Química10: massa e tamanho do átomo

Resumo da matéria de FQ_A do 10.ºano.
São falados os temas como notação cientifica, ordens de grandeza, nanotecnologia, átomos, número atómico, número de massa, eletrões, neutrões, protões, isótopo, massa atómica, massa molar, quantidade de matéria, massa, número de partículas, número de Avogadro, fração molar, fração mássica, massa molecular relativa

1. Química10 Massa e tamanho dos átomos Raquel Antunes

2. Massa e tamanho dos átomos Ordens de grandeza e Escalas de comprimento Dimensões à escala atómica Massa isotópica e Massa atómica relativa média Quantidade de matéria e Massa Molar Fração molar e Fração mássica 2

3. Ordens de grandeza e escala de comprimento Notação Científica Altura do ser humano  170 cm= m Tamanho da célula de pele  7µm = m Átomo de berílio  120pm = m   y x 10 p e m que 1 ≤ y < 10 e p é um número inteiro, positivo ou negativo. 3

4. Ordem de grandeza Altura do ser humano  m; OG= Tamanho da célula de pele  m; OG= Átomo de berílio  m; OG=   Ordens de grandeza e escala de comprimento y x 10 p em que: y < 3,16  10 p ; y > 3,16  10 p+1 4

5. Ordens de grandeza e escala de comprimento Múltiplos e Submúltiplos 5 Múltiplos Submúltiplos Nome do prefixo Símbolo do prefixo Fator multiplicador Nome do prefixo Símbolo do prefixo Fator multiplicador giga G 10 9 micro µ 10 -6 mega M 10 6 nano n 10 -9 quilo k 10 3 pico p 10 -12 mili m 10 -3

6. Ordens de grandeza e escala de comprimento Nanotecnologia A nanotecnologia estuda a manipulação da matéria à escala molecular e atómica. Pequenas mudanças na estrutura da matéria, de tamanho nanométrico, acarretam significativas mudanças nas suas caraterísticas químicas e físicas criando novos materiais. Aplicações: sensores, células solares na área Aerospacial; filmes ultrafinos em TIC; tecidos artificiais em Medicina; Energia; sensores, ecomateriais em Transporte e Ambiente. 6

7. Dimensões à escala atómica Átomo O átomo é constituído por um núcleo (nucleões= protões e neutrões ) e por um espaço grande e vazio onde se movimentam os eletrões . O átomo é uma partícula neutra. Quando cede eletrões transforma-se num catião (ião de carga positiva); quando recebe eletrões forma-se num anião (ião de carga negativa) A massa do átomo é aproximada à massa dos nucleões. A massa do protão é semelhante ao do neutrão enquanto que a massa do eletrão é cerca de 1000x inferior. 7

8. Massa isotópica e Massa atómica relativa média Representação do átomo/ião 8 Carga elétrica Número de massa Número atómico Símbolo químico

9. Massa isotópica e Massa atómica relativa média Número Atómico e Massa Atómica = 10 protões, 10 eletrões, 22-10=12 neutrões; = 16 protões, 16+2=18 eletrões, 34-16=18 neutrões; = 13 protões, 13-3=10 eletrões, 27-13 neutrões.   9 Número Atómico (Z)= número de protões Número de massa (A)= número de neutrões + Z

10. Massa isotópica e Massa atómica relativa média Massa Atómica relativa média Pela massa dos isótopos: Por referência: Ar(N)=14 significa que, em média a massa do átomo de azoto é 14x superior a da massa do átomo carbono- 12.   10 Xi- isótopo de X; %- abundância  

11. Isótopos Isótopos são átomos com o mesmo número atómico, mas diferente número de massa. 11 Massa isotópica e Massa atómica relativa média

12. Massa isotópica e Massa atómica relativa média Exemplo: Massa atómica relativa 2. Interpretar a proximidade do valor da massa atómica relativa do Si com o valor da massa isotópica do Si-28. A massa atómica relativa é mais próxima da massa do isótopo Si-28 porque o seu valor resulta da média ponderada dos isótopos, tendo maior contributo a massa do isótopo mais abundante (Si-28).   12 Isótopo Massa Isotópica Abundância Relativa % 29,973770 3,0921 28,976495 4,6858 27,976927 92,2232 Isótopo Massa Isotópica Abundância Relativa % 29,973770 3,0921 28,976495 4,6858 27,976927 92,2232

13. Massa isotópica e Massa atómica relativa média Massa Molecular relativa M( M( 34 significa que, em média a massa da molécula de é 34x superior a da massa do átomo carbono- 12.   13 M  

14. Quantidade de matéria e Massa molar Quantidade de matéria (mol) É a porção de uma entidade que contém um número de partículas igual ao número de átomos existentes em 12g do isótopo de carbono-12. Número de A vogadro Numero de partículas existentes numa mol 14 6,022 x 10 23  

15. Quantidade de matéria e Massa molar Número de partículas 15   N-número de partículas; n-quantidade de matéria (mol); -número de Avogadro (mol -1 )  

16. Quantidade de matéria e Massa molar Massa Molar (g/mol) Massa de uma mol de substância 16   M  

17. Quantidade de matéria e Massa molar Exemplo Em 18 g de água existem 6,022 x 10 23 moléculas de água. Indique qual é o número de moléculas de água que existe em 36 g de água. 18g de água ----- 6,022 x 10 23 moléculas de água 36g de água ----- x moléculas de água   17

18. 18 Determine o número de átomos que existe em 36 g de água. 6,022 x 10 23 = 1,2044 x 10 24 moléculas de água 1 molécula de água ----- 3 átomos 1,2044 x 10 24 moléculas de água ----- x x= 3, 64x10 24 átomos  

19. 19 Determine o número de átomos de H e O que existe em 36 g de água. 1 molécula de água ----- 2 átomos de H 1,2044 x 10 24 moléculas de água ----- x x= 2,4088x10 24 átomos de H 1 molécula de água ----- 1 átomo de O 1,2044 x 10 24 moléculas de água ----- x X= 1,2044 x 10 24 átomos de O

20. 20 Um copo contém 0,0100 mol de cloreto de magnésio ( ). Quantos iões existem no copo? 1 molécula de tem 1 ião de e 2 iões de n( )=n( )=0,0100 mol n( )=2×n( )=0,0200 mol N( 6,022 x 10 23 = 6,02 x 10 21 iões. N( 6,022 x 10 23 = 1,20 x 10 22 iões . N(total)= 6,02 x 10 21 + 1,20 x 10 22 = 1,80 x 10 22 iões.  

21. Fração Molar e Mássica Fração Molar numa mistura Fração Mássica numa mistura A fração mássica pode vir em percentagem 21

22. 22 De 28,87 g de uma amostra de ar, 6,72g são de oxigénio, 𝑂 2 . Considere que o ar da amostra é constituído apenas por oxigénio e nitrogénio, 𝑁 2 . Determine a fração molar de cada componente na amostra de ar. ( )= )= Determine a fração mássica de cada componente na amostra de ar. Determine a percentagem mássica de azoto 100=77%  

23. Fração Molar e Mássica Fração Molar em Fração Mássica em   23   ( )  

24. 24 Segundo o butano de fórmula química Determina fração mássica de C e H neste hidrocarboneto. Ar(C)= 12 Ar(H)=1 M( )= 4 12+10 1 = 58 11,59+ 2,4= 13,99 Determina a fração molar de C e H no mesmo hidrocarboneto 0,29+ 0,71= 1