Aula 2 - prof. Fabiano (2014.1)

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Universidade Federal de Lavras 
Departamento de Química 
Prof. Fabiano Magalhães 
mgfabiano@yahoo.com.br 
Química Geral 
 Aula 2 
Átomos, moléculas e íons 
(Cap. 2) 
 
Revisão 
 Por que estudar química e sua importância para o curso; 
 Classificação da matéria e tipos de substâncias 
 Propriedades físicas 
 Fenômeno físico e químico 
 Modelos atômicos 
 
Dalton Thomson Rutherford Moderno 
Número Atômico e Massa Atômica 
 Número atômico (Z) 
 Átomos de um mesmo elemento tem o mesmo número de prótons 
• H: 1 próton 
• N: 7 prótons 
• S: 16 prótons 
N0 prótons = N0 atômico (Z) 
Número atômico = 1 
Número atômico = 7 
Número atômico = 16 
Número Atômico e Massa Atômica 
 Massa atômica 
 Qual a massa de um átomo? 
Séc. XVIII e XIX: determinavam a massa atômica relativa. 
 Massa de 1 átomo O (mo) = 1,33 vezes a massa de 1 átomo de C (mC) 
 mCálcio = 2,5 mOxigênio 
 Padronização 
1 átomo carbono  6 prótons e 6 nêutrons  mcarbono = 12 u 
u = unidades de massa atômica 
1u = 1,661 x 10-24 g 
Número Atômico e Massa Atômica 
Número de prótons + número de nêutrons = Massa atômica (A) 
X 
A 
Z 
Símbolo do elemento 
Massa atômica 
Número atômico 
Partícula Massa (g) Massa 
relativa 
Carga 
Elétron 9,109383x10-28 0,000548579 -1 
Próton 1,672622x10-24 1,00727 +1 
Nêutron 1,674927x10-24 1,00866 0 
Número Atômico e Massa Atômica 
A = Z + N0 nêutrons 
N0 nêutrons = A - Z 
Pb 
46 
106 
A = 106 u 
Z = 46 u = elétrons 
N0 nêutrons = 106 – 46 = 60 
 Isótopos 
Átomos com mesmo número de prótons (Z) e número de massa e 
nêutrons diferentes (A). 
10B e 11B são isótopos 
10B possui 5 prótons e 5 nêutrons 
11B possui 5 prótons e 6 nêutrons 
Número Atômico e Massa Atômica 
 Abundância Isotópica 
Carbono 
• 99,000% se apresenta como 12C 
• 0,999% se apresenta como 13C 
• 0,001% se apresenta como 14C – radioativo “vida média de 5.730 anos” 
 Datação utilizando 14C 
14
6C  
14
7N +  
Decaimento radioativo do Carbono-14 
1 nêutron se desintegra em 1 próton e 1 partícula  
Os Átomos e o Mol 
 Mol, o que significa? 
É a quantidade de substância que possui um número de unidades 
fundamentais (átomos, moléculas ou partículas) igual ao número de 
átomos presente em exatamente 12 g do isótopo de carbono-12. 
 Um mol contém o mesmo número de partículas, não importa qual a 
substância. 
1 mol Na contém o mesmo número de átomos que 1 mol de Fe 
1 mol = 6,0221415 x 1023 partículas (número de Avogadro) 
Os Átomos e o Mol 
 Massa Molar (M) 
É a massa em gramas de 1 mol de qualquer elemento 
1 mol 12C possui 6,0221415 x 1023 átomos 
12C  6 prótons e 6 neutros  12 u 
 
1u = 1,661 x 10-24 g (média da massa do próton e nêutron) 
Qual a massa do átomo de 12C? 
 12 x (1,661 x 10-24g) = 1,9932 x 10-23 g/átomo 
Mcarbono = (6,0221415 x 10
23) x (1,9932 x 10-23) g = 12,00 g/mol 
Os Átomos e o Mol 
 Conversão Massa ↔ Mol 
Quantos mols possuem 27,96 g de carbono? 
 
Quantas gramas possuem 0,212 mol de carbono? 
 
Quantos átomos de carbono existem em 0,212 mol de carbono? 
Exercício 1 
Calcule a quantidade de mercúrio, em mols, presentes em 32 cm3 
desta substância. (Dados: d = 13,534 g/cm3, M = 200,6 g/mol) 
Exercício 2 
Qual a massa, em gramas, de um átomo de platina (Pt)?(Dados: M = 
195,08 g/mol) 
R. 2,33 mols 
R. 2,54 g 
R. 1,27x1023 
Tabela Periódica 
Elementos de transição 
Elementos representativos 
Gases nobres 
períodos 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
Famílias ou grupos 
Elementos de transição 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
lantanídeos 
actinídeos 
C
a
lc
o
g
ê
n
io
s
 
H
a
lo
g
ê
n
io
s
 
Moléculas, íons e seus compostos 
Moléculas, Compostos e Fórmulas 
 Moléculas 
Menor unidade identificável em uma substância. 
Fe2O3: hematita  2Fe e 3O 
 Fórmulas Químicas 
Usadas para representar a molécula de uma determinada 
substância (Modelo). 
 Qual substância possui esta fórmula C2H6O? 
Moléculas, Compostos e Fórmulas 
 Fórmula molecular: C2H6O 
 Fórmula condensada: CH3CH2OH ou CH3OCH3 
 Fórmula estrutural: 
• Mostra como os átomos estão unidos/organizados em uma molécula; 
• Ajudam a entendermos as propriedades físicas e químicas; 
• Identificar o tipo de ligação química envolvida (simples, dupla, tripla) 
Moléculas, Compostos e Fórmulas 
 Modelo Molecular 
Compostos Iônicos 
Constituem em íons, átomos ou grupos de átomos que 
tem carga elétrica positiva ou negativa 
 Íons 
Formados quando átomos de um elemento perdem ou ganham 
elétrons em uma reação química 
Nome comum Nome Fórmula Íons 
Calcita Carbonato de 
cálcio 
Ca2+ e CO3
- 
Hematita Óxido de ferro (III) Fe3+ e O2- 
Fluorita Fluoreto de cálcio Ca2+ e F- 
CaCO3 
Fe2O3 
CaF2 
Compostos Iônicos 
 Cátions 
Formados quando um átomo perde um ou mais elétrons 
durante uma reação química. 
Ex: Mg2+, Na+, Al3+... 
Compostos Iônicos 
 Ânions 
Formados quando um átomo ganha um ou mais elétrons 
durante uma reação química. 
Ex: S2-, F-, O2-... 
Compostos Iônicos 
 Como saber a tendência de um átomo em ganhar ou 
perder elétrons? 
• Metais  perdem elétrons (formam cátions) 
• Não metais  ganham elétrons (formam ânions) 
Compostos Iônicos 
 Íons Monoatômicos 
 Como prever o número de elétrons ganhos ou perdidos? 
Átomos solitários que ganham ou perdem elétrons 
Compostos Iônicos 
 Íons Poliatômicos 
Constituídos por dois ou mais átomos e o conjunto apresenta 
carga elétrica. 
Ex: CO3
2-  carbonato 
Soma dos elétrons = 32 
Soma dos prótons = 30 
Compostos Iônicos 
 Fórmulas dos compostos iônicos 
Formados por íons, porém possuem uma carga líquida neutra 
• NaCl -------------------- cloreto de sódio 
• Al2O3 -------------------- óxido de alumínio 
• FeO --------------------- óxido de ferro (II) 
• Ca(OH)2 ---------------- hidróxido de cálcio 
Momenclatura 
 Cátions 
Nome do metal antecipado pela palavra íon 
• Al3+ --------------------- íon alumínio 
• Li+ --------------------- íon lítio 
• Be2+ --------------------- íon berílio 
• Fe3+ --------------------- íon ferro (III) 
• Fe2+ --------------------- íon ferro (II) 
• Co2+ --------------------- íon cobalto (II) 
• Co3+ --------------------- íon cobalto (III) 
Cátion poliatômico: NH4
+ ----------- íon amônio 
Momenclatura 
 Ânions monoatômico 
Adiciona-se o sufixo “eto” no final 
do nome do não metal 
Momenclatura 
 Ânions poliatômicos 
NO3
-  íon nitrato 
NO2
-  íon nitrito 
SO4
2-  íon sulfato 
SO3
2-  íon sulfito 
Mais comuns são os oxoânions: possuem oxigênio 
BrO- -------------------- íon hipobromito 
BrO2
- -------------------- íon bromito 
BrO3
- -------------------- íon bromato 
BrO4
- -------------------- íon perbromato 
Teor crescente 
de oxigênio