apostila mósulo I - Introdução a química
Autor: Técnico em Açúcar e Álcool | Publicado: 2011-08-16T11:42:00-07:00

ETEC DR. JORGE COURYTÉCNICO AÇÚCAR E ÁLCOOL
&nbsp;MÓDULO IANÁLISES DE PROCESSOS INORGÂNICOS
QUÍMICA – INTRODUÇÃO
&nbsp;
1. EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS•&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Os modelos atômicos não retratam os átomos e sim o conhecimento científico de cada época. Baseados nos modelos propostos, os cientistas ilustram observações experimentais e fazem sua previsões. A medida que um conhecimento científico evolui, os modelos atômicos também o fazem.
•&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; John Dalton (1808) = baseados em suas experiências propôs uma explicação para a natureza das matérias. Seus postulados são:Ø&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; “ Toda matéria é constituída por minúsculas partículas, chamadas átomos”;Ø&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; “ Os átomos de um determinado elemento são idênticos em massa e possuem as mesmas propriedades químicas”;Ø&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; “ Átomos são permanentes e indestrutíveis, não podem ser criados nem destruídos”;Ø&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; “ As reações químicas não passam de um rearranjo de átomos”;Ø&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; “ Os compostos são formados pela combinação de átomos de elementos diferentes em proporções fixas”.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Na época, estes postulados explicaram a Lei de Lavosier e a Lei de Proust.&nbsp; Seu modelo foi abandonado porque Thonsom descobriu os elétrons e Becquerel a radioatividade.
•&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Lei de Lavosier&nbsp; (1774)= “ na natureza nada se perde, nada se cria, tudo se transforma” •&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Lei de Proust (1779) = “as massas dos reagentes e dos produtos são sempre proporcionais”
•&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; J.J. Thonsom (1898) = em seu modelo, propôs que “o átomo seria uma esfera positiva, não maciça, divisível e eletricamente neutra devido as cargas negativas espalhadas por toda sua extensão”. Este modelo ficou conhecido como pudim de passas. Seu modelo foi abandonado deviodo aos resultados das experiências de Rutheford.
•&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Ernest Rutheford (1911) = propôs que o átomo era constituído por um núcleo central positivo, pequeno e denso, rodeado por uma região comparativamente grande onde estariam os elétrons girando ao redor. Para chegar a este modelo, ele bombardeou uma lâmina de ouro com polônio e observou a trajetória das partículas α. Seu modelo foi abandonado porque uma lei da física diz que se o elétron estiver em movimento circular uniforme, ele irá perder energia e cairá no núcleo.
•&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Niels Bohr (1913) = propôs em seu modelo que os elétrons movimentam-se ao redor do núcleo em órbitas ou em níveis determinados, sem ganhar ou perder energias. Este modelo explicava apenas o átomo de hidrogênio. Foi aperfeiçoado por Sommerfeld que concluiu que a luz emitida pelo elétron ao saltar para um nível menos energético era composta por luzes mais simples. 
•&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Arnold Sommerfeld&nbsp; (1916) = propôs que cada nível de energia n compreende 1 órbita circular e (n-1) órbitas elípticas de diferentes subníveis de energia. 
•&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Modelo Atômico Clássico = neste modelo, chamamos as partículas positivas de PRÓTONS. Em 1932, foi isolado o NEUTRON. Assim, o modelo atômico clássico é constituído por um núcleo onde temos os prótons e nêutrons e de uma eletrosfera onde temos os elétrons que giram em torno do núcleo.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;•&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Algumas características físicas das partículas atômicas ou partículas fundamentais
Partícula Massa Relativa (u) Carga Relativa (uca) 
Próton 1 + 1 
Neutron 1 0 
Elétron 1/1836 - 1 



•&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Conceitos Fundamentais
Ø&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Número Atômico (Z) =&nbsp; é o número de prótons do núcleo de um átomo (Z = p). Este número identifica o átomo.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Representação do Z é esta:&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; ZE&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Num átomo neutro, o número de prótons é igual ao número de elétrons, assim, o número de életrons é igual&nbsp; ao número atômico. &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Exemplo:&nbsp; o átomo de magnésio tem número atômico 12 =&nbsp;&nbsp; 12Mg&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; O que significa&nbsp; 12Mg?&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; O núcleo do átomo tem 12 prótons&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Se o átomo estiver neutro, temos 12 prótons e 12 elétrons&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Ø&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Número de Massa (A) = é a soma do Z com o número de nêutrons existentes no núcleo. &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; A = Z + N&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; ====&nbsp;&nbsp; A = p + N&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Representação :&nbsp;&nbsp; ZEA &nbsp;ou&nbsp; ZAE&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Exemplo: um átomo neutro tem 19 prótons e 21 nêutrons. Qual a sua representação? Qual A?&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 19 E40&nbsp; &nbsp;&nbsp;Z = 19&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; p = 19&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; e = 19&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; A = p + n = 19 + 21 = 40&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
&nbsp;EVOLUÇÃO DE MODELOS ATÔMICOS•&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;Resumo:&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; prótons (+1)&nbsp;matéria&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; átomos&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; nêutrons (0)&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; átomos são todos iguais???&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; elétrons ( - 1) 

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; diferem devido ao número de p, n, e-&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;NÃO 
&nbsp;&nbsp; 1) ISÓTOPOS =&nbsp; são átomos de mesmo elemento químico e com A diferentes. Exemplo:&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 1H1&nbsp;&nbsp; =&nbsp; hidrogênio&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;1H2 = deutério&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 1H3&nbsp; &nbsp;= trítio&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
&nbsp;&nbsp; 2) ISÓBAROS = são átomos com Z diferentes e mesmo A. Exemplo:&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 20Ca40&nbsp; e&nbsp; 19K40&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
&nbsp; 3) ISÓTONO = são átomos com Z e A diferentes e mesmo número de nêutrons. Exemplo:
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 9 F 19&nbsp; e&nbsp; 10 Ne 20
•&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; EXERCÍCIOS•&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Porque o modelo atômico de Dalton foi abandonado?•&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Porque o modelo atômico de Rutherford foi abandonado? •&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Descreva o átomo de acordo com o Modelo Atômico Clássico?•&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Qual a uca do próton, neutron e elétron?•&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; O que é número atômico?•&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; O que é numero de massa?•&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Calcule o Z e o A do átomo de cloro sabendo q ele tem 17 prótons e 18 nêutrons?•&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; O número atômico do átomo de nitrogênio é 7 e seu número de massa é 14. Calcule o número de prótons, nêutrons e elétrons deste átomo.•&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Calcule o número de prótons, neutrons e elétrons dos seguintes átomos?&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; a) ferro: Z = 26 e A= 56&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; b) urânio: Z = 92&nbsp; e&nbsp; A= 238&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; c) prata: Z= 47 e A=107&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; d) calcio: Z=20 e A= 4110)&nbsp; Estabeleça a notação convencional dos seguintes átomos:&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; a) oxigênio com Z=16 e A=17&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; b) fósforo com Z=15 e A=31&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; c) alumínio com Z=13 e A=27&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; d) flúor com 9 prótons e 10 nêutrons&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; e) bromo com 35 prótons e 45 nêutrons OBS: considerar &nbsp;nestes exercícios que todos os átomos são neutros.