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Química geral e orgânica Aula - Constituição da matéria ● Toda matéria existente na natureza ẽ formada por partículas denominadas átomos. Os átomos, por serem pequenos, não são visíveis nem com auxílio de microscópios comuns, mas sua existência é comprovada por experimentos. Os modelos atômicos mais conhecidos são: ○ 1808- Jonh Dalton: o átomo é maciço e indivisível, por isso é representado por esferas parecidas com bolas de bilhar. Lei na conservação das massas ○ 1898- J.J Thomson: modelo de pudim de passas, acreditava que a carga do átomo era nula, isso porque o átomo era composto por cargas positivas e negativas que se anulavam pelo fato de o número de ambas cargas ser igual. Partícula menor que o átomo o elétron. ○ 1911- Ernest Rutherford: descreve o átomo como um sistema solar, com núcleo carregado positivamente e elétrons orbitando ao redor dele, isso trouxe a compreensão do núcleo atômico e da disposição dos elétrons em torno desse núcleo ○ 1913- Niels Boh r: explica que os elétrons estão em órbitas específicas em torno do núcleo atômico, que é positivo, e nessa órbitas os elétrons se movimentam sem perder energia ○ 1926- Erwin Schodinger: modelo mais atual e aceito, os átomos possuíam regiões prováveis de existências dos elétrons, o que ele chamou de orbitais eletrônicos. Camadas eletrônicas ● As camadas eletrônicas ou níveis de energia são como andares, onde os elétrons residem ao redor do núcleo. O diagrama de Linus Pauling é a representação visual da distribuição eletrônica que organiza os elétrons em níveis e subníveis de energia. O número atômico de um elemento indica quantos elétrons ele possui. Números atômicos e números de massa ● Número atômico(Z): indica a quantidade de prótons(+) que o átomo tem no núcleo ○ Número atômico é a identidade do átomo ● Massa atômica(A) é a amassada o átomo, a mesma é determinada por meio da soma das partículas que o átomo tem no núcleo(prótons e nêutrons) ○ A= p+ + no Representação dos elementos ● AE Z onde: ○ E - elemento químico ○ A- número de massa ○ Z- número atômico IsótoPos ● Átomos de um mesmo elemento químico que possuem o MESMO número atômico(Z) e DIFERENTE número de massa(A), pois o número de nêutrons(N) do núcleo é diferente ○ Carbono (C): possui três IsótoPos naturais 6C12 ; 6C13 ; 6C14 IsóbAros ● Átomos de diferentes elementos químicos que possuem o MESMO número de massa(A) ○ Cálcio(Ca) e Argônio (Ar) IsótoNos ● Átomos de diferentes elementos químicos que possuem o MESMO número de nêutrons(N) ○ Berílio(Be) e Boro (B) n = A - p+ Tabela periódica ● É uma ferramenta de organização dos elementos químicos já descobertos, agrupando-os por semelhanças de propriedade físico-químico e em ordem crescente de número atômico. Propriedades periódicas ● As propriedades periódicas são características dos elementos químicos que variam de maneira previsível com base em sua posição na Tabela Periódica. Estas propriedades refletem a estrutura eletrônica dos átomos dos elementos e influenciam seu comportamento químico e físico. Aqui estão algumas das principais propriedades periódicas: ○ Raio Atômico: Refere-se ao tamanho de um átomo. Geralmente, o raio atômico aumenta de cima para baixo em um grupo (coluna) devido ao aumento do número de camadas eletrônicas, e diminui da esquerda para a direita em um período (linha) devido ao aumento da carga nuclear efetiva, que atrai os elétrons para mais perto do núcleo. ○ Energia de Ionização: É a energia necessária para remover um elétron de um átomo no estado gasoso. A energia de ionização aumenta da esquerda para a direita em um período, devido ao aumento da carga nuclear efetiva, e diminui de cima para baixo em um grupo, pois os elétrons mais externos estão mais distantes do núcleo e são menos fortemente atraídos. ○ Afinidade Eletrônica: Também chamada de eletroafinidade, refere-se à energia liberada, quando é introduzido um elétron. A afinidade eletrônica geralmente aumenta da esquerda para a direita em um período e diminui de cima para baixo em um grupo. ○ Eletronegatividade: É uma medida da tendência de um átomo atrair um par de elétrons numa ligação química. A eletronegatividade aumenta da esquerda para a direita ao longo de um período e diminui de cima para baixo em um grupo. O flúor é o elemento mais eletronegativo. ○ Caráter Metálico: Refere-se à tendência de um elemento exibir propriedades metálicas, como condutividade elétrica e brilho. É a propriedade inversa a eletronegatividade. O caráter metálico aumenta de cima para baixo dentro de um grupo e diminui da esquerda para a direita ao longo de um período. Aula Ligações Químicas/ Geometria Molecular/ Transformações Químicas/ Estequiometria/ Tipos de Reações ● Ligação Iônica: é uma interação entre átomos na qual ocorre a perda e o ganho de elétrons, resultando em compostos com características e fórmulas bem particulares. Ligação iônica é o nome dado a uma das três formas como os átomos podem interagir entre si. ○ Formação de íons: Átomos que ganham ou perdem elétrons são chamados de íons; Na maioria dos casos, o íon é formado a partir da perda ou ganho de elétrons em um átomo, há casos em que o número de prótons é modificado, mas isso é extremamente raro. Sendo assim, podemos estabelecer as seguintes relações entre o átomo e sua carga. ○ Cátions (+) - metais: íons com carga positiva de um metal.Os cátions são íons positivos derivados da perda de elétrons por átomos neutros. Já os ânions são íons negativos formados pelo recebimento de elétrons por átomos neutros. ○ Ânions (+) - ametais : Os ametais apresentam como principal propriedade química a capacidade de formar ânions, já que apresentam a tendência de ganhar elétrons (são elementos muito eletronegativos). Além dessa propriedade química (tendência de receber elétrons), os ametais apresentam outra: a intensa capacidade de formar substâncias iônicas. ○ Doação e recepção de elétrons: Cátions - elementos que doam elétrons (carga positiva). Ânions - elementos que recebem elétrons (carga negativa). ○ Funções inorgânicas são os grupos em que se dividem os compostos orgânicos. Funções inorgânicas são os grupos de substâncias químicas que não apresentam como elemento químico central o carbono. ● Ligação covalente, iônica e metálica ○ Ligação covalente: É um tipo de interação entre átomos que apresentam alta eletronegatividade. Ou seja, elevada tendência de receber elétrons. ○ Ligação covalente dativa/coordenada e ocorre quando um dos átomos apresenta seu acteto completo, ou seja, oito elétrons na última camada e o outro, para completar sua estabilidade eletrônica necessita adquirir mais dois elétrons. ○ Ligação iônica: é uma interação entre átomos na qual ocorre a perda e o ganho de elétrons, resultando em compostos com características e fórmulas bem particulares. Ligação iônica é o nome dado a uma das três formas como os átomos podem interagir entre si. ○ Ligação metálica: é a ligação que ocorre entre os metais, elementos considerados eletropositivos e bons condutores térmicos e elétricos. Para tanto, alguns metais perdem elétrons da sua última cama chamadas de elétrons livres, formando assim, os cations. ● Funções inorgânicas ○ São os grupos em que se dividem os compostos inorgânicos, baseados nas similaridades entre as suas propriedade químicas e sua reatividade. ● Regra do octeto ○ A teoria do octeto surgiu da observação dos gases nobres e algumas características como a estabilidade dos elementos que apresentavam 8 elétrons na camada de valência. ○ Muitos átomos apresentam estabilidade eletrônica quando possuem os 8 elétrons na camada de valência. ○ Para a estabilidade o átomo procurar doando ou compartilhando elétrons com outros átomos, onde surgem as ligações químicas. ● Geometria molecular ○ É o formato adotado por uma molécula constituída por ligação covalente no plano espacial. Essa forma baseia-se na maneira como os átomos que compõem a molécula, que deve apresentar mãos de dois átomos, estão dispostos em ritmo no átomo central. É importantepara determinar a polaridade das moléculas. ● Transformações químicas ○ É o processo de conversão de uma substancia em uma outra específica, independente dos reagentes e mecanismos envolvidos. ● Balanceamento ○ É quando os reagentes se transformam em produtos, os átomos presentes na reação continuam os mesmos, mas rearranjaos. ● Estequiometria ○ É a área que realiza os cálculos das quantidades reagentes e/ou produtos das reações químicas, com base em leis e com a ajuda de equações químicas. ● Reagente limitante ○ E totalmente consumido em uma reação química ○ Determinando a quantidade máxima de produto que pode ser formado. ○ Quando dois ou mais reagentes estão envolvidos em uma reação, o reagente limitante é aquele que está presente em menor quantidade, com base na proporção estequiométrica da equação química. ● Para determinar o reagente limitante em uma reação ○ Escreva a equação química balanceada que representa a reação. ○ Determina a quantidade de cada reagente em mol(ou em gramas, se as massas moleculares dos reagentes forem fornecidas). ○ Utilize as proporções estequiométricas da equação química para determinar a quantidade de produto que seria formada a partir de cada reagente. ○ O reagente que produz a menor quantidade de produto é o reagente limitante. O reagente que dor consumido por completo. ● Rendimento da reação ○ Mostra o quanto de produto foi formado em relação a quantidade máxima que poderia ser formada, caso a reação fosse perfeita e todos os reagentes fossem convertidos em produtos ● Velocidade das reações químicas e cinética química ○ É a área da ciência que estuda a velocidade com que os reagentes conseguem se transformar em produtos e vice-versa. Além de observar essa variação, foram determinados os fatores que alteram essa velocidade, tanto para tornar o processo mais rápido, quanto para diminuir a rapidez. ● Fatores que alteram a velocidade da reação ○ Superfície de contato: quanto maior a superfície de contato, mais rápido a reação acontecerá. ○ Temperatura: Endotérmicas quando maior a temperatura mais rápidas as rações irão acontecer. ○ Concentração: aumentando a concentração, aumenta a probabilidade de choques efetivos e consequentemente a velocidade das reações. ○ Catalisador: é uma substância que aumenta a velocidade de uma reação química sem ser consumida no processo. Diminui a energia da ativação. São essenciais em muitos processos industriais e naturais, pois permitem que as reações ocorram em condições mais brandas, economizando energia e recursos. As enzimas em reações biológicas, na digestão de alimentos, os metais nobres, como platina e paládio, usados em catalisadores automotivos para reduzir a emissão de gases poluentes, ● Reações reversíveis ○ Podem ocorrer tanto no sentido direto , convertendo reagentes em produtos, quanto no sentido inverso, convertendo produtos em reagentes. ● Equilíbrio químico ○ É a parte da fisico-química que estuda as reações reversíveis e as condições para o estabelecimento desta atividade equilibrada. ● Deslocamento do equilíbrio - Le Chatelier ○ É um a situação em que uma reação química é deslocada(sentido direto ou para o sentido inverso) quando submetida a uma perturbação externa. ● Tipos de reações ○ São processos químicos no qual dois ou mais elementos ou composto simples se combinam para formar um produto mais complexo. Aula - Funções inorgânicas ● São os grupos em que se dividem os compostos inorgânicos, baseados nas similaridades entre as suas propriedades químicas e sua reatividade. ○ Ácidos ○ Bases ○ Sais ○ Óxidos Aula - Funções orgânicas ● São grupos de compostos orgânicos que possuem propriedades químicas semelhantes em razão da presença do mesmo grupo funcional em sua estrutura. ○ Hidrocarboneto: possui somente átomos de carbono e hidrogênio: C,H; ex: metano butano, eteno e etino. Aula - Funções orgânicas- Oxigenadas e nitrogenadas ● São grupos de compostos orgânicos que possuem propriedades químicas semelhantes em razão da presença do mesmo grupo funcional em sua estrutura. ○ Oxigenadas: são aquelas que possuem um átomo de oxigênio unido a um átomo de carbono da cadeia carbônica. ○ Nitrogenadas: são compostos que, além do carbono e hidrogênio, possuem na composição átomos de nitrogênio. Aula - Cálculos de soluções ● Solução é toda mistura de duas ou mais substâncias que seja homogênea, isto é, que tenha apenas uma fase. ● Suspensão é uma mistura heterogênea que contém partículas grandes que com a gravidade se depositam. ● Dispersão é uma mistura de duas ou mais substâncias, em que as partículas de uma fase(fase dispersa) estão disseminadas entre as de outra fase(fase dispersante.) ● Concentração comum(C): é a medida da quantidade de um determinado soluto(C) dissolvido em certo volume de solução. ● Concentração Molar(molaridade/M) é a relação entre a quantidade de matéria do soluto, medida em mol, eo volume da solução em litros ● Concentração de ppm e ppb: são utilizadas quando a relação entre a qualidade de soluto na solução é muito pequena. ○ Ppm / partes por milhão: 1 parte do soluto por 106 partes da solução ○ Ppb / partes por bilhão: 1 parte do soluto por 109 partes da solução ● Diluição de soluções: diminui a concentração de uma solução (acrescenta solvente). A quantidade da matéria(mol) do soluto, ou a sua massa, continuarão a mesma Aula - Propriedades físicas, Misturas, Técnicas de separação e Titulação ● Titulação é um procedimento laboratorial utilizado para determinar a concentração em quantidade de matéria(em mol/L) de uma solução que contém um ácido ou uma base. ○ Fórmula: ● O pH serve para determinar, de forma simples e direta, os níveis de acidez de uma solução. ○ Escala logarítmica, nunca negativa, que varia de 0 a 14. ○ Valor entre 0 e 7 o meio é ácido ○ = a 7 o meio ẽ neutro ○ Entre 7 e 14 o meio é básico ○ Formula de calculo de pH ● Solubilidade ● Métodos de separação de misturas- heterogêneas ○ Catação: Sólido-sólido ○ Centrifugação:Sólido-Líquido ○ Filtração: Sólido-Líquido ○ Decantação:Líquido- Líquido ○ Evaporação ○ Destilação simples ○ Destilação fracionada ○ Levigação: Sólido-Sólido ○ Ventilação: Sólido-Sólido ○ Magnética: Sólido-Sólido ○ Dissolução Fracionada: Sólido-Sólido ○ Decantação:Sólido-Sólido ● Noções de segurança em laboratório