apostila química inorganica
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apostila química inorganica


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Química I - Quími ca Inorgânica
1
Química Inorgânica
1.Atomística
Cronologia:
450 a.C Leucipo
A matéria pode ser dividida em partículas
cada vez m enores.
400 a.C Demóc rito
Denominação átom o para a m enor partícula
da matéria. Considerad o o pai do atom ismo
grego.
1661 Bo yle
Autor do livro Scept ical chem ist, no qual
defendeu o atom ismo e deu o prim eiro
conceito de elem ento com base experim ental.
1808 Dalton
Primeiro m odelo atômico com base
experimental. O átom o é um a partícula
maciça e indivisível. O m odelo vingou até
1897.
Modelo de Dalton
1834 Farada y
Estudo quantitati vo de eletrólise, através do
qual surgiu a idéia da eletricidade associa da
aos átomos.
1859
Primeiras experiências d e descargas elétricas
em gases à pres são reduzida. Desc oberta
dos raios catódicos.
1874 Stone y
Admitiu que a eletric idade estava associa da
aos átomos em quantidades discretas.
Primeira idéia de qu antização da carga
elétrica.
1891 Stone y
Deu o nome de elétro n para a unidade de
carga elétrica negat iva.
1897 Thom son
Descargas elétricas em alto vácuo (T ubos de
Crookes) levaram à descoberta do elétron . O
átomo seria um a partícula m aciça, mas não
indivisível. Seria form ado por um a geléia com
carga positiva, na qua l estariam incrustados
os elétrons (m odelo do pudim de pass as).
Determinação da rel ação carga- massa do
elétron.
1900 Max Planck
Teoria dos quanta.
1905 Einstein
Teoria da Relativida de. Relação ent6re
massa e energia ( E = m c 2). Esclarecimento
do efeito fotoelétr ico. Denom inação fóton para
o quantum de energ ia radiante.
1909 Millik an
Determinação da carga do elétron.
Experimento da gota de óleo
1911 Rutherf ord
O átomo não é maciço nem indivisível. O átomo
seria form ado por um núcleo m uito pequeno, c om
carga positi va, onde estaria conce ntrada
praticamente toda a sua massa. Ao redor do
núcleo ficariam os elétrons, neutr alizando sua
carga. Este é o m odelo do átom o nuc leado, um
modelo que foi com parado ao sistem a planetário,
onde o Sol seria o n úcleo e os planetas seriam os
elétrons.
Química I - Quími ca Inorgânica
2
Modelo de
Rutherford
1913 Bohr
Modelo atômico f undamentado na teoria dos
quanta e sustentado ex perimentalm ente com
base na espectroscop ia. Distribuição
eletrônica em níveis de energia. Quando um
elétron do átom o recebe energia, ele sa lta
para outro nível de m aior energia, portant o
mais distante do núcleo. Q uando o elétron
volta para o seu nível de energia prim itivo (
mais próxim o do núcleo), ele cede a energ ia
anteriorm ente recebida sob form a de uma
onda eletrom agnética (luz).
Modelo de Bohr
1916 Somm erfeld
Modelo das órbitas elípticas para o elé tron.
Introdução dos subníve is de energia.
1920 Rutherford
Caracterização do próton com o sendo o
núcleo do átom o de hidrogênio e a un idade
de carga positiva. Pre visão de existênci a do
nêutron.
1924 De Broglie
Modelo da partícula -onda p ara o elétron.
1926 Heisenberg
Princípio da incerteza .
1927 Schroding er
Equação de função de onda para o elétron.
1932 Chadwick
Descoberta do nêutro n.
O Modelo de Bohr :
Através de experim entos de dispersão da lu z
emitida por átom os excitados, Bohr consegue
explicar satisfatoriam ente com o os elétrons
conseguem m anter constante a sua energ ia.
Luz: tipo de onda eletrom agnética que acre dita -se
ser produzida pelo m ovimento oscilat ório de um a
carga elétrica gerando cam pos elétricos e
magnéticos. As ondas de luz se propagam pelo
espaço sem pre com uma m esma velocidade (
3000000 Km/s no vácuo) e se caracteri zam por 3
grandezas:
Velocidade ( c ou v)
Freqüência (f) = núm ero de oscilações
por segundo
Comprimento de ond a (λ) = distâncias
entre dois pontos eq uivalentes de um a
onda ( “tam anho da onda”)
Estas grandezas se re lacionam segundo a
equação c= f . λ
A energia transp ortada por um a onda
eletromagnética pod e ser m edida pela equação:
E = h . f
Percebe-se então que, para cada valor de
comprimento de o nda associa -se um tipo de
freqüência e, por conseqüência, um determinado
valor de energia.
Dispersão da Lu z: consiste em incidir a l uz sobre
um prisma e provocar a “separação” dos vários
comprimentos de onda que compõem a luz
incidente, dando orig em ao que cham amos de
espectro.
Dispersão da luz bra nca
No espectro produzido pela luz branca não
existem “falhas” todos os c omprimentos de
onda existentes e ntre 800 e 400 nm (faixa visível
do espectro), o que signific a que neste intervalo
de c omprimentos de onda, encontram os todos os
valores possíveis de energia associada.
O experimento de B ohr:
Após exc itar átom os c om o fornec imento de
energia, Bohr direciona o feixe de luz obtido para
Química I - Quími ca Inorgânica
3
um prisma e provoca a dispersão da lu z
produzida.
Resultados: Bohr p ercebe que a luz em itida por
um átomo excitado produz um espectr o
descontínuo, ou seja, apenas alguns
comprimentos de onda muito específicos são
produzidos p elos átom os. Desta form a c onclui
que um determ inado átomo s ó é ca paz de em itir
ondas eletrom agnéticas c om valores de energ ia
muito bem definidos. Para explicar es te
fenôm eno, Bohr sug ere q ue o átomo seja um
sistema de alta organizaç ão, no qual t odas as
suas partículas c onstituintes apres entem valores
de energia muito bem definidos e invariáveis.
Desta forma, ao absorver energia do meio
esterno, o process o pelo qual o átom o produz
energia lum inosa se processaria de forma
idêntica, produzindo sempre o mesm o es pectro,
independente da energ ia utilizada na ex citação.
Bohr enuncia alguns p ostulados:
1. Em um átom o são perm itidas apenas
algumas órbitas c irculares ao elétron,
sendo q ue em cada um a des sas órbitas o
elétron irá apresentar energia cons tante.
2. A energ ia dessas órbitas aumentam à
medida que se afas tam do núcleo.
3. Um elétron, quando localizado em uma
dessas órbitas, não perde nem ganha
energia de forma espontânea, sendo este
estado conhecido com o estado
fundamental ou estaci onário.
4. Um elétron irá variar a sua energia
quando a bsorver energia de uma fonte
externa ao átomo, passando então ao
estado excitado ou at ivado.
5. Ao passar do estado fundam ental para o
estado exc itado, o elétron realiza um
salto quântico progressi vo, indo para um a
órbita m ais afastada do núc leo. A energia
absorvida para o salt o corr esponde à
diferença de energ ia entre as órbitas
envolvidas.
6. Quando o elétron retorna para a sua
órbita de origem , emite a energia
recebida em forma de ondas
eletromagnéticas (luz) e realiza o s alto
quântico regressivo, retornando ao
estado fundam ental.
7. Com o a qu antidade de prótons e elétrons
é diferente em cada átomo, a energia
necessária para os saltos quânticos varia
de átom o para átom o, o que leva c ada
tipo de átomo a prod uzir um espectro
descontínuo diferent e e característico.
Carga elétrica
Natureza
Valor
Reltivo
Massa
relativa
Próton
Positiva
+1
1
Nêutron
Não existe
0
1
Elétron
Negativa
-1
1/1836
Camadas Eletrônic as
Os elétrons estão distribuídos em camadas
ou níveis de energi a.
Núcleo
Camada
K
L
M
N
O
P
Q
Número m áximo de elétrons nas cam adas ou
níveis de energia:
K
L
M
N
O
P
Q
2
8
18
32
32
18
8
Subníveis de energia
As camadas ou níveis de energia são
formados de subcam adas ou subníveis de
energia, designados pe las letras s, p, d e f
Subnível
s
p
d
f