Substâncias iónicas

Para verificares a existência de cargas eléctricas, basta observares alguns fenómenos:

1. Corta pedacinhos de papel e coloca em cima da mesa.

2. Fricciona uma caneta nas calças.

3. Agora tenta apanhar os pedacinhos de papel com a caneta.

Fenómenos eléctricos

Actividade 1: A caneta friccionada

O que é preciso

Garrafa de plástico

Agulha

Pente de plástico

Água

Corante

Actividade 2: O pente que atrai a água

O que se faz…

1. Faz um buraco a meio da garrafa com a ajuda da agulha. (o buraco deve ter um diâmetro pequeno)

2. Enche a garrafa de água com corante. (a adição do corante é feita para tornar mais fácil a visualização do efeito)

3. Passa o pente no cabelo várias vezes. 4. Aproxima devagar o pente do fio de água. (vai

aproximando aos poucos e verifica o que acontece ao jacto de água)

O que aconteceu ao jacto de água? Porquê?

Conclusão

O pente de plástico adquire electricidade estática ao pentear o cabelo, ou seja, o pente adquire carga eléctrica negativa.

O jacto de água é constituído por moléculas e é muito fino. Este pode ser atraído pela carga eléctrica presente no pente, sofrendo uma alteração de direcção.

À medida que vamos repetindo as aproximações do pente ao fio de água, a carga vai gradualmente desaparecendo, sendo o efeito cada vez menor.

Conclusão

Para explicar estes fenómenos diz-se que os materiais quando friccionados adquirem cargas eléctricas – ficam electrizados.

Só há dois tipos de interacção – atracção ou repulsão, logo há dois tipos de cargas eléctricas:

Cargas eléctricas positivas Cargas eléctricas negativas

Cargas eléctricas do mesmo sinal repelem-se

Cargas eléctricas do sinal contrário atraem-se

Constituição do átomo

Núcleocarga positiva

Protões

Carga positiva

Neutrões

Sem carga

Electrões

Carga negativa

Os átomos são corpúsculos electricamente neutros.

As moléculas por serem formadas por átomos também são neutras.

número protões = número electrões

Os iões são corpúsculos portadores de carga eléctrica que pode ser positiva ou negativa.

Os iões com carga eléctrica negativa chamam-se iões negativos ou aniões.

Os iões com carga eléctrica positiva chamam-se iões positivos ou catiões.

O que são iões?

Nos iões número protões número electrões

O que são iões?

Os iões resultam de átomos ou grupos de átomos que ganham ou perdem electrões.

Os iões que resultam de átomos chamam-se iões monoatómicos.

Os iões que resultam de grupos de átomos chamam-se iões poliatómicos.

Os átomos e os grupos de átomos que ganham electrões originam iões

negativos

Quando um átomo ganha 1 electrão origina um ião de carga 1-

Quando um átomo ganha 2 electrões origina um ião de carga 2-

Os átomos e os grupos de átomos que perdem electrões originam iões

positivos

Quando um átomo perde 1 electrão origina um ião de carga 1+

Quando um átomo perde 2 electrões origina um ião de carga 2+

Como se representam simbolicamente os iões

Regras:

Se os iões são positivos, coloca-se o número de cargas positivas em excesso no canto superior direito do símbolo do elemento.

O número de cargas positivas indica o número de electrões que o átomo perdeu.

Se os iões são negativos, coloca-se o número de cargas negativas em excesso no canto superior direito do símbolo do elemento.

O número de cargas negativas indica o número de electrões que o átomo ganhou.

Ião SódioRepresentação simbólica

Na+

Símbolo químico do sódio

Carga do ião (a carga é 1+, mas o valor um nunca se escreve)

Na+ representa um ião monoatómico positivo (carga 1+)

O ião sódio resulta de um átomo de sódio que perdeu um electrão.

Ião ferro (III)Representação simbólica

Fe3+

Símbolo químico do ferro

Carga do ião

Fe3+ representa um ião monoatómico positivo (carga 3+)

O ião ferro (III) resulta de um átomo de ferro que perdeu três electrões.

Ião cloretoRepresentação simbólica

Cl-

Símbolo químico do cloro

Carga do ião (a carga é 1-, mas o valor um nunca se escreve)

Cl- representa um ião monoatómico negativo (carga 1-)

O ião cloreto resulta de um átomo de cloro que ganhou um electrão.

Ião óxidoRepresentação simbólica

O2-

Símbolo químico

do oxigénio

Carga do ião

O2- representa um ião monoatómico negativo (carga 2-)

O ião óxido resulta de um átomo de oxigénio que ganhou dois electrões.

Ião amónioRepresentação simbólica

NH4+

Representação do agregado

de átomos

Carga do ião

NH4+ representa um ião poliatómicos positivo (carga 1+)

O ião amónio resulta de um agregado formado por 1 átomo de azoto e 4 átomos de hidrogénio, após perder

um electrão.

Ião carbonatoRepresentação simbólica

CO32-

Representação do agregado

de átomos

Carga do ião

CO32- representa um ião poliatómico negativo (carga 2-)

O ião carbonato resulta de um agregado formado por 1 átomo de carbono e 3 átomos de oxigénio, após captar

dois electrões.

Tabela de iõesIões positivos - Catiões Iões negativos - Aniões

Nome Representação simbólica Nome Representação

simbólica

Ião alumínio Al3+ Ião brometo Br-

Ião cálcio Ca2+ Ião cloreto Cl-

Ião chumbo Pb2+ Ião iodeto I-

Ião cobre (II) Cu2+ Ião óxido O2-

Ião cobre (III) Cu3+ Ião bicarbonato HCO3-

Ião ferro (II) Fe2+ Ião carbonato CO32-

Ião ferro (III) Fe3+ Ião dicromato Cr2O72-

Ião magnésio Mg2+ Ião fosfato PO43-

Ião níquel Ni2+ Ião hidróxido HO-

Ião potássio K+ Ião nitrato NO3-

Ião prata Ag+ Ião nitrito NO2-

Ião sódio Na+ Ião permanganato MnO4-

Ião zinco Zn+ Ião sulfato SO42-

Ião amónio NH4+ Ião sulfito SO3

2-

Fórmulas químicas de substâncias iónicas

Regras:

Na fórmula química escreve-se:

Primeiro a representação simbólica do ião positivo (catião)

Segundo a representação simbólica do ião negativo (anião)

O número de cargas positivas tem de ser igual ao número de cargas negativas para que o conjunto seja electricamente neutro.

A leitura do nome da substância começa pelo nome do ião negativo seguindo-se-lhe o nome do ião positivo separados por “de”.

Cloreto de sódio

Iões sódioNa+

Iões cloretoCl-

Na+ Cl-

NaCl

A proporção de combinação dos iões no cloreto de sódio é de 1 ião positivo para cada ião negativo:

1 : 1

Para neutralizar a carga 1+ de um ião positivo é necessária a carga 1- de um ião negativo

(+1) + (-1) = 0

Cloreto de níquel (II)

Iões níquelNi2+

Iões cloretoCl-

Ni2+ (Cl-)2

NiCl2

A proporção de combinação dos iões no cloreto de níquel é de 1 ião positivo para 2 iões negativos:

1 : 2

Para neutralizar a carga 2+ de um ião positivo e necessária a carga 2- que corresponde a dois iões negativos

1 x (+2) + 2 x (-1) = 0

Sulfato de Alumínio

Iões Alumínio

Al3+

Iões sulfatoSO4

2-

(Al3+)2 (SO4

2-)3

Al2(SO4)3

A proporção de combinação dos iões no sulfato de alumínio é de 3 iões positivos para 2 iões negativos:

2 : 3

Para que as cargas se neutralizem temos que combinar a carga 6+, correspondente a dois iões positivos, com a carga 6-, correspondente a três iões negativos.

2 x (+3) + 3 x (-2) = 0

Condutibilidade eléctrica

Actividade 3: Condutibilidade eléctrica do cloreto de sódio

Podemos provar a existência de iões através de experiências de condutibilidade eléctrica.

O cloreto de sódio:

no estado sólido, é um mau condutor eléctrico porque não conduz a corrente eléctrica, logo a lâmpada não acende.

em solução aquosa, conduz a corrente eléctrica, logo a lâmpada acende porque os iões do cristal separam-se uns dos outros, sendo atraídos para os respectivos eléctrodos, isto é, os catiões são atraídos para eléctrodo negativo e os aniões para eléctrodo positivo.