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MATERIAIS

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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 explosãode uma estrela.

1 - MATERIAIS

Origem dos materiais

Composição dos materiais

Misturas e substâncias

Unidades estruturais

Estados físicos

Átomos

Iões

2 - SOLUÇÕES

Solvente e solutos

Composição quantitativa

3 - ELEMENTOS QUÍMICOS

Elementos químicos

Isótopos

Massa atómica relativa

Tabela Periódica

Fórmulas químicas

Massas moleculares relativas

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).

UNIDADES ESTRUTURAIS

As substâncias são formadas por partículas(unidades estruturais)


Ferro - Átomos de ferro

Diamante - Átomos de carbono


Água – Moléculas de água

Cloreto de sódio – Iões positivos de sódio e negativos de Cloro

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.

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, formandoa nuvem electrónica.

Protões – Partículas com carga eléctrica positiva.

Neutrões – Partículas sem carga eléctrica (são neutros).

Electrões – Partículas com carga eléctrica negativa.

ÁTOMOS

ÁTOMOS

Carga eléctrica do núcleo (carga nuclear) = soma da carga eléctrica dos protões.

O átomo não tem carga eléctrica (é neutro), porque onúmero de protões é igual ao número de electrões(a soma da carga eléctrica dos protões e dos electrões é zero).

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).

ÁTOMOS

Tamanho do átomo (raio atómico) = tamanho da nuvem electrónica

O tamanho do núcleo pode ser desprezado porque é cerca de 10000 vezes menor do que a nuvem electrónica.

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) - O2-

Anião nitrato - NO3-

Anião sulfato - SO42-

IÕES

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 - Mg2+

Catião amónio - NH4+

IÕES POLIATÓMICOS

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.

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 misturae deixa de ser visível.

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.

2 - SOLUÇÕES

2 - SOLUÇÕES

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).

2 - SOLUÇÕES

A concentração mede-se em kg/m3 (kg m-3), de acordo com o Sistema Internacional de Unidades (SI).

Também pode ser medida em:

kg/L (kg L-1) ou kg/dm3 (kg dm-3)

g/L (g L-1) ou g/dm3 (g dm-3)

g/mL (g mL-1) ou g/cm3 (g cm-3)

1 L = 1 dm3

1 mL = 1 cm3


Os elementos químicos são os átomos.

Conhecem-se 118 átomos: 90 naturais e 28 artificiais.

Todas as substâncias são formadas a partir de átomos.


Cada elemento (átomo) representa-se por um símbolo químico, que pode ter à sua esquerda o número atómico (número de protões do átomo).

Ex: 1H e 6C


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 .


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).


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 massae o seu número atómico.


Quase todos os elementos químicos são constituídos por uma mistura de isótopos. Ex: 1

1H , 21H e 3

1H

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.


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 (11H) = 1,00 e Ar (2

1H) = 2,00


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.


Massa atómica relativa - Média ponderada das massas isotópicas relativas dos isótopos desse elemento.

A média ponderada é calculada com as abundâncias relativas dos isótopos.

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