Físico - Química
1- Constituição da matéria
A matéria que nos rodeia apresenta diferentes propriedades químicas e físicas. Estas propriedades dependem da constituição da matéria.
A matéria é constituída por corpúsculos submicroscópicos, denominados átomos, moléculas e iões, que se encontram em constante movimento, existindo espaços vazios entre eles.
2- Organização corpuscular nos estados físicos
A matéria que nos rodeia apresenta-se em três estados físicos: sólido, líquido e gasoso. Os estados físicos da matéria explicam-se com base na agregação corpuscular.
Sólido:
- os corpúsculos encontram-se muito próximos uns dos outros e organizados, não existindo muito espaço vazio entre eles;
-a liberdade de movimento é pequena, apenas vibram em torno de uma posição de equilíbrio.
Líquido:
- os corpúsculos encontram-se mais afastados do que nos sólidos e, por isso, menos organizados;
- a liberdade de movimento é maior do que nos sólidos.
Gasoso:
- os corpúsculos encontram-se muito afastados uns dos outros, originando, por isso, uma enorme desorganização;
- o espaço vazio entre os corpúsculos é enorme, pelo que estes apresentam uma grande liberdade de movimento.
A pressão (p) é uma grandeza física importante para a compreensão do comportamento dos gases.
Quando um gás se encontra encerrado num recipiente, os seus corpúsculos chocam com as paredes do recipiente exercendo uma força.
A intensidade dessa força exercida na superfície do recipiente, por unidade de área, denomina-se pressão de um gás.
A pressão de um gás depende da quantidade de gás, da temperatura e do volume do recipiente onde o gás está contido.
Temperatura constante
Volume aumenta
Pressão diminui
Volume constante
Temperatura
aumenta
Pressão aumenta
Pressão contante
Temperatura
aumenta
Volume aumenta
3- Átomos
Um átomo é um corpúsculo submicroscópio constituido por um núcleo central que contém protões e neutrões. À volta do núcleo movem-se os eletrões formando a nuvem eletrónica.
Átomo
Núcleo: Protões (carga positiva, +1); Neutrões (sem carga elétrica)
Nuvem eletrónica- Eletrões (carga negativa, -1)
Num átomo, o número de protões (carga positivo) é igual ao número de eletrões (carga negativa), desta forma, o átomo é uma partícula eletricamente neutra.
Todos os átomos com o mesmo número de protões apresentam as mesmas características- constituem átomos do mesmo elemento químico. Cada tipo de átomos define um elemento químico.
Os elementos químicos são representados por símbolos químicos. Os símbolos químicos têm uma ou duas letras do nome do elemento escrito em latim ou grego, sendo a primeira letra maiúscula e a segunda, quando utilizada, sempre minúscula.
Elemento químico: Símbolo:
Alumínio Al
Cálcio Ca
Carbono C
Cloro Cl
Enxofre S
Flúor F
Hidrogénio H
Magnésio Mg
Nitrogénio N
Oxigénio O
Potássio K
Sódio Na
4- Molécula
Uma molécula é um conjunto de átomos do mesmo elemento químico ou de elementos químicos diferentes ligados entre si.
As moléculas classificam-se quanto ao número de átomos que as constituem. Podem ser diatómicas (dois átomos), triatómicas (três átomos) ou poliatómicas (vários átomos).
A composição da molécula é representada através de uma formula química constituída por:
- símbolos químicos dos átomos que compõem a molécula;
- números que indicam quantos átomos de cada elemento formam a molécula;
A fórmula química de uma molécula permite obter informação quanto à sua composição qualitativa e quantitativa.
Composição qualitativa- indica-nos quais são os elementos químicos que constituem a molécula.
Composição quantitativa- indica-nos quantos átomos de cada elemento químico constituem a molécula.
A partir das fórmulas químicas podemos classificar as substâncias como elementares ou compostas.
Substância elementar- quando é formada por átomos de um só elemento químico.
Substância composta- quando é formada por átomos de dois ou mais elementos químicos.
Um símbolo químico e uma fórmula química representam, respetivamente, um átomo e uma molécula. Quando se pretende representar mais do que um átomo ou mais do que uma molécula escreve-se um número antes da fórmula química.
5- Ião
Um ião é um átomo ou conjunto de átomos que perde ou ganha um ou mais eletrões.
Num ião, o número de eletrões é diferente do número de protões, o que resulta numa partícula com carga elétrica (positiva ou negativa).
Quando um átomo:
- Perde um eletrão, origina um catião (ião positivo) com carga elétrica +1.
- Perde dois eletrões, origina um catião (ião positivo) com carga elétrica +2.
- Ganha um eletrão, origina um anião (ião negativo) com carga elétrica-1.
- Ganha dois eletrões, origina um anião (ião negativo) com carga elétrica -2.
Os iões podem, ainda, classificar-se em monoatómicos, quando têm origem num átomo que perde ou ganha um ou mais eletrões, ou poliatómicos, quando têm origem num grupo de átomos que perde ou ganha um ou mais eletrões.
6- Substância iónica
Uma substância iónica é uma substância que contém iões na sua constituição.
A fórmula química de uma substância iónica traduz a proporão em que os iões se encontram, de modo a tornar-se eletricamente neutra.
Regras da escrita de fórmulas químicas das substâncias iónicas:
- os iões que constituem a substâncias iónica devem combinar-se de forma a que o número de cargas positiva e negativa seja o mesmo;
- na fórmula química escreve-se, em primeiro lugar, o símbolo do ião positivo seguido do ião negativo;
- os iões representam-se sem indicação da sua carga;
- em índice inferior, a seguir ao símbolo do ião, escrevem-se os números que indicam a proporção em que os iões se combinam.
A leitura do nome da substância iónica começa pelo nome do ião negativo seguindo-se o nome do ião positivo.
7- Reações químicas- Reorganização de átomos
Quando ocorre uma reação química não se verifica a destruição de átomos na informação de novos átomos, verifica-se um rearranjo de átomos conservando-se o seu número total. Os mesmo átomos estão apenas ligados de forma diferente nos reagente e nos produtos - verifica-se uma reorganização de átomos.
O número de átomos de cada elemento químico intervenientes na reação é conservado.
"Numa reação química não há perda nem ganho de matéria"
Esta conclusão foi referida pela primeira vez por Lavoisier, daí denominar-se por Lei de Lavoisier ou Lei da Conservação de Massa.
Lei de Lavoisier: Numa reação química que ocorre em sistema fechado, a massa total dos reagentes que se gastam é igual à massa total dos produtos de reação que se formam.
A diminuição da massa dos reagentes é compensada pelo aumento da massa dos produtos e, por isso, a massa total é sempre a mesma. Só se verifica a conservação da massa num sistema fechado, por isso a Lei de Lavoisier só é válida para esse tipo de sistemas.
Uma reação química pode ser traduzida por uma equação de palavras ou por uma equação química. Para escrever uma equação química, é preciso conhecer fóirmulas químicas dos reagentes e dos produtos e os seus respetivos estados físicos. No final verifica-se se a equação química obedece à Lei de Lavoisier ou Lei da Conservação da Massa.
