Modelos Atômicos

Modelo Atômico de Dalton(1808)

     A Matéria era constituída de átomos que seriam uma esfera Maciça, Indivisível, Impenetrável e Indestrutível.

     Todos os átomos de um dado elemento são idênticos, tendo em particular o mesmo tamanho, massa e propriedades químicas.

     Seu modelo ficou conhecido como "Bola de Bilhar".

 

Modelo Atômico de Thomson (1897)

     J.J. Thomson em suas pesquisas sobre a natureza elétrica da matéria descobriu que a matéria era formada por cargas elétricas positivas e negativas, sendo assim modificou o modelo atômico de Dalton.

     Thomson apresentou o seu modelo atômico: uma esfera de carga positiva na qual os elétrons, de carga negativa, estão distribuídos mais ou menos uniformemente. A carga positiva está distribuída, homogeneamente, por toda a esfera. 

     Seu modelo ficou conhecido como "Pudim de passas ou ameixas".

Modelo Atômico de Rutherford (1911)

     Rutherford concluiu que o átomo não era uma bolinha maciça. Admitiu uma parte central positiva muito pequena mas de grande massa ("o núcleo") e uma parte envolvente negativa e relativamente enorme ("a eletrosfera ou coroa"). Se o átomo tivesse o tamanho do Estádio do Morumbi, o núcleo seria o tamanho de uma azeitona. 

     Seu modelo levou a ideia de um átomo nucleado (núcleo), onde o mesmo ficou conhecido como "Sistema solar ou modelo Planetário", no qual os elétrons descrevem um movimento circular ao redor do núcleo, assim como os planetas se movem ao redor do sol. 

Modelo Atômico Bohr (1913)

     Em 1913, o físico dinamarquês Niels Bohr expôs uma ideia que modificou o modelo planetário do átomo.

     Um elétron num átomo só pode ter certas energias específicas, e cada uma destas energias corresponde a uma órbita particular. Quanto maior a energia do elétron, mais afastada do núcleo se localiza a sua órbita.

     Se o elétron receber energia ele pula para uma órbita mais afastada do núcleo. Por irradiação de energia, o elétron pode cair numa órbita mais próxima do núcleo. No entanto, o elétron não pode cair abaixo de sua órbita normal estável. 

Seu modelo re refere a quantização de energia, o que levou as camadas eletrônicas.

        NÚMERO MÁXIMO DE ELÉTRONS NOS NÍVEIS DE ENERGIA

        Os elétrons da eletrosfera distribuem-se em sete camadas eletrônicas que são
designadas pelas letras do alfabeto: K, L, M, N, O, P, Q. Os elétrons de cada uma das camadas possuem uma quantidade de energia sempre inferior à da camada seguinte. A quantidade de energia dos elétrons determina um nível de energia que recebe um valor numérico denominado número quântico. Cada número quântico corresponde a uma camada eletrônica.

CAMADA - N° MÁXIMO ELÉTRONS

K = 2

L = 8

M = 18

N = 32

O = 32

P = 18

Q = 2

     Seja qual for a última camada de um átomo, ele nunca pode possuir mais de 8 elétrons. A penúltima camada geralmente tem 8 ou 18 elétrons. Quando um átomo se combina com outro, há uma tendência a completar-se o n° máximo de elétrons da última camada.

Fontes: http://agracadaquimica.com.br/index.php?&ds=1

http://www.xtimeline.com/evt/view.aspx?id=370796

http://www.brasilescola.com/quimica/o-atomo-thomson.htm

http://mesonpi.cat.cbpf.br/fismod/O_atomo/o_atomo.htm

http://www.coladaweb.com/quimica/fisico-quimica/modelos-atomicos

http://educacao.uol.com.br/disciplinas/fisica/numeros-quanticos.htm

TRABALHO: Separação de Misturas

SEPARAÇÃO DE MISTURAS

       Em Química, separações de misturas são utilizadas para isolar substâncias (ou outras misturas) em um sistema qualquer nos dois ou mais componentes originais. É realizada para as mais diversas finalidades, da química analítica à engenharia química ou de petróleo. Dentre os métodos, alguns, por mais que pareçam ter pouca utilidade, são essenciais em processos de mineração ou análises farmacêuticas.        Os componentes das misturas podem ser separados. Há algumas técnicas para realizar a separação de misturas. O tipo de separação depende do tipo de mistura.

Alguns dos métodos de separação de mistura são: catação, levigação, dissolução ou flotação, peneiração, separação magnética, dissolução fracionada, decantação e sedimentação, centrifugação, filtração, evaporação, destilação simples e fracionada e fusão fracionada.

Separação de Sólidos

     Para separar sólidos podemos utilizar o método da catação, levigação, flotação ou dissolução, peneiração, separação magnética, ventilação e dissolução fracionada.

- CATAÇÃO – consiste basicamente em recolher com as mãos ou uma pinça um dos componentes da mistura.

Exemplo: separar feijão das impurezas antes de cozinhá-los.

- LEVIGAÇÃO – separa substâncias mais densas das menos densas usando água corrente. 

Exemplo: processo usado por garimpeiros para separar ouro (mais denso) da areia (menos densa).

- DISSOLUÇÃO – consiste em dissolver a mistura em solvente com densidade intermediária entre as densidades dos componentes das misturas.

Exemplo: serragem + areia 

Adiciona-se água na mistura. A areia fica no fundo e a serragem flutua na água.

- PENEIRAÇÃO – separa sólidos maiores de sólidos menores ou ainda sólidos em suspensão em líquidos.

Exemplo: os pedreiros usam esta técnica para separar a areia mais fina de pedrinhas; para separar a polpa de uma fruta das suas sementes, como o maracujá.

Este processo também é chamado de tamização.

- SEPARAÇÃO MAGNÉTICA – usado quando um dos componentes da mistura é um material magnético. Com um ímã ou eletroímã, o material é retirado. 

Exemplo: limalha de ferro + enxofre; areia + ferro

- VENTILAÇÃO – usado para separar dois componentes sólidos com densidades diferentes. É aplicado um jato de ar sobre a mistura.

Exemplo: separar o amendoim torrado da sua casca já solta; arroz + palha.

- DISSOLUÇÃO FRACIONADA - consiste em separar dois componentes sólidos utilizando um líquido que dissolva apenas um deles. 

Exemplo: sal + areia 

Dissolve-se o sal em água. A areia não se dissolve na água. Pode-se filtrar a mistura separando a areia, que fica retida no filtro da água salgada. Pode-se evaporar a água, separando a água do sal.

Separação de Sólidos e Líquidos

    Para separar misturas de sólidos e líquidos podemos utilizar o método da decantação e sedimentação, centrifugação, filtração e evaporação.

- SEDIMENTAÇÃO – consiste em deixar a mistura em repouso até o sólido se depositar no fundo do recipiente. 

Exemplo: água + areia

- DECANTAÇÃO – é a remoção da parte líquida, virando cuidadosamente o recipiente. Pode-se utilizar um funil de decantação para remover um dos componentes da mistura. 

Exemplo: água + óleo; água + areia

- CENTRIFUGAÇÃO – é o processo de aceleração da sedimentação. Utiliza-se um aparelho chamado centrífuga ou centrifugador, que pode ser elétrico ou manual. 

Exemplo: Para separar a água com barro.

- FILTRAÇÃO – processo mecânico que serve para separar mistura sólida dispersa com um líquido ou gás. Utiliza-se uma superfície porosa (filtro) para reter o sólido e deixar passar o líquido. O filtro usado é um papel-filtro.

- EVAPORAÇÃO – consiste em evaporar o líquido que está misturado com um sólido.

Exemplo: água + sal de cozinha (cloreto de sódio).

Nas salinas, obtém-se o sal de cozinha por este processo. Na realidade, as evaporações resultam em sal grosso, que se for purificado torna-se o sal refinado (sal de cozinha), que é uma mistura de cloreto de sódio e outras substâncias que são adicionadas pela indústria.

Separação de Misturas Homogêneas

     Para separar os componentes das substâncias de misturas homogêneas usamos os métodos chamados de fracionamento, que se baseiam na constância da temperatura nas mudanças de estados físicos. São eles: destilação e fusão.

- DESTILAÇÃO – consiste em separar líquidos e sólidos com pontos de ebulição diferentes. Os líquidos devem ser miscíveis entre si. 

Exemplo: água + álcool etílico; água + sal de cozinha

     O ponto de ebulição da água é 100°C e o ponto de ebulição do álcool etílico é 78°C. Se aquecermos esta mistura, o álcool ferve primeiro. No condensador, o vapor do álcool é resfriado e transformado em álcool líquido, passando para outro recipiente, que pode ser um frasco coletor, um erlenmeyer ou um copo de béquer. E a água permanece no recipiente anterior, separando-se assim do álcool. 

Para essa técnica, usa-se o aparelho chamado destilador, que é um conjunto de vidrarias do laboratório químico. Utiliza-se: termômetro, balão de destilação, haste metálica ou suporte, bico de Bunsen, condensador, mangueiras, agarradores e frasco coletor.

Este método é a chamada Destilação Simples.

    Nas indústrias, principalmente de petróleo, usa-se a Destilação Fracionada para separar misturas de dois ou mais líquidos. As torres de separação de petróleo fazem a sua divisão produzindo gasolina, óleo diesel, gás natural, querosene, piche. 

     As substâncias devem conter pontos de ebulição diferentes, mas com valores próximos uns aos outros.

- FUSÃO FRACIONADA – separa componentes de misturas homogêneas de vários sólidos. Derrete-se a substância sólida até o seu ponto de fusão, separando-se das demais substâncias.

Exemplo: mistura sólida entre estanho e chumbo. 

O estanho funde-se a 231°C e o chumbo, a 327°C. Então, funde-se primeiramente o estanho.

Fontes: http://www.soq.com.br/conteudos/em/introducao/p6.php

http://www.infoescola.com/quimica/catacao/

http://www.agracadaquimica.com.br/index.php?&ds=1&acao=quimica/ms2&i=3&id=138

http://bibliotecacpiedade.blogspot.com.br/2010/10/projecto-experimentar-brincar.html

http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Oitava_quimica/materia14.php

http://imagem.casadasciencias.org/ver_img_prem.php?id=705

http://dayanestar.blogspot.com.br/2010/04/metodos-de-separacao-de-mistura.html

http://gestosdabiologiageologia.blogspot.com.br/2009/11/rochas.html

http://www.infoescola.com/quimica/filtracao/

http://tovieira.blogspot.com.br/2009_09_01_archive.html

http://www.oocities.org/br/grupopetroleo/

http://www.brasilescola.com/quimica/centrifugacao-sifonagem-destilacao.htm

Trabalho de Ciências  

     Após ler o texto, responda as questões a seguir:

1. Para que serve os processos de separação de misturas?
2. Quais os métodos de separação?
3. Nas atividades a seguir, indique o tipo de separação que pode ser utilizado:
a)preparar cafezinho
b) produzir sal de cozinha
c) separar impurezas do feijão
4. No processo de separação dos derivados do petróleo obtém-se gasolina, querosene e óleo diesel. Qual o processo de separação utilizado nesse processo?
5. Qual o processo de separação mais adequado para separar o álcool de uma mistura com acetona?
6. Indique os processos usados para separar:
a) gás oxigênio e gás nitrogênio 
b) água e areia
7. Para se separar convenientemente uma mistura de areia, sal de cozinha, gasolina e água devemos utilizar que sequência de processos?
8. Suponha que uma pessoa, acidentalmente, deixou cair todo seu sal de cozinha (NaCl) numa caixa de cobre em pó e limalhas de ferro. Descreva como ela poderia separar e isolar os 3 componentes da mistura.
9. Indique os processos de separação utilizados nas misturas a seguir:
a) óleo e água
b) álcool e água
c) ar e poeira
d) água, serragem e açúcar
10. Comente no blog o processo de separação de misturas que você achou mais interessante. Por que motivo?

OBS: Entregar as respostas das questões dia 09/05/2013. Pontualidade na entrega é importante! Colocar seus dados de identificação numa capa. Cuidar o capricho na apresentação do trabalho (folha dobrada, suja, rasurada, cortada, com os fiapos do caderno perderão pontos na nota final). 

Propriedades da Matéria - Correção das atividades

     Correção das atividades

     A seguir estão as respostas das atividades sobre Propriedades da Matéria (aulas dos dias 15 e 22/04).

1 - As propriedades da matéria se classificam em gerais e específicas (organolépticas, físicas e químicas).
2 - Massa, volume, inércia, elasticidade, compressibilidade, divisibilidade, impenetrabilidade.
3 - Impenetrabilidade.
4 - Isto ocorre porque seus espaços interatômicos e intermoleculares diminuem ou aumentam.
5 - Letra E.
6 - Letra B.
7 - Letra B. 
8 - Letra C. 

a Física no dia a dia

Química é vida

Dinâmica

    Na dinâmica, estudamos a relação entre a força e movimento.
Força: É uma interação entre dois corpos.
   O conceito de força é algo intuitivo, mas para compreendê-lo, pode-se basear em efeitos causados por ela, como:
Aceleração: faz com que o corpo altere a sua velocidade, quando uma força é aplicada.
Deformação: faz com que o corpo mude seu formato, quando sofre a ação de uma força.
Força Resultante: É a força que produz o mesmo efeito que todas as outras aplicadas a um corpo.
   Dadas várias forças aplicadas a um corpo qualquer:

   A força resultante será igual a soma vetorial de todas as forças aplicadas:

Leis de Newton

   As leis de Newton constituem os três pilares fundamentais do que chamamos Mecânica Clássica, que justamente por isso também é conhecida por Mecânica Newtoniana.
 1ª Lei de Newton - Princípio da Inércia
   Quando estamos dentro de um carro, e este contorna uma curva, nosso corpo tende a permanecer com a mesma velocidade vetorial a que estava submetido antes da curva, isto dá a impressão que se está sendo "jogado" para o lado contrário à curva. Isso porque a velocidade vetorial é tangente a trajetória.
Quando estamos em um carro em movimento e este freia repentinamente, nos sentimos como se fôssemos atirados para frente, pois nosso corpo tende a continuar em movimento.
   Estes e vários outros efeitos semelhantes são explicados pelo princípio da inércia, cujo enunciado é:
    "Um corpo em repouso tende a permanecer em repouso, e um corpo em movimento tende a permanecer em movimento."
    Então, conclui-se que um corpo só altera seu estado de inércia, se alguém, ou alguma coisa aplicar nele uma força resultante diferente se zero.
  2ª Lei de Newton - Princípio Fundamental da Dinâmica
   Quando aplicamos uma mesma força em dois corpos de massas diferentes observamos que elas não produzem aceleração igual.
   A 2ª lei de Newton diz que a Força é sempre diretamente proporcional ao produto da aceleração de um corpo pela sua massa, ou seja:

ou em módulo: F = m.a
Onde:
F é a resultante de todas as forças que agem sobre o corpo (em N);
m é a massa do corpo a qual as forças atuam (em kg);
a é a aceleração adquirida (em m/s²).
    A unidade de força, no sistema internacional, é o N (Newton), que equivale a kg m/s² (quilograma metro por segundo ao quadrado).
Exemplo:
Quando um força de 12N é aplicada em um corpo de 2kg, qual é a aceleração adquirida por ele?

 F = m.a

12 = 2.a

a = 6m/s²

3ª Lei de Newton - Princípio da Ação e Reação
   Quando uma pessoa empurra um caixa com um força F, podemos dizer que esta é uma força de ação. mas conforme a 3ª lei de Newton, sempre que isso ocorre, há uma outra força com módulo e direção iguais, e sentido oposto a força de ação, esta é chamada força de reação.
   Esta é o princípio da ação e reação, cujo enunciado é:
   "As forças atuam sempre em pares, para toda força de ação, existe uma força de reação."
Força Peso
   Quando falamos em movimento vertical, introduzimos um conceito de aceleração da gravidade, que sempre atua no sentido a aproximar os corpos em relação à superfície.
   Relacionando com a 2ª Lei de Newton, se um corpo de massa m, sofre a aceleração da gravidade, quando aplicada a ele o principio fundamental da dinâmica poderemos dizer que:

   A esta força, chamamos Força Peso, e podemos expressá-la como:

   O Peso de um corpo é a força com que a Terra o atrai, podendo ser váriável, quando a gravidade variar, ou seja, quando não estamos nas proximidades da Terra.
   A massa de um corpo, por sua vez, é constante, ou seja, não varia.
   Existe uma unidade muito utilizada pela indústria, principalmente quando tratamos de força peso, que é o kilograma-força, que por definição é:
1kgf é o peso de um corpo de massa 1kg submetido a aceleração da gravidade de 9,8m/s².
   A sua relação com o newton é:

Saiba mais...

Quando falamos no peso de algum corpo, normalmente, lembramos do "peso" medido na balança.
Mas este é um termo fisicamente errado, pois o que estamos medindo na realidade, é a nossa massa.

   Além da Força Peso, existe outra que normalmente atua na direção vertical, chamada Força Normal.
   Esta é exercida pela superfície sobre o corpo, podendo ser interpretada como a sua resistência em sofrer deformação devido ao peso do corpo. Esta força sempre atua no sentido perpendicular à superfície, diferentemente da Força Peso que atua sempre no sentido vertical.
   Analisando um corpo que encontra-se sob uma superfície plana verificamos a atuação das duas forças.
   Para que este corpo esteja em equilíbrio na direção vertical, ou seja, não se movimente ou não altere sua velocidade, é necessário que os módulos das forças Normal e Peso sejam iguais, assim, atuando em sentidos opostos elas se anularão.
Por exemplo:
   Qual o peso de um corpo de massa igual a 10kg:
(a) Na superfície da Terra (g=9,8m/s²);
(b) Na supefície de Marte (g=3,724m/s²).

(a)

(b)

Tabela Periódica

   A Tabela Periódica surgiu devido à crescente descoberta de elementos químicos e suas propriedades, os quais necessitavam ser organizados segundo suas características. Até 1800 aproximadamente 30 elementos eram conhecidos; nos dias de hoje a Tabela Periódica consta de 109 elementos.
   Com a Tabela Periódica podemos analisar uma série de propriedades dos elementos. Um químico sempre a tem em mãos. Mas por que será que ela tem esse nome?
   O nome "Tabela Periódica" é devido à periodicidade, ou seja, à repetição de propriedades, de intervalos em intervalos, como, por exemplo, ocorre com as fases da lua, que mudam durante o mês e se repetem mês após mês.
   A base da classificação periódica atual é a tabela de Mendeleev, com a diferença de que as propriedades dos elementos variam periodicamente com seus números atômicos e não com os pesos atômicos, como era a classificação feita por Mendeleev.
   A Tabela Periódica atual é formada por 109 elementos distribuídos em 7 linhas horizontais, cada uma sendo chamada de período. Os elementos pertencentes ao mesmo período possuem o mesmo número de camadas de elétrons.

Posição dos Elementos na Tabela Periódica

- Elementos representativos ou típicos (o último elétron é colocado em subnível s ou p): grupos A. Estão nos extremos da tabela.
- Elementos de transição (o último elétron é colocado em subnível d; apresentam subnível d incompleto): grupos 1B, 2B, 3B, 4B, 5B, 6B, 7B e 8B. Estão localizados no centro da tabela periódica.
- Elementos de transição interna (o último elétron é colocado em subnível f; apresentam subnível f incompleto). Estão divididos em duas classes:
– Lantanídeos:(metais terras raras): grupo 3B e 6º período. Elementos de Z = 57 a 71.
– Actinídeos: grupo 3B e 7º período. Elementos de Z = 89 a 103.
- Gases nobres: grupo zero ou 8A ou 18.   Algumas colunas possuem nomes especiais. Vamos conhecer quais são elas?

Família 1 (1A) - Alcalinos

Família 2 (2A) - Alcalino-terrosos

Família 13 (3A) - Família do boro

Família 14 (4A) - Família do carbono

Família 15 (5A) - Família do nitrogênio

Família 16 (6A) - Calcogênios

Família 17 (7A) - Halogênios

Família 18 (Zero) - Gases Nobres

   Os elementos da Tabela Periódica podem ser classificados como:
Metais: Eles são a maioria dos elementos da tabela. São bons condutores de eletricidade e calor, maleáveis e dúcteis, possuem brilho metálico característico e são sólidos, com exceção do mercúrio.
Não-Metais: São os mais abundantes na natureza e, ao contrário dos metais, não são bons condutores de calor e eletricidade, não são maleáveis e dúcteis e não possuem brilho como os metais.
Gases Nobres: São no total 6 elementos e sua característica mais importante é a inércia química.
Hidrogênio: O hidrogênio é um elemento considerado à parte por ter um comportamento único.