Tema A e B- Os átomos 2021;2022 [Guardado automaticamente].pptx

Uma demonstração sobre uma aula de química.

1. Sejam bem-vindos a turma 8º ano Química 2021 a 2022 Professor: Etivaldo Félix

2. Sumário: Breve consolidação dos conteúdos da classe anterior. Breve HISTÓRIA da química. Transformações físicas e químicas. Classificação dos materiais na natureza. Substâncias e misturas de substâncias. Constituição da matéria. Estado físico de agregação Pressão dos gases (volume; temperatura e pressão dos gases). Reacções de ácido-base

3. Lição nº Tema A – Os átomos Sumário: - História do átomo

4. História do átomo Segundo, o filosofo grego Leucipo e seu discípulo Demócrito “ A matéria era constituída por partículas muito pequenas, isto é, átomos ”. A palavra átomo é de origem grega, que significa “ Indivisível ”. Com base nos estudos dos átomos e experiências desenvolvidas, Dalton juntamente com outros cientistas apresentaram a primeira teoria atómica (1808). Por este facto, John Dalton é considerado pai da teoria atómica moderna.

5. Postulados de John Dalton Toda matéria é formada por partículas extremamente pequenas (átomos); Os átomos são indivisíveis; Os átomos de um mesmo elemento são iguais; Os átomos diferem de elemento para elemento; Os átomos de diversos elementos combinam entre si, formando compostos; Os átomos não se criam nem se destroem.

6. Dimensão do átomo O que entendes por dimensão? Os átomos apresentam dimensões muito reduzidas e são por isso bastante difíceis de estudar. São tão pequenos que só é possível observar via microscópio electrónico . O tamanho dos átomos é apresentado em picómetros (pm). 0,000 000 000 001 m = 1 pm   Átomos de diferentes elementos apresentam diferente tamanhos. Assim, por exemplo : Um átomo de Hidrogénio tem um diâmetro de 74,6 pm; Um átomo de Magnésio tem um diâmetro de 260 pm.

7. Conceito de átomo São partículas electricamente neutras. Constituição de um átomo Um átomo é constituído por um  núcleo  formado por  protões  e  neutrões  e, à sua volta, circulam os  electrões , que formam uma  nuvem eletrónica  à volta do núcleo. Os  protões  têm  carga elétrica positiva Os  neutrões  não  têm carga elétrica Os  eletrões  têm  carga elétrica negativa

8. Num átomo, o número de protões é sempre igual ao número de eletrões, por isso um átomo tem carga elétrica neutra. Conceito de átomo

9. Modelos atómicos 1. Modelo atómico de Dalton O átomo é uma pequena esfera maciça, indivisível, indestrutível e sem carga eléctrica.

10. 2. Modelo atómico de Thomson O átomo é uma pequena esfera maciça com carga positiva, onde se encontram dispersos os electrões de carga negativa. Thomson descobre o electrão em 1897.

11. 3. Modelo atómico de Rutherford O átomo é constituído com um pequeno núcleo com carga positiva, onde se encontram quase toda massa do átomo. Os electrões giram a volta do núcleo, em orbitais elípticas. Rutherford descobre o protão em 1919.

12. 4. Modelo atómico de Bohr Os electrões se movem em torno do núcleo com órbitas circulares; A cada órbita corresponde uma determinada energia; Os electrões com mais energia movem-se em órbitas mais afastadas do núcleo.

13. 5. Modelo da Nuvem electrónica Orbital: zona onde é mais provável encontrar os electrões. Há electrões que se encontram preferencialmente mais próximos do núcleo e outros que se encontram preferencialmente mais afastados. 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.

14. Partículas subatómicas A carga nuclear é o somatório das cargas que existem no núcleo = + nº de protões.

15. 5. Modelo da Nuvem electrónica

16. Organização dos electrões a) Cada nível possui um número inteiro de 1 a 7 ou pelas letras maiúsculas K,L,M,N,O,P,Q. Nas camadas, os eléctrões se movem e quando passam de uma camada para outra absorvem ou liberam energia . b) Cada nível de energia também pode ser designado por camada :

17. c) A primeira camada tem sempre 2e- excepto o átomo de hidrogénio que tem 1 electrão. d) Na última camada só pode ter no máximo 8 electrões. e) Para os átomos com e- ≥ 10. têm 8e- na 2ª camada. f) Para os átomos e- ≥ 29. têm 18e- na 3ª camada.

18. Organização dos electrões O número máximo de electrões existentes em cada nível é de 2n 2 .

19. Lição nº Tema A – Os átomos Sumário: Exercícios de aplicação sobre organização dos electrões.

20. Faça a distribuição electrónica dos seguintes átomos, acha o grupo e as suas cargas iónicas. H (Z=1) g) Rn (z= 86) B (Z=5) h) X29 8 O 11 Na 34 Se Cs (z=55)

21. Organização dos electrões por subníveis. Em cada camada ou nível de energia, os electrões se distribuem em subcamadas ou subníveis de energia , representados pelas letras s,p,d,f , em ordem crescente de energia. O número máximo de electrões que cabe em cada subcamada, ou subnível de energia, também foi determinado experimentalmente: Subnível s p d f Número máximo de electrões 2 6 10 14

22. Organização dos electrões. Linus Carl Pauling (1901-1994) , químico americano, elaborou um dispositivo prático que permite colocar todos os subníveis de energia conhecidos em ordem crescente de energia. É o processo das diagonais, denominado diagrama de Pauling.

23. Organização dos electrões Diagrama de Pauling A ordem crescente de energia dos subníveis é a ordem na sequência das diagonais.

24. Organização dos electrões Em resumo: Nível Camada Nº máximo de electrões Subníveis conhecidos 1º K 2 1s 2º L 8 2s e 2p 3º M 18 3s, 3p e 3d 4º N 32 4s, 4p, 4d e 4f 5º O 32 5s, 5p, 5d e 5f 6º P 18 6s, 6p e 6d 7º Q 2 (alguns autores admitem até 8) 7s 7p

25. Organização dos electrões Exercícios sobre distribuição electrónica por subníveis.

26. AVALIAÇÃO ESCRITA DE QUÍMICA 8º Ano B BOA PROVA

27. Lição nº Tema A – Os átomos Sumário: Electrões do último nível

28. Electrões do último nível Os electrões que ficam no último nível ou camada de cada átomo são designados de electrões de valência. Os elementos químicos, cujos os átomos têm o mesmo número de electrões de valência, têm comportamento químico semelhante. Exemplo: Considera os seguintes átomos: F (z=9) Mg (z=12) Br (z=35) Ca (z=20)

29. Electrões do último nível Os átomos que têm 8 electrões de valência , têm a última camada completa. São muito estáveis , por isso, não têm tendência a reagir com outros átomos. São conhecidos por gases nobres ou gases raros, porque são quimicamente inertes . Exemplo: Considera os seguintes átomos: Ne (z=10) Ar (z=18) Kr (z=36) Xe (z=54)

30. Electrões do último nível O Hélio também faz parte desses gases porque, apresenta 2 electrões de valência , ou seja, têm a última camada completa. Exemplo: Considera o seguintes átomo: He (z=2) 2 Os átomos que não têm 8 electrões de valência não são estáveis , e por isso, procuram adquirir estabilidade, perdendo, ganhando ou partilhando electrões . Exemplo: Considera os seguintes átomos: Ca (Z=20) F (Z=9)

31. Electrões do último nível Exemplo: Considera o seguinte átomo: Ca (Z=20)

32. Electrões do último nível Exemplo: Considera o seguinte átomo: F (Z=9)

33. Raio atómico O raio atómico determina-se experimentalmente a partir da distância entre dois núcleos de átomos iguais . Expressa-se normalmente em picometros (pm). Exemplo: r H = 37 pm ( menor ) r Fr = 260 pm ( maior )

34. Raio iónico Um átomo ao perder ou ceder electrões transforma-se numa espécie química carregada positivamente denominada Catião. O raio dos iões positivos é menor que o do respectivo átomo. Exemplo: Considera o seguintes átomo: Na (z=11) 2:8:1 2:8

35. Raio iónico Um átomo ao ganhar electrões transforma-se numa espécie química carregada negativamente denominada anião. O raio dos iões negativos é maior que o do respectivo átomo. Exemplo: Considera o seguintes átomo: Cl (z= 17) 2:8:7 2:8:8

36. Número atómico (Z) Indica o número de protões que existe no núcleo do átomo desse elemento. Os elementos químicos são caracterizados pelo seu número atómico . Representa-se pela letra Z . Exemplo:

37. Número de massa (A) Indica o número de partículas que existe no núcleo do átomo, ou seja, é igual ao número de protões mais o nº de neutrões. Representa-se pela letra A . Os elementos químicos são representados simbolicamente por: Exemplo:

38. Exercícios 1: Identificar nas imagens abaixo o número de massa, número de protões e electrões . Qual é número de neutrões de cada átomo?

39. Exercícios 2: Identificar nas imagens abaixo o número de massa, número de protões e electrões . Qual é número de neutrões de cada átomo?

40. Elemento químico O que é uma substância elementar? Ao conjunto de átomos iguais ou diferentes podem ser designados por isótopos ou isóbaros , dependendo do número atómico ou de massa. Isótopos São átomos do mesmo elemento, com o mesmo número atómico e diferente número de massa. Exemplo:

41. Elemento químico Isóbaros São átomos de elementos diferentes que apresentam o mesmo número de massa e diferente número atómico. Exemplo:

42. Lição nº Tema B – A tabela periódica dos elementos Sumário: - Massa atómica relativa (Ar)

43. Massa atómica relativa (Ar) É uma grandeza que exprime o número de vezes que a massa desse átomo é, em média, superior à unidade de massa atómica padrão (u): 1 u = 1,66 x 10 -27  kg (1/ 12 da massa do átomo de C-12) Exemplo: Oxigénio : Ar (O)= 16 Isto significa que a massa do átomo de oxigénio é 16 u , ou seja, 16 vezes superior a 1/12 a massa do C-12 .

44. Massa atómica relativa (Ar) Exercícios 1 .

45. Lição nº Tema B – A tabela periódica dos elementos Sumário: - Primeiras tentativas de classificação dos elementos.

46. Primeiras tentativas de classificação dos elementos •   Lavoisier :   Organizou um conjunto de 33 substâncias elementares em: Simples; Metálicas; Não – metálicas; Alcalinas ou terrosas.

47. Primeiras tentativas de classificação dos elementos •   Lei das Tríades :   Proposta por Johann Wolfgang Döbereiner em 1817. Os elementos com propriedades semelhantes, ou seja, que reagiam de maneira semelhante com outros elementos, eram organizados em grupos de três:

48. Primeiras tentativas de classificação dos elementos Observe como esses grupos naturais aparecem na Tabela Periódica atual:

49. Primeiras tentativas de classificação dos elementos Parafuso Telúrico:   Criado em 1862, por Alexandre Béguyer de Chancourtois . Os elementos eram agrupados em ordem crescente de massa atômica em formato de um parafuso , ou seja, na forma de um espiral de 45°, em que havia 16 elementos em cada volta. Os elementos com características semelhantes ficavam um em baixo do outro.

50. Primeiras tentativas de classificação dos elementos Parafuso Telúrico:   Por exemplo, abaixo se exibe o Boro (B) alinhado com o Alumínio (Al) e hoje esses dois elementos pertencem a mesma família (família 3 ou III A) da Tabela Periódica.

51. Primeiras tentativas de classificação dos elementos Lei das Oitavas: Essa foi proposta por John A. R. Newlands em 1864. Ele colocou os elementos agrupados de sete em sete , em ordem crescente de massa atômica, e observou que o primeiro elemento tinha propriedades semelhantes ao oitavo, e assim por diante. Ele chamou de Lei das oitavas porque as características se repetiam de sete em sete , como as notas musicais.

52. Primeiras tentativas de classificação dos elementos Trabalhando independentemente, Mendeleev e Meyer descobriram a lei periódica e publicaram o que ficou conhecido como  Tabela Periódica dos Elementos Químicos . “ Meyer publicou primeiro em 1864, e em 1869 expandiu sua tabela para mais de 50 elementos . Ele demonstrou a variação de propriedades periódicas, como o volume molar, o ponto de ebulição e a dureza, como uma função da massa atômica ”.

53. Primeiras tentativas de classificação dos elementos No mesmo ano, Mendeleev publicou uma versão mais completa e sofisticada que Meyer , mostrada abaixo.

54. Primeiras tentativas de classificação dos elementos Actualmente conhecem-se cerca de 118 elementos e estes encontram-se dispostos por ordem crescente do número atómico e não pela ordem de valor de massa atómica, como originalmente pensou Mendeliev.

55. Primeiras tentativas de classificação dos elementos

56. Sumário: - A estrutura da Tabela periódica actual

57. Primeiras tentativas de classificação dos elementos

58. A estrutura da Tabela periódica actual Quantos elementos existem na TP? Como estão organizados? Existem aproximadamente 118 elementos na TP. Estão organizados da esquerda para direita e de cima para baixo, por ordem crescente dos seus números atómicos . A TP está constituída por: 18 colunas – 18 grupos ou famílias químicas; 7 linhas – 7 períodos Elementos representativos – Grupo 1, 2, 13, 14, 15, 16 e 17. Elementos de transição – Grupo 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 e 12. Gases nobres – Grupo 18.

59. A estrutura da Tabela periódica actual

60. A estrutura da Tabela periódica actual

61. A estrutura da Tabela periódica actual Os elementos de transição podem denominar-se como: Elementos de transição interna ( Série dos elementos dos Lantanídeos e dos Actinídeos)

62. A estrutura da Tabela periódica actual

63. A estrutura da Tabela periódica actual Onde localizar os metais na TP? Existe uma linha imaginária que separa dois grandes grupos de elementos: os metais e não – metais . Os elementos dessa região ou área denominam – se Semi – m etais.

64. A estrutura da Tabela periódica actual Onde localizar os metais na TP? Existe uma linha imaginária que separa dois grandes grupos de elementos: os metais e não – metais . Os elementos dessa região ou área denominam – se Semi – m etais.

65. A estrutura da Tabela periódica actual

66. A estrutura da Tabela periódica actual A IUPAC (União Internacional da Química Pura e aplicada) recomendou a numeração dos grupos de 1 a 18 , substituindo assim a numeração tradicional de Mendeleyev . I A I B II A II B III A III B IV A IV B V A V B VI A VI B VII A VII B VIII A V III B

67. A estrutura da Tabela periódica actual

68. A estrutura da Tabela periódica actual

69. Lei periódica Analisando os elementos químicos por ordem crescente do número átomico, verifica – se que as propriedades físicas e químicas dos elementos repetem-se periodicamente. Com base na lei periódica, foi possível determinar as propriedades de muitas substâncias e prever , as propriedades de elementos que ainda não eram conhecidos na altura. Com base no trabalho e intuição de Mendeleyev foi possível a formulação da lei periódica.

70. Tema B – A tabela periódica dos elementos Sumário: - Metais e não – metais.

71. Metais e não – metais O que são substância elementares ou simples? Dá exemplo de subst. Elementos? Diferença entre metais e não – metais? Dá exemplo de metais e não - metais? Exemplos de semimetais?

72. Metais Os metais caracterizam-se por apresentar as seguintes propriedades : Brilho metálico. Sólidos: a 25 ºC , excepto o Hg e o Fr Maleabilidade: Propriedade de transformar-se em lâminas e chapas. Ductilidade: Capacidade de formar fios. Alta condutibilidade térmica e eléctrica : Grande capacidade de transmitir energia elétrica e calor. P.f. e P.e. elevados . Tenacidade: Resistência a serem partidos.

73. Metais Exemplos: Ferro; Zinco; Alumínio; Chumbo; Níquel; Platina; Ouro; Prata.

74. Não – Metais Os não – metais caracterizam-se por apresentar as seguintes propriedades opostas aos metais: Não apresentam brilho metálico. Não são Maleáveis . Não são dúcteis: Má condutibilidade térmica e eléctrica P.f. e P.e. baixos. Não são Tenazes: São frágeis.

75. Não – Metais Exemplos: Carbono; Azoto; Enxofre; Oxigénio; Cloro; Fósforo; Hélio; Árgon.

76. Semi – Metais Apresentam propriedades dos metais e dos não – metais . São semiconductores eléctrico – usados em electrónica. Exemplo: Boro; Silício; Germânio;

77. Periodicidade do tamanho dos átomos Haverá alguma regularidade na variação dos átomos dos elementos em função do número atómico? Como varia o raio atómico e iónico ao longo dos grupos e períodos? Na TP verifica-se que, ao longo dos grupos e dos períodos , as propriedades dos elementos variam entre um mínimo e um máximo .

78. Periodicidade do tamanho dos átomos O raio atómico aumenta ao longo de um grupo porque vai aumentando o número de camadas com electrões . O raio atómico diminui ao longo de um período porque, ao longo de um período todos os átomos têm o mesmo número de camadas com electrões.

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81. Semelhança nas propriedades das substâncias elementares Existe alguma semelhança nas propriedades das substâncias elementares? Após análise experimental, verificou-se, que as substâncias elementares não apresentam as mesmas propriedades ou características. Exemplo: Observa e diga em que estado físico se encontram as substâncias?

82. Metais Alcalinos Os metais alcalinos são elementos químicos presentes no  primeiro grupo da tabela periódica , chamado de família 1A . Recebem esse nome pois eles reagem facilmente com a água , formando substâncias alcalinas, como os hidróxidos . Embora o Hidrogênio (H) esteja localizado na família 1A , ele possui propriedades diferentes dos metais alcalinos, sendo classificado como um não-metal .

83. Metais Alcalinos

84. Principais características dos Metais Alcalinos Possuem baixa densidade Em temperatura ambiente são sólidos São altamente reativos e bons condutores de eletricidade Reagem facilmente com água, formando hidróxidos Reagem facilmente com o oxigênio, formando óxidos Possuem somente 1 electrão na camada de valência Tem tendência a perder esse electrão e formar catiões monovalentes (com a carga +1 ) A configuração eletrônica sempre termina em ns 1

85. Propriedades dos Metais Alcalinos Energia de ionização é a energia mínima que é necessário fornecer a um átomo para que estes cedam um electrão e passem a iões monopositivos .

86. 1/12/2022 Sample Footer Text 90

87. Sumário : Metais Alcalinos Terrosos Os metais alcalinos terrosos são elementos químicos presentes no  segundo grupo da tabela periódica , chamado de família 2A . Recebem esse nome, tal com, os metais alcalinos, pois eles reagem facilmente com a água , formando substâncias alcalinas. O Termo terrosos significa que são muito abundantes na crosta terrestre e resistentes ao aquecimento.

88. Metais Alcalinos Terrosos

89. Principais características dos Metais Alcalinos Terrosos Possuem elevada densidade Em temperatura ambiente são sólidos São menos reativos que os metais alcalinos Possuem somente 2 electrões na camada de valência Tem tendência a perder esse electrão e formar catiões bivalentes (com a carga +2 ) A configuração eletrônica sempre termina em ns 2

90. Halogéneos O grupo dos halogêneos é o de número 17 (ou 7A) da  tabela periódica  e tem seu nome derivado do grego e que significa formadores de sais. Todos os elementos desta família são  não metais (ametais) . Os halogéneos são:  flúor ,  cloro ,  bromo ,  iodo ,  astato  e ununséptio. Característica principal: alta  eletronegatividade . Electronegatividade: é a tendência que um certo elemento possui de atrair electrões para si. Na natureza aparecem sempre na forma diatômica, por exemplo: Cl 2 e F 2 .

91. Principais características dos Halogénios Apresentam várias características físicas e químicas relevantes. Tais como: O p.f e o p.e aumentam ao longo do grupo. A ordem crescente de p.f e p.e dos halogênios é: F<Cl<Br<I< At < Uus Trata-se de elementos de elevadas  eletroafinidade , eletronegatividade  e reatividade (em relação aos ametais), já que estão localizados à direita da Tabela Periódica. Essas propriedades aumentam à medida que a quantidade de níveis diminui: F>Cl>Br>I> At > Uus

92. Gases Nobres Os gases nobres são os elementos da família 18 da Tabela Periódica. São: hélio, neón, argón, criptón, xenón e radón. São chamados de  “nobres (Pouco abundante)” ou “raros” porque a principal característica química deles é sua grande estabilidade, pois não precisam se ligar a outros elementos químicos para ficarem estáveis. São também chamados de inertes , porque são muito pouco reactivos . São não-metais.

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94. Lição nº Tema B – A tabela periódica dos elementos Sumário: - Regularidade dos elementos na tabela Periódica

95. Regularidade dos elementos na tabela Periódica Como estão organizados os elementos químicos na TP? Como podemos identificar um elemento químico na TP? O que representa a letra Z? As propriedades dos elementos químicos se repetem periodicamente , quando eles são ordenados em ordem crescente de seus números atômicos . A diferença entre Z de elementos do mesmo grupo depende do período, ou seja, do número de camadas desses elementos, mas será sempre 8, 18 ou 32 .

96. Regularidade dos elementos na tabela Periódica Exemplo 1 : Analisar as diferenças entre os números atómicos dos seguintes elementos. Família 1 ( Metais alcalinos ): Z (Na) – Z (Li) = 11 – 3 = 8 Z (K) – Z (Na) = ? O que podemos concluir? R: Que a diferença entre dois elementos consecutivos é de 8 e 18.

97. Regularidade dos elementos na tabela Periódica Exemplo 2 : Analisar as diferenças entre os números atómicos dos seguintes elementos. Família 2 ( Metais alcalinos terrosos ): Z (Mg) – Z (Be) = 12 – 4 = 8 O que podemos concluir?

98. Regularidade dos elementos na tabela Periódica Exemplo 3 : Analisar as diferenças entre os números atómicos dos seguintes elementos. Família 17 ( Halogénios ): Z (Cl) – Z (F) = 17 – 9 = 8 O que podemos concluir?

99. Regularidade dos elementos na tabela Periódica Exemplo 4 : Analisar as diferenças entre os números atómicos dos seguintes elementos. Família 18 ( Gases nobres ): Z ( Ne ) – Z ( He ) = 10 – 2 = 8 O que podemos concluir?

100. Regularidade dos elementos na tabela Periódica Os átomos para adquirirem mais estabilidade, têm tendência a perder ou ganhar 1, 2 ou três electrões para ficarem com a configuração electrónica semelhante ao gás nobre mais próximo na TP. Os iões são sempre mais estáveis do que os respectivos átomos.

101. Regularidade dos elementos na tabela Periódica O que acontece se um elemento químico perde ou ganha electrões? Reactividade É a maior ou menor tendência que um elemento tem para perder ou ganhar electrões , ou seja, para se transformar em ião. Quando o Z aumenta ao longo do grupo , os electrões de valência irão ocupar níveis de energia cada vez mais afastados do núcleo, consequentemente aumenta a facilidade em perdê-los. Nos metais alcalinos e alcalinos terrosos , a reactividade aumenta quando o Z aumenta .

102. Regularidade dos elementos na tabela Periódica Nos halogénios verifica-se uma diminuição da reactividade ao longo do grupo, porque a tendência é ganhar electrões e, ao longo do grupo, aumenta o número de camadas, ou seja, o núcleo fica com menor capacidade de atrair electrões de outros átomos . Os gases raros já apresentam a última camada completa e, portanto, não têm tendência a perder ou ganhar electrões. São inertes .

103. Regularidade dos elementos na tabela Periódica