Aula_UECE_Revisão

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REVISÃO
Profa. Solange de Oliveira Pinheiro
Fortaleza - CE
Setembro - 2014
UECE
Universidade Estadual do Ceará
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Conteúdo Programático
Teoria Atômica;
Tabela Periódica
3. Ligações Químicas;
4. TLV.
5.TOM.
 
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Componentes da Disciplina
CALENDÁRIO ACADÊMICO (02/09/2014 a 10/01/2015);
MÉTODO AVALIATIVO – 4 AVALIAÇÕES;
3 Avaliações escritas;
1 Seminário (4ª Avaliação);
Lista de Exercícios.
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Conteúdo da Disciplina
Revisão;
Hidrogênio e Hidretos;
Metais Alcalinos;
Metais Alcalinos Terrosos;
Elementos do Grupo 13;
Elementos do Grupo 14;
Elementos do Grupo 15;
Calcogênios;
Halogênios;
Elementos do Bloco d;
Gases Nobres
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Aulas Práticas
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Prática 01 – Medidas em Química: Massa e Volume;
Prática 02- Hidrogênio;
Prática 03 – Oxigênio e Água;
Prática 04 – Metais Alcalinos e Alcalinos Terrosos;
Prática 05 – Nitrogênio e seus Compostos.
RELATÓRIOS:
Avaliação Complementar.
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Bom Andamento na Disciplina
Frequência
Faltas mínimo de 25%;
Participação nas aulas;
Resolução das listas de exercícios;
Tirar todas as dúvidas do conteúdo.
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Referências (LIVROS):
LEE, J.D. Química Inorgânica não tão concisa, 5ª ed. Inglesa, São Paulo: Edgard Blucher, 2006.
SHRIVER, D.F.; ATKINS, P.W. Química Inorgânica, 4ª ed. Porto Alegre, Bookman, 2008.
STRAUSS, S.H. Guide to Solucion for Inorganic Chemistry, 3rd. Revised edition, Oxford, Oxford University Press, 1999.
QUAGLIANO, J.V.; VALLARINO, L.M. Química, 3ª ed., Rio de Janeiro, Editora Guanabara Dois, 1985.
COTTON, F.A.; WILKINSON, G.; Química Inorgânica, 1ª ed., Livros Técnicos e Científicos editora, São Paulo, 1978.
Material Complementar: Artigos, material on-line, sites, etc. 
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Teoria Atômica - Revisão
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Em 430 a.C, Leucipo formula a primeira teoria científica
sobre a composição da matéria.
Em 400 a.C, Demócrito confirma esta teoria de que a matéria é
constituída por partículas minúsculas e indivisíveis:
 
Átomo
AS PRIMEIRAS IDEIAS SOBRE A COMPOSIÇÃO DA MATÉRIA
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Modelo proposto por Demócrito:
Toda a matéria é constituída por
 átomos e vazio;
O átomo é uma partícula pequeníssima,
 invisível e que não pode ser dividida;
Os átomos encontram-se em constante
 movimento;
Universo constituído por um número infinito de átomos, indivisíveis e eternos;
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 (384 a.C. - 322 a.C.)
Aristóteles acreditava que a matéria era contínua e composta por: 
O Modelo de Demócrito permaneceu na sombra durante mais de 20 séculos...
Ar
Água
Terra
Fogo
 Aristóteles rejeita o modelo de Demócrito
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Alquimia    Os árabes herdaram, na Idade Média, a cultura do mundo antigo e, no que diz respeito à química, aprofundaram-se no desenvolvimento da alquimia.
 Na busca da Pedra Filosofal que transformaria tudo em Ouro, ou ainda do Elixir da Longa Vida, os alquimistas acumularam grande experiência em diversos processos, que foram muito úteis na evolução da química através dos tempos. 
Século XVIII : Antoine Lavoisier (1789) 
 Lei da Conservação das Massas         
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Lei da conservação das massas
 Lavoisier mediu cuidadosamente as massas de um sistema antes e depois de uma reação em recipientes fechados. . 
 
 Lavoisier constatou que a massa do sistema antes e depois da reação é a mesma. "Numa reação química, não ocorre alteração na massa do sistema".
Soma das massas dos REAGENTES = Soma das massas dos PRODUTOS
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A Evolução do Modelo Atômico
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Teoria Atômica 
1. Teoria de Dalton
2. Teoria de Thomson
3. Teoria de Rutherford
4. O modelo Atômico Atual
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Natureza Elétrica da Matéria 
Existências de partículas carregadas eletricamente
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Raios Catódicos 
Características dos raios catódicos:
Deslocam-se em linha reta;
Giram pequenos moinhos (partículas);
Reagem sob ação de campos E e B (carga -);
Apresentam sempre mesma massa e carga; independente da natureza dos eletrodos ou do gás;
Foram chamadas elétrons  partículas carregadas negativamente.
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A Carga e a Massa do Elétron
Experimento de Thomson (1904)
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John Dalton 
nasceu em 6 DE SETEMBRO de 1766 e faleceu em 27 de julho de 1844 na Inglaterra. 
O PRIMEIRO MODELO 
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1. O Átomo na visão de Dalton
Em 1808, Dalton propôs a teoria do modelo atômico, onde o átomo é uma minúscula esfera maciça, impenetrável, indestrutível, indivisível e sem carga. Todos os átomos de um mesmo elemento químico são idênticos. Seu modelo atômico foi chamado de modelo atômico da bola de bilhar.
Propriedades do átomo de Dalton:
Átomos de elementos diferentes possuem propriedades diferentes entre si.
Átomos de um mesmo elemento possuem propriedades iguais e de peso invariável. 
Átomos são partículas maciças, indivisíveis e esféricas formadoras da matéria. 
Nas reações químicas, os átomos permanecem inalterados. 
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A matéria é constituída 
de diminutas 
partículas amontoadas
 como laranjas. 
Para DALTON
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Átomo
Modelo proposto por Dalton:
A matéria é composta por pequenos corpúsculos, que não se subdividem – os Átomos.
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John Dalton
 Com base em estudos de outros cientistas,
anteriores a ele, criou um modelo de átomo onde
pregava as seguintes ideias:
toda matéria é composta por átomos; 
os átomos são indivisíveis; 
os átomos não se transformam uns nos outros; 
os átomos não podem ser criados nem destruídos; 
os elementos químicos são formados por átomos simples; 
os átomos de determinado elemento são idênticos entre si em tamanho, forma, massa e demais propriedades; 
átomos de elementos diferentes são diferentes entre si; 
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toda reação química consiste na união ou separação de átomos; 
átomos iguais entre si se repelem e átomos diferentes se atraem; 
substâncias compostas são formadas por átomos compostos (as atuais moléculas); 
átomos compostos são formados a partir de elementos diferentes, em uma relação numérica simples. 
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SEGUNDO MODELO
O modelo de J. J. THOMSON
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2. O Átomo na visão de Thomson 
O Modelo atômico de Thomson (1897) propunha então que o átomo não fosse maciço (como havia afirmado John Dalton), mas sim um fluido com carga positiva (homogêneo e quase esférico) no qual estavam dispersos (de maneira homogênea) os elétrons. Podemos fazer a analogia desse modelo atômico com um "Panetone" ou com um pudim recheado de uvas passas, em que a massa do panetone seria positiva e as passas seriam as partículas negativas.
O modelo proposto por Thomson ficou conhecido como o “Pudim de Passas”.
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J. J. THOMSON (1856 - 1940) 
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Joseph John Thomson
 Em 1896, na Universidade de Princeton, numa série de
 conferências aborda os fenômenos produzidos pelas
 descargas elétricas nos gases.
 Seus estudos sobre as descargas através desses gases tinham conduzido à descoberta de uma radiação que emanava do tubo de descarga, propagava-se em linha reta, era detida por um obstáculo fino e transmitia um impulso aos corpos contra os quais se lançava. 
 Foram chamados de raios porque se propagavam em linha reta, e católicos porque pareciam emanar do cátodo da descarga elétrica.
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Os raios catódicos
No interior do tubo existe gás submetido a uma descarga elétrica superior a 10 000 volts. Do cátodo parte um fluxo de elétrons denominado raios catódicos.
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 Os raios catódicos
Os raios catódicos, quando incidem sobre um anteparo, produzem uma sombra na parede oposta do tubo, permitindo concluir que se propagam em linha reta.  
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Os raios catódicos
Os raios catódicos movimentam um molinete ou catavento de mica, permitindo concluir que são dotados de massa. 
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Os raios catódicos são desviados por um campo de carga elétrica positiva,
permitindo concluir que são dotados de carga elétrica negativa. 
 Os raios catódicos
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Seu modelo
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3. O Átomo na visão de Rutherford
O modelo atômico de Rutherford, ficou conhecido como modelo planetário do átomo. Segundo esta teoria, o átomo teria um núcleo positivo, que seria muito pequeno em relação ao todo mas teria grande massa e, ao redor deste, os elétrons, que descreveriam órbitas helicoidais em altas velocidades, para não serem atraídos e caírem sobre o núcleo. A eletrosfera - local onde se situam os elétrons - seria cerca de dez mil vezes maior do que o núcleo atômico, e entre eles haveria um espaço vazio.
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O Átomo de Rutherford
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Íons Positivos e Partículas Nucleares
Experimento de Goldstein
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A DESCOBERTA DOS PRÓTONS: (Eugen Goldstein) 
   No interior da ampola de descarga em gases rarefeitos é colocado um cátodo perfurado. Do cátodo perfurado partem os elétrons ou raios catódicos (representados em vermelho), que se chocam com as moléculas do gás (em azul claro) contido no interior do tubo. Com o choque, as moléculas do gás perdem um ou mais elétrons, originando íons positivos (em azul escuro) que repelidos pelo ânodo, são atraídos pelo cátodo, atravessam os furos e colidem com a parede do tubo de vidro, enquanto os elétrons são atraídos pelo ânodo e ao colidirem com a parede de vidro do tubo produzem fluorescência.
 
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4. O Modelo Atômico Atual
4.1. Partículas
4.2. Tabela Periódica
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4.1 Partículas existentes no núcleo do átomo
Se sabe que os elétrons possuem carga negativa, massa muito pequena e que se movem em órbitas ao redor do núcleo atômico. 
Os prótons possuem carga positiva, cuja massa é aproximadamente superior 1837 vezes maior que a massa do elétron.
Os Nêutrons são partículas sem carga e possuem massa ligeiramente superior aos prótons.
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Espectros de Massas e os Isótopos
OU
A = Número de massa (prótons + nêutrons)
Z = Número atômico (prótons)
Espectrômetros de Massas
Determinação de isótopos estáveis.
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Designação do átomo
Z  natureza do elemento químico, podendo ser omitido.
Todos os átomos de um certo elemento químico  mesmo número atômico
Átomos com mesmo número atômico e massas diferentes  ISÓTOPOS ISÓBAROS ISÓTONOS 	 ISOELETRÔNICOS
PESOS ATÔMICOS  Massa média dos átomos (uma)
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O Espectro Eletromagnético
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Disco de Newton
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Exemplo: O tomate, podemos ainda dizer que sua cor vermelha se deve
principalmente a presença de um pigmento chamado licopeno
Absorção na cor verde.
A cor observada é a cor complementar: vermelho.
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O Espectro Atômico
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Séries Espectrais
RH= 1,09737x107 m-1 (Cte Rydberg)
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O Átomo de Bohr
Postulados
Os elétrons ocupam uma posição definida no átomo, chamada nível de energia no qual não irradia;
Quando os elétrons estão localizados nos níveis de energia mais baixos, o átomo está no estado fundamental;
Quando o elétron absorve uma quantidade definida de energia (ΔE=hν) é promovido para níveis de energia mais altos (estado excitado); (onde h= 6,63 x 10-34 J.s).
No estado excitado, os elétrons com excesso de energia decaem para níveis de energia mais baixos, emitindo a energia excedente.
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A= 2,18x10-18J
Modelo de Bohr
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A Dualidade Partícula-Onda
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O Princípio da Incerteza de Heisenberg
“É impossível determinar, simultaneamente, a posição como o momento de uma partícula com exatidão em um certo instante.”
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Números Quânticos
Número Quântico Principal (n)
Número Quântico Momento Angular ou Azimutal (l)
Sharp (s)
Principal (p)
Diffuse (d)
Fundamental (f)
l =0 a (n – 1)
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Diagrama de Níveis de Energia
Cada orbital é representado por um traço;
A energia da subcamada aumenta com o valor de n;
Com o aumento de n, o espaço entre as subcamadas diminui;
A partir de n=3 ocorre sobreposição de camadas;
Os orbitais de uma mesma subcamada possuem a mesma energia nos átomos isolados.
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Orbitais Atômicos
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Spin Eletrônico
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Princípio da Exclusão de Pauli
Número máximo de elétrons 
por subcamada
№max℮= 2n2
Dois elétrons nunca terão o mesmo conjunto de quatro números quânticos
Número máximo de elétrons 
por camada
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Regra de Hund
Os elétrons são distribuídos isoladamente e com o mesmo spin;
Os elétrons são emparelhados com spins contrários.
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Diamagnéticos – não são atraídos por ímãs.
Exemplos: He, Ne e Ca
2He: 1s2 (nenhum elétron desemparelhado)
Paramagnéticos – são fracamente atraídos.
Exemplos: Li, N e O
3Li: 1s2 2s1 (um elétron desemparelhado)
Ferromagnéticos – são fortemente atraídos.
Exemplos: Fe, Co e Ni
26Fe: [Ar]4s2 3d6 (quatro elétrons desemparelhados)
Magnetismo nos Elementos
O spin confere propriedades magnéticas aos átomos.
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Constantes, Fatores e Fórmulas
Número de Avogadro: NA = 6,02x1023 mol-1
Relação carga-massa: e/m = -1,76x108 C/g
Carga do elétron: e = -1,6x10-19 C
Massa do elétron: me = 9,1x10-28 g (0,0005486 uma)
Carga do próton: cp = +1,6x10-19 C
Massa do próton: mp = 1,67x10-24 g (1,007276 uma)
Massa do nêutron: mn = 1,67x10-24 g (1,008665 uma)
Unidade de massa atômica: uma = 1,66054x10-24 g
Velocidade da luz: c = 2,99792x108 m/s
Constante de Rydberg: RH = 1,10x107 m-1 (3,28984x1015 Hz)
Constante de Planck: h = 6,63x10-34 J.s
Constante de Bohr: A = 2,18x10-18 J
ħ = 1,054x10-34 J/s
1eV = 1,602x10-19 J = 96,485 kJ/mol
1J = 1kgm2/s2
1m = 10-3mm = 10-6µm = 10-9nm = 10-10Å = 10-12pm = 10-15fm
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Exercício
A luz amarela emitida por uma lâmpada de vapor de sódio usada para iluminação pública tem um comprimento de onda de 589 nm. Qual é a frequência dessa radiação? (Dados: c=3,00 x 108 m/s)
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Exercício
2. O cloro encontrado na natureza é constituído de 75,78% de 35Cl, que tem massa atômica 34,969 u, e 24,22% de 37Cl, que tem massa atômica 36,966 u. Calcule a massa atômica média (ou seja, o peso atômico) do cloro.
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Exercício
3. Duas ondas eletromagnéticas são representadas abaixo. 
Qual onda tem maior frequência?
Se uma onda representa a luz visível e a outra, a radiação infravermelho, qual é uma e qual é outra?
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Exercício
4. Calcule a energia de um fóton amarelo cujo comprimento de onda é 589 nm. (Dados: h=6,63 x 10-34 Js, c= 3,00 x 108 m/s)
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Exercício
5. Qual o comprimento de onda de um elétron com velocidade de 5,97 x 106 m/s? ( Dados: A massa do elétron é 9,11 x 10-28 g, h = 6,63 x 10-34 Js).
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Exercício
6. Determine o número de subníveis no quarto nível, isto é, para n=4. Dê o nome para cada um dos subníveis. Quantos orbitais existem em cada um desses subníveis?
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