MATÉRIA & ENERGIAO que é matéria?    ENERGIA                MATÉRIA    Matéria é energia condensada               (E = mc2)
CONVENÇÕES:           • Tudo que ocupa lugar no           espaço e possui massa. MATÉRIA           • Tudo que não ocupa lu...
CONVENÇÕES:          • É uma porção da matéria. CORPO          • É uma porção da matéria          transformada em em algo ...
ESTRUTURA DA MATÉRIA MISTURAS SUBSTÂNCIAS ELEMENTO QUÍMICO ÁTOMO
Modelos Atômicos  400 a.C.-Leucipo     1803 - Dalton     1903 - Thomson     Demócrito   1911/1913         1916 - Sommerfel...
Teoria Atômica - Dalton   A matéria é formada por partículas  indivisíveis chamadas ÁTOMOS.• LEI DE LAVOISIER: Lei da con...
LEI DE LAVOISIERLei da Conservação das Massas  C     +    O2      →       CO2        +  Partículas iniciais e finais são ...
LEI DE PROUSTLei das Proporções Constantes  C    +   O2    →    CO2       +  2C   +   2O2   →   2CO2       + Duplicando a...
LEI DE DALTONLei das Proporções Múltiplas   C    +   O2     →       CO2        +   2C   +   O2     →      2CO        + Mu...
Estrutura Atômica             Rutherford O ÁTOMO é um sistema ocoanálogo ao Modelo Planetário.• O núcleo contém prótons e...
Características daspartículas subatômicas:Partícula   Carga    Massa Próton      +1        1 Elétron     -1      1/1840 Nê...
Notação Química do Átomo:• Número Atômico (Z):n° prótons (p)• Número de Massa (A):A = p + n (neutrons)                   X...
Íons:• Definição: é o átomo queperdeu ou ganhou elétrons.• Classificação:Cátion (+): átomo que perdeu elétrons.Ex. átomo: ...
Exercícios de fixação: 1. Dê o número de Prótons, elétrons e nêutrons das    espécies a seguir:     ESPÉCIES              ...
Exercícios de fixação: 3. O elemento de número atômico 16 é constituído de    vários nuclídeos, sendo que o mais abundante...
ISÓTOPOS:São átomos com o mesmo número dePRÓTONS.Exemplos:6 C12 e   6 C14     8 O15 e 8O16   1 H1           1 H2         ...
ISÓBAROS: São átomos com o mesmo número de MASSAExemplos:18Ar40 e    20Ca40     21Sc42 e   22Ti42   ISÓTONOS: São átomos...
RESUMO:                           Isótopos = Z (= p), ≠A e ≠ nÁTOMO                      Isóbaros ≠ Z (≠p), = A e ≠ n     ...
Exercícios de fixação:1. Dados os átomos:       40   A80    B82                  40     42   C80    D83                   ...
Exercícios de fixação:3. Tem - se dois átomos genéricos e isótopos A e B, com as    seguintes características:           Á...
Estrutura Atômica Atual Bohr complementou o modelo atômico de Ruthefordimplementando a idéia de níveis ou camadas eletrôn...
Números Quânticos Números Quânticos - Definem a energia  e a posição mais provável de um elétron  na eletrosfera. São ele...
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Número Quântico Principal (n) Número máximo de elétrons por camada:n° max. e- = 2n2 .   Camada       K   L   M    N    O ...
Número Quântico Secundário (l) Define o subnível de energia: l = n –1,apenas quatro foram observados:        Subnível    ...
Número Quântico Magnético (m) Define a orientação espacial, região maisprovável de se encontrar um elétron (orbital),m va...
Número Quântico Spin (s) Define o sentido da rotação do elétronsentido horário s = - ½   anti-horário s = + ½         Hor...
Distribuição Eletrônica          Linus Pauling Regras e pricípios gerais para distribuição dos  elétrons no átomo: Energ...
Diagrama de Linus PaulingNíveis    s    p   d    f    e-K 1                           2         1sL 2      2s   2p        ...
Exercícios de fixação: 1. Indique os quatro números quânticos para os     elétrons:   a)         ↓          b)       ↑    ...
Exercícios de fixação: 3. Indique qual dos conjuntos de números quânticos abaixo     citados é impossível:   a) 2, 0, 0, -...
Exercícios de fixação: 1. Assinale a opção que contraria a regra de Hund:   a) ↑                   b) ↑↓            c)    ...
Exercícios de fixação:3. Para o elemento cuja configuração eletrônica de nível de   valência é 3s2 3p5, pode-se afirmar:  ...
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Anexo 5 -_aula_em_power_point_sobre_estrutura_da_materia_2009

  1. 1. MATÉRIA & ENERGIAO que é matéria? ENERGIA MATÉRIA Matéria é energia condensada (E = mc2)
  2. 2. CONVENÇÕES: • Tudo que ocupa lugar no espaço e possui massa. MATÉRIA • Tudo que não ocupa lugar no espaço, não possui massa e é capaz de realizar trabalho. ENERGIA
  3. 3. CONVENÇÕES: • É uma porção da matéria. CORPO • É uma porção da matéria transformada em em algo útil. OBJETO
  4. 4. ESTRUTURA DA MATÉRIA MISTURAS SUBSTÂNCIAS ELEMENTO QUÍMICO ÁTOMO
  5. 5. Modelos Atômicos 400 a.C.-Leucipo 1803 - Dalton 1903 - Thomson Demócrito 1911/1913 1916 - Sommerfeld 1923 - PlanckRutherford - Bohr Heizenberg
  6. 6. Teoria Atômica - Dalton  A matéria é formada por partículas indivisíveis chamadas ÁTOMOS.• LEI DE LAVOISIER: Lei da conservação das massas.• LEI DE PROUST: Lei das proporções constantes.• LEI DE DALTON: Lei das proporções múltiplas.
  7. 7. LEI DE LAVOISIERLei da Conservação das Massas C + O2 → CO2 +  Partículas iniciais e finais são as mesmas → massa iguais.
  8. 8. LEI DE PROUSTLei das Proporções Constantes C + O2 → CO2 + 2C + 2O2 → 2CO2 + Duplicando a quantidade deátomos todas as massas dobrarão.
  9. 9. LEI DE DALTONLei das Proporções Múltiplas C + O2 → CO2 + 2C + O2 → 2CO + Mudando a reação, se a massa de umparticipante permanecer constante, a massa dooutro varia segundo valores múltiplos.
  10. 10. Estrutura Atômica Rutherford O ÁTOMO é um sistema ocoanálogo ao Modelo Planetário.• O núcleo contém prótons e neutrons.• Em torno do núcleo giram os elétrons .
  11. 11. Características daspartículas subatômicas:Partícula Carga Massa Próton +1 1 Elétron -1 1/1840 Nêutron 0 1• O átomo é eletricamente neutro → (p = e-).• A massa do átomo está concentrada no núcleo.• O núcleo é cerca de 10000 X menor que o átomo.
  12. 12. Notação Química do Átomo:• Número Atômico (Z):n° prótons (p)• Número de Massa (A):A = p + n (neutrons) X N° de massa AN° atômico z Símbolo do elemento
  13. 13. Íons:• Definição: é o átomo queperdeu ou ganhou elétrons.• Classificação:Cátion (+): átomo que perdeu elétrons.Ex. átomo: 11Na23 → cátion Na+1 + e-Ânion (-): átomo que ganhou elétrons.Ex. átomo: 17Cl35 + e- → ânion Cl-1
  14. 14. Exercícios de fixação: 1. Dê o número de Prótons, elétrons e nêutrons das espécies a seguir: ESPÉCIES p e- n 26 Fe56 26 Fe56 (+2) 15 P31 (-3) 2. (UCSal) O que decide se dois átomos quaisquer são de um mesmo elemento químico ou de elementos químicos diferentes é o número de: b) prótons b) nêutrons c) elétrons d) carga. e) oxidação.
  15. 15. Exercícios de fixação: 3. O elemento de número atômico 16 é constituído de vários nuclídeos, sendo que o mais abundante é o 32. Quantos prótons e nêutrons, respectivamente, possui esse nuclídeo? a) 8 e 8. b) 8 e 16. c) 16 e 8. d) 16 e 16 e) 24 e 8 Nota: núclideo é o nome dado ao núcleo.
  16. 16. ISÓTOPOS:São átomos com o mesmo número dePRÓTONS.Exemplos:6 C12 e 6 C14 8 O15 e 8O16 1 H1 1 H2 1H3Hidrogênio Deutério Trítio 99,98% 0,02% 10-7 %
  17. 17. ISÓBAROS: São átomos com o mesmo número de MASSAExemplos:18Ar40 e 20Ca40 21Sc42 e 22Ti42 ISÓTONOS: São átomos com o mesmo número de NÊUTRONSExemplos:15P31 e 16S32 18Kr38 e 20Ca40
  18. 18. RESUMO: Isótopos = Z (= p), ≠A e ≠ nÁTOMO Isóbaros ≠ Z (≠p), = A e ≠ n Isótonos ≠ Z (≠p), ≠ A e = nObs. Existem ainda as chamadas espécies isoeletrônicas,que possuem o mesmo número de elétrons.Exemplo: 11 Na23(+1) 8 O16(-2) e 9 F19(-1)
  19. 19. Exercícios de fixação:1. Dados os átomos: 40 A80 B82 40 42 C80 D83 41 a) Quais são os isótopos? b) Quais são os isóbaros? c) Quais são os isótonos?2. Tem-se três átomos genéricos A, B e C. De acordo com as instruções: A é isótopo de B / B é isóbaro de C / A é isótono de C Calcule o n° de massa do átomo A, sabendo - se que o n° atômico de A é 21, o n° de massa de B é 45 e o número atômico de C é 22.
  20. 20. Exercícios de fixação:3. Tem - se dois átomos genéricos e isótopos A e B, com as seguintes características: Átomo N° Atômico N° de Massa A 3x - 6 5X B 2x + 4 5x - 1 Determine a soma total do número de nêutros dos dois átomos. (nA + nB)
  21. 21. Estrutura Atômica Atual Bohr complementou o modelo atômico de Ruthefordimplementando a idéia de níveis ou camadas eletrônicas.Postulados:1°) Os elétrons descrevem órbitas circulares em torno donúcleo atômico, sem absorverem ou emitirem energia.2°) O elétron absorve uma quantidade definida de energiaquando salta de um nível energético para outro mais externo,ao retornarem aos níveis originais, devolvem essa energia naforma de ondas eletromagnéticas. + ) ) ) ) ) - -
  22. 22. Números Quânticos Números Quânticos - Definem a energia e a posição mais provável de um elétron na eletrosfera. São eles:2. Número quântico Principal.3. Número Quântico Secundário.4. Número Quântico Magnético.5. Número Quântico Spin.
  23. 23. Número Quântico Principal (n) Define o nível de energia ou camada: ) ) ) ) ) ) ) K L M N O P Q n= 1 2 3 4 5 6 7
  24. 24. Número Quântico Principal (n) Número máximo de elétrons por camada:n° max. e- = 2n2 . Camada K L M N O P Q n 1 2 3 4 5 6 7 n° max. e- 2 8 18 32 32 18 2 Obs. A expressão n° e- = 2n2, na prática só é válida até a quarta camada.
  25. 25. Número Quântico Secundário (l) Define o subnível de energia: l = n –1,apenas quatro foram observados: Subnível s p d f l 0 1 2 3 n° max. e- 2 6 10 14Obs. O Número máximo de elétrons porsubnível é dado por: n° max. e- = 2(2 l +1)
  26. 26. Número Quântico Magnético (m) Define a orientação espacial, região maisprovável de se encontrar um elétron (orbital),m varia de – l a + l. 0 s = 1 orbital -1 0 +1 p = 3 orbitais -2 -1 0 +1 +2 d = 5 orbitais -3 -2 -1 0 +1 +2 +3 f = 7 orbitais
  27. 27. Número Quântico Spin (s) Define o sentido da rotação do elétronsentido horário s = - ½ anti-horário s = + ½ Horário Anti-horário
  28. 28. Distribuição Eletrônica Linus Pauling Regras e pricípios gerais para distribuição dos elétrons no átomo: Energia total do elétron: E = n + l. O elétron tende a ocupar as posições de menor energia.3. Princípio da Exclusão de Pauling – o átomo não pode conter elétrons com números quânticos iguais.4. Regra de Hund – em um subnível os orbitais são preenchidos parcialmente com elétrons do mesmo spin depois completados com elétrons de spins contrários.
  29. 29. Diagrama de Linus PaulingNíveis s p d f e-K 1 2 1sL 2 2s 2p 8M 3 3s 3p 3d 18N 4 4s 4p 4d 4f 32O 5 5s 5p 5d 5f 32 6s 6p 6dP 6 18 7sQ 7 2 2 6 10 14 Max. de e-
  30. 30. Exercícios de fixação: 1. Indique os quatro números quânticos para os elétrons: a) ↓ b) ↑ (camada L) (4° nível) c) ↓ (nível 6) 2. Qual o número de subníveis e o número de orbitais, respectivamente, presentes no 3° nível? a) 1 e 3 b) 3 e 3 c) 3 e 9 d) 9 e 9 e) 9 e 18
  31. 31. Exercícios de fixação: 3. Indique qual dos conjuntos de números quânticos abaixo citados é impossível: a) 2, 0, 0, -1/2 b) 3, 2, +1, +1/2 c) 3, 0, +1, -1/2 d) 4, 1, 0, -1/2 e) 3, 2, -2, -1/2 Exercícios página 38 e 39 vide módulo.
  32. 32. Exercícios de fixação: 1. Assinale a opção que contraria a regra de Hund: a) ↑ b) ↑↓ c) ↑↓ ↑ ↑ d) ↑↓ ↑↓ ↑ e) ↑↓ ↑ 2. Qual o número atômico do elemento cujo elétron de diferenciação do seu átomo neutro apresenta o seguinte conjunto de números quânticos: (n = 2, l = 1, m = 0, s = + 1/2) c) 2 b) 4 c) 6 d) 8 e) 9 Obs. Considere como spin negativo o 1° elétron que entra no orbital.
  33. 33. Exercícios de fixação:3. Para o elemento cuja configuração eletrônica de nível de valência é 3s2 3p5, pode-se afirmar: (01) Seu número atômico é 7. (02) Existem 5 elétrons desemparelhados em sua estrutura. (04) No 3° nível encontramos apenas um orbital incompleto. (08) No 3° nível existem 3 elétrons p com número quântico de spin iguais. (16) Sua configuração eletrônica poderia ser representada como 1s2 2s2 3s2 3px2 3py2 3pz1. (32) O elétron de diferenciação localiza-se no subnível 3pz.

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