Capitulo 2 Átomos, Moléculas e Íons

Equipe: Bruno Renato F. Gaiga –15847 Guilherme Zanesco – 15856 Professor: Élcio R. Barrak

Introdução

• Desenvolvimento e concepção do Modelo atômico moderno; • Distribuição dos elementos na Tabela Periódica; • Moléculas; • Íons; • Compostos orgânicos; • Nomenclatura dos compostos orgânicos e inorgânicos.

Teoria Atômica

Demócrito e Leucipo – o átomo é a menor unidade da matéria , Indivisível.

J. Dalton – Bola de bilhar

Define os átomos como esferas minúsculas , rígidas e indestrutíveis

J.J. Thomson – Pudim de passas

“Descoberta” do elétron(Joseph John Thomson descobriu o elétron em 1897. Ganhou o Prêmio Nobel de física de 1906).

O átomo era uma grande esfera positiva com elétrons distribuídos uniformemente por ele;

Millikan – Mediu a carga do elétron (Experiência da gota de óleo)

Rutherford – Sistema Solar

Experiência de Rutherford

Provou que os elétrons não estão embutidos no átomo como afirmava Thomson; Analisou os desvios das partículas α (carga +2) ao penetrarem uma lamina de ouro;

• Rutherford bombardeou partículas alfa em uma lamina fina de ouro e percebeu que a maior parte dessas partículas atravessavam a lamina metálica seguindo uma trajetória retilínea , mas algumas (1 a cada 10.000) sofriam desvio, e que outras voltavam como se sofressem reflexão.

• Seu experimento permitiu que ele chegasse a conclusão que o átomo não era compacto.Desenvolveu assim o modelo planetário,admititindo que o átomo era formado por uma parte central positiva,muito pequena mas de grande massa,e uma parte envolvente negativa ,enorme em relação a parte positiva.

Rutherford – Sistema Solar

Os elétrons descrevem movimento elíptico ao redor do núcleo assim com os planetas ao redor do Sol

Estrutura atômica de Rutherford

Descoberta do núcleo (se o átomo tivesse o tamanho de um estádio de futebol, o núcleo teria o tamanho de uma azeitona);

Chadwick – Descoberta dos nêutrons

Bohr

Baseando se em modelos anteriores e também nas idéias de Albert Einstein, Bohr propõe as seguintes idéias-chave: • Os elétrons que circundam o núcleo atômico se encontram em órbitas que têm níveis de energia quantizados.

• As leis da mecânica clássica não valem quando o elétron salta de uma órbita a outra.

• Quando ocorre o salto de um elétron entre órbitas, a diferença de energia é emitida (ou suprida) por um simples quantum de luz (também chamado de fóton), que tem energia exatamente igual à diferença de energia entre as órbitas em questão.

• As órbitas permitidas dependem de valores quantizados (discretos) de momento angular orbital.

Bohr

Bohr ganhou o Premio Nobel de Física em 1922

Modelo atômico atual — modelo da nuvem eletrônica

• Os cientistas abandonaram a idéia de que o elétron descrevia uma trajetória definida em torno do núcleo e passaram a admitir que existem zonas onde há maior probabilidade de encontrar os elétrons, designadas por orbitais.

A tabela Periódica

À medida que as observações químicas se acumulavam e que a lista dos elementos conhecidos se expandia, fizeram-se muitas tentativas de descobrir regularidades no comportamento químico. E essas tentativas culminaram, em 1869, com a criação da Classificação Periódica dos Elementos.

A disposição dos elementos é feita na ordem dos números atômicos crescentes de modo que os elementos com propriedades semelhantes fiquem na mesma coluna vertical.

• Numero atômico: É o número de prótons de um determinado átomo, que em seu estado neutro (eletricamente), e igual ao número de elétrons; • Isótopos: Átomos de um elemento químico cujos núcleos têm o mesmo número atômico "Z", mas diferentes massas atômicas; Ex.: 1 H (Prótio), 2 H (deutério) e 3 H (trítio).

• Número de massa: Simbolizado pela letra A, é: A = nº prótons + nº nêutrons

Grupo

Semelhanças e Disposição

Metais Não-Metais

Divisão das colunas por camada de Valência

• 1 s 1 • 2 s 2 • 3 s 2 d 1 • .....

• 12 s 2 d 10 • 13 s 2 p 1 • .....

• 18 s 2 p 6

Moléculas e Compostos Moleculares

•Molécula: Reunião de dois ou mais átomos ligados firmemente entre si, por exemplo o Oxigênio que é normalmente encontrado na atmosfera, o O 2 ; •Composto Molecular: Composto formado por moléculas, por exemplo a água, H 2 O .

Modelo de bolas e varetas Modelo molecular maciço Representação em perspectiva

Fórmulas Molecular e Empírica

Fórmula Molecular: indica os números e tipos efetivos de átomos em uma molécula; Ex.: C 2 H 4 – Etano Fórmula Empírica: É a fórmula que da somente os números relativos de átomos de cada tipo numa molécula; Ex.: HO (Fórmula empírica do peróxido de hidrogênio) As fórmulas químicas dos compostos iônicos são formulas Empíricas.

Íons e Compostos Iônicos

• Se elétrons são removidos ou adicionados a um átomo neutro, forma se um íon. O íon positivo (que perde elétrons) é denominado cátion e o íon negativo (que ganha elétrons) é denominado ânion.

• Composto Iônico: Reunião de íons positivos e negativos, formado em geral pela combinação de metais (tendência a perder elétrons) e não-metais(tendência em ganhar elétrons);

• •

Nomenclatura de Compostos Inorgânicos

Nomenclatura dos Cátions:

Se forem formados por átomos de um METAL, tem o mesmo nome que o metal; Ex.:Na + Íon Sódio Fe 2+ Íon Ferro(II) Fe 3+ Íon Ferro(III)

Nomenclatura dos Ânions:

a) Os Ânions monoatômicos tem os nomes formados pela adição da terminação –eto à raiz do nome do elemento; Ex.: S 2 - Sulfeto b) Os ânions poliatômicos contendo oxigênio tem os nomes terminados em –ato ou em –ito.

Oxigênios

+1 PADRÃO -1 -2

Nome

per ... ato ... ato ... ito hipo ... ito Ex: ClO 4 ClO 3 ClO 2 ClO (perclorato) (clorato) (clorito) (hipoclorito)

•

Composto Iônicos

do ânion seguido da preposição ‘de’ e do nome do cátion; – A nomenclatura consiste no nome Ex.: KCl (cloreto de potássio) Na 2 SO 4 (sulfato de sódio) •

Compostos Ácidos

– Substâncias cujas moléculas liberam íons hidrogênio (H + ), quando dissolvidos em água ; Íon Ácido Ex.: Br ito  oso ato  eto  ídrico (brometo) + H + ico HBr (ácido bromídrico)

Os elementos necessários aos organismos vivos

• 97% da massa da maioria dos organismos vivos é constituída por apenas 6 elementos, são eles: Oxigênio, carbono, hidrogênio, nitrogênio, fósforo e enxofre.

• Na maioria das células a água corresponde a 70% do seu conteúdo.

• Os compostos orgânicos tem papel vital no metabolismo dos seres vivos, como por exemplo as proteínas, que atuam nos sistemas de defesa, hormonal, entre outros.

Compostos Orgânicos

• Química orgânica é o ramo da química que estuda os compostos de carbono.

• Dos dez milhões de compostos conhecidos atualmente , nove milhões são de compostos orgânicos.

• Constituídos principalmente por C , H , O ,N, S, entre outros;

1 2 3 4 5 6

N ° de carbonos

Nomenclatura

Prefixo

met...

et...

prop...

but...

pent...

hex...

Funções

Hidrocarboneto Álcool (–OH) Cetona (=O) Aldeído (–CHO) Ácido Carboxílico (–COOH)

Ligação

simples dupla tripla duas duplas

Sufixo

_o _ol _ona _al Ácido _óico ... an ...

... en ...

... in ...

... adien ...

Conclusão

• Neste capítulo fizemos um estudo superficial sobre as teorias atômicas, as características dos átomos, assim como a formação de compostos a partir destes. Procuramos mostrar a importância dessa área para compreensão da Química.

Bibliografia

• T. L. Brown, H. E. LeMay Jr., B. E. Bursten e J. R. Burdge.

Química: A Ciência Central

, 9ª. ed.. São Paulo: Pearson, 2005.

• http://pt.wikipedia.org/ wiki/Molécula • http://exercicios.fisicoquimica.googlepages.com/ • http://www.if.ufrgs.br/ • http://www.lapp.in2p3.fr/ • http://js082.k12.sd.us/ • Livros de química orgânica e inorgânica da coleção OBJETIVO(Sistema de métodos de aprendizagem)