Átomos e Moléculas

Os Átomos

Ao longo dos tempos, foram surgindo diferentes modelos para explicar a forma e constituição de um átomo. À medida que a ciência progride, também progride a visão que o Homem tem do átomo, surgindo novos modelos que tentam explicar a sua constituição.
Modelo Atómico de Dalton

Durante muito tempo pensava-se que os átomos tinham forma esférica e que eram indivisíveis. No século XIX, um cientista chamado John Dalton propôs um modelo de representação do átomo com base nas ideias da altura.

John Dalton (1766 - 1844)

Dalton caracterizou o átomo como sendo esférico, indivisível e indestrutível.

Modelo Atómico de Dalton

Modelo da Nuvem Electrónica

Com base nos conhecimentos científicos actuais, julga-se que o átomo pode ser explicado pelo Modelo da Nuvem Electrónica.

Modelo da Nuvem Electrónica

Este modelo diz que:

-a zona central do átomo, a que se dá o nome de núcleo, é constituída por protões (partículas com carga positiva) e neutrões (partículas com carga neutra);
-à volta do núcleo do átomo giram os electrões;
-os electrões não têm órbitas bem definidas, ocupam antes posições aleatórias em torno do núcleo do átomo;
-o núcleo é muito pequeno quando comparado com o tamanho da nuvem electrónica. É possível por isso concluir que a maior parte do átomo é espaço vazio.

Átomos de diferentes elementos

Actualmente conhecem-se 118 átomos de elementos químicos diferentes. Eis alguns exemplos:

Os balões de Hélio são cheios com átomos de Hélio.

Uma barra de ferro é constituída por átomos de Ferro.

Nas publicidades luminosas são utilizados átomos de Néon.

Um fio de cobre é constituído por átomos de Cobre.

A água é constituída por átomos de Hidrogénio e átomos de Oxigénio.

O gás propano é constituído por átomos de Carbono e átomos de Hidrogénio.

Substâncias Atómicas

Nas substâncias atómicas, os corpúsculos destas substâncias são átomos:

O gás Árgon, é uma substância atómica, constituída por átomos de Árgon.

O gás Néon, é uma substância atómica, constituída por átomos de Néon.

Substâncias Moleculares

As substâncias moleculares são constituídas por agregados de átomos ligados quimicamente entre si. A estes agregados de átomos dá-se o nome de moléculas:

O Oxigénio libertado por uma folha é uma substância molecular.
Dois átomos de Oxigénio ligam-se para dar origem a uma molécula de Oxigénio.

A água é uma substância molecular.
Um átomo de Oxigénio liga-se a dois átomos de Hidrogénio para dar origem a uma molécula de Água.

Natureza Corpuscular da Matéria

Toda a matéria, desde um simples cabelo até um cristal de ouro é constituída por partículas (ou corpúsculos) com tamanho muito pequeno, tão pequeno que ...

... um ponto final feito com a tinta da tua caneta pode conter mais de 3 milhões de corpúsculos.

... 100 milhões de pessoas reduzidas ao tamanho de um corpúsculo formavam uma fila de apenas 1 centímetro.

Conclui-se por isso que toda a matéria é constituída por pequenas partículas - corpúsculos.

Como se comportam os Corpúsculos?

O ar contido no interior de uma seringa é facilmente comprimido quando se empurra o êmbolo:

Como se explica este facto?


Entre os corpúsculos há muitos espaços vazios.
Ao apertar o êmbolo estes aproximam-se uns dos outros.

Conclui-se por isso que entre os corpúsculos há muitos espaços vazios.

Para além da existência de espaços vazios, há outra característica dos corpúsculos que deves saber. Por exemplo, quando utilizas velas perfumadas, o aroma espalha-se pela casa muito rapidamente. Por que motivo isto acontece?

Os corpúsculos que se libertam ao queimar a vela movem-se entre os espaços vazios.

Conclui-se por isso que os corpúsculos estão em constante movimento.

Conclusão

Tudo o que foi dito anteriormente pode ser resumido em três pontos:

1.º - Toda a matéria é constituída por pequenas partículas - corpúsculos.

2.º - Entre os corpúsculos há muitos espaços vazios.

3.º - Os corpúsculos estão em constante movimento.

Águas macias e águas duras

A quantidade de magnésio e de cálcio que se encontra dissolvida em água determina a sua classificação:

Água dura - contêm elevadas concentrações de cálcio e de magnésio. Tem origem, geralmente, em solos calcários. Esta água diminui a formação de espuma de um sabão.

Água macia - contêm baixas concentrações de cálcio e de magnésio. Esta água não diminui a formação de espuma de sabão.

Na zona Sul a água é mais dura e no Norte a água é mais macia.

Reações Ácido Base

Reações de combustão

Para que uma reacção de combustão ocorra são sempre necessário três componentes, um combustível, um comburente e uma fonte de ignição:
-o combustível é a substância que arde (ex: gasolina);
-o comburente que reage com o combustível (ex: oxigénio);

-a fonte de ignição é a energia que inicia a combustão (ex: faisca).

Como produtos de uma reacção de combustão formam-se óxidos.

Tipos de combustões

Combustões Vivas

- Ocorre formação de chama;
- São fonte de luz e calor.

Combustões Explosivas

- São muito violentas;
- Ocorre formação de chama e ruído.

Combustões Lentas:

- Não ocorre formação de chama;
- São reacções muito demoradas.

Reações de precipitação

Uma reação de precipitação é quando se forma um sólido durante a reação química, um exemplo é que quando se juntam duas soluções aquosas o produto dessa reação será outra solução aquosa e um solido insolúvel no solvente. O sólido formado na reação química é chamado de precipitado.

Ex: nitrato de chumbo (aq) e iodeto de potássio (aq) —> iodeto de chumbo (s) e nitrato de sódio (aq)

Iodeto de chumbo (sólido amarelo)

Ex: cloreto de sódio (aq) + nitrato de sódio (aq) → cloreto de prata (s) + nitrato de sódio (aq)

Cloreto de prata (sólido branco)

O que é uma solução e solubilidade?

Uma solução é uma mistura homogénea de duas ou mais substâncias.

Solubilidade é a quantidade máxima de uma substância que se pode dissolver em um líquido, e expressa-se em gramas por litro ou em percentagem de soluto/solvente.

Como se representam as reacções químicas?

As reacções químicas representam-se através de equações químicas de palavras.
As equações químicas representam a transformação química que ocorre quando os reagentes se transformam nos produtos da reacção.

Entre os reagentes e os produtos da reacção coloca-se uma seta (—>), que indica que ocorre uma transformação química:

Reagentes —> Produtos da Reacção

Quando existe mais do que um reagente ou produto da reacção, utiliza-se o sinal “+” para separar as substâncias:

Magnésio (s) + Oxigénio (g) —> Óxido de magnésio (s)

Na equação de palavras também se utiliza entre parêntesis o estado físico das substâncias.

(s) - estado sólido
(l) - estado líquido
(g) - estado gasoso

O que são os reagentes e os produtos da reação?

Um reagente é uma espécie química usada numa reação química, ou seja, são os materiais que sofrem a transformação química.

Um produto da reação é uma substância que forma-se como o resultado de reações químicas, ou seja, são os materiais obtidos após a transformação química que ocorre, apresentando novas propriedades, outros aspetos físicos, tais como cor e cheiro dos reagentes.

Transformações químicas e transformações físicas

QUÍMICAS – transformações em que se detecta a formação de novas substâncias podendo implicar libertação de um gás, formação de um sólido, mudança de cor, cheiro característico , uma chama ou um ruído e variação de temperatura.
Ex: Queimar uma folha de papel.

FÍSICAS – transformações nas quais os materiais só alteram algumas das suas propriedades físicas. Não se formam novas substâncias.
Ex: Rasgar uma folha de papel.

Principais processos de separação de misturas heterogéneas e homogéneas

Para cada mistura existem diversos processos físicos capazes de as decompor em substâncias.

Mistura Heterogénea
-Decantação

-Filtração

-Centrifugação

-Peneiração

-Separação Magnética

-Sublimação

-Dissolução Fracionada

-Decantação em Funil ou com Ampola

Mistura Homogénia

-Cristalização

-Destilação

-Cromatografia

Tipos de Misturas

Propriedades físicas dos materiais

-Ponto de fusão: é a temperatura a que uma determinada substância funde, ou seja, passa do estado sólido ao estado líquido. O ponto de fusão é característico de uma determinada substância, identificando-a.
Exemplo: ponto de fusão da água é 0 ºC.


- Ponto de ebulição: é a temperatura a que uma determinada substância entra em ebulição. Ou seja, passa do estado líquido ao estado gasoso. O ponto de ebulição é característico de uma determinada substância, identificando-a.
Exemplo: ponto de ebulição da água é 100 ºC.

Tanto o ponto de fusão como o ponto de ebulição servem para determinar um substância pura.

Mudanças de estado físico

A fusão ocorre quando a substância passa do estado sólido ao estado líquido, para que tal ocorra é necessário aquecer o material.

A solidificação ocorre quando a substância passa do estado líquido ao estado sólido, para que tal ocorra é necessário arrefecer o material.

A vaporização ocorre quando a substância passa do estado líquido ao estado gasoso, para que tal ocorra é necessário aquecer o material, pelo que pode ocorrer através de duas formas:
- Através da evaporação: o líquido passa pelo processo de vaporização de forma lenta.
- Através da ebulição: o líquido passa pelo processo de vaporização de forma rápida e tumultuosa.

A condensação ocorre quando a substância passa do estado gasoso ao estado liquido, para que tal ocorra é necessário arrefecer os gases.

A sublimação ocorre quando um material que esta no estado sólido, passa para o estado gasoso sem passar pelo estado líquido, um exemplo dessa passagem é a naftalina.