Estados Físicos da Água

A água é encontrada na natureza em três estados físicos, a saber: Líquido, Sólido e Gasoso.

Assim, o ciclo da água corresponde ao movimento da água da natureza e, portanto, apresenta os processos de transformação da água.

Em outras palavras, as mudanças dos estados físicos da água ocorrem por meio dos processos denominados: Fusão, Vaporização (Ebulição e Evaporação), Solidificação, Liquefação (Condensação) e Sublimação.

Mudanças de Estado Físico

Para saber mais: Água e Ciclo da Água

Os Três Estados Físicos da Água

Dependendo de sua forma, a água pode ser encontrada de três maneiras:

Estado Líquido

Encontrada em maior parte no planeta por meio de rios, lagos e oceanos; o estado líquido não possui forma própria.

Estado Sólido

No estado sólido, a água possui forma, como por exemplo, os cubos de gelos. Isso acontece pois as moléculas de água encontram-se muito próximas devido à temperatura.

Estado Gasoso

No estado gasoso, as partículas de água encontram-se afastadas umas das outras e, por isso, não possui uma forma definida.

Mudanças de Estados Físicos da Água

As Mudanças de Estados Físicos da Água são divididas em 5 processos, a saber:

Fusão

Mudança do estado sólido para o estado líquido da água, provocada por aquecimento, por exemplo, um gelo que derrete num dia de calor.

Além disso, o denominado "Ponto de Fusão" (PF) é a temperatura que a água passa do estado sólido para o líquido. No caso da água, o ponto de fusão é de 0ºC.

Vaporização

Mudança do estado líquido para o estado gasoso por meio do aquecimento da água. Assim, o "Ponto de Ebulição" (PE) de uma substância é a temperatura a que essa substância passa do estado líquido para o estado gasoso e, no caso da água, o é de 100ºC.

Vale lembrar que a Ebulição e a Evaporação são, na realidade, tipos de vaporização. A diferença de ambas reside na velocidade do aquecimento, ou seja, se for realizado lentamente chama-se evaporação; entretanto, se for realizado com aquecimento rápido chama-se ebulição.

Solidificação

Mudança de estado líquido para o estado sólido provocado pelo arrefecimento ou resfriamento. Além disso, o "Ponto de Solidificação" da água é de 0ºC. O exemplo mais visível são os cubos de água que colocamos no refrigerador para fazer os cubos de gelo.

Liquefação

Chamada também de Condensação, esse processo identifica a mudança do estado gasoso para o estado líquido decorrente do resfriamento (arrefecimento). Como exemplo podemos citar: a geada e o orvalho das plantas.

Sublimação

Mudança do estado sólido para o estado gasoso, por meio do aquecimento. Também denomina a mudança do estado gasoso para o estado sólido (ressublimação), por arrefecimento, por exemplo: gelo seco e naftalina.

Leia também sobre:

• Propriedades Coligativas
• Estados Físicos da Matéria
• Transformações físicas e químicas

fonte

Modelos Atômicos

Os modelos atômicos são os aspectos estruturais dos átomos que foram apresentados por cientistas na tentativa de compreender melhor o átomo e a sua composição.

Em 1808, o cientista inglês John Dalton propôs uma explicação para a propriedade da matéria. Trata-se da primeira teoria atômica que dá as bases para o modelo atômico conhecido atualmente.

A constituição da matéria é motivo de estudos desde a antiguidade. Os pensadores Leucipo (500 a.C.) e Demócrito (460 a.C.) formularam a ideia de haver um limite para a pequenez das partículas.

Eles afirmavam que elas se tornariam tão pequenas que não poderiam ser divididas. Chamou-se a essa partícula última de átomo. A palavra é derivada dos radicais gregos que, juntos, significam o que não se pode dividir.

O Modelo Atômico de Dalton

Modelo atômico de Dalton

O Modelo Atômico de Dalton, conhecido como o modelo bola de bilhar, possui os seguintes princípios:

1. Todas as substâncias são formadas de pequenas partículas chamadas átomos;
2. Os átomos de diferentes elementos têm diferentes propriedades, mas todos os átomos do mesmo elemento são exatamente iguais;
3. Os átomos não se alteram quando formam componentes químicos;
4. Os átomos são permanentes e indivisíveis, não podendo ser criados nem destruídos;
5. As reações químicas correspondem a uma reorganização de átomos.

Veja também: Átomo

Modelo Atômico de Thomson

Modelo Atômico de Thomson

O Modelo Atômico de Thomson foi o primeiro a realizar a divisibilidade do átomo. Ao pesquisar sobre raios catódicos, o físico inglês propôs esse modelo que ficou conhecido como o modelo pudim de ameixa.

Ele demonstrou que esses raios podiam ser interpretados como sendo um feixe de partículas carregadas de energia elétrica negativa.

Em 1887, Thomson sugeriu que os elétrons eram um constituinte universal da matéria. Ele apresentou as primeiras ideias relativas à estrutura interna dos átomos.

Thomson indicava que os átomos deviam ser constituídos de cargas elétricas positivas e negativas distribuídas uniformemente.

Ele descobriu essa mínima partícula e assim estabeleceu a teoria da natureza elétrica da matéria. Concluiu que os elétrons eram constituintes de todos os tipos de matéria, pois observou que a relação carga/massa do elétron era a mesma para qualquer gás empregado em suas experiências.

Em 1897, Thomson tornou-se reconhecido como o “pai do elétron”.

Modelo Atômico de Rutherford

Modelo atômico de Rutherford

Em 1911, o físico neozelandês Rutherford colocou uma folha de ouro bastante fina dentro de uma câmara metálica. Seu objetivo era analisar a trajetória de partículas alfa a partir do obstáculo criado pela folha de ouro.

Nesse ensaio de Rutherford, observou que algumas partículas ficavam totalmente bloqueadas. Outras partículas não eram afetadas, mas a maioria ultrapassava a folha sofrendo desvios. Segundo ele, esse comportamento podia ser explicados graças às forças de repulsão elétrica entre essas partículas.

Pelas observações, afirmou que o átomo era nucleado e sua parte positiva se concentrava num volume extremamente pequeno, que seria o próprio núcleo.

O Modelo Atômico de Rutherford, conhecido como modelo planetário, corresponde a um sistema planetário em miniatura, no qual os elétrons se movem em órbitas circulares, ao redor do núcleo.

Modelo de Rutherford – Bohr

Modelo Atômico de Rutherford-Bohr

O modelo apresentado por Rutherford foi aperfeiçoado por Bohr. Por esse motivo, o aspecto da estrutura atômica de Bohr também é chamada de Modelo Atômico de Bohr ou Modelo Atômico de Rutherford-Bohr.

A teoria do físico dinamarquês Niels Bohr estabeleceu as seguintes concepções atômicas:

1. Os elétrons que giram ao redor do núcleo não giram ao acaso, mas descrevem órbitas determinadas.
2. O átomo é incrivelmente pequeno, mesmo assim a maior parte do átomo é espaço vazio. O diâmetro do núcleo atômico é cerca de cem mil vezes menor que o átomo todo. Os elétrons giram tão depressa que parecem tomar todo o espaço.
3. Quando a eletricidade passa através do átomo, o elétron pula para a órbita maior e seguinte, voltando depois à sua órbita usual.
4. Quando os elétrons saltam de uma órbita para a outra resulta luz. Bohr conseguiu prever os comprimentos de onda a partir da constituição do átomo e do salto dos elétrons de uma órbita para a outra.

FONTE

Tipos de Ligações Químicas

Ligação Iônica

Também chamada de ligação eletrovalente, esse tipo de ligação é realizada entre íons (cátions e ânions), daí o termo "ligação iônica".

Os Íons são átomos que possuem uma carga elétrica por adição ou perda de um ou mais elétrons, portanto um ânion, de carga elétrica negativa, se une com um cátion de carga positiva formando um composto iônico por meio da interação eletrostática existente entre eles.

Exemplo: Na+Cl- = NaCl (cloreto de sódio ou sal de cozinha)

Veja também: Polaridade das ligações

Ligação Covalente

Também chamada de ligação molecular, as ligações covalentes são ligações em que ocorre o compartilhamento de elétrons para a formação de moléculas estáveis, segundo a Teoria do Octeto; diferentemente das ligações iônicas em que há perda ou ganho de elétrons.

Além disso, os pares eletrônicos é o nome dado aos elétrons cedido por cada um dos núcleos, figurando o compartilhamento dos elétrons das ligações covalentes.

Como exemplo, observe a molécula de água H2O: H - O - H, formada por dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio em que cada traço corresponde a um par de elétrons compartilhado formando um molécula neutra, uma vez que não há perda nem ganho de elétrons nesse tipo de ligação.

Veja também: Substâncias simples e compostas

Ligação Covalente Dativa

Também chamada de ligação coordenada, a ligação covalente dativa é semelhante à dativa, porém ela ocorre quando um dos átomos apresenta seu octeto completo, ou seja, oito elétrons na última camada e o outro, para completar sua estabilidade eletrônica necessita adquirir mais dois elétrons.

Representada por uma seta um exemplo desse tipo de ligação é o composto dióxido de enxofre SO2: O = S → O

Isso ocorre porque é estabelecida uma dupla ligação do enxofre com um dos oxigênios a fim a de atingir sua estabilidade eletrônica e, além disso, o enxofre doa um par de seus elétrons para o outro oxigênio para que ele fique com oito elétrons na sua camada de valência.

Veja também: Moléculas polares e apolares

Ligação Metálica

É a ligação que ocorre entre os metais, elementos considerados eletropositivos e bons condutores térmico e elétrico. Para tanto, alguns metais perdem elétrons da sua última camada chamados de "elétrons livres" formando assim, os cátions.

A partir disso, os elétrons liberados na ligação metálica formam uma "nuvem eletrônica", também chamada de "mar de elétrons" que produz uma força fazendo com que os átomos do metal permaneçam unidos. Exemplos de metais: Ouro (Au), Cobre (Cu), Prata(Ag), Ferro (Fe), Níquel (Ni), Alumínio (Al), Chumbo (Pb), Zinco (Zn), entre outros.

FONTE

Teoria do Octeto

Na Teoria do Octeto, criada por Gilbert Newton Lewis (1875-1946), químico estadunidense e Walter Kossel (1888-1956), físico alemão, surgiu a partir da observação de alguns gases nobres e algumas características como por exemplo, a estabilidade desse elementos preenchidas por 8 elétrons na Camada de Valência.

A partir disso, a "Teoria ou Regra do Octeto" postula que um átomo adquire estabilidade quando possui 8 elétrons na camada de valência (camada eletrônica mais externa), ou 2 elétrons quando possui apenas uma camada.

Para tanto, o átomo procura sua estabilidade doando ou compartilhando elétrons com outros átomos, donde surgem as ligações químicas.

Ligações Químicas

As ligações químicas correspondem à união dos átomos para a formação das moléculas. Em outras palavras, as ligações químicas acontecem quando os átomos reagem entre si.

São classificadas em: ligação iônica, ligação covalente, ligação covalente dativa e ligação metálica.

História da Tabela Periódica

 finalidade fundamental de se criar uma tabela era facilitar a classificação, a organização e o agrupamento dos elementos conforme suas propriedades.

Até se chegar ao modelo atual, muitos cientistas criaram tabelas que pudessem demonstrar uma forma de organizar os elementos químicos.

A Tabela Periódica mais completa foi elaborada pelo químico russo Dmitri Mendeleiev (1834-1907), no ano de 1869 em função da massa atômica dos elementos.

Mendeleiev organizou grupos de elementos de acordo com as propriedades semelhantes e deixou espaços vazios para os elementos que ele acreditava que ainda seriam descobertos.

A Tabela Periódica como a conhecemos atualmente foi organizada por Henry Moseley, em 1913, por ordem de número atômico dos elementos químicos, reorganizando a tabela proposta por Mendeleiev.

William Ramsay descobriu os elementos neônio, argônio, criptônio e xenônio. Esses elementos juntamente com hélio e radônio incluíram a família dos gases nobres na Tabela Periódica.

Glenn Seaborg descobriu os elementos transurânicos (do número 94 ao 102) e em 1944 propôs a reconfiguração da Tabela Periódica, colocando a série dos actinídios abaixo da série dos lantanídios.

Em 2019, a tabela periódica completa 150 anos e foi criada uma resolução das Nações Unidas e da UNESCO para que esse seja o Ano Internacional da Tabela Periódica dos Elementos Químicos como forma de reconhecimento de uma das criações mais influentes e importantes da ciência.

Organização da Tabela Periódica

s chamados Períodos são as linhas horizontais numeradas, que possuem elementos que apresentam o mesmo número de camadas eletrônicas, totalizando sete períodos.

• 1º Período: 2 elementos
• 2º Período: 8 elementos
• 3º Período: 8 elementos
• 4º Período: 18 elementos
• 5º Período: 18 elementos
• 6º Período: 32 elementos
• 7º Período: 32 elementos

Com a organização dos períodos da tabela algumas linhas horizontais se tornariam muito extensas, por isso é comum representar a série dos lantanídeos e a série dos actinídios à parte dos demais.

As Famílias ou Grupos são as colunas verticais, onde os elementos possuem o mesmo número de elétrons na camada mais externa, ou seja, na camada de valência. Muitos elementos destes grupos estão relacionados de acordo com suas propriedades químicas.

São dezoito Grupos (A e B), sendo que as famílias mais conhecidas são do Grupo A, também chamados de elementos representativos:

• Família 1A: Metais Alcalinos (lítio, sódio, potássio, rubídio, césio e frâncio).
• Família 2A: Metais Alcalino-Terrosos (berílio, magnésio, cálcio, estrôncio, bário e rádio).
• Família 3A: Família do Boro (boro, alumínio, gálio, índio, tálio e unúntrio).
• Família 4A: Família do Carbono (carbono, silício, germânio, estanho, chumbo e fleróvio).
• Família 5A: Família do Nitrogênio (nitrogênio, fósforo, arsênio, antimônio, bismuto e ununpêntio).
• Família 6A: Calcogênios (oxigênio, enxofre, selênio, telúrio, polônio, livermório).
• Família 7A: Halogênios (flúor, cloro, bromo, iodo, astato e ununséptio).
• Família 8A: Gases Nobres (hélio, neônio, argônio, criptônio, xenônio, radônio e ununóctio).

Os elementos de transição, também chamados de metais de transição, representam as 8 famílias do Grupo B:

• Família 1B: cobre, prata, ouro e roentgênio.
• Família 2B: zinco, cádmio, mercúrio e copernício.
• Família 3B: escândio, ítrio e sério de lantanídeos (15 elementos) e actinídeos (15 elementos).
• Família 4B: titânio, zircônio, háfnio e rutherfórdio.
• Família 5B: vanádio, nióbio, tântalo e dúbnio.
• Família 6B: cromo, molibdênio, tungstênio e seabórgio.
• Família 7B: manganês, tecnécio, rênio e bóhrio.
• Família 8B: ferro, rutênio, ósmio, hássio, cobalto, ródio, irídio, meitnério, níquel, paládio, platina, darmstádio.

Por determinação da União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC), os grupos passaram a ser organizados por números de 1 a 18, embora ainda seja comum encontrarmos as famílias sendo descritas por letras e números como mostrado anteriormente.

Uma importante diferença que o novo sistema apresentado pela IUPAC gerou é que a família 8B corresponde aos grupos 8, 9 e 10 na tabela periódica.

FONTE