Estrutura da Matéria e Hipótese Atômica

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Estrutura da Matéria 
Hipótese Atômica
1. Hipótese na antiquidade
2.Conceito de elementos e lei da proporções
3.Hipótese de Avogadro
4.Massa Atômica e molecular
5.Conceito de Mol
 
Hipótese na Antiquidade
Entre o séc. V ac e II ac, conjecturou-se que a 
matéria seria composta de partículas 
minúsculas indestrutíveis que caminha no vazio 
(vácuo).
Demócrito Leucipo Epicuro
Os átomos de
Várias formas
 
Hipótese na antiquidade
As substâncias, como a água ou o ferro, seria 
formada de átomos idênticos, porém eles 
teriam formas diferentes para substâncias 
diferentes.
 
Conceito de elementos
Até o século XVII preveleceu a ideia dos 4 
elementos primordiais:
Água
Fogo
Terra
Ar
 
Conceito de elementos
Boyle define elementos como sendo certos 
corpos não formados por quaisquer outros 
corpos. Esses elementos são ingredientes dos 
quais todos os corpos são feitos. 
 
Conceito de elementos
Lavoisier 
classifica os 
elementos
Döbereiner 
Determinou
Outros 
Elementos
 
Conceito de substância
No conceito moderno temos dois tipos de 
substância:
Substância Pura
Mistura
 
Substância pura
Um substância pura tem composição fixa. A água 
e o sal de cozinha são substâncias puras, 
porém não são elementos, são compostos 
formados por elementos em proporções fixas.
 
Misturas
Uma mistura é uma substância que contém várias 
substâncias podendo variar as proporções dos 
diversos componentes.
Uma mistura pode ser:
Heterogênea – diferentes porções pode ter 
composições diferentes
Homogênea – a composição é uniforme e ocorre 
nas soluções
homogênea
heterogênea
 
Os elementos químicos
Elementos são substâncias puras que não podem 
ser decompostas em qualquer outra 
transformação química.
 
Composto químico
Compostos químicos são substâncias puras que 
foram formadas pela reação química de dois ou 
mais compostos.
 
Lei das proporções definidas
Lei de Proust: Na formação de um 
determinado composto, seus elementos 
constituintes combinam-se sempre na 
mesma proporção de peso, 
independente da origem ou do modo de 
preparação do composto.
 
Hipóteses de Dalton
John Dalton expôs as seguintes ideias:
1.A existência de átomos, indivisíveis e 
imutáveis
2.Todos os átomos de um mesmo 
elementos são idênticos
3.Compostos químicos são formados 
por combinações de átomos o que 
chamamos de moléculas.
 
Interpretação de Dalton para lei de 
Proust
Para Dalton, as proporções em massas dos diferentes 
elementos num composto representam as diferentes 
massas atômicas dos elementos. 
C+O CO
12gdecarbono+16gdeoxigenio→28gmonoxidodecarbono
massade1atomodecarbono=1216 ×massade1atomodeoxigenio
 
Lei das proporções mútiplas
Se dois elementos formam mais de um 
composto, então os diferentes pesos de um 
deles que se combinam com o mesmo peso do 
outro guardam entre si uma razão de números 
inteiros simples.
 
Variáveis termodinâmicas
Além do volume, a matéria tem como propriedade 
a temperatura e a pressão.
 
Temperatura
A temperatura é uma propriedade da matéria e está 
relacionada com a energia interna do objeto. 
Medimos a temperatura com termômetros cuja 
medida pode ser dada em °C ou em K,
 
Pressão
Outra variável que define o objeto e a pressão 
que ele está sofrendo.
A pressão é a intensidade da força que a 
superfície do objeto sofre dividido pela área que 
a força está sendo aplicada.
P=F/A
 
Unidade de pressão
A unidade de pressão é o Pascal
1Pa=1N/m²
Uma outra unidade usual é atmosfera
1atm=1,013X105Pa
 
Lei das combinações volumétricas
Mantendo a temperatura e a pressão 
sobre volumes de gases, temos a lei 
de Gay-Lussac: Os volumes de 
gases que se combinam nessas 
condições guardam entre si 
proporções simples.
2m³ de gás hidrogênio + 1m³ de gás oxigênio
1m³ de gás nitrogênio + 3m³ de gás hidrogênio
1m³ de gás hidrogênio + 1m³ de gás cloro
=2m³ de vapor de água
=2m³ de vapor de amônia
=2m³ de ácido clorídrico
 
Confrontando com Dalton
Das ideias de Dalton temos volumes iguais de 
todos os gases contêm o mesmo número de 
partículas. Assim, o último exemplo sugere que 
há o mesmo número de partículas de H e Cl em 
volumes iguais desses gases para formar a 
moléculas HCl.
 
Confrontando com Dalton
Isso levava a uma dificuldade pois deveríamos ter 
1m³ de HCl ao invés de 2m³.
A dificuldade era perceber que o gás de 
hidrogênio é formado por uma molécula de dois 
hidrogênio, H2
 
Hipótese de Avogadro
Avogadro enunciou duas hipóteses:
1.As partículas constituíntes de um gás 
não necessariamente são formadas por 
um único átomo
2.Nas mesmas condições de 
temperatura e pressão, volumes iguais 
de todos os gases contêm o mesmo 
número de partículas.
 
Hipótese de Avogadro
Com essas hipótese podemos escrever as 
reações químicas como:
2H2+O2→2H2O
N 2+3H2→2NH3
H 2+Cl2→ 2HCl
 
Massa atômica e molecular
Uma vez conhecidas as fórmulas químicas das 
substâncias, os métodos de Dalton podem ser 
empregados para estabelecer uma escala 
relativa de massas atômicas e moleculares.
 
Massa atômica e molecular
A unidade de massa atômica 
é definida convencionando 
que a massa atômica do 
isótopo do carbono 12 é 
exatamente 12 u.m.a. 
 
Conceito de Mol
É conveniente adotar como unidade de 
quantidade de substância o mol, como uma 
massa em gramas de uma substância pura 
igual a sua massa molecular:
 1mol(H2 )=2g
 1mol(O2 )=32g
 1mol(H2O)=18g
 
Mol
Dessa forma, 1mol de qualquer substância tem 
sempre o mesmo número de moléculas, 
chamado de número de Avogadro
Assim,
. nº de moléculas=n° de mols X n° de Avogadro
N A=6,02204531×10
23mol−1
N=nN A→n=
N
N A
 
mol
Ex. Suponha que uma amostra de vitamina C 
contenha 1,24X1024 átomos de hidrogênio. Qual 
a quantidade química (em mols) de átomos de 
hidrogênio na amostra?
n= N
N A
,n=1,29×10
24H
6,0221×1023mol−1
=2,14molH
 
Massa molar
A massa molar de um elemento é a massa por 
mol de seus átomos. 
A massa molar de um composto molecular é a 
massa por mol de suas moléculas.
Massa = quantidade X massa molar
m=nM
 
Massa molar
As massas molares dos elementos são 
determinadas por espectroscopia de massa.
 
Massa molar
A massa por mol dos átomos é a massa de um 
átomo multiplicada pelo número de Avogadro
M=matomoN A
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