→ Matéria
Apesar de não ser um conceito tão fácil de ser definido, a maioria dos
autores concorda que matéria no estudo de Química é tudo aquilo que ocupa lugar
no espaço, apresentando volume e massa.
Exemplo: uma árvore, o ar, a água, as nuvens, o
nosso próprio corpo, a terra, tudo isso são exemplos de matéria. Mas a justiça,
por exemplo, não é.
→ Massa
É uma propriedade geral da matéria que indica a quantidade de matéria
que existe em um corpo e que tem como unidade-padrão o quilograma. Para medir
essa propriedade são utilizadas as balanças.
→ Volume
Também é uma propriedade geral da matéria que indica a extensão de
espaço ocupado por um corpo, sendo que sua unidade-padrão é o metro cúbico
(m3). O volume de um material pode ser medido através de diferentes aparelhos
que são graduados, como a proveta, a pipeta, a bureta e outros menos precisos.
→ Corpo
É uma porção limitada da matéria. Por exemplo, conforme dito, uma árvore
é uma matéria; assim, quando cortamos toras de madeira, temos que essas toras
podem ser designadas como corpos ou como matéria também.
→ Objeto
É um corpo produzido para utilização do homem. Se as toras de madeira
mencionadas no item anterior forem transformadas em algum móvel, como uma mesa,
teremos um objeto.
Exemplos de conceitos
de Química – matéria, corpo e objeto
→ Energia
É a medida da
capacidade de realizar um trabalho. Existem vários tipos de energia, dependendo do tipo de trabalho
realizado. Por exemplo, a energia que um corpo adquire quando está em movimento
é a energia cinética. A energia que o corpo armazena é a energia
potencial. A energia mecânica é toda forma de energia
relacionada com o movimento de corpos ou com a capacidade de colocá-los em
movimento ou de deformá-los. A energia química é baseada na
força de atração e repulsão nas ligações químicas, presente na formação da
matéria. As trocas de calor são energias térmicas. A condução
de eletricidade é uma energia elétrica, e a energia na forma
de luz é a energia luminosa.
Não pare agora... Tem
mais depois da publicidade ;)
→ Substância pura ou simplesmente substância
As substâncias são os
materiais que possuem todas as propriedades físicas bem definidas,
determinadas e praticamente constantes, ou seja, são formadas por um único tipo
de componente (átomos, moléculas ou aglomerados iônicos).
É a substância
formada por um único tipo de elemento químico. Exemplos: gás oxigênio (O2),
gás hidrogênio (H2), ferro (Fe), gás hélio (He), alumínio (Aℓ) etc.
- Substância composta ou composto:
É a substância
formada por mais de um elemento químico. Exemplos: água (H2O),
álcool etílico ou etanol (C2H5OH), amônia (NH3)
etc.
→ Misturas
Quando temos em um mesmo sistema mais de uma substância. As misturas não
apresentam as propriedades, como os pontos de fusão e ebulição, bem como a
densidade, constantes como ocorre com as substâncias.
- Mistura homogênea:
É a mistura apresenta uma única fase, ou seja, aspecto totalmente
uniforme. Exemplo: Mistura de água e álcool.
- Mistura heterogênea:
É a mistura que apresenta mais de uma fase. Exemplo: Água e óleo.
→ Sistema
É o que está sendo submetido à observação. As regiões ao redor do
sistema são chamadas de vizinhança.
Sistema é o que está
em observação
- Sistema homogêneo:
Apresenta uma única fase. Pode ser composto por uma substância pura ou
por uma mistura homogênea.
- Sistema heterogêneo:
Apresenta mais de uma fase. Pode ser cde uma
substância pura em diferentes estados físicos, como um copo com água e gelo, ou
por uma mistura heterogênea.
→ Fenômeno
Qualquer
transformação sofrida pela matéria.
São aqueles em que a
constituição do material não muda. Exemplo: Amassar um papel.
- Fenômenos
químicos: São aqueles em que a constituição do material muda. Exemplo: Queimar um
papel. https://brasilescola.uol.com.br/quimica/conceitos-basicos-quimica.htm
Elemento químico
Elemento
químico é o conjunto dos átomos com o mesmo número atômico, ou seja, com a
mesma quantidade de prótons em seu núcleo.
Elemento químico é o conjunto de átomos de
mesmo número atômico. O número
atômico é a quantidade de prótons que
um átomo possui em seu núcleo. Desse modo, a menor parte ou partícula que
conserva as propriedades de um elemento químico é um átomo só
com aquele determinado número atômico.
Para entender como isso se dá, pense em
uma gota do elemento químico mercúrio (Hg).
Ela pode ser subdivida em outras gotas menores, que continuarão sendo mercúrio,
pois conservam as mesmas propriedades. Do mesmo modo, o elemento
químico é um conjunto de átomos com o mesmo número atômico, mas a
menor parte é apenas um átomo.
Assim, na Tabela
Periódica, apresentada em ordem crescente de número atômico, é exatamente
esse número que identifica e diferencia os elementos químicos uns dos outros.
Fragmento da tabela periódica mostrando a ordem crescente de número
atômico
Para identificar um elemento químico fora da
Tabela Periódica, costuma-se colocar o símbolo do elemento no centro, número de
massa (A) na parte superior e o número atômico (Z) na parte inferior. A figura
abaixo mostra como isso pode ser feito para representar um elemento químico:
Representações gerais dos elementos
químicos
Essa representação está de acordo com
as normas da União da Química Pura e Aplicada (IUPAC). A seguir temos os
elementos químicos sódio (Na) e cloro (Cl) sendo representados dessa forma:
Representação dos elementos sódio e cloro
Assim, o número atômico 11 identifica
os átomos de sódio e o número atômico 17 identifica os átomos de cloro. https://brasilescola.uol.com.br/quimica/elemento-quimico.htm
SÍMBOLOS DOS ELEMENTOS QUÍMICOS
Íons
Para um
átomo ser eletricamente neutro ele precisa ter a mesma quantidade de prótons e
elétrons, mas como nem sempre isso ocorre, surge então os compostos denominados
de íons. Íons são átomos que perderam ou ganharam elétrons em razão de reações,
eles se classificam em ânions e cátions:
Ânion: átomo que recebe elétrons e fica carregado negativamente. Exemplos: N-3, Cl-, F-1, O-2. Cátion: átomo que perde elétrons e adquire carga positiva. Exemplos: Al+3, Na+, Mg+2, Pb+4. Quando ocorrem ligações entre íons positivos e negativos denominamos de Ligações Iônicas. Um exemplo prático de ligação iônica é a que ocorre na formação de Cloreto de sódio, o nosso sal de cozinha cuja fórmula é NaCl, veja a reação: Na+ + Cl- → NaCl Só para relembrar: Ânions – íons negativos; Cátions – íons positivos. Vamos então resolver alguns problemas que envolvem íons e prótons: Primeiro é preciso destacar que ÂNIONS possuem número de elétrons maior que o número de prótons, e CÁTIONS o contrário: o número de elétrons é menor que o número de prótons. 15P → 15P-3 Átomo neutro recebe 3 elétrons Observe que o átomo de fósforo (P) possuía Z = 15 (número atômico), mas ele ganhou 3 elétrons e então passou a se apresentar como um Ânion. 12Mg → 12Mg2+ Átomo neutro perde 2 elétrons O átomo de Magnésio (Mg) possuía Z = 12 (número atômico), como ele perdeu 2 elétrons passou a ser um cátion. A espécie química Mg2+ é chamada cátion bivalente ou íon bivalente positivo. Outro exemplo deste tipo de nomenclatura é o F-, denominado de ânion monovalente ou íon monovalente negativo.
Ligações químicas
Os átomos dificilmente ficam sozinhos na natureza. Eles tendem a
se unir uns aos outros, formando assim tudo o que existe hoje.
Alguns átomos são estáveis, ou seja, pouco reativos. Já outros não
podem ficar isolados, precisam se ligar a outros elementos. As forças que
mantêm os átomos unidos são fundamentalmente de natureza elétrica e são
chamadas de ligações
químicas.
Toda ligação envolve o movimento de elétrons nas camadas mais
externas dos átomos, mas nunca atinge o núcleo.
Estabilidade dos gases nobres
De todos os elementos químicos conhecidos, apenas 6, os gases
nobres ou raros, são encontrados na natureza na forma de átomos isolados. Os
demais se encontram sempre ligados uns aos outros, de diversas maneiras, nas
mais diversas combinações.
Os gases nobres são encontrados na natureza na forma de átomos
isolados porque eles têm a última camada da eletrosfera completa, ou seja, com
8 elétrons. Mesmo o hélio, com 2 elétrons, está completo porque o nível K só
permite, no máximo, 2 elétrons.
Regra do Octeto –
Os elementos químicos devem sempre conter 8 elétrons na última camada
eletrônica ou camada de valência. Na camada K pode haver no máximo 2 elétrons.
Desta forma os átomos ficam estáveis, com a configuração idêntica à dos gases
nobres.
Observe a distribuição eletrônica dos gases nobres na tabela a
seguir:
A estabilidade dos gases nobres deve-se ao fato de que possuem a
última camada completa, ou seja, com o número máximo de elétrons que essa
camada pode conter, enquanto última. Os átomos dos demais elementos químicos,
para ficarem estáveis, devem adquirir, através das ligações químicas, eletrosferas
iguais às dos gases nobres.
Há três tipos de ligações
químicas:
- Ligação
iônica – perda ou ganho de elétrons.
- Ligação covalente – compartilhamento de elétrons. - Ligação metálica – átomos neutros e cátions mergulhados numa "nuvem" de elétrons
Fórmulas para representar as
Ligações Iônicas
As fórmulas das
ligações iônicas são a fórmula unitária (que indica a proporção dos íons no
aglomerado iônico) e a fórmula de Lewis, que mostra os elétrons de valência.
A ligação iônica ocorre
entre íons, conforme o próprio nome sugere. Por possuírem cargas opostas, os
cátions (elemento com carga positiva) e ânions (elemento com carga negativa) se
atraem eletrostaticamente, formando a ligação. No entanto, um sólido iônico é
constituído por um aglomerado de cátions e ânions organizados com formas
geométricas bem definidas, chamadas de retículos ou reticulados cristalinos.
Por exemplo, o sal (cloreto de sódio) é formado pela transferência
definitiva de um elétron do sódio para o cloro, originando o cátion sódio (Na+)
e o ânion cloreto (Cl-).
Alguns aspectos sobre a
fórmula unitária dos compostos iônicos são importantes, veja alguns:
·
Escreve-se sempre primeiro o cátion e depois o
ânion;
·
Visto que todo composto iônico é eletricamente
neutro, as cargas individuais dos íons não precisam ser escritas;
·
Os números em subscrito que aparecem do lado
direito de cada íon indica a proporção entre os átomos do cátion e os do ânion.
Esses números são chamados de índices e o número 1 não é escrito.
Por exemplo, no caso do
cloreto de sódio, temos que sua fórmula unitária é NaCl, pois temos exatamente
1 cátion sódio para cada ânion cloreto.
Veja outro exemplo, o Al3+ possui três cargas
positivas, enquanto que o F- possui apenas uma negativa, assim
são necessários três ânions fluoreto para neutralizar o composto. Com isso,
concluímos que sua fórmula unitária é AlF3.
Uma forma simples de
chegar à fórmula unitária do composto iônico é trocar as suas cargas pelos seus
índices, como mostrado de forma genérica abaixo:
Exemplos:
Outra fórmula usada para representar as substâncias iônicas é
a fórmula
de Lewis ou fórmula eletrônica, que representa os elétrons da camada de
valência dos íons “bolinhas” ao redor do símbolo do elemento. No
caso do sal, temos:
Ligação Covalente
A ligação covalente é um tipo de ligação química
realizada entre os átomos de hidrogênio, ametais e semimetais que compartilham
entre si pares de elétrons.
A ligação covalente
é um tipo de ligação química que ocorre com o compartilhamento de pares de
elétrons entre átomos que podem ser o hidrogênio, ametais ou semimetais.
Segundo a teoria
ou regra do octeto, os átomos dos elementos
ficam estáveis quando atingem a configuração eletrônica de um gás nobre, ou
seja, quando eles possuem oito elétrons em sua camada de valência (camada mais
externa) ou dois elétrons — no caso de possuírem somente a camada eletrônica K.
Assim, seguindo essa regra, os átomos dos elementos mencionados possuem
a tendência de ganhar elétrons para alcançarem a estabilidade. Por exemplo, o
hidrogênio no estado fundamental possui somente um elétron na sua camada
eletrônica; assim, para ficar estável, ele precisar receber mais um elétron de
outro átomo.
Se tivermos dois
átomos de hidrogênio, ambos precisarão receber um elétron cada. Por isso, em
vez de transferirem elétrons (como ocorre na ligação iônica), eles farão uma ligação
covalente em que compartilharão um par de elétrons. Desse modo, ambos ficarão
com dois elétrons, adquirindo a estabilidade:
Essa forma de
representar as ligações químicas, em que os elétrons da camada de valência são
colocados ao redor do símbolo do elemento como “pontinhos”, é chamada de fórmula
eletrônica de Lewis. Nela, cada par
de elétrons compartilhado em uma ligação covalente é representado por um
“enlaçamento” entre os dois pontinhos.
Existe outra forma
de representar as ligações covalentes, que é por meio da fórmula
estrutural. Nessa fórmula, cada par compartilhado é representado por
um traço. Veja:
Assim, a ligação
que forma o gás hidrogênio é representada da seguinte forma: H─H.
E sua fórmula molecular é H2.
Visto que o hidrogênio é capaz de realizar
somente uma ligação covalente, dizemos que ele é monovalente. Veja
na tabela a seguir a quantidade de ligações covalentes que os principais
ametais e semimetais podem realizar:
Com base nisso,
consideremos agora a molécula de dióxido de carbono (CO2). O carbono, que pertence à família 14, possui
quatro elétrons na última camada, como mostrado na tabela, e precisa fazer
quatro ligações covalentes para ficar estável. Já o oxigênio é da família 16,
possui seis elétrons na camada de valência e precisa realizar duas ligações.
Desse modo, o carbono compartilha dois pares de elétrons ou faz duas ligações
duplas com cada átomo de oxigênio. Veja como ficam as fórmulas eletrônica e
estrutural, respectivamente, do dióxido de carbono:
Veja mais exemplos a
seguir:
Mas existe um tipo
especial de ligação covalente. Estude sobre ela no texto Ligação Covalente Dativa.
Publicado por: Jennifer Rocha Vargas Fogaça
https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/ligacao-covalente.htm
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Nenhum comentário:
Postar um comentário