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 explosão
de 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)
UNIDADES ESTRUTURAIS
Ferro - Átomos de ferro
Diamante - Átomos de carbono
UNIDADES ESTRUTURAIS
Água – Moléculas de água
Cloreto de sódio – Iões positivos de
sódio e negativos de Cloro
UNIDADES ESTRUTURAIS
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, formando
a 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 o
número 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) - O2Anião nitrato - NO3Anião sulfato - SO42-
IÕES
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
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 mistura
e 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
3 - ELEMENTOS QUÍMICOS
Os elementos químicos são os átomos.
Conhecem-se 118 átomos: 90 naturais e 28 artificiais.
Todas as substâncias são formadas a partir de átomos.
3 - ELEMENTOS QUÍMICOS
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
3 - ELEMENTOS QUÍMICOS
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 .
3 - ELEMENTOS QUÍMICOS
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).
3 - ELEMENTOS QUÍMICOS
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 massa
e o seu número atómico.
3 - ELEMENTOS QUÍMICOS
Quase todos os elementos químicos são constituídos por
uma mistura de isótopos. Ex: 11H , 21H e 31H
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.
3 - ELEMENTOS QUÍMICOS
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 (21H) = 2,00
3 - ELEMENTOS QUÍMICOS
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.
3 - ELEMENTOS QUÍMICOS
Massa atómica relativa - Média ponderada das massas
isotópicas relativas dos isótopos desse elemento.
A média ponderada é calculada com as abundâncias
relativas dos isótopos.
3 - ELEMENTOS QUÍMICOS