silvania maria netto universidade bandeirante de são paulo conceitos decorrentes da teoria atômica...
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Silvania Maria NettoSilvania Maria NettoUniversidade Bandeirante de São PauloUniversidade Bandeirante de São Paulo
Conceitos decorrentes da Teoria Conceitos decorrentes da Teoria Atômica MolecularAtômica Molecular
ESTRUTURA GERAL da MATÉRIAESTRUTURA GERAL da MATÉRIA
Chemistry: The Science in ContextThomas R. Gilbert, Rein V. Kirss and Geoffrey Davies, 2004
W W Norton & Co IncISBN 0393975312
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ETTO Alfabeto – Símbolo dos Elementos Químicos
H Mg Sc Zr Ta Unh Nd Np Re
Palavras – Fórmulas químicas dos compostos
H2O HNO3 NaCl C12H22O11 NH4ClO4
Sentenças – Equações químicas
2 Na(s) + Cl2 (g) -----> 2 NaCl(s) + energia
Parágrafos – Mecanismos das reações
Uso da linguagem expressa idéias - Definições, conceitos e etc.
Domine o Idioma e… Você Dominará o Assunto! Domine o Idioma e… Você Dominará o Assunto!
A importância da linguagem química:
REVISANDO CONCEITOS
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REVISANDO CONCEITOS Na Antigüidade as pessoas procuravam organizar o mundo ao
seu redor em elementos fundamentais, como terra, ar, fogo e água;
Hoje nós sabemos que há algo mais fundamental que terra, água, ar e fogo...
O átomoátomo!!!
O modelo atômico moderno mostra que os elétrons estão em constante movimento em torno do núcleo; os prótons e os nêutrons vibram dentro do núcleo e os quarks vibram dentro dos prótons e nêutrons.
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A identidade dos A identidade dos átomosátomos
A notação química para a representação de um átomo é:
EX
KLMNOPQ
Z
Massa atômica: média das massas atômicas dos isótopos do elemento ou ( )= número de massa do isótopo mais estável
Número de elétrons nas camadas
Número atômico: indica a quantidade de prótons ou elétrons contidos em um átomo
Símbolo do elemento
A
M.A.
Número de massa: indica a quantidade de prótons e nêutrons contidos em um átomo
Observações:• Em qualquer átomo o número de prótons (carga positiva +1) é
igual ao número de elétrons (carga negativa –1), fazendo com que o átomo seja um sistema eletricamente neutro;
• O número de nêutrons de um átomo não é necessariamente igual ao de prótons, pode ser igual, maior ou eventualmente menor;
• O único átomo que não apresenta nêutrons é o do hidrogênio (Z=1 e A=1).
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A identidade dos A identidade dos átomosátomos
A
ZX
A = n + Z
Z = p = eSe a notação para átomo é , então:
1
1H
A =1 1 = n + 1 1 – 1 = n n = 0
Z = 1, logo np=1 e ne=1
1
1H apresenta 1 próton e 1 elétron e nenhum nêutron.
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A identidade dos A identidade dos átomosátomos
12
6C
A =12 12 = n + 6 12 – 6 = n n = 6Z = 6, logo np=6 e ne=6
apresenta 6 próton, 6 nêutrons e 6 elétrons.
126C
23892
UA =238 238 = n + 92 n = 146
Z = 92, logo np=92 e ne=92
apresenta 92 próton, 146 nêutrons e 92 elétrons.
23892
C
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A identidade dos átomosA identidade dos átomos5927
a. Qual a quantidade de partículas existentes no núcleonúcleo deste átomo?
5954 863227
1. Dado o átomo de cobalto Co, pergunta-se:
c. Qual a quantidade totaltotal de partículas existentes neste átomo?
86 59 5427 32
b. Qual a quantidade de partículas existentes em sua eletrosferaeletrosfera?
2754 325986
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A identidade dos íonsA identidade dos íons
A
ZX
A = n + Z
Z = p e
n+
A
ZX
A = n + Z
Z = p e
n-
ou
np > ne perdeu elétronsperdeu elétrons
ne > np ganhou elétronsganhou elétrons
CÁTION
ÂNION
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A identidade dos íonsA identidade dos íons
11Na 17Cl
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A identidade dos íonsA identidade dos íonsA transferência de elétrons dará origem a novos compostos.
Na+ + Cl- NaCl
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A identidade dos íonsA identidade dos íons5927
a. Qual a quantidade de partículas existentes no núcleonúcleo deste átomo?
5951 863227
2. Dado o íon de cobalto Co3+, pergunta-se:
c. Qual a quantidade totaltotal de partículas existentes neste íon?
83 86 5427 29
b. Qual a quantidade de partículas existentes em sua eletrosferaeletrosfera?
2432 275986
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Massa Atômica e Massa Atômica e MolecularMolecular
• Unidade de massa atômica (u) - Utiliza-se como padrão o
isótopo 12 do átomo de carbono. A esse átomo foi atribuída
arbitrariamente a massa 12, então desse átomo separou-se
uma “fatia” correspondente a um doze avos (1/12 de 12 é igual
a 1), que é usada como unidade internacional para a medida de
massas atômicas e moleculares.
Atualmente, pode-se determinar, experimentalmente, que uma
unidade de massa atômica (u) corresponde a,
aproximadamente, 1,66 x 10–24 g.
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Massa Atômica e Massa Atômica e MolecularMolecular
• Massa Atômica (MAMA): é a massa do átomo medida em
unidades de massa atômica, expressa em uu. Ela indica quantas
vezes o átomo considerado é mais pesado que 1/12 do átomo
de 12C;
• Massa Molecular (MMMM): corresponde a somatória das massas
atômicas dos átomos que compõem a molécula ou o composto
iônico, expressa em uu. Molécula de H2O - (água)
(Dados: H = 1u; O = 16u)
MMH O = 22 MAH + MAO = 22(1) + 16 = 2 + 16 = 18 u2
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Massa Atômica e Massa Atômica e MolecularMolecular
a. Cloreto de ferro II (FeCl2)
127u127 g/mol 91,5u147,5 g/mol147,5u
c. Sulfato de cálcio pentahidratado (CaSO4 . 5 H2O)
b. Fosfato de cálcio [Ca3(PO4)2]
226u196 g/mol 12240u136 g/mol136u
310u 215 g/mol 246u310 g/mol 215u
3. Calcular as massas molecularesmassas moleculares das seguintes substâncias abaixo: (Dados: H=1u; O=16u; P=31u; S=32u; Cl=35,5u; Ca=40u; Fe=56u)
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Massa Atômica e Massa Atômica e MolecularMolecular
4. Calcular as massas molaresmassas molares das seguintes substâncias abaixo:
(Dados: H=1u; O=16u; P=31u; S=32u; Cl=35,5u; Ca=40u; Fe=56u)a. Cloreto de ferro II (FeCl2)
127 g/mol127u 91,5u147,5 g/mol147,5u
c. Sulfato de cálcio pentahidratado (CaSO4 . 5 H2O)
b. Fosfato de cálcio [Ca3(PO4)2]
226 g/mol226u 12240u136 g/mol136u
310 g/mol 215 g/mol 246u310u 215u
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Um mol é igual a 6,02x1023 itens, da mesma forma que uma dúzia é igual a 12 itens.
1 mol de ovos = 6,02x1023 ovos
1 dúzia de ovos = 12 ovos
1 mol de moléculas = 6,02x1023 moléculas
1 dúzia de moléculas = 12 moléculas
1 mol de alunos = 6,02x1023 alunos
1 dúzia de alunos = 12 alunos
O número 6,02x1023 é
conhecido
cientificamente por
Número de Avogadro.
Número de Avogadro permite aos químicos converter as microscópicas unidades dos átomos e moléculas em uma unidade macroscópica, o molmol
Massa Atômica e Massa Atômica e MolecularMolecular
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MASSA (g)
composto
MASSA (g)
elementoMultiplicar ou dividir
pela massa molar do composto
Multiplicar ou dividir pela
massa molar do elemento
MOL composto
MOL do elemento no
composto
Fórmula Química
ÁTOMOS do elemento no
composto
MOLÉCULAS
do composto
Multiplicar ou dividir pelo número de Avogadro
(molécula/mol)
Multiplicar ou dividir pelo número de Avogadro
(átomo/mol)
CONVERSÕES
Fórmula Química
Massa Atômica e Massa Atômica e MolecularMolecular
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Massa Atômica e Massa Atômica e MolecularMolecular
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18 g de H2O
2 g de H e 16 g de O
Massa Molar da água
18 g/mol
Massas Molares H = 1 g/mol O =
2 g/mol
1 mol de H2O
2 mol de H 1 mol de OH2O
H2O1,204x1024 átomos H 6,02x1023 átomos
O
6,02x1023 moléculas de
H2O
6,02x1023 moléculas/mol
Exemplo:
6,02x1023 átomos/mol
Massa Atômica e Massa Atômica e MolecularMolecular
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É possível, ainda, utilizar o número de Avogadro para determinar a massa de uma única molécula de água:
Massa Atômica e Massa Atômica e MolecularMolecular
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5. Quantas moléculas de dióxido de carbono (CO2) existem em 0,5 mol de CO2?
Massa Atômica e Massa Atômica e MolecularMolecular
Se 1 mol de CO2
corresponde a 6x1023 moléculas de CO2
0,5 mol mol de CO2
corresponderá a 3x1023 moléculas de CO2
3x1023 moléculas
1 molécula
6x1023 moléculas
0,5 molécula
nenhuma
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6. Quantos átomos de hidrogênio existem em 5,0 g de NH3?
(Dados: H = 1u; N = 14u)
Massa Atômica e Massa Atômica e MolecularMolecular
Se 1 mol de NH3 corresponde a
17g e contém 3(6x1023) átomos de H
5,0g de NH3 apresentará 5,3x1023
átomos de H
5,3x1023 átomos de H
1,8x1023 átomos de H
6,0x1023 átomos de H
15 átomos de H
3 átomos de H
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7. Qual a massa correspondente a um único átomo de alumínio (Al)?
(Dados: Al = 27u)
Massa Atômica e Massa Atômica e MolecularMolecular
4,5x10-23 g
27 g/mol
27 kg
27g
27u
Se 1 mol de Al apresenta 27g e corresponde a 6x1023 átomos de Al
1 único átomo de Al apresentará 4,5x10-
23 g
Existiria alguma balança que indicasse isso??
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8. Qual é a massa de 4,2x1015 moléculas de cloreto de sódio (NaCl)?
(Dados: Na = 23u; Cl = 35,5u)
Massa Atômica e Massa Atômica e MolecularMolecular
4,1x10-7 g
58,5 g/mol
58,5 g
7x10-9 g
58,5 u
Se 1 mol de NaCl apresenta 58,5 g e corresponde a 6x1023 moléculas de NaCl
4,2x1015 moléculas de NaCl corresponderão a 4,1x10-7 g
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• É necessário, sempre, a compreensão da linguagem química e sua simbologia para um adequado entendimento dos conceitos abordados;
• Todo átomoátomo é eletricamente neutroeletricamente neutro porque a quantidade de prótons será sempre igual à de elétrons;
• Todo íoníon é eletricamente carregadoeletricamente carregado, pois haverá um desequilíbrio elétricodesequilíbrio elétrico;
• nnpp > n > nee – o íoníon será positivopositivo e receberá o nome de cátioncátion
• nnee > n > npp - o íoníon será negativonegativo e receberá o nome de ânionânion
• Todo átomoátomo apresentará massa atômica fixamassa atômica fixa e será expressa em uu;
• Todo compostocomposto apresentará uma massa molecular fixamassa molecular fixa, correspondente a somatória das massas atômicas dos átomos que a compõe, e será expressa em uu;
CONCLUSÕESCONCLUSÕES
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• Número de Avogadro (6,02x1023) permite aos químicos converter as microscópicas unidades dos átomos e moléculas em uma unidade macroscópica, o molmol;
1 molécula de água
1 mol de moléculas de água
18 mL = 18 g
1,0g/mL1,0g/cmd 3OH2
• MolMol é uma unidade muito prática porque o químico, freqüentemente, trabalha com quantidades macroscópicas de substâncias;
• O molmol é útil a químicos como dúzia é ao padeiro, alqueire ao fazendeiro e anos-luz ao astrofísico.
CONCLUSÕESCONCLUSÕES
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Para a molécula de H2O - (água) é possível dizer:
(Dados: H = 1u; O = 16u)
CONCLUSÕESCONCLUSÕES
• Que sua massa molecularmassa molecular corresponde a 18 u18 u;
• Que sua massa molarmassa molar corresponde a 18 g/molg/mol;
• Que 1 mol de moléculas1 mol de moléculas contém 6x106x102323 moléculas moléculas de H2O e correspondem a 18 g18 g;
• Que 18 g18 g correspondem a 2 mols de átomos de H2 mols de átomos de H e 1 mol de 1 mol de átomos de Oátomos de O;
• Que 18 g18 g contém 1,2x101,2x102424 átomos de H átomos de H e 6x106x102323 átomos de átomos de OO.
Observe que embora as unidades sejam diferentes em todos os casos, a quantidade de
matéria – água – é a mesma!