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1 QUÍMICA BÁSICA 1. A matéria viva e a química organismos vivos → compostos químicos → Química átomo → blocos de construção de toda matéria 2. Átomo três partículas subatômicas: prótons, elétrons e nêutrons; prótons e nêutrons → núcleo; elétrons → dispersos ao redor do núcleo; Diagrama do átomo de Carbono. Partículas subatômicas. PARTÍCULA LOCALIZAÇÃO MASSA RELATIVA CARREGADO Próton núcleo 1 +1 nêutron núcleo 1 0 Elétron eletrosfera 1/1840 -1 reações químicas → rearranjo de elétrons; elétrons → dispostos de acordo com sua energia → níveis de energia ou orbitais → CONFIGURAÇÃO ELETRÔNICA; MODELO ATÔMICO: → elétrons → podem estar em diferentes níveis de energia; → elétrons → mesmo orbital → mesma energia; Região fora do núcleo onde os 6 elétrons são encontrados O núcleo, contendo 6 prótons () e 6 nêutrons(O) 2 Configuração eletrônica de um átomo de enxofre (S). → ligação química → elétrons do nível mais externo; → Teoria do Octeto: ligações ocorrem para que os átomos possam atingir a estabilidade eletrônica, geralmente ficando com oito elétrons na camada de valência (n de valor mais alto). 3. Elemento → substância formada por átomos com o mesmo número de prótons; → substâncias mais simples conhecidas; → metais (ferro, cobre, magnésio) ou não metais (carbono, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio); → cada elemento tem seu próprio: nome e símbolo químico; propriedades características identificam o elemento; • físicas (densidade, condutividade elétrica, ponto de fusão e de ebulição); • químicas (reações com a água, oxigênio, ácidos e outras substâncias químicas); → isótopos: átomos de um elemento possuindo números diferentes de nêutrons e portanto diferente massa atômica. Ex.: C12, C13, C14. → apesar de existir mais de 100, apenas 12 são utilizados para fazer materiais biológicos; n=1: até 2 e- n=2: até 8 e- n=3: até 18 e- núcleo 3 Elementos encontrados em abundância nos organismos vivos. Elemento Símbolo Número atômico Número de elétrons Configuração eletrônica Carbono C 6 6 2, 4 Hidrogênio H 1 1 1 Oxigênio O 8 8 2, 6 Nitrogênio N 7 7 2, 5 Enxofre S 16 16 2, 8, 6 Fósforo P 15 15 2, 8, 5 4. Composto → substâncias mais complexas, constituídos por elementos; → pode ser decomposto (processo químico) em seus elementos constituintes, mas estes não são fragmentados; → representação: símbolos de seus elementos. Ex.: NaCl; → Fórmulas químicas: fórmula empírica: demonstra a proporção mais simples (fórmula mínima) de átomos de um composto; fornece os números relativos de átomos de diferentes elementos no composto. Ex.: glicose CH2O: expressa somente a razão dos átomos de C para os de H para os de O. fórmula molecular: número real de átomos de cada elemento que estão presentes em cada molécula do composto. Ex.: glicose C6H12O6 Obs.: as fórmulas molecular e empírica da sacarose (C12H22O11) são as mesmas (só são divisíveis por 1). → ligações químicas: mantém os átomos unidos no composto; rearranjo de elétrons → átomos → podem ser de dois tipos: compostos inorgânicos. Ex.: água; compostos orgânicos. Todos eles contém Carbono. Íons ou Moleculas 4 5. Mistura → não há uma proporção fixa para cada substância presente; → as propriedades são as mesmas que aquelas substâncias que a formam; → as substâncias que a formam podem se separadas por processos físicos, isto é, por filtração, evaporação e destilação. 6. Ligações químicas 6.1. Ligação iônica (íons) → elétrons são transferidos entre os átomos; → cátions (+) e ânions (-); Ex.: Na (2,8,1) e Cloro (2,8,7) → íon Na+ (2,8) e íon Cl- (2,8,8); 6.2. Ligação covalente (moléculas) → os dois átomos tendem a receber elétrons e são praticamente incapazes de cedê-los; → elétrons são compartilhados aos pares; → atração mútua dos núcleos dos átomos mantém a ligação; Ex,: os átomos de carbono e hidrogênio compartilham elétrons para formar uma ligação covalente no metano (CH4). → ligações simples, duplas ou triplas: 5 → fórmula molecular (número real de átomos presente na molécula) → não mostra quais ligações estão presentes na molécula → fórmula estrutural arranjo dos átomos. Ex.: Etanol Fórmula molecular: C2H6O Fórmula estrutural: → grupos funcionais: grupos de átomos que tem reações características não importa como o resto da molécula se apresente. Alguns encontrados nas biomoléculas: Álcool: qualquer composto orgânico que contenha hidroxila (–OH) como grupo funcional. Ex.: CH3 OH (metanol). Ácidos carboxílicos: seu grupo funcional é o grupo carboxila: –COOH; isto é, um grupo carbonila e um grupo hidroxila situados num mesmo carbono. Ésteres: compostos resultantes da substituição do –OH do grupo carboxila de um ácido por –OR. 6
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