apostila mósulo I - Introdução a química

ETEC DR. JORGE COURY
TÉCNICO AÇÚCAR E ÁLCOOL

 MÓDULO I
ANÁLISES DE PROCESSOS INORGÂNICOS

QUÍMICA – INTRODUÇÃO
 
1. EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS
•               Os modelos atômicos não retratam os átomos e sim o conhecimento científico de cada época. Baseados nos modelos propostos, os cientistas ilustram observações experimentais e fazem sua previsões. A medida que um conhecimento científico evolui, os modelos atômicos também o fazem.

•               John Dalton (1808) = baseados em suas experiências propôs uma explicação para a natureza das matérias. Seus postulados são:
Ø          “ Toda matéria é constituída por minúsculas partículas, chamadas átomos”;
Ø          “ Os átomos de um determinado elemento são idênticos em massa e possuem as mesmas propriedades químicas”;
Ø          “ Átomos são permanentes e indestrutíveis, não podem ser criados nem destruídos”;
Ø          “ As reações químicas não passam de um rearranjo de átomos”;
Ø          “ Os compostos são formados pela combinação de átomos de elementos diferentes em proporções fixas”.
        Na época, estes postulados explicaram a Lei de Lavosier e a Lei de Proust.  Seu modelo foi abandonado porque Thonsom descobriu os elétrons e Becquerel a radioatividade.

•               Lei de Lavosier  (1774)= “ na natureza nada se perde, nada se cria, tudo se transforma”
•               Lei de Proust (1779) = “as massas dos reagentes e dos produtos são sempre proporcionais”

•               J.J. Thonsom (1898) = em seu modelo, propôs que “o átomo seria uma esfera positiva, não maciça, divisível e eletricamente neutra devido as cargas negativas espalhadas por toda sua extensão”. Este modelo ficou conhecido como pudim de passas. Seu modelo foi abandonado deviodo aos resultados das experiências de Rutheford.

•               Ernest Rutheford (1911) = propôs que o átomo era constituído por um núcleo central positivo, pequeno e denso, rodeado por uma região comparativamente grande onde estariam os elétrons girando ao redor. Para chegar a este modelo, ele bombardeou uma lâmina de ouro com polônio e observou a trajetória das partículas α. Seu modelo foi abandonado porque uma lei da física diz que se o elétron estiver em movimento circular uniforme, ele irá perder energia e cairá no núcleo.

•               Niels Bohr (1913) = propôs em seu modelo que os elétrons movimentam-se ao redor do núcleo em órbitas ou em níveis determinados, sem ganhar ou perder energias. Este modelo explicava apenas o átomo de hidrogênio. Foi aperfeiçoado por Sommerfeld que concluiu que a luz emitida pelo elétron ao saltar para um nível menos energético era composta por luzes mais simples.

•               Arnold Sommerfeld  (1916) = propôs que cada nível de energia n compreende 1 órbita circular e (n-1) órbitas elípticas de diferentes subníveis de energia.

•               Modelo Atômico Clássico = neste modelo, chamamos as partículas positivas de PRÓTONS. Em 1932, foi isolado o NEUTRON. Assim, o modelo atômico clássico é constituído por um núcleo onde temos os prótons e nêutrons e de uma eletrosfera onde temos os elétrons que giram em torno do núcleo.
                                                                                                                         
•               Algumas características físicas das partículas atômicas ou partículas fundamentais
Partícula
Massa Relativa (u)
Carga Relativa (uca)
Próton
1
+ 1
Neutron
1
0
Elétron
1/1836
- 1



•               Conceitos Fundamentais

Ø          Número Atômico (Z) =  é o número de prótons do núcleo de um átomo (Z = p). Este número identifica o átomo.
        Representação do Z é esta:     ZE
        Num átomo neutro, o número de prótons é igual ao número de elétrons, assim, o número de életrons é igual  ao número atômico.
       Exemplo:  o átomo de magnésio tem número atômico 12 =   12Mg
       O que significa  12Mg?       O núcleo do átomo tem 12 prótons
                                                     Se o átomo estiver neutro, temos 12 prótons e 12 elétrons
        
Ø          Número de Massa (A) = é a soma do Z com o número de nêutrons existentes no núcleo.
        A = Z + N      ====   A = p + N
        Representação :   ZEA  ou  ZAE 
      Exemplo: um átomo neutro tem 19 prótons e 21 nêutrons. Qual a sua representação? Qual A?
        19 E40    Z = 19        p = 19        e = 19                                  A = p + n = 19 + 21 = 40
     

 EVOLUÇÃO DE MODELOS ATÔMICOS
•                Resumo:                              prótons (+1)
 matéria                átomos          nêutrons (0)                        átomos são todos iguais???
                                                       elétrons ( - 1)


                              diferem devido ao número de p, n, e-                    NÃO

   1) ISÓTOPOS =  são átomos de mesmo elemento químico e com A diferentes. Exemplo:
      1H1   =  hidrogênio                   1H2 = deutério              1H3   = trítio     

   2) ISÓBAROS = são átomos com Z diferentes e mesmo A. Exemplo:
      20Ca40  e  19K40   

  3) ISÓTONO = são átomos com Z e A diferentes e mesmo número de nêutrons. Exemplo:

       9 F 19  e  10 Ne 20

•           EXERCÍCIOS
•               Porque o modelo atômico de Dalton foi abandonado?
•               Porque o modelo atômico de Rutherford foi abandonado?
•               Descreva o átomo de acordo com o Modelo Atômico Clássico?
•               Qual a uca do próton, neutron e elétron?
•               O que é número atômico?
•               O que é numero de massa?
•               Calcule o Z e o A do átomo de cloro sabendo q ele tem 17 prótons e 18 nêutrons?
•               O número atômico do átomo de nitrogênio é 7 e seu número de massa é 14. Calcule o número de prótons, nêutrons e elétrons deste átomo.
•               Calcule o número de prótons, neutrons e elétrons dos seguintes átomos?
       a) ferro: Z = 26 e A= 56                                        b) urânio: Z = 92  e  A= 238
       c) prata: Z= 47 e A=107                                       d) calcio: Z=20 e A= 41
10)  Estabeleça a notação convencional dos seguintes átomos:
      a) oxigênio com Z=16 e A=17                                 b) fósforo com Z=15 e A=31
      c) alumínio com Z=13 e A=27                                d) flúor com 9 prótons e 10 nêutrons
      e) bromo com 35 prótons e 45 nêutrons
OBS: considerar  nestes exercícios que todos os átomos são neutros.



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