MODELO ATÔMICO DE DALTONA estrutura da matéria é estudada desde o século V a.C., quando surgiu a primeira ideia sobre sua constituição. Os filósofos Leucipo e Demócrito afirmavam que a matéria não poderia ser dividida infinitamente, chegando a uma unidade indivisível denominada átomo. Essas especulações foram substituídas por modelos baseados em estudos experimentais após milhares de anos.

Baseado nas leis ponderais de Lavoisier e Proust, o cientista John Dalton, por volta do ano de 1808, elaborou sua teoria sobre a matéria, conhecida como teoria atômica de Dalton. As principais conclusões do modelo atômico de Dalton foram:➢ A matéria é formada por partículas extremamente pequenas chamadas átomos;➢ Os átomos são esferas maciças e indivisíveis;➢ Os átomos com as mesmas propriedades, constituem um elemento químico;➢ Elementos diferentes são constituídos por átomos com propriedades diferentes➢ As reações químicas são rearranjos, união e separação, de átomos.

MODELO DE THOMSON

Baseado em experiências com cargas elétricas, o cientista inglês Joseph John Thomson, no final do século XIX, concluiu que o átomo não era uma esfera indivisível, como sugeriu Dalton. A experiência que levou a elaboração desse modelo, consistiu na emissão de raios catódicos, onde as partículas negativas eram atraídas pelo polo positivo de um campo elétrico externo. Essas partículas negativas foram chamadas de elétrons, e para explicar a neutralidade da matéria, Thomson propôs que o átomo fosse uma esfera de carga elétrica positiva, onde os elétrons estariam uniformemente distribuídos, configurando um equilíbrio elétrico.

MODELO DE RUTHERFORDNo início do século XX, o cientista Ernest Rutherford, utilizando a radioatividade, descobriu que o átomo não era uma esfera maciça, como sugeria a teoria atômica de Dalton. Surgia assim um novo modelo atômico. Rutherford bombardeou uma lâmina de ouro com 10-5 cm de espessura, envolvida por uma tela de sulfeto de zinco, com partículas α (lê-se: alfa) provenientes do elemento polônio protegido por um bloco de chumbo perfurado. Essa experiência revelou que a grande maioria das partículas atravessavam a lâmina de ouro, enquanto outras

partículas passavam e sofriam pequenos desvios, e uma quantidade muito pequena não atravessava a lâmina. O percurso seguido pelas partículas α foi detectado devido à luminosidade refletida na tela de sulfeto de zinco. 

Comparando o número de partículas emitidas com o de desviadas, Rutherford deduziu que a massa da lâmina de ouro estaria localizada em pequenos pontos, denominados núcleos, e que o raio do átomo deveria ser 10.000 a 100.000 vezes maior que o raio do núcleo, sendo o átomo formado por espaços vazios. A maioria das partículas atravessou a lâmina por meio desses espaços. A explicação para as partículasα que sofreram desvios foi dada pelo fato do núcleo positivo da lâmina de ouro repelir as partículas alfa também positivas. As partículas que não atravessaram teriam colidido frontalmente com esses núcleos, sendo rebatidas.O modelo atômico de Rutherford concluiu que o átomo era composto por um pequeno núcleo com carga positiva neutralizada por uma região negativa, denominada eletrosfera, onde os elétrons giravam ao redor do núcleo.

MODELO DE BOHRDe acordo com Rutherford, em um átomo, os elétrons se deslocavam em órbita circular ao redor do núcleo. Porém, esse modelo contrariava a física clássica, que segundo suas teorias, o átomo não poderia existir dessa forma, uma vez que os elétrons perderiam energia e acabariam por cair no núcleo. Como isso não ocorria, pelo átomo ser uma estrutura estável, o cientista dinamarquês Niels Bohr aperfeiçoou o modelo proposto por Rutherford, formulando sua teoria sobre distribuição e movimento dos elétrons. Baseado na teoria quântica proposta por Plank, Bohr elaborou os seguintes postulados:I- Os elétrons descrevem ao redor do núcleo órbitas circulares, chamadas de camadas eletrônicas, com energia constante e determinada. Cada órbita permitida para os elétrons possui energia diferente.II- Os elétrons ao se movimentarem numa camada não absorvem nem emitem energia espontaneamente.III- Ao receber energia, o elétron pode saltar para outra órbita, mais energética. Dessa forma, o átomo fica instável, pois o elétron tende a voltar à sua orbita original. Quando o átomo volta à sua órbita original, ele devolve a energia que foi recebida em forma de luz ou calor.

O modelo Rutherford-Bohr apresenta alguns problemas, como por exemplo, ele não explica por que o elétron apresenta energia constante, não explica as reações químicas, descreve órbitas circulares ou elípticas ,quando na verdade os elétrons não descrevem essa trajetória, dentre outras restrições. Ao longo dos anos, foram

realizados muitos estudos em relação à estrutura do átomo levando a criação de outros modelos, porém o modelo Rutherford-Bohr ainda é o mais difundido no ensino médio.

Exercícios1- Thomson determinou, pela primeira vez, a relação entre a massa e a carga do

elétron, o que pode ser considerado como a descoberta do elétron. É reconhecida como uma contribuição de Thomson ao modelo atômico:A) O átomo ser indivisível B) A existência de partículas subatômicas C) os elétrons ocuparem níveis discretos de energia D) Os elétrons girarem em orbitais circulares ao redor do núcleo

2- O entendimento da estrutura dos átomos não é importante apenas para satisfazer à curiosidade dos cientistas; possibilitara a produção de novas tecnologias. Com relação à estrutura da matéria, marque a alternativa correta:A) Ao passar entre duas placas eletricamente carregadas uma positiva e outra negativamente, as partículas alfa desviam-se para o lado da placa negativa.B) O átomo é a menor partícula que constitui a matéria.C) Cada tipo de elemento químico é caracterizado por um determinado número de massa. D) O modelo atômico que representa exatamente o comportamento do elétron é o modelo de Rutherford- Bohr.

3- O primeiro modelo científico para o átomo foi proposto pôr Dalton em 1808. Este modelo poderia ser comparado a:A) uma bola de tênis B) uma bola de futebol C) uma bola de pingue-pongue D) uma bola de bilhar

4- O modelo atômico semelhante ao pudim de passas foi proposto pôr:A) Dalton B) Goldstein C) Thomson D) Becquerel

5- Uma importante contribuição do modelo de Rutherford foi considerar o átomo constituído de:A) uma estrutura altamente compactada de prótons e elétrons.B) um núcleo de massa desprezível comparada com a massa do elétron.C) uma região central com carga negativa chamada núcleo.D) um núcleo muito pequeno de carga positiva, cercado pôr elétrons.

6- Considerando a experiência de Rutherford, assinale a alternativa falsa:A) A experiência consistiu em bombardear películas metálicas delgadas com partículas alfa.B) Algumas partículas alfa foram desviadas do seu trajeto devido à repulsão exercida pelo núcleo positivo do metal.C) Observando o espectro de difração das partículas alfa, Rutherford concluiu que o átomo tem densidade uniforme.D) Essa experiência permitiu descobrir o núcleo atômico e seu tamanho relativo.

7- O raio do núcleo é maior que o próprio átomo em aproximadamente:A) 102 vezes B) 104 vezes C) 108 vezes D) 1010 vezes 

8- A idéia segundo a qual a estrutura atômica deveria ser semelhante ao sistema solar foi devida a:A) Lavoisier B) Dalton C) Rutherford D) Planck 

9- No núcleo encontram-se:A) somente elétrons B) somente prótonsC) somente nêutrons D) prótons e nêutrons

10- Associe as afirmações a seus respectivos responsáveis:

I- O átomo não é indivisível e a matéria possui propriedades elétricas (1897).II- O átomo é uma esfera maciça (1808).III- O átomo é formado por duas regiões denominadas núcleo e eletrosfera (1911).

A) I - Dalton, II - Rutherford, III - Thomson.B) I - Thomson, II - Dalton, III - Rutherford.C) I - Dalton, II - Thomson, III - Rutherford.D) I - Rutherford, II - Thomson, III - Dalton..

11- Em relação ao modelo atômico de Rutherford, julgue os itens a seguir como verdadeiros ou falsos:A) Esse modelo baseia-se em experimentos com eletrólise de soluções de sais de ouro.B) Ele apresenta a matéria constituída por elétrons em contato direto com os prótons.C) O modelo foi elaborado a partir de experimentos em que uma fina lâmina de ouro era bombardeada com partículas α.D) Segundo esse modelo, só é permitido ao elétron ocupar níveis energéticos nos quais ele se apresenta com valores de energia múltiplos inteiros de um fóton.

12- Assinale a alternativa que completa melhor os espaços apresentados na frase abaixo:

13- “O modelo de Rutherford propõe que o átomo seria composto por um núcleo muito pequeno e de carga elétrica ..., que seria equilibrado por …, de carga elétrica …, que ficavam girando ao redor do núcleo, numa região periférica denominada ...”A) neutra, prótons, positiva e núcleo.B) positiva, elétrons, positiva, eletrosfera.C) negativa, prótons, negativa, eletrosfera.D) positiva, elétrons, negativa, eletrosfera.

14- Em relação ao modelo atômico de Rutherford, assinale a alternativa correta:A) Esse modelo baseia-se em experimentos com eletrólise de soluções de sais de ouro.B) Ele apresenta a matéria constituída por elétrons em contato direto com os prótons.C) O modelo foi elaborado a partir de experimentos em que uma fina lâmina de ouro era bombardeada com partículas α.D) Segundo esse modelo, só é permitido ao elétron ocupar níveis energéticos nos quais ele se apresenta com valores de energia múltiplos inteiros de um fóton.

15- Relacione:I) Demócrito II) Thomson III)Rutherford IV)Dalton

(   ) Seu modelo atômico era atômico era semelhante a uma bola de bilhar.(   ) Seu modelo atômico era semelhante a um “pudim de passas”.(   ) Foi o primeiro a utilizar a palavra átomo.  (   ) Criou um modelo para o átomo 

A) I,II,III,IV B) II,IV,III,I C) IV,II,I,III D) IV, III,I,II16- Fogos de artifício utilizam sais de diferentes íons metálicos misturados com um

material explosivo. Quando incendiados, emitem diferentes colorações. Por

exemplo: sais de sódio emitem cor amarela, de bário, cor verde, e de cobre, cor azul. Essas cores são produzidas quando os elétrons excitados dos íons metálicos retornam para níveis de menor energia. O modelo atômico mais adequado para explicar esse fenômeno é o modelo de:A) Rutherford.B) Rutherford-Bohr. C) Thomson. D) Dalton.

17- As afirmativas a seguir descrevem estudos sobre modelos atômicos, realizados por Niels Bohr, John Dalton e Ernest Rutherford.I. Partículas alfa foram desviadas de seu trajeto, devido à repulsão que o núcleo denso e a carga positiva do metal exerceram.II. Átomos (esferas indivisíveis e permanentes) de um elemento são idênticos em todas as suas propriedades. Átomos de elementos diferentes têm propriedades diferentes.III. Os elétrons movem-se em órbitas, em torno do núcleo, sem perder ou ganhar energia.Assinale a alternativa que indica a sequência correta do relacionamento desses estudos com seus autores.A) Rutherford, Dalton, Bohr B) Rutherford, Bohr, DaltonC) Dalton, Rutherford, Bohr D) Dalton, Bohr, Rutherford

Descoberta da radioatividadeA radioatividade teve seu início como fato científico quando Henry Becquerel em 1896 depositou um sal de Urânio sobre uma lâmina fotográfica e após certo tempo notou que o mesmo havia deixado a marca das suas radiações emitidas nesta chapa. A partir disso, esse fenômeno causou curiosidade em diversos cientistas entre eles Marie Curie e Pierre Curie, um casal de químicos que trabalhava nos laboratórios de Becquerel. Em 1898, Marie Curie descobriu um elemento muito mais radioativo que o Urânio e o nomeou de acordo com seu país natal, era o Polônio. Após isso foi descoberto pelo casal Curie outro elemento ainda mais radioativo e então o chamaram de Rádio.

Em seguida, Ernest Rutherford descobriu as radiações alfa e beta o que contribuiu para a explicação do seu modelo atômico (conhecido como planetário) e também para os avanços nos estudos dos compostos radioativos. Em 1939 Enrico Fermi constatou que nêutrons liberados na desintegração de Urânio-235 incidiam em átomos vizinhos ocasionando desintegrações sucessivas, desta forma seriam possíveis reações em cadeia possibilitando assim a produção em grande escala da energia nuclear.

RadioatividadeUm elemento químico radioativo é aquele que é capaz de emitir radiações fortes a ponto de por exemplo produzir a fluorescência. O fenômeno de emissão ocorre quando o átomo se encontra com excesso de partículas e/ou cargas precisando assim liberar energia na forma de radiação para se estabilizar. A radioatividade pode ser espontânea ou induzida, a primeira é um processo natural e que ocorre em elementos e seus isótopos encontrados naturalmente, já o segundo caso se trata de um processo artificial provocado por transformações nucleares, geralmente em reatores.

As partículas emitidas por um elemento radioativo podem ser de três tipos: Alfa (α), Beta (β) eGama (γ).

Partícula alfa : são partículas positivas constituídas por dois prótons e dois nêutrons; não possui um alto poder de penetração. Esta partícula pode ser também chamada de núcleo de Hélio (He) por ter a mesma quantidade de prótons e nêutrons deste gás nobre.

Partícula beta: são partículas negativas constituídas por um elétron. Quando há excesso de carga negativa é liberada uma partícula beta negativa e quando há excesso de cargas positivas é liberado um pósitron ou partícula beta positiva. Seu poder penetrante é maior que o da alfa e menor que o da gama.

Partícula gama: é emitida quando mesmo após a emissão das alfa e beta ainda existam cargas a serem estabilizadas no núcleo atômico, sendo esse excesso liberado em forma de ondas eletromagnéticas. Este tipo de partícula pode atingir as nossas células sendo utilizada para esterilização de equipamentos médicos por exemplo. Sua capacidade de penetração é, portanto, maior do que todas as outras formas de partículas. Esta radiação é de natureza eletromagnética e portanto, não precisa de um meio material para se propagar. Alguns tratamentos para o câncer como a teleterapia utilizam este tipo de radiação e tem como efeito a diminuição da replicação das células malignas.

Exercícios01- A partícula ionizante que tem maior velocidade é :

a) Alfa b)Beta c)Gama d)Teta

02- A radiação alfa tem um pequeno poder de penetração. Pode se detidas por uma camada fina de ar, e uma folha de papel. Essa afirmativa está :a) Verdadeirab) Falsa

03- Quando um átomo emite uma radiação alfa, ele perde unidades de número atômico e sua massa diminui. Quanto de massa e número atômico ele perde?a) 2 unidades de número atômico e 4 de massab) 4 unidades de número atômico e 4 de massac) 2 unidades de número atômico e 1 de massad) 2 unidades de número atômico e 0 de massa

04- Um átomo quando libera radiação beta conserva o que? a) Massa b)Número atômico c)Velocidade d)Tamanho do raio

atômico

05- Considere a equação nuclear incompleta:

Para completar a equação, é correto afirmar que o amerício-240 é um isótopo radioativo que se obtém, juntamente com um próton e dois nêutrons, a partir do bombardeio do plutônio-239 com:

a) Alfa b)Beta c)Gama d)Raios X

06- A falta de conhecimento em relação ao que vem a ser um material radioativo e quais os efeitos, consequências e usos da irradiação pode gerar o medo e a tomada de decisões equivocadas, como a apresentada no exemplo a seguir.

“Uma companhia aérea negou-se a transportar material médico por este portar um certificado de esterilização por irradiação.”

A decisão tomada pela companhia é equivocada, pois:

a) o material é incapaz de acumular radiação, não se tornando radioativo por ter sido irradiado.

b) a contaminação radioativa do material não se prolifera da mesma forma que as infecções por microrganismos

c) o material irradiado emite radiação de intensidade abaixo daquela que ofereceria risco à saúde.

d) o intervalo de tempo após a esterilização é suficiente para que o material não emita mais radiação.

07- Quando um átomo do isótopo 228 do tório libera uma partícula alfa transforma-se em um átomo de rádio, de acordo com a equação:

               Os valores de X e Y são respectivamente:

a) 88 e 228.             b)89 e 226 c)90 e 224 d)91 e 227

08- Na sequência radioativa:

84216A → 82

212B → 83212C → 84

212D → 82208E

temos, sucessivamente, emissões:

a) -10β  ,   -1

0β  ,  -10β ,    2

4αb) 2

4α ,    -10β ,   -1

0β  ,  24α

c) 24α   ,  -1

0β  ,  24α  ,   -1

0β   d) 2

4α   ,  24α  ,    -1

0β ,   -10β   

09- O núcleo atômico de alguns elementos é bastante instável e sofre processos radioativos para remover sua instabilidade. Sobre os três tipos de radiação α, β e γ, podemos dizer que:

0. ao emitir radiação α, um núcleo tem seu número de massa aumentado.

1. ao emitir radiação β, um núcleo tem seu número de massa inalterado.

2. a radiação α é constituída por núcleos de átomos de hélio.

3. ao emitir radiação γ, um núcleo não sofre alteração em sua massa.

4. ao emitir radiação β, um núcleo tem seu número atômico aumentado em uma unidade.

As alternativas falsas são :

a) 1 e 3 b)Apenas 0 c)2 e 3 d) 0 e 1

Tabela periódicaEm Química, os critérios utilizados para a organização dos elementos químicos foram

estabelecidos ao longo do tempo. No ano de 1869, Dimitri Mendeleev iniciou os

estudos a respeito da organização da tabela periódica através de um livro sobre os

cerca de 60 elementos conhecidos na época, cujas propriedades ele havia anotado

em fichas separadas. Ao trabalhar com esses dados ele percebeu que organizando os

elementos em função da massa de seus átomos, determinadas propriedades se

repetiam diversas vezes, e com uma mesma proporção, portanto era uma variável

periódica. Lembrando que periódico é tudo o que se repete em intervalos de tempo

bem definidos, como é o caso das estações do ano e das fases da lua, por exemplo.

Ela foi criada com o intuito de organizar as informações já constatadas a fim de facilitar

o acesso aos dados. Quando foi proposta muitos elementos ainda não haviam sido

descobertos, muito embora seu princípio seja seguido até hoje com 118 elementos.

Alguns outros modelos de tabela vêm sendo propostos, como por exemplo a que

apresenta forma de espiral proposta por Philip Stewart com base na natureza cíclica

dos elementos químicos, porém a mais utilizada ainda é a de Mendeleev.

Dimitri Ivanovich Mendeleev nasceu na Sibéria e era professor da Universidade de

São Petersburgo quando descobriu a lei periódica. O elemento de número atômico

101 da tabela periódica tem o nome em homenagem a ele, o Mendelévio.

A tabela tem os elementos químicos dispostos em ordem crescente de número

atômico e são divididos em grupos (ou famílias) devido a características que são

comuns entre eles. Cada elemento químico é representado por um símbolo, por

exemplo a prata é representada por Ag devido a seu nome no latim argentum. Cada

elemento possui ao lado de seu símbolo o número atômico e o número de massa.

Classificação dos elementos Metais: São bons condutores de calor e eletricidade. São sólidos nas CNTP

(com exceção do mercúrio), além de maleáveis e dúcteis.

Não metais: São maus condutores de corrente elétrica e calor. Podem assumir

qualquer estado físico na temperatura ambiente.

Gases nobres: Apresentam baixa reatividade, sendo até pouco tempo

considerados inertes.

Os elementos podem ser classificados em representativos ou de transição (interna e

externa). Os representativos são aqueles cuja distribuição eletrônica termina

em s ou p. Os elementos de transição externa são aqueles cuja distribuição acaba

em d, e os de transição externa acabam em f. A localização de um elemento na tabela

periódica pode ser indicada pelo seu grupo e seu período. Os elementos de transição

interna são os que se encontram nas duas linhas bem embaixo na tabela e na verdade

é como se estivessem localizados no no sexto e sétimo período do grupo três.

Cada linha no sentido horizontal da tabela periódica representa um período. Eles são

em número de sete, e o período em que o elemento se encontra indica o número de

níveis que possui. Por exemplo o sódio (Na) está no período três, o que significa que o

seu átomo possui três camadas eletrônicas.

Já os grupos são as linhas verticais que apresentam elementos químicos que

compartilham propriedades. Por exemplo o flúor (F) e o cloro (Cl) estão no grupo 17

(ou 7A) por possuírem alta tendência de receber elétrons, o que chamamos

de eletronegatividade. Alguns grupos possuem nomes específicos como os listados

abaixo e os demais recebem o nome do primeiro elemento de seu grupo.

Grupo 1: Metais alcalinos: esses elementos são muito reativos principalmente com a

água. Esta reatividade aumenta conforme aumenta o número atômico e o raio do

átomo. Todos os elementos desse grupo são eletropositivos, metais bons condutores

de eletricidade, e formam bases fortes. São sólidos a temperatura ambiente,

apresentam brilho metálico e quando expostos ao ar oxidam facilmente. São utilizados

na iluminação no caso das lâmpadas de sódio, na purificação de metais e na

fabricação de sabões sendo combinados com a gordura.

Grupo 2: Metais alcalino-terrosos: Possuem esse nome por serem geralmente

encontrados na terra. São bastante reativos, porém menos que os metais do grupo 1.

Também são eletropositivos e são mais duros e densos do que os metais alcalinos.

São utilizados em ligas metálicas como é o caso por exemplo do Berílio (Be), na

composição do gesso e do mármore sendo o caso do cálcio (Ca) e em fogos de

artifício magnésio (Mg) e estrôncio (Sr).

Grupo 16 (ou 6A): Calcogênios: Os elementos desse grupo recebem esse nome

derivado do grego que significa “formadores de cobre”. Neste grupo pode-se perceber

facilmente analisando todos os elementos do grupo a presença de características

metálicas e não metálicas. Os elementos mais importantes deste grupo são

o oxigênio (O) e o enxofre (S) sendo o primeiro o gás utilizado inclusive em

nossa respiração e o último é responsável inclusive pelo fenômeno da chuva ácida.

Grupo 17 (ou 7A): Halogênios: São os elementos mais eletronegativos da tabela

periódica, ou seja, possuem a tendência de receber elétrons em uma ligação. Podem

se combinar com quase todos os elementos da tabela periódica. O flúor por exemplo

possui aplicação na higiene bucal.

Grupo 18 (ou 8A): Gases nobres: possuem essa intitulação devido a ser constatado

antigamente que não possuíam tendência alguma a formarem ligações. Isto ocorre

devido à estabilidade de seus orbitais da camada mais externa completamente

preenchidos. Hoje alguns compostos conseguiram ser preparados com estes

elementos e incluem geralmente o Xenônio (Xe) que possui a primeira energia de

ionização muito próxima do oxigênio.

Exercícios1) Considere os seguintes elementos químicos e as suas respectivas grupos na

Tabela Periódica. E responda, qual questão esta errada.

a) O alumínio não e do grupo do boro, pois, ele e da família do Alumínio,

b) O cloro e o flúor são do grupo 6ªA.

c) O sódio (Na) e o Lítio são metais alcalinos, pois, eles são do grupo 1A.

d) O grupo dos metais alcalinos é localizada na tabela na coluna 2A.

e) O oxigênio se localiza na tabela na coluna 6A.

2) Na classificação periódica, os elementos Ba (grupo 2), Se O (grupo 16) e Cl (grupo 17) são conhecidos, respectivamente, como:

a) alcalino, halogênio e calcogênio b) alcalinoterroso, halogênio e calcogênio

c) alcalinoterrosos, calcogênio e halogênio d) alcalino, halogênio e gás nobre

e) alcalinoterroso, calcogênio e gás nobre

3) Na tabela periódica os elementos estão ordenados em ordem crescente de:a) Número de massa. b) Massa atômica. c) Número atômico. d) Raio atômico.e) Eletroafinidade.

4) Na classificação periódica, o grupo formada por elementos que originam cátions exclusivamente bivalentes é: a) 7 A. b) 6 A. c) 3 A. d) 2 A. e) 1 A.

5) Com relação à classificação periódica moderna dos elementos, assinale a afirmação verdadeira:

a) Na Tabela Periódica, os elementos químicos estão colocados em ordem decrescente de massas atômicas;

b) Em um grupo, os elementos apresentam propriedades químicas bem distintas;

c) Em um grupoa, os elementos apresentam geralmente o mesmo número de elétrons na última camada;

d) Em um período, os elementos apresentam propriedades químicas semelhantes;

e) Todos os elementos representativos pertencem aos grupos B da tabela periódica.

6) Um elemento X apresenta a configuração 5s2 5p3 na camada de valência. Indique o grupo e a família desse elemento na tabela periódica:

a) 5º período dos calcogênios. b) 15º período dos halogênios. c) 3º período do nitrogênio.

d) 5º período do nitrogênio. e) 5º período dos gases nobres.

Ligações QuímicasAo nosso redor vemos uma grande diversidade de substâncias. Elas se diferenciam por muitos aspectos, como cor, estado físico (sólido, líquido e gasoso), cheiro, sabor, capacidade de entrar em combustão, pontos de fusão e ebulição, densidade etc.Isso se deve à capacidade que o átomo tem de combinar com outros átomos, seja de um mesmo elemento, seja de um elemento diferente, com a finalidade de realizar ligações químicas.

Em 1920, Gilbert Newton Lewis chamou essa propriedade de chemical bond, que em português significa ligação química. Assim, a ligação química se estabelece quando átomos combinam (reagem) entre si.No entanto, surgem algumas questões:Por que o átomo possui essa tendência de realizar ligações químicas?E por que determinados átomos se sentem mais atraídos em realizar ligações com átomos de certos elementos do que com outros?Bom, a ligação química se estabelece entre os elétrons da camada mais externa da eletrosfera (camada de valência). Para tanto, duas características são essenciais:

1. A força de atração eletrostática que existe entre as cargas elétricas de sinais opostos;

2. A tendência que os elétrons têm de formar pares.Em 1916, Gilbert N. Lewis e Walter Kossel observaram que, na natureza, apenas os gases nobres (elementos da família 18, VIIIA ou 0 da tabela periódica) eram encontrados isolados na natureza. Isso acontecia porque eles tinham uma característica que os outros átomos não tinham: todos os elementos dessa família (com exceção do hélio, que tem apenas uma camada eletrônica) possuem a camada de valência de seus átomos preenchida com oito elétrons. Associando essa observação com as ligações realizadas pelos átomos dos elementos das outras famílias da Tabela Periódica, eles criaram uma hipótese chamada de regra ou teoria do octeto, que está enunciada a seguir:

Assim, para ficar estável, o átomo troca elétrons (compartilhando ou recebendo e doando), com a finalidade de possuir oito elétrons na camada de valência. As principais ligações químicas são três:

Ligação IônicaA ligação iônica é formada pela atração eletrostática entre íons de cargas opostas, positivos (cátions) e negativos (ânions). Nesta ligação a transferência de elétrons é definitiva. 

A ligação iônica ocorre quando um elemento metálico reage com um ametálico. Os metais doam seus elétrons de última camada, esses serão recebidos pelos ametais. Vejamos como:- Metais que possuem 1, 2, ou 3 elétrons na última camada se ligam com ametais que possuem 5, 6 ou 7 elétrons.

- Para formar a ligação iônica é necessário que um dos átomos possua uma tendência de ceder elétrons, enquanto outro tenha a tendência de receber elétrons. Os átomos com tendência a ceder elétrons são os metais das famílias IA, IIA, IIIA, e os átomos que recebem elétrons são os ametais que apresentam quatro, cinco, seis e sete elétrons na camada de valência. 

Como se formam compostos iônicos?- Arranjos entre compostos iônicos formam substâncias iônicas. Tudo começa quando os íons unem-se devido às forças de atração eletrostática. Se observarmos por um microscópio, perceberemos a formação de retículos cristalinos, que são aglomerados de íons de forma geométrica bem definida.

- Os sais e outros grupos de minerais possuem íons que formam compostos iônicos e, conseqüentemente, substâncias iônicas. A formação do sal de cozinha (cloreto de sódio) a partir de átomos de sódio (Na) e de cloro (Cl) é o exemplo que mais

representa uma ligação iônica. O átomo de sódio consegue a estabilidade eletrônica quando perde um elétron, originando o íon Na+. O átomo de cloro atinge a estabilidade quando recebe um elétron, originando o íon Cl-. 

Os compostos constituídos pelos íons (Na+ e Cl-) são designados compostos iônicos, por serem eletronicamente estáveis, ou seja, ocorre uma interação eletrostática entre eles (cargas com sinal contrário se atraem): 

Na+ + Cl- → NaCl

Os compostos iônicos em geral apresentam altos pontos de fusão e ebulição, são sólidos duros e quebradiços e solubilizam-se facilmente em solventes polares.

Ligação Covalente

A ligação covalente é um tipo de ligação química que ocorre com o compartilhamento de pares de elétronsentre átomos que podem ser o hidrogênio, ametais ou semimetais.Segundo a teoria ou regra do octeto, os átomos dos elementos ficam estáveis quando atingem a configuração eletrônica de um gás nobre, ou seja, quando eles possuem oito elétrons em sua camada de valência (camada mais externa) ou dois elétrons — no caso de possuírem somente a camada eletrônica K.Assim, seguindo essa regra, os átomos dos elementos mencionados possuem a tendência de ganhar elétrons para alcançarem a estabilidade. Por exemplo, o hidrogênio no estado fundamental possui somente um elétron na sua camada eletrônica; assim, para ficar estável, ele precisar receber mais um elétron de outro átomo.Se tivermos dois átomos de hidrogênio, ambos precisarão receber um elétron cada. Por isso, em vez de transferirem elétrons (como ocorre na ligação iônica), eles farão uma ligação covalente em que compartilharão um par de elétrons. Desse modo, ambos ficarão com dois elétrons, adquirindo a estabilidade:

Ligação covalente de formação do gás hidrogênioEssa forma de representar as ligações químicas, em que os elétrons da camada de valência são colocados ao redor do símbolo do elemento como “pontinhos”, é chamada de fórmula eletrônica de Lewis. Nela, cada par de elétrons compartilhado em uma ligação covalente é representado por um “enlaçamento” entre os dois pontinhos.Existe outra forma de representar as ligações covalentes, que é por meio da fórmula estrutural. Nessa fórmula, cada par compartilhado é representado por um traço. Veja:

Representação das ligações covalentes em fórmulas estruturaisAssim, a ligação que forma o gás hidrogênio é representada da seguinte forma: H + H. E sua fórmula molecular é H2.Visto que o hidrogênio é capaz de realizar somente uma ligação covalente, dizemos que ele é monovalente. Veja na tabela a seguir a quantidade de ligações covalentes que os principais ametais e semimetais podem realizar:

Possibilidades de realização de ligação covalente dos ametais e semimetais principais da Tabela Periódica

Com base nisso, consideremos agora a molécula de dióxido de carbono (CO2). O carbono, que pertence à família 14, possui quatro elétrons na última camada, como mostrado na tabela, e precisa fazer quatro ligações covalentes para ficar estável. Já o oxigênio é da família 16, possui seis elétrons na camada de valência e precisa realizar duas ligações. Desse modo, o carbono compartilha dois pares de elétrons ou faz duas ligações duplas com cada átomo de oxigênio. Veja como ficam as fórmulas eletrônica e estrutural, respectivamente, do dióxido de carbono:

Fórmula eletrônica e estrutural do dióxido de carbonoVeja mais exemplos a seguir:

Ligação MetálicaAs propriedades de uma ligação são diferentes das propriedades dos seus elementos constituintes. Os metais quando analisados separadamente possuem características únicas que os diferem das demais substâncias: eles são sólidos à temperatura ambiente (25°C) e apresentam cor prateada.

A estrutura atômica dos metais é a Cristalina, que se constitui por cátions do metal envolvidos por uma nuvem de elétrons. A capacidade que os metais têm de conduzir eletricidade se explica pela presença dessa nuvem de elétrons, que conduz corrente elétrica nos fios de eletricidade, não só neles, mas em qualquer objeto metálico.As ligas metálicas possuem algumas particularidades que os metais puros não apresentam. Justamente por isso, são produzidas e utilizadas em abundância. Vejamos as propriedades das ligações metálicas:

Aumento da dureza: se pegarmos, por exemplo, o elemento Ouro (Au) da forma como é encontrado na natureza não conseguiríamos fabricar nenhum objeto consistente, pois ele é mais maleável que a grande maioria dos metais. Mas se adicionarmos a ele a prata (Ag) e o cobre (Cu) formaremos uma ligação metálica, aumentando a dureza e permitindo sua utilização para fabricar joias, como anéis, pulseiras, relógios, etc.Essa liga metálica é também conhecida por Ouro 18 quilates e apresenta 75% em massa de ouro e os outros 25% correspondem à prata e ao cobre.

Aumento da resistência mecânica: para fabricar materiais que tenham maior resistência ao manuseio, é preciso recorrer à ligação entre os metais. O aço, por exemplo, é formado por ferro (Fe) e carbono (C). Essa liga fica tão resistente que é usada na fabricação de peças metálicas que sofrem tração elevada. Exemplos:Aço cirúrgico: é usado para a obtenção de instrumentos cirúrgicos, por apresentar alta resistência à oxidação.Aço inox: é uma liga dos metais ferro (Fe), carbono (C), cromo (Cr) e níquel (Ni); é usada para fabricar talheres para cozinha, peças de carro, etc

Exercícios1) Abaixo temos as fórmulas de Lewis para átomos de cinco elementos químicos.

Fórmulas eletrônicas de Lewis para alguns elementos

Podemos afirmar que a única estrutura que não se forma é:

a) HCl b) Cl2 c) H2O d) NH3 e) HC4

2) Dos compostos abaixo, qual não realiza ligação iônica?

a) NaCl b) Mg(Cl)2 c) CaO d) CH4 e) Na2O

3) Qual das propriedades abaixo é representativa dos compostos iônicos? a) Não conduzem a corrente elétrica quando fundidos b) São líquidos à temperatura ambiente c) São gasosos à temperatura ambiente d) Apresentam baixos pontos de fusão e) Não conduzem a corrente elétrica quando se encontram no estado sólido

4) Nas condições ambientes, os compostos iônicos: a) São sempre sólidos. b) São sempre líquidos. c) São sempre gasosos. d) Podem ser sólidos, líquidos ou gasosos. e) Podem ser líquidos ou gasosos.

5) A fórmula N≡N indica que os átomos de nitrogênio estão compartilhando três:

a) prótons. b) elétrons. c) pares de prótons. d) pares de nêutrons. e) pares de elétrons.

6) O cloreto de sódio (NaCl), o pentano (C5H12) e álcool comum (CH3 CH2OH) têm suas estruturas constituídas , respectivamente, por ligações:

a) iônicas, covalentes e covalentes b) covalentes, covalentes e covalentes

c) iônicas, covalentes e iônicas d) covalentes, iônicas e iônicas e) iônicas, iônicas e iônicas

7) Nenhuma teoria convencional de ligação química é capaz de justificar as propriedades dos compostos metálicos. Investigações indicam que os sólidos metálicos são compostos de um arranjo regular de íons positivos, no qual os elétrons das ligações estão apenas parcialmente localizados. Isto significa dizer que se tem um arranjo de íons metálicos distribuídos em um "mar" de elétrons móveis.

Com base nestas informações, é correto afirmar que os metais, geralmente:

a) têm elevada condutividade elétrica e baixa condutividade térmica.b) são solúveis em solventes apolares e possuem baixas condutividades térmica e elétrica.c) são insolúveis em água e possuem baixa condutividade elétrica.d) conduzem com facilidade a corrente elétrica e são solúveis em água.e) possuem elevadas condutividades elétrica e térmica.

8) A condutibilidade elétrica dos metais é explicada admitindo-se:

a) ruptura de ligações iônicas. b) ruptura de ligações covalentes. c) existência de prótons livres.d) existência de elétrons livres. e) existência de nêutrons livres.

9) “Nas indústrias de fabricação de alumínio, mais de 70% dos recursos empregados é energia elétrica, um recurso que apesar de escasso ainda é muito barato no Brasil. Este custo é ainda inferior para empresas que possuem subsídio e pagam até um terço do preço pago pelos consumidores residenciais. Grande parte dos lingotes produzidos aqui é exportada e, lá fora, eles são transformados em componentes automotivos e equipamentos que o Brasil precisa comprar por um preço muito mais alto.”

(Revista Veja, ed. Abril, ano 34, nº21, 2001)

As ligações químicas entre os átomos de alumínio presentes nos lingotes produzidos são do tipo:

a) iônica. b) dipolo-dipolo. c) metálica. d) covalente. e) cristalina.

10) O tipo de ligação química que ocorre entre dois átomos de cloro para formar a molécula do Cl2 é:

a) covalente polar. b) covalente dativa. c) eletrovalente. d) covalente apolar. e) metálica.

11) Na tabela periódica os elementos estão ordenados em ordem crescente de:a) Número de massa. b) Massa atômica. c) Número atômico. d) Raio atômico.e) Eletroafinidade.

12) Os elementos P e Br podem combinar-se formando a substância: a) PBr, covalente. b) PBr2, iônica. c) PBr2, covalente. d) PBr3, iônica. e) PBr3, covalente.

13) O selênio e o enxofre pertencem à família VI A da tabela periódica. Sendo assim, o seleneto e o sulfeto de hidrogênio são representados, respectivamente pelas fórmulas:

a) HSe e HS b) H2Se e HS c) HSe e H2S d) H2Se e H2S e) H3Se e H3S

14) O fosgênio (COCl2), um gás, é preparado industrialmente por meio da reação entre o monóxido de carbono e o cloro. A fórmula estrutural da molécula do fosgênio apresenta:

a) uma ligação dupla e duas ligações simples. b) uma ligação dupla e três ligações simples.

c) duas ligações duplas e duas ligações simples. d) uma ligação tripla e duas ligações simples.

e) duas ligações duplas e uma ligação simples.

15) Na molécula do monóxido de carbono C≡O quantos elétrons são compartilhados pelos átomos? a) 4. b) 5. c) 6. d) 10. e) 14.

Funções InorgânicasÁcidos 1. Teoria ácido-base de Arrhenius (1887):O químico sueco Svante August Arrhenius realizou experimentos que testavam a condutividade elétrica em solução e verificou que determinadas substâncias sofriam ionização (reagiam com a água e formavam íons) ou dissociação iônica (íons já existentes eram separados pela ação da água) e conduziam corrente elétrica.Ao analisar os tipos de íons que tais substâncias formavam em água, ele notou que algumas produziam o mesmo tipo de cátion, outras produziam o mesmo tipo de ânion e, por essa razão, possuíam propriedades muito parecidas, podendo ser agrupadas. Desse modo, surgiu o seu conceito de ácido e base:

Ácido é toda substância que em água produz como cátion somente H+, e base é aquela que produz como ânion somente OH–.

Exemplos de ácidos de Arrhenius:Ácido + Água → Cátion + ÂnionHCℓ(g) + H2O(ℓ) → H3O+

(aq) + Cℓ-(aq)

H2SO3(g) + 2 H2O(ℓ) → 2 H3O+(aq) + SO3

2-(aq)

H3PO4(s) + 3 H2O(ℓ) → 3 H3O+(aq) + PO4

3-(aq)

Exemplos de bases de Arrhenius:Base + Água → Cátion + ÂnionNaOH → Na + + OH- Ca(OH)2 →Ca2+ + 2 OH-

Al(OH)3 →Al3+ + 3 OH-

A neutralização seria a reação entre essas duas espécies iônicas, produzindo água:H+

(aq) + OH–(aq) → H2O(ℓ)

No entanto, apesar de explicar inúmeros fenômenos e contribuir para várias linhas de pesquisa da química, essa teoria apresentava algumas limitações. Por exemplo, ela estava restrita a soluções aquosas, não considerava compostos sólidos nem outros solventes diferentes da água.2. Teoria de Brønsted-Lowry ou teoria protônica (1923):Foi proposta de forma independente por G. Lewis (EUA), por T. Lowry (Inglaterra) e por J. Brønsted (Dinamarca). Mas foi Brønsted um dos que mais contribuiu para o seu desenvolvimento.Essa teoria é chamada de teoria protônica porque se baseia na transferência de prótons, iguais ao íon H+, o núcleo do hidrogênio, mas que ao ser chamado de próton, ajuda a diferenciar da teoria de Arrhenius. Além disso, nessa teoria não há necessidade da presença de água.Segundo esses cientistas:

Ácido é toda espécie química, íon ou molécula capaz de doar um próton, enquanto a base é capaz de receber um próton.

Exemplos de ácidos e bases segundo a teoria de Brønsted e Lowry:NH3 + HCℓ → NH4

+ + Cℓ-

base      ácido         ácido      baseforte      forte          fraco      fraca

Observe que a amônia (NH3) é base porque ela recebe um próton (H+) do ácido clorídrico (HCℓ).Nessa teoria, a reação de neutralização seria uma transferência de prótons entre um ácido e uma base, como a reação explica acima.Apesar de ser uma teoria que também permitiu o estudo e desenvolvimento de várias áreas e de ser uma definição bastante utilizada e atual, ela também tinha uma limitação: não permitia prever o caráter ácido ou o caráter básico de espécies químicas sem a presença de hidrogênio.3. Teoria ácido-base de Lewis ou teoria eletrônica (1923): G. Lewis (EUA) propôs essa teoria juntamente à teoria protônica. Ela foi proposta a fim de eliminar todas as limitações mencionadas, podendo se aplicar a qualquer espécie química, sem exceção.Ela é também denominada de teoria eletrônica porque envolve a transferência de pares de elétrons.Segundo Lewis:

Ácido é toda espécie química, íon ou molécula que aceita receber um par de elétrons, enquanto a base é capaz de oferecer um par de elétrons.

O par eletrônico é representado por “:”. De maneira geral, a reação de neutralização pode ser dada por:

A + :B = A:B

O composto A:B recebe nomes diversos, tais como: aduto, sal, complexo, complexo ácido-base, complexo doador-aceitador etc.Veja um exemplo desse tipo de reação:

          H         F                                         H    F                                  │         │                                          │   │     H ─ N:  +   B  ─ F                     →    H ─ N : B  ─ F            │         │                                          │   │            H         F                                        H     F               base       ácido    de Lewis   de Lewis            

 Observe que a amônia é base porque ela fornece o par de elétrons, e o trifluoreto de boro é o ácido de Lewis porque ele recebe o par de elétrons. O composto formado por meio do compartilhamento de elétrons é neutro, por isso, essa é uma reação de neutralização.

NomenclaturaA) HIDRÁCIDOS

Ácido + nome do elemento + ídrico

Exemplos:

HCl – ácido clorídrico

H2S – ácido sulfídrico

B) OXIÁCIDOS

Ácido + nome do elemento + oso/ico

Exemplos:

H2SO4 – ácido sulfúrico

HNO3 – ácido nítrico

H3PO4 – ácido fosfórico

HClO3 – ácido clórico

H2CO3 – ácido carbônico

Todos os ácidos acima terminam em ICO. Eles servem como referência para dar nome aos demais oxiácidos. Se diminuirmos o número de oxigênio destes ácidos, utilizamos a terminação OSO. Se diminuirmos dois oxigênios, adicionamos HIPO

antes do elemento mais a terminação OSO. Se aumentar o número de oxigênio, colocamos o prefixo PER na frente do elemento. Veja os exemplos:

H2SO5 – ácido persulfúrico

H2SO4 – ácido sulfúrico

H2SO3 – ácido sulfuroso

H2SO2 – ácido hiposulfuroso

Então:

Ácido per+elemento+ico

Ácido+elemento+ico

Ácido +elemento+osoÁcido+hipo+elemento+oso

BASESBase é toda substância que em água produz o ânion OH- (hidroxila). Quando uma base entra em contato com água, ela se dissocia e libera OH-.

Exemplos:

NaOH + H2O ↔ Na+ + OH-

Mg(OH)2 + H2O ↔ Mg2+ + 2OH-

Al(OH)3 + H2O ↔ Al3+ + 3OH-

Identifica-se uma base pela presença de OH- no lado direito da fórmula.

As principais características das bases são:

- sabor adstringente (sabor igual ao da banana verde que parece que “prende” a língua);

- conduzem eletricidade em solução aquosa (em água);

- mudam a cor de certas substâncias, os chamados indicadores ácido-base;-reagem com ácidos formando sal e água.

ÓxidosNa Química Inorgânica estudamos as funções inorgânicas que são

quatro: ácidos, bases, sais é óxidos. Os óxidos são compostos binários, ou seja,

compostos por apenas dois elementos químicos, e o elemento

mais eletronegativo presente é sempre o oxigênio.

Nomenclatura dos óxidosA nomenclatura dos óxidos é feita através da palavra óxido seguida do nome do elemento mais eletropositivo presente. Lembrando que quando necessário (geralmente nos óxidos moleculares) a valência do elemento é indicada por prefixo (mono, di, tri) ou de números romanos. Por exemplo:

SO3: trióxido de enxofre

Neste caso utilizamos o prefixo “tri” para indicar que são necessários três átomos de oxigênio para formar um óxido com o enxofre (S).

Cr2O3: trióxido de dicromo ou trióxido de cromo II

Neste caso utilizamos o prefixo “tri” para indicar os três átomos de oxigênio presentes e o prefixo “di” ou o número dois em romanos após o nome “II”, para indicar os dois átomos de cromo.

Classificação dos óxidosOs óxidos podem ser classificados em:

Óxidos ácidos: São também conhecidos por anidridos, e reagem com água produzindo um ácido e com base formando sal e água. Exemplo: SO3.

Óxidos básicos: Estes compostos tendem a reagir com água formando uma base e com ácido produzindo sal e água. Exemplo: Na2O.

Óxidos neutros: Estas substâncias não reagem com água, ácido ou base. Exemplo: CO e NO.

Óxidos anfóteros: Possuem esse nome por possuírem caráter dual, ou seja, reagem tanto com ácido quanto com base originando como produto sal e água. Exemplo: ZnO.

Peróxidos : Nesta classe os compostos reagem com água produzindo água oxigenada ou peróxido de hidrogênio. Sendo a água oxigenada muito presente em nosso cotidiano, tanto para limpeza de ferimentos quanto em produtos descolorantes. Exemplo: Na2O2.

Exercícios18- Considerando a equação química:

Cl2O7 + 2 NaOH → 2 NaClO4 + H2OOs reagentes e produtos pertencem, respectivamente, às funções:A) óxido, base, sal e óxido. B) sal, base, sal e hidreto.C) ácido, sal, óxido e hidreto. D) óxido, base, óxido e hidreto.

19- Algumas substâncias químicas são conhecidas por nomes populares. Assim temos, por exemplo, sublimado corrosivo (HgCl2), cal viva (CaO), potassa

cáustica (KOH) e espírito de sal (HCl). O sublimado corrosivo, a cal viva, a potassa cáustica e o espírito de sal pertencem, respectivamente, às funções:A) ácido, base, óxido, ácido. B) sal, sal, base, ácido.C) ácido, base, base, sal. D) sal, óxido, base, ácido.

20- Faça a associação correta entre as colunas abaixo:NaOH, Ca(OH)2, NH4OH (   ) ácidosNaCℓ, KNO3, Na2S (   ) basesHCℓ, H2SO4, HNO3 (   ) saisCO, Al2O3, Pb3O4 (   ) óxidosA) 1,2,3,4 B) 3,1,2,4 C) 4,2,3,1 D) 3,2,4,1

21- A respeito das substâncias denominadas ácidos, um estudante anotou as seguintes características:I) têm poder corrosivo;II) são capazes de neutralizar bases;III) são compostos por dois elementos químicos;IV) formam soluções aquosas condutoras de corrente elétrica.Ele cometeu erros somente em:A) I e II B) I e III C) I e IV D) II e III

22- O ácido clorídrico puro (HCℓ) é um composto que conduz muito mal a eletricidade. A água pura (H2O) é um composto que também conduz muito mal a eletricidade; no entanto, ao dissolvermos o ácido na água, formamos uma solução que conduz muito bem a eletricidade, o que se deve à:A) dissociação da água em H+ e OH-.B) ionização do HCℓ, formando H3O+ e Cℓ-.C) transferência de elétrons da água para o HCℓ.D) transferência de elétrons do HCℓ para a água.

23- Sobre o ácido fosfórico, são feitas cinco afirmações seguintes:24- I)   Tem forma molecular H3PO4 e fórmula estrutural

II)  É um ácido triprótico cuja molécula libera três íons H+em água.III) Os três hidrogênios podem substituídos por grupos orgânicos formando ésteres.IV) É um ácido tóxico que libera, quando aquecido, PH3 gasoso de odor irritante.V)  Reage com bases para formar sais chamados fosfatos.Dessas afirmações, estão correta:A) I e II, somente. B) II, III, IV, somente.C) I e V, somente. D) I, II, III e V, somente.

25- Para combater a acidez estomacal causada pelo excesso de ácido clorídrico, costuma-se ingerir um anti-ácido. Das substâncias abaixo, encontradas no cotidiano das pessoas, a mais indicada para combater a acidez éA) refrigerante B) suco de laranja C) vinagre D) leite de magnésia

26- Assinale a alternativa que representa as bases segundo o grau crescente de solubilidade:A) Hidróxido de Ferro II, Hidróxido de Sódio, Hidróxido de Cálcio.B) Hidróxido de Lítio, Hidróxido de Magnésio, Hidróxido de Cálcio.C) Hidróxido de Sódio, Hidróxido de Cálcio, Hidróxido de Magnésio.D) Hidróxido de Ferro II, Hidróxido de Cálcio, Hidróxido de Sódio.

27- Alguns óxidos de nitrogênio, dentre os quais N2O, NO, NO2, N2O3 e N2O5, podem ser detectados na emissão de gases produzidos por veículos e, também, por alguns processos para fabricação de fertilizantes. Tais óxidos contribuem para tornar o ar muito mais poluído nos grandes centros, tornando-o nocivo à saúde. 

Dentre os óxidos citados, o que apresenta maior percentual de N é:A) NO B) NO2 C) N2O D) N2O3 

28- I- Pode ser obtido pela eletrólise da água do mar.II- É um sólido branco solúvel em água.III- Reage com ácido carbônico formando um sal usado na fabricação de

vidro.IV- Utilizado na produção de sabão e fabricação de produtos usados para

desentupir pias e ralos.

É correto dizer que as afirmativas se referem aoA) Cloreto de sódio. B) Hidróxido de sódio.C) Ácido clorídrico. D) Óxido de cloro.

29- Entre os nutrientes inorgânicos indispensáveis aos vegetais, estão o Nitrogênio (para o crescimento das folhas), o Fósforo (para o desenvolvimento das raízes) e o Potássio (para a floração). Por isso, na fabricação de fertilizantes para o solo, são empregados, entre outros, os compostos KNO3, Ca3(PO4)2, e NH4Cl que são, respectivamente, denominados deA) Nitrato de potássio, fosfato de cálcio e cloreto de amônioB) Nitrato de potássio, fosfito de cálcio e cloreto de amônioC) Nitrito de potássio, fosfato de cálcio e cloreto de amônioD) Nitrato de potássio, fosfito de cálcio e clorato de amônio

30- Em relação a uma solução aquosa de NH4Cl, são feitas as seguintes afirmações: I - É uma solução iônica. II - Apresenta caráter básico. III - Apresenta pH menor que 7. IV - Apresenta maior quantidade de íons H+ do que íons OH São verdadeiras as afirmativas: 

A) I, II, III e IV. B) Apenas II, III e IV.  C) Apenas I, III e IV. D) Apenas I, II e IV. 31- Dadas as seguintes substâncias:

I) H2O II) NH3 III) H2SPodemos afirmar que:A) II é apolar, com estrutura trigonal plana.B) Todas são bases de Lewis.C) III possui maior ponto de ebulição.D) II não realiza ligações ponte de hidrogênio intermolecular.

32- As fórmulas dos ácidos perclórico, nítrico, sulfúrico e fosfórico são, respectivamente:A) HClO3, HNO3, H2SO3 e H3PO3. B) HClO4, HNO3, H2SO3 e H3PO4.C) HClO4, HNO3, H2SO4 e H3PO4. D) HClO, HNO3, H2SO4 e H3PO4.

33- Elementos de um mesmo grupo apresentam similaridades nas propriedades e também nas fórmulas que podem formar. Por exemplo, existem alguns halogênios, como o cloro, o bromo e o iodo, que têm a capacidade de formar quatro tipos de oxiácidos diferentes. Veja o caso do cloro: HClO (ácido hipocloroso), HClO2 (ácido cloroso), HClO3 (ácido clórico) e HClO4 (ácido perclórico). De acordo com essas informações, indique o nome correto do seguinte ácido: HbrO2:A) Ácido bromoso. B) Ácido hipobromoso.

C) Ácido brômico. D) Ácido perbrômico.

Kekulé 1858- Definiu

Química orgânica é a química dos compostos de carbono

1º Postulado:

O carbono é tetravalente: faz quatro ligações.

C ( Z=6)

K = 2

L = 4

2º Postulado:

As 4 valências do átomo de carbono são iguais entre si.

3º Postulado:

Os átomos de Carbono ligam-se entre si formando cadeias

C - C - C - C - C - C – C

O carbono pode estabelecer ligações:

Simples Dupla

O carbono pode estabelecer ligação:

Tripla

Representação dos compostos orgânicos

Fórmula molecular:

CH3CH2OH

Fórmula simplificada:

OH

Fórmula estrutural plana:

Fórmula geométrica

Classificação do carbono

Tipos de carbono:

Carbono primário: liga-se a 1 carbono.

Carbono secundário: liga-se a 2 carbonos

Carbono terciário: liga-se a 3 carbonos

Carbono quaternário: liga-se a4 carbonos

CADEIAS CARBÔNICAS: CLASSIFICAÇÃO

Normal:

Ramificada:apresenta pelo menos 1 carbono terciário ou quaternário.

Cadeias ramificadas

CADEIAS CARBÔNICAS: CLASSIFICAÇÃO:QUANTO AO TIPO DE LIGAÇÃO

ABERTA, ACÍCLICA ou ALIFÁTICA: uma cadeia aberta é aquela que possui pelo menos duas extremidades ou pontas, não há nenhum encadeamento, fechamento, ciclo ou anel nela. 

FECHADA e CÍCLICA: não possui nenhuma extremidade ou ponta, seus átomos são unidos, fechando a cadeia e formando um encadeamento, ciclo, núcleo ou anel.

SATURADAS:apresentam somente ligação simples entre átomos de carbono.

INSATURADAS: apresentam pelo menos uma ligação dupla ou tripla entre átomos de carbono.

HOMOGÊNEAS: não apresentam heteroátomos

HETEROGÊNEAS: apresentam heteroátomos (S, O, N, P entre átomos de carbono).

A nomenclatura dos compostos orgânicos é muito importante, pois, atualmente, existem mais de 19 milhões dessas substâncias presentes em inúmeros produtos usados em indústrias, laboratórios e no nosso cotidiano. Assim, esses compostos precisam ser identificados internacionalmente, pois, por exemplo, ao se publicar alguma pesquisa científica com a utilização ou obtenção de determinado composto químico, outros cientistas poderão repetir os experimentos e avaliá-los, sabendo quais são os compostos corretos.

Visto que muitos desses compostos têm estruturas e propriedades parecidas, a nomenclatura IUPAC segue regras que permitem que todas as substâncias orgânicas possuam nomes diferentes, não repetindo em nenhum caso. Além disso, outro aspecto importante é que é possível determinar a nomenclatura do composto por meio da sua fórmula estrutural e vice-versa.

Atualmente, as regras básicas que cumprem esse objetivo para grande parte dos compostos orgânicos são as seguintes:

Observe que o primeiro aspecto que observamos na fórmula é a quantidade de carbonos que existem na cadeia. Por exemplo, observe o composto abaixo:

Nessa fórmula, há cinco átomos de carbono na cadeia, portanto, o seu prefixo é PENT.Agora, analisamos os tipos de ligações existentes entre os carbonos, que, nesse caso, são somente ligações simples (saturadas), assim, o infixo é AN.Por último, vemos à qual função orgânica o composto pertence. No exemplo considerado, temos somente átomos de carbono e hidrogênio, o que significa que esse composto pertence ao grupo dos hidrocarbonetos e, portanto, a sua terminação é O.Juntando essas três partes, temos: PENTANO. Esse é o nome do composto apresentado.

Há dois casos excepcionais que possuem uma palavra antes do prefixo: os compostos de cadeia fechada, em que precisamos escrever primeiro a palavra “ciclo”, e os compostos do grupo dos ácidos carboxílicos, que escrevemos primeiro a palavra ácido. Veja:

Se houver alguma ligação dupla ou tripla (insaturações) ou alguma ramificação (quando há na estrutura mais de duas extremidades) na cadeia carbônica, torna-se necessário numerar os carbonos da cadeia para poder indicar no seu nome onde a insaturação ou a ramificação está ocorrendo. A numeração deve começar do carbono da extremidade que estiver mais próximo do grupo funcional. Em todos os casos, inicia-se a nomenclatura considerando-se a seguinte ordem de importância:

grupo funcional >insaturação> ramificação

Veja alguns exemplos e observe que as ramificações são escritas primeiro e que, se houver mais de uma ramificação, elas devem ser escritas em ordem alfabética, desconsiderando prefixos como di, tri etc. Além disso, os números dos carbonos nas insaturações devem considerar os menores números possíveis:

Veja, nesse caso, que não começamos a numeração do carbono mais próximo à ramificação, mas sim do carbono mais próximo à insaturação.

Nesse composto, é possível perceber que as ramificações foram colocadas em ordem alfabética e foram considerados os menores números possíveis (3, 4 e 6), porque se começássemos da outra extremidade, teríamos os seguintes números dos carbonos de onde saem as ramificações (5, 7 e 8).

EXERCÍCIOS

121) Qual a definição de carbono primário?

a) É o carbono que está ligado a um átomo de oxigênio e dois de carbono;

b) É o carbono que está ligado apenas por ligação simples a três carbonos e um oxigênio;

c) É o carbono que está ligado a apenas um outro carbono;

d) É o carbono que não se liga a nenhum carbono;

122) Analisando a estrutura da molécula de etano é fácil observar que:

a) os dois carbonos são secundários; b) os dois carbonos são terceários;

c) um carbono é secundário e o outro é primário; d) os dois carbonos são primários;

123) Das substâncias abaixo, qual contém o maior número de carbonos?

a) 2-propil-ciclobutano b) 3-etil-octano c) cicloheptano d) 3-etil-pentano

124) Uma cadeia é saturada quando:

a) os carbonos estão ligados apenas por ligação simples;

b) a cadeia é constituída apenas por carbonos;

c) há ligação dupla entre carbonos;

d) a cadeia possui mais de dez carbonos;

125) Qual das cadeias abaixo é insaturada?

a) 3-metil-octano b) 2-etil-3-penteno c) metil-ciclohexano d) etano

126) Considere o composto abaixo. Qual a classificação de sua cadeia?

a) Fechada, insaturada, homogênea, normal;

b) Aberta, insaturada, heterogênea, normal;

c) Aberta, saturada, homogênea, normal;

d) Fechada, insaturada, heterogênea, ramificada;

127) Hidrocarbonetos que apresentam ligação dupla entre os carbonos recebem o nome de:

a) alcanos b) alcenos c) alcinos d) ciclano

130) Nomenclatura da substância abaixo:

a) 3-etil-heptano b) 3-etil-butano c) 2-etil-hexano d) 2,2-dimetil-hexano

133) Qual dos seguintes nomes é o mais correto para a estrutura abaixo?

a) 2,2-dimetil-4-butanol b) 2-propil-4-butanol

c) 1,1,1-trimetil-3-propanol d) 3,3-dimetil-butan-1-ol

134) Quantos carbonos possuem na substância abaixo:

a) 28 b) 29 c) 30 d) 31

135) Qual a fórmula molecular da substância abaixo?

a) C8H18b) C9H20c) C10H18d) C5H9

136) Os nomes sistemáticos dos compostos (I) e (II) são, respectivamente:

a)  1-metil-4-etilbutano e 1,1,3,3-tetrametilbutano.

b)  heptano e 2,2,4-trimetilpentano.

c)  1-etil-4-metilbutano e 2,2,4,4-tetrametilbutano.

d)  heptano e 2,4,4-trimetilpentano.

137) Considere o composto abaixo. Qual a classificação de sua cadeia?

a) Fechada, insaturada, homogênea, normal;

b) Aberta, insaturada, heterogênea, normal;

c) Aberta, saturada, heterogênea, normal;

d) Fechada, insaturada, homogênea, ramificada;

139) Quantos carbonos secundários a molécula possui?

a) 1 b) 2 c) 3 d) 4

140) Nomenclatura da substância abaixo:

a) Pentano b) Hexano c) Heptano d) Octano

142) Nomenclatura da substância abaixo:

a) Metil-ciclopentano b) Ciclopentano c) Hexano d) Etil-ciclopentano