Química Geral

1. AS PROPRIEDADES
DA MATÉRIA

2. O QUE CARACTERIZA A MATÉRIA ?
Matéria
“é tudo aquilo que apresenta massa e
ocupa lugar no espaço”
(m) é a quantidade de matéria que um
corpo possui (unidade do SI: kg).
Outras unidades frequentemente
utilizadas: mg, g, t.
MASSA
(V) é o espaço ocupado por uma porção de
matéria (unidade do SI: m3).
Outras unidades frequentemente
utilizadas: dm3 = L, cm3 = mL.
VOLUME
O aumento de temperatura provoca, em média, um aumento na
energia cinética das partículas, que se traduz em um aumento de seu
movimento, o que faz com que elas se afastem, resultando no
aumento do volume total.
Aumento da temperatura
ou redução da pressão
Redução da temperatura
ou aumento da pressão
A variação do volume e o modelo de partículas

3. A variação da densidade e o modelo de partículas
Densidade (d) é a relação entre massa e volume de uma substância
Essa é uma propriedade que permite diferenciar
substâncias, pois duas delas, à mesma pressão e
temperatura, não têm a mesma densidade.
𝑑 =
𝑚
𝑣
Quando a pressão de um sistema é
reduzida ou quando o sistema é
aquecido, a densidade diminui.
O volume de uma substância varia com a pressão
e a temperatura do sistema.
A identificação de substâncias com base na
densidade deve considerar o efeito dessas
duas variáveis.
Densidade de algumas substâncias
a 25 ºC e 1 atm
Substância Densidade (g/cm3)
Etanol 0,78
Acetona 0,79
Água 1,00
Ferro 7,87
Chumbo 11,3
Mercúrio 13,5

4. Fase gasosa: partículas bem
dispersas e com bastante
movimentação (praticamente
sem interaçãoentrepartículas).
Ao aumentar a temperatura ou diminuir a pressão de um sistema, a
matéria tende a mudar para fases em que as partículas apresentem
maior energia cinética, como a fase gasosa. O contrário ocorre
quando a pressão aumenta ou a temperatura diminui: as partículas
tendem a se aproximar, e a matéria tende a ficar na fase sólida.
AS FASES DA MATÉRIA
Fase sólida: partículas
próximas e com pouca
agitação (forte interação entre
as partículas da substância).
Fase líquida: partículas mais
distantes e com maior energia
cinética (interação entre
partículas mais fraca).
AUMENTO DA PRESSÃO E
DIMINUIÇÃO DA TEMPERATURRA
AUMENTO DA TEMPERATURA E
DIMINUIÇÃO DA PRESSÃO

5. As mudanças de fase da matéria
ÁGUA SÓLIDA (GELO) VAPOR D’ÁGUA
ÁGUA LIQUIDA
FUSÃO EVAPORAÇÃO
CONDENSAÇÃO
SOLIDIFICAÇÃO
TEMPERATURA
SUBLIMAÇÃO

6. Temperatura de fusão (TF):
temperatura na qual a substância
passa da fase sólida para a líquida.
A: fase sólida.
B: coexistência de gelo e água líquida.
C: fase líquida.
D: coexistência de água líquida e vapor de
água.
E: vapor de água.
Tempo (min)
Temperatura
(ºC)
100
0
A
B
C
D
E
Curva de aquecimento da água pura a 1 atm
Início da fusão:
Só existe água
sólida a 0 ºC.
Início da ebulição:
Só existe água
líquida a 100 ºC.
Fim da ebulição:
Só existe vapor de
água a 100 ºC.
Temperatura de ebulição (TE):
temperatura na qual a substância
passa da fase líquida para a gasosa.
Fim da fusão: Só existe
água líquida a 0 ºC.

7. Permite analisar como as fases de uma substância variam de acordo com as
alterações de temperatura e de pressão.
ADILSON
SECCO
Fluido
supercrítico
Líquida
B
C
Sólida
Fusão
Ponto crítico
Gasosa
Ponto triplo
Sublimação
T
Sublimação
A
Pressão
(atm)
Solidificação
Condensação
Vaporização
Temperatura (°C)
Diagrama de fases
Na fase sólida,
as partículas
estão bem
compactadas e
têm pouca
mobilidade;
na fase líquida, as
partículas estão
um pouco mais
afastadas e
apresentam certa
mobilidade entre
elas
na fase gasosa, a interação entre
as partículas é muito pequena,
elas se movimentam bastante.

8. Em geral, uma substância na fase sólida apresenta densidade maior que a densidade dessa
mesma substância na fase líquida.
•No diagrama de fases do dióxido de carbono (à direita), isso é representado pela inclinação
para a direita da curva destacada em vermelho.
•No caso da água, a densidade do gelo émenor que a densidade da água líquida.
•No diagrama de fases da água (à esquerda), isso é representado pela inclinação para a
esquerda da curva destacada em vermelho.
Gelo
Vapor
de água
Água
líquida
C
T
0,0098
Temperatura (°C)
Pressão
(atm)
0,00603
218
374
CO 2
(gasoso)
CO2
(líquido)
CO2
(sólido)
C
T
– 56,4
Temperatura (°C)
Pressão
(atm)
5,11
73
31,1
Fonte: BROWN, T.L. et al. Química: a ciência central. 11. ed.
São Paulo: Pearson, 2009.
ADILSON
SECCO
Diagrama de fases da água
(à esquerda) e do dióxido
de carbono
2
(CO ; à direita), com
destaque para a curva de
fusão-solidificação (em
vermelho).
Comportamento anômalo da água

9. Transformações químicas alteram a composição do material original.
Exemplo: Fermentação do pão provocada por levedura.
Outros tipos de transformação não alteram a composição dos materiais.
Exemplo: Evaporação da água.
Transformação química (ou reação química): A formação de novos produtos a
partir da mistura de diferentes reagentes.
Transformações químicas
Reagentes: Substâncias químicas que
atuam como matéria-prima numa
reação, dando origem aos produtos.
Produtos: Novas substâncias químicas
formadas a partir da reação entre os
reagentes.
A + B AB

10. Evidências macroscópicas
•Muitas reações químicas são acompanhadas de indícios que podem ser percebidos
pelos sentidos.
•Essas alterações perceptíveis são denominadas evidências macroscópicas.
•Alguns exemplos de indícios de reações químicas:
•Formação de gás.
•Liberação de calor, luz ou som.
•Mudança de cor.
•Formação de precipitado.
•Emissão de luz.
Indícios de transformações químicas

11. •Reação exotérmica: Transformação química em que o calor é transferido do sistema
reacional para a vizinhança. Causa um aumento da temperatura do ambiente.
•Reação endotérmica: Transformação química que ocorre com transferência de calor
da vizinhança para o sistema. Causa uma diminuição da
temperatura do ambiente.
Calor e reações químicas

12. SEPARAÇÃO DE
MISTURAS

13. Esse sistema é classificado como mistura, ou
seja, é formado por diferentes substâncias. Cada
substância presente é dita um componente da
mistura.
DEFINIÇÃO DE TERMOS
Substância é uma porção específica de
matéria com composição fixa e
propriedades bem definidas.
Quando uma porção do Universo é selecionada
como objeto de estudo e investigação, recebe o
nome de sistema, que pode ser constituído de
uma ou mais substâncias.
Um sistema como água, areia e óleo, por
exemplo, se separa em três fases, cada uma
apresentando as mesmas propriedades
físicas e químicas em toda a extensão.

14. Sistemas Homogêneos
Mesmo quando observados através de um microscópio óptico, alguns
sistemas apresentam apenas uma fase, como uma amostra de água tratada
ou de ar atmosférico. Nesse caso, dizemos tratar se de um sistema
homogêneo.
Quando, nesses sistemas, estão presentes
duas ou mais substâncias, podem ser
denominados misturas homogêneas ou
soluções.

15. Entretanto, em alguns casos, é
necessário o auxílio de um microscópio
para verificar se há interfaces no
sistema.
Ao observarmos, por exemplo, amostras
de leite ou de sangue através de um
microscópio, veremos que são formadas
por fases distintas, apesar de, a olho nu,
parecerem ter uma única fase.
Sistemas Heterogêneos
O sistema água e areia caracteriza um sistema heterogêneo, uma vez
que há mais de uma fase. Por ser constituído por mais de uma
substância, esse sistema também é denominado mistura
heterogênea.

16. Curvas de aquecimento
•Uma maneira de diferenciar uma mistura homogênea de uma substância é observar a curva de
aquecimento (ou resfriamento) de cada um desses sistemas.
Curva de aquecimento de uma substância e de uma mistura
ILUSTRAÇÕES:
ADILSON
SECCO
Substância Mistura
Temperatura
Tempo
TE
TF
TE
TF
Temperatura
Tempo
Propriedades das misturas

17. misturas homogêneas que apresentam
temperatura de ebulição constante e
temperatura de fusão variável.
• Exemplo: etanol combustível,
constituído de etanol e água.
Misturas azeotrópicas
misturas homogêneas que apresentam
temperatura de fusão constante e
temperatura de ebulição variável.
• Exemplo: ligas metálicas (misturas
com pelo menos uma substância
metálica) presentes em fusíveis.
Misturas eutéticas

18. Peneiração
•Separação de mistura heterogênea de sólidos de acordo com a
diferença de tamanho de seus constituintes.
•Exemplo: separação de rochas de diferentes tamanhos pela
passagem da mistura em uma peneira vibratória.
Levigação
•Separação de mistura heterogênea de sólidos pela passagem de
água.
•Exemplo: nos garimpos, o ouro encontra-se misturado com a
terra. Quando se faz passar água corrente pela mistura, a terra,
de menor densidade, é
levada pela água, separando-se do metal.
Separação de misturas heterogêneas

19. Catação
•Técnica artesanal que consiste em inspecionar visualmente
uma amostra e separar manualmente os minerais de
interesse.
•Exemplo: separação de minerais em um garimpo.
Separação magnética
•Separação de materiais com propriedades magnéticas
por meio da aplicação de um campo magnético.
•Exemplo: separação de aço misturado com sucata
pela aproximação de um ímã.

20. Tratamento de água
•A água, antes de ser consumida ou devolvida para a natureza, deve ser
tratada para minimizar os riscos à saúde e ao ambiente. Para isso, algumas técnicas são
empregadas. Vejamos algumas:
Floculação
•Adição de reagentes químicos, como sulfato de alumínio, à agua, para a formação de
coágulos das partículas dispersas.
•Após a coagulação, é feita a floculação: agitação branda da água para o aumento dos coágulos a
serem removidos.
Tanque de floculação de uma estação
de tratamento de água. Com a adição
de produtos químicos adequados, sob
agitação branda, as partículas sólidas
dispersas na água formam agregados
sólidos maiores, que podem ser
removidos mais facilmente.

21. Decantação
•Deposição dos agregados sólidos no fundo de um tanque, por
ação da gravidade, após manter a mistura em repouso.
Centrifugação é uma forma de acelerar o
processo de decantação. Um aparelho chamado
centrífuga gira em alta velocidade e força a
sedimentação do componente mais denso da
mistura devido à ação da força centrífuga.
A Flotação é usada como uma alternativa à
decantação. Nesse caso, os agregados são forçados
a flutuarem, em vez de sedimentarem. A separação
ocorre por meio da adição de bolhas de ar que
aderem aos sólidos e os arrastam para a superfície
do líquido.

22. Filtração
•Consiste em separar impurezas de uma mistura, passando-a por filtros
capazes de reter essas impurezas, sejam elas sólidas, líquidas ou gasosas.
Esquema da aparelhagem usada para filtração simples em laboratório. A mistura
passa por um funil que contém um papel de filtro. O sólido, ou resíduo, fica retido
no papel, e o líquido, ou filtrado, passa para o frasco localizado abaixo do funil.
Mistura heterogênea
Funil com papel de filtro
Sólido retido
no papel de filtro
Líquido filtrado
LUIZ
RUBIO
EX: CAFÉ FILTRADO

23. Dissolução fracionada
•Técnica baseada na diferença de solubilidade de substâncias de uma mistura
heterogênea para separá-las.
•É aplicada quando apenas um dos componentes da mistura é solúvel em um solvente.
Mistura
(areia + sal)
Água
Agitação
(dissolução fracionada)
Mistura
(água + sal +areia)
Mistura
(água + sal)
areia
(filtração)
(evaporação)
sal

24. Evaporação
•Separação de substâncias sólidas
presentes em uma solução, por
evaporação desse solvente.
•Exemplo: a mistura de sais que compõem o sal
de cozinha é obtida da água do mar pelo
processo de evaporação.
• A água do mar é represada em tanques rasos,
chamados salinas, e fica
exposta ao vento e a altas temperaturas, onde
evapora com o passar do tempo e deixa a
mistura sólida de sais nas salinas.
• Para se tornar o sal de cozinha comum como
conhecemos, essa mistura deve ser purificada
e receber aditivos.
Separação de misturas homogêneas

25. Separação de mistura sólida por meio da diferença de solubilidade dos seus
constituintes.
•Seleciona-se um solvente em que a substância de interesse se solubilize pouco
em baixas temperaturas, mas no qual seja bastante solúvel em
temperaturas elevadas.
•É importante que o processo de recristalização ocorra lentamente para que o soluto
forme cristais.
Recristalização ou cristalização fracionada

26. é utilizada para separar misturas de substâncias sólidas dissolvidas em
substâncias líquidas ou misturas de líquidos que apresentam
temperaturas de ebulição distintas.
Esquema de um equipamento de
destilação simples usado em
laboratório. No destaque, esquema de
um condensador, equipamento
composto de dois tubos concêntricos.
Pelo tubo externo circulam água ou
gases resfriados que retiram energia
do vapor aquecido que passa pelo
tubo interno, levando à sua
condensação.
ADILSON
SECCO
Vista em corte do
condensador
Termômetro Condensador
Balão de
destilação
Manta
térmica
Balão
coletor
Água
Água
Calor
Tubo externo com
água para refrigeração
Tubo interno com
a substância a ser
condensada
Destilação Simples

27. Adiciona-se uma coluna de fracionamento entre o balão de destilação e o
condensador. Isso garante que as substâncias sejam separadas com maior
pureza, mesmo que tenham temperaturas de ebulição próximas.
Esquema de um equipamento de
destilação fracionada usado em
laboratório.
A coluna de fracionamento
permite obter maior controle da
temperatura do processo e, por isso,
melhora a separação das
substâncias da mistura.
Coluna de
fracionamento
Balão de
destilação
Manta
térmica
Balão
coletor
Termômetro
Água
Condensador
Água
Destilação Fracionada

28. A ESTRUTURA
DA MATÉRIA

29. O desenvolvimento dos modelos atômicos
O conceito de átomo
•Por volta do século V a.C., o filósofo grego Leucipo de Mileto e seu
discípulo Demócrito de Abdera defenderam que a matéria era
constituída de
partículas fundamentais chamadas átomos (do grego a, que significa
"não",
e tomos, "divisível") e espaço vazio. Os átomos seriam indivisíveis,
sólidos, compactos e poderiam ter inúmeros formatos.
A teoria atômica de Dalton
•A matéria é constituída por pequenas esferas, maciças e
indivisíveis, chamadas átomos.
•Átomos idênticos e com mesma massa representam um mesmo
elemento químico.
John Dalton

30. Nessa representação, cada bolinha corresponde a um átomo, e
as cores e os tamanhos indicam elementos químicos diferentes.
Água: 2 átomos de hidrogênio +
1 átomo de oxigênio
(proporção 2 : 1)
Peróxido de hidrogênio: 2 átomos
de hidrogênio + 2 átomos de
oxigênio (proporção 1 : 1)
•As substâncias são formadas por um número fixo de átomos de seus elementos químicos
constituintes.
A teoria atômica de Dalton teve sucesso também porque possibilitou explicar
outras leis químicas já conhecidas na época:
•A lei da composição constante: estabelecia que a composição elementar de um
composto era sempre a mesma, independentemente de sua origem.
•A lei da conservação da massa: estabelecia que, em um recipiente
fechado, a massa total dos reagentes era igual à massa total dos produtos.

31. •O químico sueco Jöns Jacob Berzelius sugeriu representar elementos
químicos por letras, e suas proporções nas substâncias por números.
Fonte consultada: EMSLEY, J
.Nature’s building blocks. Nova York: Oxford University Press, 2001.
Origemdo símbolodealgunselementosquímicos
Nome em português Símbolo Nome original (em latim)
Prata Ag Argentum
Ouro Au Aurum
Cobre Cu Cuprum
Ferro Fe Ferrum
Mercúrio Hg Hydragyrum
Potássio K Kalium
Sódio Na Natrium
Chumbo Pb Plumbum
Enxofre S Sulfur
Estanho Sn Stannum
Tungstênio W Wolfram
A representação dos átomos e dos elementos químicos

32. A identificação das partículas subatômicas
•Após atritar a matéria, em
alguns casos, observa-se a
atração entre os materiais e,
em outros, a repulsão.
•Esses dois comportamentos
opostos foram associados a dois
tipos de cargas elétricas: as
negativas e as positivas.
•Quando apresenta mais cargas
positivas que negativas, o
material está positivamente
carregado; quando apresenta
mais cargas negativas que
positivas, está
negativamente carregado.
Atração entre cargas de sinais opostos Repulsão entre cargas de sinais
iguais
Corpos com cargas opostas se atraem mutuamente, enquanto
corpos com cargas iguais se repelem mutuamente.
ILUSTRAÇÕES:
ADILSON
SECCO
L
ã
Vidr
o
+ + +
+
–
– –
–
+ + +
+
Vidro
Vidro
++++
Esquema da eletrização de materiais. Os materiais podem
apresentar diferentes graus de dificuldade para serem
eletrizados. Um pano de lã e um bastão de vidro podem ser
facilmente eletrizados ao serem atritados.
ILUSTRAÇÕES:
ADILSON
SECCO
Ao serem
atritados
um
contra o
outro, …
–
–
–
–
+
+
+
+
… o
vidro se
eletriza
positivamente
, e a lã,
negativament
e.

33. A identificação do elétron e o modelo
atômico de Thomson
•Joseph John Thomson (1856-
-1940), ao estudar a interação das
partículas sob efeito de
campos eletromagnéticos,
identificou partículas negativas
– posteriormente denominadas
elétrons – presentes na estrutura de todos
os átomos.
•Thomson propôs que o átomo seria formado
por uma esfera com carga positiva
uniformemente distribuída.
•Os elétrons se distribuiriam em anéis
concêntricos, girando pela esfera em vários
planos.
•As cargas negativas dos elétrons
neutralizariam a carga positiva do
restante do átomo.
O modelo de Thomson tinha como base as leis físicas e os
princípios geométricos e explicava os fenômenos elétricos
observados. Era, portanto, um modelo matemático. A
ilustração acima é apenas uma possível interpretação para
esse modelo.
LUIZ
RUBIO
Esfera com carga
elétrica positiva
Elétron
Joseph John Thomson

34. O modelo atômico de Rutherford
•A equipe do físico Ernest Rutherford (1871-
1937) desenvolveu experimentos para
estudar a estrutura da matéria:
•uma finíssima folha de ouro, cercada por
uma tela fluorescente de sulfeto de
zinco, foi exposta a um feixe de
partículas a;
•a maior parte delas, cerca de 99%,
atravessou a folha de ouro sem sofrer
desvios;
•uma fração próxima a 1% foi desviada
em algumas direções, e apenas uma
parte muito pequena se chocava e
voltava.

35. •A partir desses resultados, Rutherford propôs um novo
modelo atômico:
ADILSON
SECCO
Elétron
O modelo propunha que a maior parte do átomo era
vazia, o que explicava o fato de a maioria das
partículas α atravessar a lâmina de ouro sem sofrer
desvios.
Os desvios das partículas α eram explicados por sua
repulsão pela carga positiva do núcleo. Os diferentes
ângulos de desvio dependeriam da proximidade do
núcleo, uma vez que a força elétrica é diretamente
proporcional à quantidade de carga e inversamente
proporcional ao quadrado da distância entre elas. As
partículas que retornavam sugeriam um choque frontal
contra o núcleo, sem serem capazes de deslocá-lo,
o que caracterizaria a alta densidade nuclear.
+ Núcleo
Feixe de
partículas α
Ernest Rutherford

36. •O átomo seria formado por uma região central com carga elétrica
positiva, muito pequena e densa, responsável pela maior parte de sua
massa,
chamada núcleo. Ao redor do núcleo, haveria um espaço vazio delimitado
pela eletrosfera, região ocupada pelos elétrons que estariam orbitando
o núcleo a uma grande distância dele e, por serem negativos, seriam por
ele atraídos.
A estrutura do núcleo
•Experimentos posteriores mostraram que o núcleo do átomo podia
ser dividido em partículas ainda menores.
•A primeira a ser identificada e caracterizada foi o próton, partícula
com carga elétrica positiva proposta por Rutherford em 1919.
•Em 1932, o físico britânico James Chadwick propôs a existência do
nêutron, partícula eletricamente neutra.
•Nêutrons e prótons comporiam o núcleo atômico, cuja massa
seria resultante da soma das massas desses dois tipos de
partícula.
James Chadwick

37. O átomo
Partículas subatômicas e o número de massa
•Prótons, nêutrons e elétrons apresentam massas e cargas diferentes entre si.
•A massa das partículas subatômicas é medida pela unidade de massa (u).
Cargae massadas partículas do átomo
Partícula Carga Massa(u)
Próton (p+) +1 1
Nêutron (n0) 0 1,001
Elétron (e–) –1 0,0005
•A massa de um elétron é muito pequena em
relação à massa de um próton ou de um
nêutron.
•Diversas partículas subatômicas têm sido
descobertas desde o modelo de Rutherford.
Para nosso estudo do comportamento
químico, porém, são
suficientes as partículas propostas por esse
modelo.

38. O número de massa (A) de um átomo pode ser determinado pela soma de
seu número de prótons (p+)com o número de nêutrons (n0).
•Exemplo: um átomo com 55 prótons e 82 nêutrons terá número de massa
igual a 137.
O número de prótons e os elementos químicos
•O número atômico (Z) equivale ao número de prótons de um átomo e
identifica os diferentes elementos químicos.
•Exemplo: todo átomo com 88 prótons no núcleo pertence ao elemento
químico rádio.
137Cs
O número de massa, quando necessário, é escrito
no canto superior esquerdo do símbolo do elemento
químico. O átomo de césio apresenta A = 137.
A = p+ + n0
88Ra
O número atômico, quando representado, é escrito à esquerda do símbolo do elemento
químico, na parte inferior. No exemplo, o elemento químico rádio tem Z = 88.

39. Isótopos
•O número de prótons é específico para cada elemento químico, porém o
número de nêutrons pode variar.
•Na natureza, podem ser encontrados átomos do mesmo elemento químico
com números de massa diferentes.
•Esses átomos são chamados isótopos.
•Os isótopos podem ser representados de acordo com o número de massa.
Representação dos isótopos de hidrogênio, utilizando o
modelo atômico de Rutherford. Cada um dos átomos possui
um próton (em vermelho) no núcleo
e um elétron (em amarelo) na eletrosfera. O número de
nêutrons (em azul), no entanto, varia entre os isótopos. Essa
variação causa diferença nas massas de cada um dos isótopos.
Algunsisótoposdo carbono
Nome Símbolo
Número
de
prótons
Número
de
nêutrons
Carbono-11 11
C
6
6 5
Carbono-12 12
C
6
6 6
Carbono-13 13
C
6
6 7
Carbono-14 14
C
6
6 8
+
1
Trítio (3
H, H-3 ou T)
1 próton
2 nêutrons
1 elétron
–
1
Deutério (2
H, H-2 ou D)
1 próton
1 nêutron
1 elétron
– –
1
Hidrogênio (1
H ou H-1)
1 próton
1 elétron
+
+

40. Formação de íons
•Se um átomo perder elétrons, ficará com um número maior de partículas com
carga elétrica positiva, tornando-se positivamente carregado. Nessa situação, ele
é denominado cátion.
•Se um átomo ganhar elétrons, terá um número maior deles e sua carga total
será negativa. Nesse caso, ele é denominado ânion.
•Esses processos são chamados de ionização.
Esquema de formação de íons hidrogênio a partir do átomo
(ao centro). A perda de elétrons leva à formação do cátion
(à esquerda), e o ganho de um elétron, ao ânion (à direita).
Ca2+
A notação de um íon é feita
utilizando-se o símbolo do
elemento químico ao qual ele
pertence seguido do valor da
carga desse íon representado à
sua direita, na parte superior do
símbolo. No caso do íon cálcio,
o valor 2+ indica que o átomo
perdeu dois elétrons. Nem sempre
é necessário indicar o número de
massa e o número atômico ao
representar o símbolo do átomo
ou íon de um elemento químico.
ADILSON
SECCO
+
+
-
+
-
-
Perda de 1e- Ganho de 1e-
1
Cátion
hidrogênio (1H+)
1 próton
1
Átomo de hidrogênio (1H)
1 próton
1 elétron
1
Ânion hidrogênio (1 H-)
1 próton

41. Classificação das substâncias
•Atualmente, substâncias simples são definidas como aquelas constituídas
por um só tipo de elemento químico, e substâncias compostas, como
aquelas formadas ao menos por dois elementos químicos diferentes.
O gás oxigênio (O2), formado por grupos de dois
átomos do elemento químico oxigênio (O), é uma
substância simples.
O O O O
O O O O
O dióxido de enxofre (SO2) é formado por grupos
de dois átomos do elemento químico oxigênio e
um átomo do elemento químico enxofre (S). Essa
substância é composta.
S
O
O
S
O
O
S
O
O

42. Alotropia
•Alguns elementos químicos podem se organizar em diferentes estruturas ou número
de átomos, gerando substâncias distintas.
•Essa propriedade de um elemento químico gerar mais de uma substância simples
diferente recebe o nome de alotropia, e as substâncias originadas são alótropos
daquele elemento.
Elementos químicos e alguns de seusalótropos
Elemento químico Símbolo Exemplos de alótropos
Oxigênio O Gás oxigênio (O2) e gás ozônio (O3)
Carbono C Grafite (C), diamante (C) e fulereno (C60)
Enxofre S Enxofre rômbico (S8) e enxofre monoclínico (S8)
Fósforo P Fósforo vermelho (P) e fósforo branco (P4)

43. A reelaboração do modelo de Rutherford
Espectros atômicos
•A luz branca, que é proveniente do Sol ou de alguns
tipos de lâmpada, é uma mistura de radiações
eletromagnéticas de diferentes comprimentos de
onda que, ao atravessar um prisma, se decompõe
em várias cores, sem que haja separação nítida entre
elas, dando origem a um espectro contínuo.
ILUSTRAÇÕES:
ADILSON
SECCO
Fonte consultada: KOTZ, J
.C.; TREICHEL JR.,P.Química & reações
químicas. 4. ed. Rio de Janeiro: LTC,2002. v.1.
Espectro eletromagnético com algumas aplicações
das radiações eletromagnéticas que o compõem.
10–11
10–9
10–7
10–5
10–3
10–1
101
103
L (Hz) H (m)
1020
1018
1016
1014
1012
1010
108
106
104
Raios gama
Tratamento do câncer
Raios X
Diagnósticos médicos
Ultravioleta
Investigação da estrutura da matéria
Luz visível
Infravermelho
Aquecimento, telefonia
Micro-ondas
Radar, fornos, FM, TV
Ondas de rádio
Comunicações
H (nm)
420
Violeta
Azul
Verde 530
Amarelo 580
Laranja 620
Vermelho 700
470
Ao aquecer determinada substância gasosa, seus
átomos podem emitir radiação eletromagnética.
Ao atravessar um prisma, essa radiação
eletromagnética é decomposta em linhas
espaçadas, dando origem a um espectro
descontínuo. No caso acima, é representado o
espectro do bário.

44. O modelo atômico de Bohr
Em 1913, baseando-se em trabalhos de outros
cientistas, o físico Niels Bohr propôs ideias para
ajustar o modelo atômico de Rutherford a
fenômenos como o da descontinuidade dos
espectros dos elementos químicos:
• Um elétron se move em órbita circular estável
em torno do núcleo de um átomo. Esse
movimento é influenciado pela força de
atração eletrostática entre o elétron,
portador de carga negativa, e o próton,
portador de carga positiva.
• Em vez de um número infinito de órbitas, existe
um número limitado de órbitas nas quais um
elétron pode se situar. Elas são denominadas
estados estacionários (mais conhecidas como
níveis de energia).
Niels Bohr

45. No modelo proposto por Bohr (A), os elétrons circulam em um número limitado de
órbitas. Ao ganhar energia (B), os elétrons do átomo saltam para órbitas mais
externas e retornam a órbitas mais internas ao perderem energia (C). A energia
perdida é emitida na forma de radiação eletromagnética.
• Um elétron está em movimento, em determinada órbita, com energia constante.
Quanto mais distante do núcleo, maior sua energia.
• Quando um elétron recebe energia, salta para uma órbita mais externa do átomo. Ele
pode ganhar energia por aquecimento, corrente elétrica etc.
• Quando um elétron perde a energia adquirida, retorna a uma órbita mais próxima do
núcleo. A energia que ele perde pode ser dissipada na forma de radiação
eletromagnética.

46. GILBERT LEWIS PERCEBEU QUE ACAPACIDADE DOS
ÁTOMOS DE SE LIGAR FORMANDO COMPOSTOS –
DENOMINADA VALÊNCIA – PODERIA SER EXPLICADA
SE OS ELÉTRONS ENVOLVIDOS NAS LIGAÇÕES
QUÍMICAS SEAPRESENTASSEM EM NÚMERO PAR.
LEWIS PROPÔS UMA REPRESENTAÇÃO DESSES
ELÉTRONS NOS VÉRTICES DE UM CUBO, QUE
CORRESPONDERIA AO NÍVEL DE ENERGIA MAIS
EXTERNO DO ÁTOMO, OU CAMADADE VALÊNCIA.
CONFIGURAÇÃO ELETRÔNICA
ex
:

47. IMAGINE QUE CADA ANDAR DE UM PRÉDIO
REPRESENTA UM NÍVEL DE ENERGIA EM
TORNO DO NÚCLEO DE UM ÁTOMO. CADA
ANDAR TEM QUARTOS CHAMADOS ORBITAIS,
ONDE OS ELÉTRONS PODEM VIVER. ESSES
ORBITAIS SÃO COMO QUARTOS COM
CAPACIDADE PARA ATÉ DOIS ELÉTRONS.

48. A DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA POR CAMADAS OU NÍVEIS DE ENERGIA
Irving Langmuir aprimorou o modelo de Lewis e calculou a
quantidade máxima de elétrons em cada nível de energia.

49. QUANDO UM ÁTOMO RECEBE OU CEDE ELÉTRONS, TRANSFORMA-SE EM UM ÍON.
ESSAS ALTERAÇÕES OCORREM NA CAMADA DE VALÊNCIA, QUE É O NÍVEL MAIS
AFASTADO DO NÚCLEO.
EXEMPLOS DE DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA EM ÍONS:

50. OS SUBNÍVEIS SÃO COMO ANDARES DE UM PRÉDIO
ATÔMICO. CADA ANDAR REPRESENTA UMA ENERGIA
ESPECÍFICA EM QUE OS ELÉTRONS PODEM EXISTIR.
EXISTEM QUATRO TIPOS PRINCIPAIS DE SUBNÍVEIS:
S P D F
OS SUBNÍVEIS E ORBITAIS SÃO COMO A ARQUITETURA DO ÁTOMO,
DETERMINANDO ONDE OS ELÉTRONS VIVEM E COMO ELES SE
ORGANIZAM.
CADA SUBNÍVEL CONTÉM UM OU MAIS
ORBITAIS.

51. OS ORBITAIS SÃO COMO QUARTOS DENTRO DE CADA
ANDAR. CADA QUARTO PODE ABRIGAR ATÉ DOIS
ELÉTRONS.
EXISTEM DIFERENTES FORMATOS
DE ORBITAIS: ESFÉRICOS (S), EM
FORMA DE HALTERE (P),
COMPLEXOS (D) E AINDA MAIS
COMPLEXOS(F).

52. A ORDEM DE ENERGIA DOS SUBNÍVEIS É DADA PELAS SETAS NO DIAGRAMA DAS DIAGONAIS
– OU DIAGRAMA DE PAULING, EM REFERÊNCIA AO QUÍMICO ESTADUNIDENSE LINUS CARL
PAULING (1901-1994), UM DOS PRIMEIROS A APLICAR À QUÍMICA OS CONCEITOS DA FÍSICA
QUÂNTICA.

53. EXEMPLOS DE DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA
K = 2 L = 8 M = 7
K = 2 L = 8 M =14 N = 2
K = 2 L = 8 M = 8
K = 2 L = 8 M = 14
DISTRIBUIÇÃO EM SUBNÍVEIS DE ENERGIA PARA ÍONS
+
2

54. ORBITAIS E NÚMEROS QUÂNTICOS OS ELÉTRONS NÃO ESTÃO DISTRIBUÍDOS EM
ÓRBITAS, MAS EM REGIÕES AO REDOR DO NÚCLEO, DENOMINADAS ORBITAIS,
ONDE É MAIS PROVÁVEL ENCONTRAR UM DETERMINADO ELÉTRON.
PRINCÍPIO DA EXCLUSÃO: DOIS ELÉTRONS QUAISQUER NÃO PODEM TER O MESMO
CONJUNTO DE NÚMEROS QUÂNTICOS. ISSO IMPLICA QUE A CADA ORBITAL ESTÃO
ASSOCIADOS, NO MÁXIMO, DOIS ELÉTRONS.

55. 





 E
V
m
2
2

A POSIÇÃO DO ELÉTRON É
ESPECIFICADA POR UMA
“FUNÇÃO DE ONDA”
E.Schorödinger
AS DIFERENTES FUNÇÕES DE ONDA
POSSÍVEIS SERÃO IDENTIFICADAS
POR 4 NÚMEROS QUÂNTICOS:
N, L, ML E MS
MECÂNICA QUÂNTICA E OS ORBITAIS ATÔMICOS
“É UMA EXPRESSÃO MATEMÁTICA DE COMO A PROBABILIDADE
DE ENCONTRAR A PARTÍCULA VARIA DE LUGAR PARA LUGAR.”

56. SCHRÖDINGER PROPÔS UMA EQUAÇÃO QUE
CONTÉM OS TERMOS ONDA E PARTÍCULA.
• A RESOLUÇÃO DA EQUAÇÃO LEVA ÀS FUNÇÕES
DE ONDA.
• A FUNÇÃO DE ONDA FORNECE O CONTORNO DA
NUVEM ELETRÔNICA (ORBITAL).
• O QUADRADO DA FUNÇÃO DE ONDA FORNECE A
PROBABILIDADE DE SE ENCONTRAR O
ELÉTRON, ISTO É, DÁ A DENSIDADE ELETRÔNICA
PARA O ÁTOMO.
A EQUAÇÃO DE ONDA

57. NA FÍSICA CLÁSSICA UMA PARTÍCULA SEGUE UMA TRAJETÓRIA
QUE PODE SER SEGUIDA E PREVISTA EM QUALQUER INSTANTE
NA FÍSICA QUÂNTICA A PARTÍCULA “É DISTRIBUIDA” COMO UMA ONDA. PARA A FUNÇÃO DE
ONDA QUE TEM AMPLITUDE GRANDE “A PROBABILIDADE DE SE ENCONTRAR A PARTÍCULA
É GRANDE” E VICE-VERSA

58. ORBITAIS E NÚMEROS QUÂNTICOS
O NÚMERO QUÂNTICO PRINCIPAL (N)
UM AUMENTO DE N INDICA TAMBÉM QUE O ELÉTRON
TEM ENERGIA MAIS ALTA E POR ISSO ESTA MAIS
FRACAMENTE PRESO AO NÚCLEO.
ESTE NÚMERO QUÂNTICO PODE TER
QUALQUER VALOR INTEIRO, POSITIVO,
EXCETO ZERO.
A MEDIDA QUE N AUMENTA O ORBITAL TORNA-SE MAIOR,
E O ELÉTRON PASSA MAIS TEMPO DISTANTE DO NÚCLEO.
O VALOR DE N
INDICA A DISTÂNCIA
MÉDIA DO ELÉTRON
AO NÚCLEO.

59. O NÚMERO QUÂNTICO SECUNDÁRIO,
L.
ESSE NÚMERO QUÂNTICO DEPENDE DO
VALOR DE N. OS VALORES DE L COMEÇAM DE
0 E AUMENTAM ATÉ N -1.
O VALOR DE L É REPRESENTADO PELA LETRAS S, P, D, F
CORRESPONDENDO AOS VALORES = 0, 1, 2, E 3.
L
ORBITAIS E NÚMEROS QUÂNTICOS
FORNECE INFORMAÇÃO SOBRE O
FORMATO DO ORBITAL

60. O NÚMERO QUÂNTICO
MAGNÉTICO TEM VALORES
INTEIROS ENTRE -L E +L.
O NÚMERO QUÂNTICO MAGNÉTICO, ML.
ORBITAIS E NÚMEROS QUÂNTICOS
É UM NÚMERO INTEIRO QUE
FORNECE INFORMAÇÃO SOBRE A
ORIENTAÇÃO DE UM ORBITAL NO
ESPAÇO.
ESSE NÚMERO QUÂNTICO DEPENDE
DE L.
s
p
d
f

61. VALORES :
MS =+1/2
MS = -1/2
NÚMERO QUÂNTICO DE SPIN (MS)
ESSE NÚMERO DETERMINA O SENTIDO DO GIRO DE ROTAÇÃO
DO ELÉTRON EM TORNO DO SEU PRÓPRIO EIXO.
ORBITAIS E NÚMEROS QUÂNTICOS
MS =+1/2
MS = -1/2

62. ORBITAIS E NÚMEROS QUÂNTICOS

63. (Urca 1º dia/2021.1) Os fogos de artifícios provocam um encantamento na maioria das pessoas, um
verdadeiro show de luzes, formas e cores! As cores que observamos nos fogos de artifícios são obtidas
quando são misturados a pólvora sais de elementos metálicos. A variedade de luzes coloridas observadas
durante o espetáculo no céu depende do elemento químico presente nos sais. Sais de estrôncio (Sr) são
responsáveis pela cor vermelha, sais de cobre (Cu) pela cor azul, sódio (Na) pelo amarelo, cálcio (Ca) pelo
laranja e bário (Ba) pelo verde. Misturas de sais são usadas para as cores roxo (estrôncio e cobre), branco
(magnésio, alumínio e titânio) e prata (magnésio e alumínio).
Qual o conjunto de números quânticos do último elétron do íon de cálcio no cloreto de cálcio, (considere
spin do 1º elétron a entrar no orbital igual a − 1/2)?
Dado: Ca (Z=20).
a) n = 3; l = 1; m = +1; s = + 1/2.
b) n = 3; l = 1; m = +0; s = − 1/2.
c) n = 4; l = 0; m = 0; s = + 1/2.
d) n = 4; l = 0; m = 0; s = − 1/2.
e) n = 3; l = 2; m = −2; s = + 1/2

64. Unec Medicina/2022) Sabendo-se que a configuração
eletrônica de um determinado elemento químico é
[He]2s2 2p5 , é correto afirmar que os valores do número
quântico principal e do secundário do elétron de valência
deste elemento são, respectivamente,
a) 2 e 1
b) 2 e 2
c) 2 e 5
d) 5 e 1
e) 6 e 1