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ESCOLA NOSSA SENHORA DA FÁTIMA APONTAMENTOS E EXERCÍCIOS 9 A CLASSE Professores: Resolve e Chirria Beira,Julho de 2021 Objectivos O aluno deve ser capaz de definir e conhecer os sais as suas características; O aluno deve ser capaz de classificar e nomear os sais. O aluno de ser capaz de mencionar as propriedades químicas dos sais; O aluno de ser capaz de Escrever as equações das reacções de sais com bases; O aluno de ser capaz mencionar os diferentes tipos de indicadores; O aluno de ser capaz caracterizar diferentes indicadores perante ácidos e bases; Definir o conceito de átomo; Mencionar a constituição de um átomo; Identificar as partículas constituintes do átomo. Sumário1: Propriedades dos sais Propriedades químicas dos sais 1.Reacção de Sais com Ácidos Estas reacções são chamadas de reacção de dupla troca. O metal do sal e o hidrogénio do ácido trocam de posições, cada um substituindo o outro no seu composto inicial. O produto da reacção é um novo sal e novo ácido. Sal + Acido Novo sal + Nova Acido a) BaCl2 H2SO4 BaSO4 2HCl b) 6NaBr 2H3PO4 2Na3PO4 6HBr 2.Reacção de Sais com Bases Este tipo de reacção também é uma dupla troca. Os metais do sal e de base trocam-se mutuamente de suas posições, dando lugar à formação de novo sal e nova base. Sal + Base Novo sal + Nova base a) Na2CO3 Ca(OH)2 CaCO3 2NaOH b) NH4Cl NaOH NaCl NH4OH 3.Reaçao de sais com sais Este tipo de reacção também é uma dupla troca. Os metais de ambos sais trocam-se mutuamente de suas posições, dando lugar à formação de novos sais. Sal + Sal Novo sal + Nova Sal a) NaCl+ AgNO3 NaNO3 + AgCl Propriedades Comuns Tem sabor salgado Maioritariamente venenosos Sao solidos cristalinos; Tem pontos de ebulição e pontos de fusão bastantes elevados São compostos iónicos Relação entre óxidos, ácidos, bases, e sais Função Características Óxidos Compostos binário no qual um dos elemento e sempre oxigénio. Exemplo:CO2;Na2O,CaO’ Nas fórmulas químicas, o oxigénio e escrito no fim Ácidos Segundo arrhenius ,é um composto que , dissolvido em agua , ioniza-se originando iões hidrogénio (H+), isto é, protões e iões correspondentes ao restos da molécula. Exemplos: HCl(aq)+H2O(l) aq)H + + Cl - (aq) Nas fórmulas químicas, o hidrogénio, aparece em primeiro lugar. Bases Segundo arrhenius , e um composto que ,dissolvido em agua , liberta como ião negativo exclusivamente o OH- Exemplo: NaOH(aq)+H2O(l) Na + (aq)+ OH - (aq). Nas fórmulas químicas, o grupo OH- é escrito no fim. Sais Segundo arrhenius , e um composto que ,dissolvido em agua , liberta iões diferentes de H + e OH - . Exemplo:NaCl(aq)+H2O(l) Na + (aq) + Cl - (aq) . São compostos formados na reacção de neutralização de um ácido com base HCl(aq) + NaOH(aq) NaCl (aq) + H2O(l) TPC 1. Complete e acerte as equações químicas de reacção que se seguem: a) ZnCl2 NaOH b) ZnCl2 H2SO4 c) NaI Cl2 d) BaSO4 H2CO3 e) PbSO3 Zn Sumario2: INDICADORES ÁCIDO-BASE E OBSERVE: ACÇÃO DOS ÁCIDOS E BASES SOBRE OS INDICADORES NATURAIS Protocolo/Guia da Experiências 1. Introdução Algumas plantas possuem substâncias coloridas na sua seiva, as chamadas antocianinas, que são capazes de mudar de cor na presença de ácidos ou bases. Devido a esta propriedade, elas podem ser classificadas como indicadores naturais, poisrevelam a presença do grupo H + e OH - em uma solução. A presente prática é um complemento para o conteúdo "Indicador ácido-base". O indicador natural foi produzido a partir da beterraba. O comportamento caracteristico desse indicador é apresentar uma coloracao azulada ou esverdeada em soluções básicas e uma coloracao avermelhadaou rosada em soluções ácidas. 2. Material e Reagentes 2.1. Material 4 baterrabas; 1 faca; 1 panela; 1 Coador; 2 Litros de água; 1 garrafa plástica de 1,5 litros. 1 garrafa pequena de "Frozzy". 6 copos vazios numerados e etiquetados; 6 paus de madeira. 2.2. Reagentes Solução de beterraba; Vinagre; Sabão em pó; Sabão líquido; Limão; Cinza; Fermento para bolos. 3. Procedimentos Com a faca descascar a beterraba e cortar em pedaços finos; Introduzir os pedaços da beterraba na panela e deixar ferver por aproximadamente 50 minutos; Separar a solução da beterraba das partículas sólidas da beterraba; Introduzir a solução da beterraba na garrafa de "frozy" previamente lavada e limpa; Introduzir no recipiente de 1,5 litros, água, destilada se possível; Etiquetar os 6 copos de vidros indicando as substancias a serem submetidas ao indicador. Preparar uma solução das substancias a serem analisadas nos respectivos copos; Introduzir o indicador em cada um dos copos; Observar e indicar qual solução é ácida e qual é básica. Sumario3: História da teoria atómica e estrutura do átomo. História da teoria atómica Em 1808, John Dalton propôs a primeira “Teoria atómica”. De acordo com Dalton, a Matéria é constituída por partículas minúsculas chamadas átomos. O átomo é a menor partícula de um elemento químico que participa numa reacção química. O átomo é indivisível e não pode ser criado ou destruído. Os átomos de um mesmo elemento são idênticos em todos os aspectos. Em 1904, Joseph John Thompson descobriu os electrões. Para Thompson, o átomo é divisível. O átomo contém minúsculas partículas com carga negativa chamadas electrão. Em 1911, Ernest Rutherford descobriu o núcleo e propôs a base para a “estrutura atómica moderna”. O átomo é constituído por duas partes: o núcleo e a parte periférica, chamada electrosfera. As suas experiências provaram que o átomo tem um núcleo central, carregado positivamente, e os electrões, com carga negativa, que giram em torno do núcleo. Em 1940, Niels Bohr propôs o conceito moderno do modelo atómico. Para Bohr, o átomo é composto de um núcleo central contendo protões (com carga positiva) e neutrões (sem carga). Os electrões (com carga negativa) giram em torno do núcleo em diferentes trajectórias imaginárias chamadas órbitas. No núcleo localizam-se protões e neutrões. Os protões – são partículas com carga positiva (+). Os Neutrões – são partículas sem carga eléctrica (0). Ao conjunto de (protões, neutrões e electrões), são chamadas partículas subatómicas. Na electrosfera do átomo (parte periférica à volta do núcleo), encontram-se electrões – partículas de carga negativa (-), que giram à volta do núcleo. Esquematizando: Protões (+) Átomos núcleo Neutrões (0) electrosfera electrões (-) esquema em forma de uma tabela Região Partícula Carga Núcleo Protão (+) Neutrão (0) Eletcrosfera Electrões (-) Com base em observações experimentais, Bohr elaborou um novo modelo atómico cujos postulados são os seguintes: Na electrosfera, os electrões não se encontram numa posição qualquer. Eles giram em torno do núcleo, em órbitas fixas e com energia definida. As órbitas são chamadas camadas electrónicas, representadas pelas letras: K, L, M, N, O, P e Q, a partir do núcleo, ou níveis de energia representados pelos números: 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 7. K L M N O P Q 1 2 3 4 5 6 7 9 Canadas eléctricas K L M N O P Q Nível de energia 1 2 3 4 5 6 7 Os electrões, no seu movimentonuma camada electrónica, não absorvem nem emitem energia; Os electrões de um átomo tendem a ocupar as camadas electrónicas mais próximas do núcleo, isto é, as que apresentam menor quantidade de energia; Um átomo está no seu estado fundamental quando os seus electrões ocupam as camadas menos energéticas; Quando um átomo recebe energia (térmica ou eléctrica), os electrões podem saltar para uma camada mais externa (mais energética). Nessas condições, o átomo torna-se instável. Diz-se que o átomo se encontra num estado excitado. Exercício 1 - Qual das seguintes afirmações é verdadeira? Assinale com um (X) a correcta: a) Átomo é toda a substância estudada em Química. (____) b) Átomo é a partícula fundamental e básica da constituição da matéria (____) c) Átomo é tudo aquilo que podemos ver nas substâncias (____) 2 - Preencha os espaços em brancos (a, b, c, d ,e, f, g) por palavras ou expressões de modo que a frase tenha significado certo a propósito da constituição do átomo. O átomo é constituído por: a) ___________regiões que são o b) _____________, que é a parte central do átomo e a c) ____________________,que é a zona periférica. Os protões, partículas de carga d) ____________ localizam-se na parte central do átomo, juntamente com os e) _______________, que são partículas de carga neutra. Os f) _________________ giram à volta do núcleo e são partículas de carga g)___________________. Sumario4: Conceitos De “Massa Atómica”, “Número Atómico” E “Isótopo” Massa atómica Massa atómica de um elemento é o número de vezes que um átomo desse elemento é mais pesado que um átomo de hidrogénio. O peso atómico do hidrogénio é considerado como a unidade. Número atómico Número atómico de um elemento é o número correspondente à carga nuclear, ou seja, o número de protões (p) e representa-se pela letra (Z), portanto «Z = p». Como os átomos são electricamente neutros, o número de protões é igual ao número de electrões, portanto «p = e - ». Assim, temos: Z = p = e - Número de massa O número de massa de um elemento é a soma do número de protões (p) e neutrões (n) existentes no núcleo de um átomo e é representado pela letra (A). Assim, temos: Por exemplo o elemento Sódio (Na) tem: Z=11 e o n=12, Qual será o valor de A? Usando a fórmula: n + Z = A n + Z = A A = Z + n A = 11+12 A = 23 Um elemento químico é constituído por uma espécie de átomos, ou seja, átomos com o mesmo número atómico (Z). O número atómico (Z) e o número de massa (A) devem ser representados junto ao símbolo do elemento químico, segundo o exemplo. Exemplo: 40 K19 Representa o átomo de potássio que tem Z=19 e A=40 Isótopo Quando átomos do mesmo elemento apresentam o mesmo número atómico mas que se diferem nos seus números de massa, tendo por conseguinte um número diferente de neutrões são designados de isótopos: Exercícios não resolvidos 1. Dados elementos: 20Ca 40 , 19K 39 , 16S 32 a) Identifica o número atômico(Z), o número de protões(P+), de electrões(e-) e de massa(A) 2. O que são isótopos? 2. Dados elementos: 11Na 23 , 20Ca 39 11Na 22 , 20Ca 39 a) Diga quais são isótopos. Sumario5:História e importância da Tabela Periódica. Lei periódica de Mendeleev História da Tabela Periódica As primeiras das categorias dos elementos químicos não iam mais longe do que o agrupamento de elementos, dividindo-os em grupos com base nas semelhanças das suas propriedades químicas. Além disso, cada elemento era examinado isoladamente, sem ligação com outros elementos. A primeira tentativa de classificação foi feita por Lavoisier, francês, (1789) e incluía 33 substâncias. Esta classificação deixava de fora a maior parte dos elementos conhecidos na altura, o que revelava quanta imperfeição havia nos conceitos daquele químico. Em 1812, Jacob Berzellus, sueco, apresenta uma tabela com 42 elementos, baseada em analogias de propriedades físicas e químicas dos elementos, dividindo-os em metais e não-metais. Johann Wolfgany Dobereiner (1780-1849), alemão, em 1829 descobre a disposição dos elementos em tríades e fórmula a lei das tríades, segundo a qual: «Existem grupos de três ele mentos; O cientista John Newlands (1837-1898), químico Inglês, em 1866 formula a lei das oitavas: «Dispondo os elementos em sequência crescente de pesos atómicos, o primeiro torna-se semelhante ao oitavo, repetindo-se o facto em intervalos regulares » Lothar Meyer, químico alemão, descobre a regularidade nas propriedades como a condutibilidade para calor e electricidade. Dimitri Ivanovich Mendeleev, dispondo os elementos segundo a sequência crescente dos seus pesos atómicos, conseguiu: Dispor os elementos em harmonia com a semelhança das suas propriedades. Inverter o posicionamento de certos elementos como por exemplo Ar por Kr; Co por Ni; Te por I, agrupando-os de acordo com as suas semelhanças. Prever os espaços vazios na tabela periódica, com vista colocar elementos ainda por descobrir. Assim, Mendeleev, o químico russo, em 1869, formula lei periódica: «As propriedades dos elementos são funções periódicas das suas massas atómicas». Em 1914, Moseley, cientista inglês, verifica que o número atómico (Z) é a característica principal do elemento químico e reformula a lei periódica: As propriedades dos elementos químicos são uma função periódica dos seus números atómico ». Exercícios 1. Enucie a lei periódica de Mendeleev 2. Enucie a lei periódica de Moseley Sumario6: Constituição da Tabela Periódica: Grupos e períodos - Distribuição de electrões por níveis de energia Constituição da Tabela Periódica: Grupos e períodos A tabela periódica ou quadro periódico dos elementos é um sistema onde os elemento químicos estão ordenados segundo a ordem dos seus números atômicos. Existem atualmente 118 elementos químicos já conhecidos A tabela periódica é constituída por grupos e período. Os grupos correspondem a ordenação vertical. Na tabela existe oito(8) grupos principais (grupo A) e outros oito(8) grupos secundários ou elementos de transição (grupo B). Os períodos são a ordenação horizontal dos elementos químicos. A tabela periódica apresenta sete (7) períodos. Em geral os períodos não apresentam designações especiais, mas as duas últimas ordem ordenações horizontais tem a designação Lantanídeos e Actinídeos e estas ordenações pertencem ao 6. ° e 7. ° períodos, respectivamente. IA VIIIA 1 2 3 4 5 6 7 L A T A N I D E O S A C T I N I D E O S Os grupos, também designados por famílias, são representados por numeração romana e tem a seguinte denominação: G IIA IIIA IVA VA VIA VIIA R IIIB IVB VB VIB VIIB VIIIB VIIIB VIIIB IB IIB G U P R I O D O R P U O P O O grupo IA é chamado grupo dos metais alcalinos; O grupo IIA é chamado grupo dos metais alcalinos terrosos; Grupo III A – é chamado grupo do boro Grupo IV A – é chamado de grupo do carbono Grupo V A – é chamado grupo do nitrogênio O grupo VIA é chamado grupo dos calcogéneos; O grupo VIIA é chamado grupo dos halogêneos; O grupo VIIIA é chamado grupos dos gases nobres ou gases raros ou ainda inerteis. Em cada um dos lugares da tabela é indicado o símbolo químico do elemento e outras, informações relativasa esse elemento, como nome, número atômico e massa atômica relativa. Nas linhas horizontais tabela, ou períodos, os elementos estão organizados em metálicos e não-metálicos. Os elementos que se encontram destacados junto a linha separadora dos metais e não metais são conhecidos por semi-metais, uma vez que tem características intermedias entre metais e não-metais. Distribuição de electrões por níveis de energia De acordo com o modelo atómico de Rutherford-Bohr, as órbitas estacionárias foram chamadas camadas electrónicas ou níveis de energia. Nível de energia(n) - é a região na electrosfera de um átomo onde a possibilidade de encontrar o electrão é maior As experiências realizadas revelam que existem um número máximo de electrões permitido em cada nível ou camada. Assim segue-se as regras de Stoner: 1 a Regra: O número máximo de electrões por nível de energia é calculado com base na formula 2n 2 , onde n→ nível de energia. 2 a Regra: O número máximo de electrões permitido na última camada é 8 electrões, com exceção do primeiro nível que só pode conter no máximo 2 electrões. Os electroes do ultimo nível de energia permitido de um átomo são chamado de electrões de valência. Camada Nível N o máximo de electrões K 1 o nivel(n=1) 2n 2 = 2x 1 2 = 2electroes L 2 o nivel(n=2) 2n 2 = 2x 2 2 = 2x4 = 8 electrões M 3 o nivel(n=3) 2n 2 = 2x 3 2 = 2x9 = 18 electrões N 4 o nivel(n=4) 2n 2 = 2x4 2 = 2x16= 32 electrões Distribuição electrónica por níveis de energia A distribuição electrónica ou estrutura atómica é a distribuição dos electrões na electrosfera de um átomo pelos níveis de energia. A distribuição dos electrões de um átomo pelos níveis de energia obedece à fórmula 2n 2 . Onde “n ” é o nível de energia. No entanto, o último nível de energia em qualquer átomo não pode ter mais do que oito (8) electrões. Lembrando que para os átomos eletricamente neutro( Z = p + = e - ) a) Distribuição electrónica para o Hidrogénio(1H): b) Cloro(17Cl): c) Sódio(11Na): Exercícios resolvidos 1. Faca a distribuição eletrônica a) 20Ca b) 19K a) 20Ca): b) Exercícios resolvidos 1. Faça a distribuição eletrônica b) 15P b) 17Cl c) 7N d) 8O e) 16S f) 32Ge Bibliografia Da SILVA, Filomena Neves. Química 9 classe, Texto editora, Lda, Moçambique, 2009 MEC, Ministério da Educação e Cultura, Instituto Nacional de Desenvolvimento da Educação, Programas de Química da 8, 9, 10, 11 e 12 classe do ESG, Maputo, 2008 MONJANE, Armindo & CUCU, Ricardo A. Química 9, Longman Moçambique SIMOES. S. Teresa, QUEIROS, Maria A. SIMOES, Maria. Química 9 classe, Plural Editores. 2016
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