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PARIS ÉCOLE MUNICIPALE 1898 PHYSIQUE & DE CHIMIE INDUSTRIELLES 42, Rue Lhomond FRANCE RATOIRE DE PHYSIQUE PROFESSEUR 18 Curie a l a l attribution du agreer t was de Curie Intensivo de Química BaseIntensivo de Química Base Material produzido por Bárbara Corrêa em conjunto de Professoras de Química Luciana Borges do Amaral @luciana.jpeg Maria Isabel Martins da Rocha @mariamrtnss Designer para redes sociais Aline Corona @alineccorona Este trabalho está licenciado sob CC BY-NC-ND 4.0. Para visualizar uma = cópia desta licença, visite BY NC ND 2 por Bárbara Aviso legal: Os materiais e conteúdos disponibilizados pela Bárbara Corrêa são protegidos por direito de propriedade intelectual (Lei n°9.610/1998). É vedada a utilização para fins comerciais, bem como a cessão de materiais a terceiros, a título gratuito ou não, sob pena de responsabilização civil e criminal nos termos da legislaçãoSumário Estudo da Matéria e Estados Físicos 5 Grandezas Químicas 8 Propriedades da Matéria 10 Comportamento Anômalo da Água 13 Substâncias, Sistemas e Misturas 15 Fenômenos Físicos e Químicos 19 Modelos Atômicos 21 Partículas Subâtomicas 23 Distribuição Eletrônica 25 Números Quânticos 27 Tabela Periódica 29 Aviso legal: Os materiais e conteúdos disponibilizados pela Bárbara Corrêa são protegidos por direito de propriedade intelectual (Lei n°9.610/1998). É vedada a utilização para fins comerciais, bem como a cessão de materiais a terceiros, a título gratuito ou não, sob pena de responsabilização civil e criminal nos termos da legislaçãoApresentação Olá querido estudante, Sou Bárbara Corrêa, professora de química formada pela Universidade Federal de Santa Catarina, apaixonada por educar e transformar vidas. Ao longo dos anos, tenho buscado revolucionar a forma como a química é percebida pelos estudantes brasileiros, e hoje estou muito empolgada em compartilhar com você uma ferramenta valiosa que desenvolvi para auxiliá-lo nessa trajetória educacional: meu livro de resumos de química. Como educadora, a jornada de muitos estudantes que, com dedicação e foco, alcançaram seus objetivos nas melhores instituições de ensino do país. Esse sucesso não é apenas uma conquista pessoal, mas sim o resultado do comprometimento mútuo entre aluno e professor, onde juntos aprendemos, crescemos intelectualmente e emocionalmente, enfrentamos desafios e celebramos vitórias. O material que tenho a honra de apresentar a você é fruto dessa experiência compartilhada. Desenvolvi cuidadosamente resumos de química que sintetizam os principais conceitos de forma clara e objetiva. Meu intuito é fornecer a você uma ferramenta que simplifica o aprendizado, permitindo uma compreensão mais profunda e, consequentemente, o sucesso nas avaliações. A química está em constante evolução, e eu acredito que, ao os estudantes estarão mais preparados para os desafios acadêmicos e profissionais que o futuro reserva. Este livro não é apenas um guia, mas sim um companheiro de estudos que será seu aliado durante essa fase desafiadora. Os resumos foram elaborados pensando não somente na compreensão dos conteúdos, mas também em despertar o interesse pela química, tornando-a uma disciplina acessível e fascinante. Seja bem-vindo(a) ao mundo transformador da química, e que esta apostila feita com muito cuidado e muita entrega seja uma ferramenta valiosa em sua trajetória. Juntos, vamos construir um caminho brilhante, baseado no conhecimento, na dedicação e na paixão pelo aprendizado. Com carinho, Bárbara BárbaraEstudo da Matéria e Estados FísicosEstados físicos da matéria ESTADOS FÍSICOS FORMA VOLUME ORGANIZAÇÃO DA MATÉRIA SÓLIDO DEFINIDA DEFINIDO com interações intensas e pouca energia cinética LÍQUIDO VARIÁVEL Proximidade média de DEFINIDO átomos/moléculas com interações Baixa proximidade de GASOSO VARIÁVEL VARIÁVEL sem muitas interações Além dos três estados físicos mais comuns, existem outros dois pouco difundidos mas muito importantes Não é um estado comum da Nessa fase, as partículas de uma matéria aqui na Terra, mas pode substância têm mais energia ser o estado mais comum da cinética que as de um sólido. Não matéria no universo. plasma são mantidas em um arranjo consiste em partículas altamente regular, mas ainda estão muito carregadas com energia cinética próximas umas das outras, de extremamente alta. Estrelas são modo que os líquidos possuam um essencialmente bolas de plasma volume definido. superaquecidas. Líquido Plasma Sólido Condensado de Gases Base-Einstein (BEC) No estado sólido, a força coesiva As partículas de gás têm muito Também conhecido como "luz da matéria é forte o suficiente espaço entre elas e possuem alta líquida", esse estado ocorre para manter as ou energia Se não quando os átomos de gás com átomos nas posições dadas, as partículas de um densidade baixa são resfriados até restringindo a mobilidade gás se espalham indefinidamente; quase zero absoluto (-273,15 se confinado, o gás se expande ou OK) e se agrupam para formar para preencher seu recipiente. um estado quântico altamente denso. Nesta temperatura extremamente baixa, o movimento molecular praticamente para. Bárbara Bárbara 6 Material produzido por Bárbara Corrêa @babicorrea Todos os direitos reservadosSólido cristalino X Sólido amorfo Sólido cristalino Estrutura organizada lentamente em formas regulares e estáveis, gerando um arranjo ordenado. Ex: Diamante, o silício, minerais. Sólido amorfo Solidificação acontece rapidamente e as partículas perdem mobilidade antes de se organizarem o que gera uma estrutura irregular, similar a estrutura de um líquido. Ex: parafina, sabões, vidro, vários polímeros (poliestireno, por exemplo). Bárbara Mudança dos estados de agregação Aumenta a entalpia (H) e entropia Processos endotérmicos fusão SÓLIDO LÍQUIDO GASOSO sublimação e ressublimação rbara mudança do do estado sólido para o estado gasoso, sem passar pelo estado líquido e vice versa. Processos exotérmicos Diminui a entalpia (H) e entropia Bárbara A vaporização pode ocorrer de 3 maneiras: Evaporação Ebulição Calefação Processo espontâneo e lento à Processo rápido, que ocorre em Processo praticam instantâneo temperatura ambiente. Ocorre de uma temperatura definida, com que ocorre em razão de um forte preferência na superfície do aparecimento de bolhas e rápido aquecimento. líquido sem causar agitação ou de vapor no líquido. surgimento de bolhas. Bárbara Bárbara 7 Material produzido por Bárbara Corrêa @babicorrea Todos os direitosGrandezas Químicas 8Grandezas químicas Massa Volume É a quantidade de matéria que compõe um corpo. É a quantidade de espaço ocupado por um corpo. SISTEMA INTERNACIONAL SISTEMA INTERNACIONAL kg x1000 x1000 x1000 x1000 x1000 t kg L g mg mL 3 ou ou dm 3 Para medir o volume de um sólido, podemos identificar o deslocamento de volume de um líquido quando o sólido é submerso, afinal, dois corpos não ocupam o mesmo espaço. Bárbara Temperatura Pressão É o nível de agitação térmica média (energia cinética Expressa a força exercida sobre um corpo por média) por partícula de um sistema em cada grau de unidade de área. liberdade. SISTEMA INTERNACIONAL SISTEMA INTERNACIONAL K Pa = 32 F Fórmula Matemática: A K °C °F = + 273,15 (°F - 32) 101.325 760 1,8 Pa atm mmHg A temperatura independe da quantidade de matéria, visto que a energia média é Bárbara medida para cada partícula. Bárbara 9 Material produzido por Bárbara Corrêa @babicorrea Todos os direitosPropriedades da Matéria 10Propriedades da matéria Propriedades gerais Toda matéria apresenta independente da sua constituição, em maior ou menor quantidade. Massa BORRACHA METAL Grandeza invariável referente a Obs: Massa é diferente de peso, pois o quantidade de matéria em um peso é uma grandeza vetorial. corpo. Volume Impenetrabilidade Espaço tridimensional ocupado Dois corpos não podem ocupar o por um corpo. mesmo lugar no espaço. Descontinuidade Indestrutibilidade A matéria é descontinua, ou seja, Não é possível criar ou destruir a formada por pequenas partículas matéria, apenas dividi-la e com espaços vazios no meio. transformá-la. Compressibilidade Divisibilidade Gás É possível reduzir o volume da A matéria é divisível, e mesmo matéria quando se aplica uma sendo dividido esta mantém suas Gas força sob essa. características. Elasticidade Inércia É possível deformar a matéria Tudo que está em repouso tende a permanecer em repouso e tudo que quando se aplica uma força e esta está em movimento tende a ficar retorna ao estado inicial após cessar a força. em movimento a não ser que uma força atue modificando a situação. Propriedades funcionais As propriedades funcionais são características constantes em determinadas matérias, sendo pertencentes a um mesmo grupo funcional, tais como os ácidos, bases, óxidos e ÁCIDOS BASES Segundo Arrhenius, são compostos moleculares que, em Segundo Arrhenius, bases são compostos que, presença de água, sofrem produzindo como em presença de água, sofrem dissociação, produzindo único tipo de positivo o hidrogênio, H+ ao como único tipo de negativo o ânion hidroxila ou lado de um ânion qualquer. oxidrila, OH ao lado de um cátion qualquer. SAIS ÓXIDOS São compostos que podem ser formados a partir da reação de um ácido com uma base de Arrhenius. Os óxidos são compostos binários (2 elementos) em Também podem ser compostos que possuem, que um deles tem que ser o oxigênio e o mesmo tem pelo menos, um cátion diferente do H+ e um ânion que ser o elemento mais eletronegativo. diferente do 11 Material produzido por Bárbara Corrêa @babicorrea Todos os direitosPropriedades da matéria Propriedades específicas Variam de acordo com a constituição da matéria, por isso podem ser usadas para Estão presentes independente da quantidade da substância. Químicas Organolépticas Relacionadas a reatividade do material. material pode ser: Um combustível tem Um oxidante tem Um corrosivo tem capacidade de retirar capacidade de Relacionadas a percepção da capacidade de reagir com oxigênio, elétrons de uma danificar ou desgastar matéria por nossos sentidos. liberando energia; substância; um material material pode ter quimicamente; características como: Um explosivo pode Um material material com Odor; expandir e liberar efervescente tem capacidade de Sabor; ondas de pressão capacidade de fermentação, Cor e Brilho; acompanhadas de produzir gás e liberá-lo transforma a matéria Textura; gases e calor em um em meio líquido; orgânica e produzir Som. curto espaço de energia. tempo; Físicas Relacionadas a forma que a matéria está organizada. Ponto de fusão é a temperatura em Já o Ponto de ebulição é a temperatura em que a substância muda do estado sólido que a substância muda do estado líquido para o estado líquido ou vice versa. para o estado gasoso ou vice versa. Estes pontos variam com a pressão atmosférica. Ex: Em 1 atm, o P.F. da água é 0°C, mas no Monte Evertest em que a pressão é 0,14 atm, o P.F. é 72 A densidade é a razão entre a massa Já a viscosidade é a resistência e seu determinado volume. de um fluido ao escoamento. Um conceito não está diretamente relacionado ao outro, preste atenção! Ex: óleo é menos denso que água, porém é mais viscoso que esta. A ductibilidade é a capacidade A dureza é a resistência de Já a maleabilidade é a do material suportar a um material à deformações possibilidade a moldagem de deformação sem se romper. pela aplicação de uma força. um material em finas lâminas. Geralmente, essas propriedades estão associadas aos metais. magnetismo é a A condutividade elétrica se refere ao A solubilidade é a propriedade de capacidade que uma potencial que um material tem de ser atração e repulsão de substância tem de se condutor de eletricidade, podendo ser: determinados metais dissolver ou não. condutores, semicondutores e e isolantes. 12 Material produzido por Bárbara Corrêa @babicorrea Todos os direitosComportamento anômalo da 13Comportamento anômalo da As substâncias, no geral, dilatam quando são aquecidas e contraem quando resfriadas até a solidificação. Mas a água é diferente: ela contrai quando aquecida em uma faixa de temperatura e dilata quando resfriada nesta mesma faixa, sendo expandida durante a solidificação. Esse comportamento é considerado anômalo. A medida que a temperatura vai diminuindo o volume Volume também vai diminuindo, mas chegando em 4 a água assume seu volume mínimo, visto que entre 4 e ocorre o comportamento anômalo. Neste intervalo de temperatura, V há uma dilatação volumétrica diferente do "normal". Isto pode ser representado também graficamente. Vmin 0 4 Temperatura °C Densidade 1 Como a densidade é a relação entre massa e se uma mesma quantidade em massa de um líquido tem seu volume alterado, a densidade deste também será alterada. Neste caso, temos que o ponto de menor volume é em 4 °C e, por consequência, é este o ponto em que a densidade será V máxima. 0 4 Temperatura processo de solidificação da água pode ser representado da seguinte maneira: Resfriamento da Água Volume Observando a conformação geométrica das moléculas nos dois estados é gelo possível entender o motivo do estado sólido gelo água ocupar mais espaço. A água congelada forma estruturas hexagonais que possuem água um espaço vazio no interior. densidade máximo Estado sólido Estado líquido 0 4 8 12 Temperatura Além do comportamento de a 4 °C, note que na solidificação há uma expansão, logo isto ocasiona uma diminuição na densidade e é por isso que o gelo flutua na água. 14 Material produzido por Bárbara Corrêa @babicorrea Todos os direitosSubstâncias, Sistemas e Misturas 15Substâncias e Sistemas As estruturas apresentadas na esquerda são as menos enquanto rbara as representadas à direita são as mais estáveis e menos energéticas. ALOTROPIA Substâncias simples diferentes formadas pelo mesmo elemento químico. Carbono Carbono Fósforo Fósforo diamante grafite branco vermelho H2O O2 H2 Enxofre Enxofre Monoclinico Rômbico CO2 H2SO4 NH3 S8 O3 Fe Cu He formada apenas por dois ou formada apenas por mais elementos químicos um elemento químico podem ser COMPOSTA SIMPLES Ozônio Gás oxigênio O3 rbara podem sofrer Substâncias SISTEMAS do Porção limitada de matéria TRANSFORMAÇÕES TRANSFORMAÇÕES retirada para estudo (amostra). QUÍMICAS FÍSICAS Alteram a estrutura Não alteram a que da matéria. estrutura da matéria. ABERTO FECHADO ISOLADO Trocam Trocam Não trocam Exemplos: Exemplos: matéria e fusão e transformar energia com matéria nem queimar uma vela metais em fios. energia o meio, mas energia com e oxidar metais. com o meio. não matéria. o meio. PURO IMPURO (MISTURAS) Apresenta apenas um componente Apresenta apenas dois ou mais componentes/ simples ou composto. substâncias puras diferentes PURO E PURO E MISTURA MISTURA MISTURA SIMPLES COMPOSTO SIMPLES COMPOSTA COMUM Bárbara Bárbara 16 Material produzido por Bárbara Corrêa @babicorrea Todos os direitosos SISTEMAS PUROS E IMPUROS PODEM SER CLASSIFICADOS LEVANDO EM CONSIDERAÇÃO: COMPONENTE é cada uma das substâncias, ou arranjo de que estão presentes. FASE é cada extensão de um sistema que apresenta as mesmas propriedades. EX: uma mistura de areia, água e álcool. SE LIGA! Água e gelo constituem um Tem 3 componentes, mas sistema heterogêneo, pois existem apresenta apenas 2 fases, duas fases distintas, mas há apenas pois água e álcool são um componente (água). completamente HOMOGÊNEO apresenta uma única fase rbara Líquidos miscíveis água + álcool Misturas de gases ar atmosférico Líquido com sólido solúvel água + sal Ligas metálicas (sólidos) bronze (cobre + estanho) Podemos chamar de SOLUÇÃO água + açúcar Bárbara HETEROGÊNEO apresenta duas ou mais fases Líquidos imiscíveis água + óleo Sólido com gás poeira no ar Líquido com gases refrigerante aberto Mistura de sólidos granito Líquido com sólido insolúvel água + areia 150 50 Água + Óleo Refrigerante Água + Areia Poeira Granito Bárbara Bárbara 17 Material produzido por Bárbara Corrêa @babicorrea Todos os direitosGráficos de mudança de estado físico SUBSTÂNCIAS PURAS Para substâncias puras, a temperatura de líquida vapor vapor fusão e ebulição são fixas, ou seja, há um P.E. ponto de fusão e um ponto de ebulição. liquida temperatura Quando determinado sólido puro alcança constante P.F. sólida líquida seu ponto de fusão, a transformação física ocorre com O valor de temperatura solida temperatura constante constante e, apenas após termino da mudança, a temperatura volta a variar. início da fim da início da fim da fusão fusão ebulição ebulição Tempo/s A mesma coisa acontece para a ebulição. MISTURAS COMUNS Temperatura/°C Já para as misturas, existe uma faixa de fusão e ebulição, ou seja, a temperatura varia durante processo de transformação vapor física. A taxa de aquecimento durante esses At processos não é tão elevada quanto quando líquida vapor liquida há apenas um estado. At sólida Além das misturas comuns existem início da fim da início da fim da Tempo/s fusão fusão ebulição dois tipos de misturas ebulição MISTURAS EUTÉTICAS MISTURAS AZEOTRÓPICAS Temperatura/°C Temperatura/°C vapor vapor líquido vapor líquido vapor At temperatura temperatura sólido líquido liquido sólido líquido variável liquido constante At temperatura temperatura constante variável início da fim da início da fim da início da fim da início da fim da fusão fusão ebulição ebulição Tempo/s fusão fusão ebulição ebulição Tempo/s Tem variação na temperatura de ebulição, Tem variação na temperatura de fusão, mas mas tem temperatura de fusão constante. tem temperatura de ebulição constante. Ex: ligas metálicas, como a solda. Ex: álcool etílico e água. 18 Material produzido por Bárbara Corrêa @babicorrea Todos os direitosFenômenos Físicos e Químicos 19Fenômenos Físicos e Químicos Fenômenos QUÍMICOS FÍSICOS podem ser Alteram a identidade da matéria e a Não ocorre alteração na estrutura molecular da substância. identidade da matéria nem (Identidade = cor, sabor e odor principalmente) alteração na estrutura molecular. Os sinais mais frequentes são: Os sinais mais frequentes são: Liberação de luz ou calor; Mudança de estado físico, Formação de um precipitado; sem alterar cor, sabor e odor; Borbulhação (liberação de gás); Rasgar, quebrar, amassar, cortar ou Mudança ou formação de odor; mudar a forma de objetos; Mudança de cor. Misturar substâncias que não reagem entre si. Formação Amassar da chuva Derretimento latas Queima de fósforo do gelo Quebra de Apodrecimento vidro de frutas Enferrujamento Caramelização de metais e cozimento de Solidificação da alimentos gordura por Sublimação resfriamento do iodo Fotossíntese e Respiração CO2 O2 H2O "Suor da Condensação da Combustão umidade do an e explosões Efervescência Som de de comprimidos bater as asas Processos digestivos: Dissolução de quebra ou açúcar conversão de Produção de (sacarose) Fundição lipídios, vinho a partir em água de metais carboidrato, da uva proteínas... Bárbara Ligação Química Fenômeno FÍSICO rbara H CI H CI Força Força Interatômica Intermolecular Fenômeno QUÍMICO Atração Intermolecular 20 Material produzido por Bárbara Corrêa @babicorrea Todos os direitosModelos Atômicos 21Modelos Atômicos 400 a.C. 350 a.C. Leucipo e Aristóteles Demócrito Tudo é formado a partir dos quatro elementos Tudo é formado por partículas as quais foram terra fogo água ar denominadas de átomos. e o quinto elemento é o substância mística que preenche a sem divisão região do universo acima da esfera terrestre. 1897 1808 Thomson Dalton Através de experimentos com a Ampola de A Teoria Atômica de Crookes, Thomson descobriu a existência de uma partícula elétrica negativa que foi denominada elétron. A Dalton foi baseada nos origem desta carga só poderia ser explicada pela experimentos e nas Leis Ponderais de existência de cargas no modelo de Thomson, então, define que o Lavoisier. átomo seria uma esfera átomo é divisível, sendo uma esfera difusa 6 de e positiva de maneira homogênea, macica, indivisível e permeada por cargas negativas pudim passas sem cargas elétricas. modelo de 1911 1912 Rutherford Bohr Bohr, através de estudos com o átomo Através do experimento de bombardeamento da lâmina de de hidrogênio, foi responsável por fazer contribuições importantes ao modelo de Rutherford. ouro, identificou-se um grande Neste modelo, os elétrons estão em órbitas espaço vazio no átomo. Assim, eletrônicas estacionárias e circulares ao núcleo Rutherford descreveu o átomo (camadas K, L, M, N, O, P e Q), podendo dividindo-o em um núcleo, saltar para uma órbita mais distante denso e com carga positiva, o absorvendo pacotes de energia qual concentra praticamente toda a massa do átomo e uma modelo Ao retornar, a energia absorvida é, então, liberada como eletrosfera, na qual estavam fótons (luz). Esse fenômeno é localizados os elétrons. denominado de salto quântico. Modelo atômico atual Sommerfeld 1920 1926 Heisenberg A eletrosfera apresenta elípticas Princípio da incerteza: não é possível e está dividida em determinar posição e velocidade de um (s, p, d, f) com diferentes energias. elétron num dado intervalo de tempo. Os orbitais são funções de onda que descrevem Dualidade elétron tem movimento do elétron, ou seja, indicam comportamento dual, ou seja, se comporta regiões com máxima probabilidade de tanto como onda quanto como partícula. encontrar um elétron. Broglie 1924 1926 Schrödinger 22 Material produzido por Bárbara Corrêa @babicorrea Todos os direitosPartículas Subatômicas 23Partículas Subatômicas o átomo é constituído por: de massa (A) = de nêutrons + n° de prótons pode ser representado no canto superior direito ou esquerdo. p prótons (+) localizados A n p no núcleo n nêutrons (n) 16 Para descobrir o localizado na e elétrons (-) número de nêutrons: eletrosfera n = A - Z Z p 8 Um átomo no estado fundamental é eletricamente o número atômico é dado pelo número neutro, ou seja, possui o mesmo numero de prótons de prótons do átomo. Todos os átomos de um (cargas positivas) e de elétrons (cargas negativas). mesmo elemento químico têm igual número p e de prótons e, consequentemente de Z. Caso o átomo ganhe ou perca elétrons, ocorre um desequilíbrio em relação ao número de cargas. Esses átomos passam a ser chamados de Caso um átomo perca elétrons, ele fica com excesso caso um átomo ganhe elétrons, ele fica com excesso de cargas positivas e passa a ser chamado de de cargas negativas e passa a ser chamado de ânion e cátion ânion e prótons > elétrons prótonsDistribuição Eletrônica 25Distribuição Eletrônica Com a constatação da existência de subcamadas na eletrosfera de um átomo, Erwin Madelung criou um método para distribuir os elétrons, a partir da ordem crescente de energia dos orbitais. Este método foi esquematizado no que ficou conhecido como Diagrama de Linus Paulling. Entendendo a distribuição: Camada ou nível 2 Quantidade (K) 1 1s2 2 5s de elétrons (L) 2 2s2 2p6 8 Subcamada ou (M) 3 3s2 3p6 18 por Subnivel mais energético é último termo (N) 4 4s2 4p6 32 escrito na distribuição. É representado pelo no numerozão acompanhado pela letra minúscula. (O) 5s2 5p6 32 de A Camada de Valência (C.V.) é a última camada, (P) 6 6s2 6p6 18 identifica-se pelo maior numerozão da distribuição. Também pode ser chamada de camada mais (Q)7 7s2 7p6 8 afastada ou camada mais energética. S p d f Neste caso, o Neste caso, o maior dos n° máx. de 2 6 10 14 subnível mais numerozões é o 6, então a elétrons energético é o 4f. 6° ou camada P é a C.V. Distribuição em ordem energética 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 4p6 5s2 5p6 4f5 Distribuição em ordem geométrica 1s2 2p6 3s2 3p6 4p6 4f5 5p6 6s2 Distribuição em camadas/níveis K=2 L=8 M=18 N=23 O=8 P=2 Como fazer a distribuição eletrônica? Identifique se é átomo neutro, ou ânion. Siga as instruções e não esqueça, a distribuição deve ser feita na ordem indicada pelo sentido das 26Fe+3 flechas presentes no diagrama de Linus Paulling. Faça primeiro a distribuição do átomo neutro, "ignorando" a carga. Átomo neutro Ânion 26 O-2 8 n° de prótons = n° de elétrons n° de prótons + n° da carga Retire a quantidade de elétrons correspondentes ao da 10 elétrons 19K 2p6 3s2 3p6 carga. Retire primeiro da Para fazer a distribuição do átomo CAMADA e, se de oxigênio neutro são tiver empate, retire do subnível último númerozinho pode considerados 8 elétrons. Entretanto, mais energético daquela camada. ser alterado para ajustar a no ânion bivalente existem dois quantidade de elétrons Então, precisamos retirar 3 dos átomos. Mas cuidado, elétrons a mais, logo, a distribuição elétrons: dois vão ser retirados do deve ser feita para 10 elétrons. este sempre deve ser menor ou termo 4s, visto que o 4 é a C.V. e o igual ao número máximo de elétrons daquele 1s2 2s2 2p6 outro será retirado do subnível 3d, o mais energético entre os da camada 3. Não some o número da carga PRESTA ATENÇÃO NA EXCEÇÃO apenas ao último termo, 26 Fe 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 Cu, Ag, Au, Mo, Cr respeite o número máximo "cu"zinhei agora "au" molho curry de elétrons em cada subnível 1s2 2p6 3s2 3p6 3d5 26 Material produzido por Bárbara Corrêa @babicorrea Todos os direitosNúmeros Quânticos 27Números Quânticos Cada elétron está associado a um 1° Número Quântico Principal ou Níveis Energéticos conjunto de quatro números quânticos 2° Número Quântico Secundário, Azimutal ou energéticos que determinam sua energia e o formato 3° Número Quântico Terciário, Magnético ou Orbital da sua nuvem eletrônica. 4° Número Quântico Quaternário ou Spin Número quântico principal ou níveis (n) K L M N P Q Indica o nível (camada) de energia em n = 1 2 3 4 5 6 7 que o elétron se encontra e a distância e deste elétron ao núcleo irá variar de 1 a 7 Ordem crescente de energia Número quântico secundário, azimutal ou energéticos (l) Subníveis = S p d f Indica o (subcamada) de energia em que o elétron se l= 0 1 2 3 encontra e irá variar de o a 3. Número quântico terciário, magnético ou Cada orbital comporta dois elétrons, que são representados por setas. Ao preencher esses orbitais, devemos ter o maior número possível de orbital (m ou elétrons desemparelhados, isto é, isolados (Regra de Hund). Ou seja, preenchemos todas as setas para cima e só depois voltamos Indica em qual orbital o elétron se encontra. preenchendo com as setas para baixo. Representação p6 Representação Número quântico quaternário ou spin (s) Indica o sentido de rotação do elétron. É o giro do elétron em torno do próprio eixo e serve para 0 0 +1 1 orbital 3 orbitais distinguir os elétron de um mesmo orbital. A eles, atribui-se os valores de +1/2 ou -1/2. Representação Representação S N A ou ou -2 0 +1 5 orbitais 7 orbitais N 1 elétron 2 elétrons Ao distribuir a quantidade de elétrons do orbital a S= -1/2 S= +1/2 no orbital no orbital ser analisado, o número do orbital do último elétron o padrão de considerar S= -1/2 com a seta para cima ou para distribuído é o n° quântico magnético (m). baixo pode variar de acordo com a questão. RESUMÃO Exemplo: Os 4 números quânticos do elétron mais energético do Principal (n) Níveis= K L M N P Nível n= 1 2 3 4 5 6 7 Distribuição eletrônica do alumínio: 3p Secundário (l) S p d f n= o 1 2 3 Principal = 3 (3° camada "M") Magnético (m) Secundário = S Orbital p Magnético me = (primeiro orbital no subnível p) o -10+1 Spin S = -1/2 (para cima) d f -2 -1 +1 +2 Spin (m) ou +1/2 Orientação 0 0 -1 0 +1 0 -1 0 +1 1s2 2s2 2p6 3s2 3p 28 Material produzido por Bárbara Corrêa @babicorrea Todos os direitosTabela Periódica Bh Ce Pr Th Pa Sm Eu 29Tabela Periódica A tabela periódica é uma organização dos elementos químicos, feita para ordená-los e agrupá-los através de suas características e propriedades. Várias versões de organização dos elementos foram propostas por diversos cientistas, mas a organização de tabela que conhecemos atualmente foi proposta por Henry G. J. Moseley, que organizou os elementos químicos em ordem crescente de número atômico. A tabela é dividida em colunas e linhas que se referem a grupos e períodos, respectivamente. A tabela está organizada em 18 grupos e 7 períodos. Alguns grupos recebem nomes específicos. 1 18 1A 8A 1 2 13 14 15 16 17 2A 3A 4A 5A 6A 7A 2 S 6 8 9 10 11 12 S 3 3 4 5 7 3B 4B 5B 6B 7B 8B 8B 8B 1B 2B S 4 5 METAIS DE TRANSIÇÃO 6 7 grupos = famílias LANTANÍDEOS períodos séries Classificações na Tabela Periódica Séries químicas H He Metais De forma geral, possuem brilho e Li Be B C N 0 F Ne são sólidos. São bons condutores 14 Na Mg Si P S CI Ar de corrente elétrica, tem 29 propriedades como maleabilidade K Ca Sc V Cr Mn Fe Co Ni Cu Ga Ge As Se Br Kr e ductilidade. Geralmente, tem 39 Rh S Y Zr Nb Mo To Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te Xe menos de 4 elétrons na C.V., tendo assim maior facilidade de perder Cs Ba Hf Ta W Re Os Pt Au Hg Pb Po At Rn elétrons, formando 114 117 Ra Rf Db Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Mc Lv Ts 0g Ametais La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Hn Tm Yb Lu No geral, não possuem brilho e ⑉ Ac Th Pa U Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr nem são bons condutores. Geralmente, tem mais de 4 Hidrogênio Gases Nobres elétrons na tendo assim maior Não tem família e se combina com São gases bastante estáveis facilidade de ganhar elétrons, metais e ametais. (8 elétrons na C.V.) formando ânions Confira na próxima página as demais classificações. 30 Material produzido por Bárbara Corrêa @babicorrea Todos os direitosEstados físicos H He a Estados físicos em temperatura Li Be B C N 0 F Ne e pressão ambiente 14 Na Mg Al Si P S Ar (25°C e 1 atm). K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo To Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te Xe Sólidos Cs Ba Hf Ta W Re Os TI Pb Po At Rn 114 Fr Ra Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Cn Nh Mc Lv Ts 0g Líquidos La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Gases 100 Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Origem H He Li Be B C N 0 F Ne Na Mg Si S Ar Naturais K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zr Ga Ge As Se Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo To Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te Artificiais Cs Ba Hf Ta W Re Os Pt Au Hg B Po At Rn cisurânicos 113 Fr Ra Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Mc Lv Ts 0g Artificiais La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu transurânicos Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Propriedades Periódicas Sm Eu Tm Ce Tb Tm Lu Md No Th Md No Raio atômico Eletropositividade Afinidade eletrônica Potencial de ionização é a distância do núcleo de chamada também de é a energia LIBERADA por é correspondente a um átomo até a última caráter metálico, é a UM átomo (em seu estado ENERGIA MÍNIMA camada eletrônica deste fundamental e no estado tendência de um átomo necessária para REMOVER gasoso) após "ganhar" um um elétron de um átomo na em perder elétrons. elétron. fase gasosa. Opõe-se à Eletronegatividade eletronegatividade. é a capacidade que os átomos de um determinado elemento possuem de atrair elétrons ou força de atração exercida sobre os elétrons de uma ligação. Na e eletropositividade, desconsidera-se os gases nobres. Br, I, S, C, P, H aumento da eletronegatividade 31 Material produzido por Bárbara Corrêa @babicorrea Todos os direitosDistribuição eletrônica na tabela A posição de um elemento químico na Tabela Periódica diz muito sobre ele. É possível fazer a distribuição eletrônica de um átomo neutro, simplesmente, olhando para a posição do respectivo elemento químico na tabela periódica como também determinar a posição na tabela apenas fazendo a distribuição. Os indicam quantos níveis (camadas) Os grupos indicam a quantidade de elétrons na C.V. ou existem na eletrosfera. Então, um elemento seja, todos os átomos do grupo 1 têm elétron na última químico localizado no terceiro período (3° linha) camada, do grupo 2 têm 2, do grupo 13 têm 3, do 14 têm 4 e tem três camadas eletrônicas, sendo sua camada assim por diante. Os metais de transição não seguem esta de valência a terceira (M). regra, por isso pulamos do grupo 2 para o 13 diretamente. Observando a imagem, é possível determinar o último termo da distribuição eletrônica (subnível mais energético) para cada um dos elementos químicos. Percorrendo a tabela até a posição do elemento desejado tem-se toda a distribuição eletrônica em ordem energética. S S p 2p2 2p4 2p6 3s2 d 3p4 3p6 3d4 3d6 4p2 4p4 4p6 4d4 4d5 4d6 5p2 5p4 5p6 5p6 4f 5d6 6p4 6p6 5f 4f2 4f4 4f8 4f14 f 5f4 5f5 5f7 5f8 5f9 Blocos S e p Bloco d Bloco f C.V. = PERÍODO C.V. = PERÍODO C.V. = PERÍODO soma dos elétrons da C.V. = GRUPO elétrons da C.V. + elétrons do todos os metais do bloco f estão subnível mais energético = GRUPO localizados no 3° GRUPO ou família 3B 26 Fe elétrons do subnível mais energético = COLUNA NO BLOCO f ENTÃO: ENTÃO: Está localizado no 4° período. Está localizado no 4° período. 1s2 2s2 2p6 3p6 4s2 Pr Na última camada tem apenas 2 elétrons da C.V. + 6 elétrons do 59 4p6 5p6 um elétron, então está no sub. mais energético = 8 ENTÃO: primeiro grupo. elétrons. Logo, está localizado Está localizado no 6° período e na família 8B/grupo 8. no grupo 3. Camada de valência e subnível mais energético Bloco S Bloco p ns2 ns2 elementos representativos elementos de transição externa elementos de transição interna 32 Material produzido por Corrêa @babicorrea Todos os direitos reservadosIntensivo de Química Base Entre a raiz e a flor existe o tempo. CRESCER É UM PROCESSO! Bárbara PROFESSORA DE QUÍMICA Este trabalho está licenciado sob CC BY-NC-ND 4.0. Para visualizar uma cópia desta licença, visite http://creativecommons.org/licenses/by-nc- BY NC ND nd/4.0/© 2 por Bárbara