatou que as partículas carregadas tinham partículas carregadas tinham as mesmas propriedades as mesmas propriedades independentemente do independentemente do material utilizado como material utilizado como cátodo, podendo concluir cátodo, podendo concluir desta forma que elas fazem desta forma que elas fazem parte de todos os átomos, e parte de todos os átomos, e as chamou deas chamou de ““ELÉTRONSELÉTRONS” ”

Thomson constatou que as Thomson constatou que as partículas carregadas tinham partículas carregadas tinham as mesmas propriedades as mesmas propriedades independentemente do independentemente do material utilizado como material utilizado como cátodo, podendo concluir cátodo, podendo concluir desta forma que elas fazem desta forma que elas fazem parte de todos os átomos, e parte de todos os átomos, e as chamou deas chamou de ““ELÉTRONSELÉTRONS” ”

Robert Millikan – 1908Robert Millikan – 1908

- Desenvolvimento de um experimento que determinou a - Desenvolvimento de um experimento que determinou a magnitude da carga negativa no elétron magnitude da carga negativa no elétron

-Uma gotícula pôde captar apenas um número inteiro de elétrons e Uma gotícula pôde captar apenas um número inteiro de elétrons e como cada gotícula era carregada por múltiplos de -1,6 . 10como cada gotícula era carregada por múltiplos de -1,6 . 10 -19-19,, ele ele concluiu que cada elétron carregava a carga deconcluiu que cada elétron carregava a carga de - 1,6 . 10- 1,6 . 10-19 -19 CC..

Experimento de GoldsteimExperimento de Goldsteim

Tubo de raio canal de Goldstein

Ao fluxo incandescente foi dado o nome de Ao fluxo incandescente foi dado o nome de Raio canal e pela sua direção ficou provado que o raio e pela sua direção ficou provado que o raio consiste de consiste de partículas carregadas positivamentepartículas carregadas positivamente

O átomo de ThomsonO átomo de Thomson

Uma esfera carregada positivamente na qual os elétrons estão incrustados.

“ Pudim de passas”

Modelo atômico de Rutherford

O que causou os desvios e por que O que causou os desvios e por que algumas partículas foram algumas partículas foram espalhadas?espalhadas?

“Um átomo poderia ser composto de um pequeníssimo núcleo carregado positivamente rodeado por uma região muito maior contendo os elétrons”

O átomo nuclear

O átomo nuclear

(1) Núcleo compreendendo toda a carga positiva;

(2) Região extranuclear, que é principalmente um espaço vazio,onde estão distribuídos os elétrons.

Rutherford demonstrou em 1914 a existência de Rutherford demonstrou em 1914 a existência de uma partícula que tem uma massa muito maior do uma partícula que tem uma massa muito maior do que o elétron com carga em igual grandeza de sinal que o elétron com carga em igual grandeza de sinal oposto.oposto.

PRÓTONS

Em 1932, J. Chadwick descobriu uma partícula que Em 1932, J. Chadwick descobriu uma partícula que tinha aproximadamente a mesma massa de um tinha aproximadamente a mesma massa de um próton,mas,não possuía cargapróton,mas,não possuía carga

Nêutron

Assim (exceto no hidrogênio) o núcleo encerra Assim (exceto no hidrogênio) o núcleo encerra prótons e nêutrons prótons e nêutrons Os núcleons

Todos os átomos são constituídos por um ou mais próton (carga positiva) e geralmente por igual número de nêutrons (sem carga) agrupados num núcleo extremamente pequeno. Os elétrons (carga negativa) estão dispostos no espaço como uma “nuvem” em torno do núcleo. Num átomo eletricamente neutro, o número total de elétrons é igual ao de prótons.

Resumindo, em termos de carga temos:Resumindo, em termos de carga temos:

PartículaPartícula CargaCarga

Elétron Elétron -1 -1

PrótonPróton +1 +1

NêutronNêutron 0 0

Número atômico = Z Número atômico = Z ( ( número de prótons no núcleo)número de prótons no núcleo)

Número de massa = ANúmero de massa = A (prótons + nêutrons) (prótons + nêutrons)

A = Z + NA = Z + N

A partir dessas definições tem-se que:A partir dessas definições tem-se que:

N = A - ZN = A - Z

Conceito moderno de elemento químico

Elemento químico é um conjunto de átomos que possuem o mesmo número de prótons, isto é, o mesmo número atômico (Z)

Isótopos

São dois ou mais átomos que possuem mesmo número atômico (Z) e diferentes números de massa (A)

Isótopos do hidrogênio:

1 H1 1H2 1H3

HIDROGÊNIO DEUTÉRIO TRÍTIO