Tabela Periodica

• Organização da tabela

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.Vejam só como ela cresceu!

Nesta tabela, os elementos formam:

-Colunas verticais-->os grupos

-Linhas horizontais--> os períodos

Há 18 grupos na tabela, numerados de 1 a 18. Os grupos são constituídos por elementos com propriedades químicas semelhantes e igual numero de electroes de valencia, os quais formam famílias de elementos. Exemplo:

-grupo 1: grupo dos metais alcalinos

Todos os átomos dos elementos deste grupo possuem 1 eletrão de valência.

-grupo 2:grupo dos metais alcalino-terrosos

                   Todos os átomos dos elementos deste grupo possuem 2 eletrões de valência.

-grupo 17:grupo dos halogéneos

                     Todos os átomos dos elementos deste grupo possuem 7 eletrões de valência.

-grupo 18: grupo dos gases nobres´

Todos os átomos dos elementos deste grupo possuem 8 electrões de valência, à excepção do Hélio

O número do grupo está relacionado com o número de eletrões de valência.

MAS, nao é só...

 Os elementos químicos do mesmo período possuem:

                                igual número de níveis de energia

Período 1 – possui 1 nível de energia

Período 2 – possui 2 níveis de energia

Período 3 – possui 3 níveis de energia

Período 4 – possui 4 níveis de energia

Período 5 – possui 5 níveis de energia

Período 6 – possui 6 níveis de energia

Período 7 – possui 7 níveis de energia

-Tamanho dos elementos

Os átomos dos elementos químicos do mesmo grupo são tanto maiores quanto maior for o seu numero atómico.

  Com os elementos de um período acontece o contrário: os átomos são menores quando o numero atómico é maior.

• Propriedades fisicas e quimicas dos metais

Propriedades fisicas:

-A maioria são sólidos à temperatura ambiente;

-Densos;

-Maleáveis;

-A maioria apresenta brilho metálico;

-Pontos de fusão e de ebulição elevados;

-Bons condutores de calor e de eletricidade;

Propriedades químicas:

Os metais são quase todos muito reactivos. Sabes bem como ficam enegrecidos quando expostos ao ar, por se oxidarem.

   A grande reactividade dos metais deve-se ao facto de os seus átomos terem poucos electrões de valência: em contacto com outros átomos perdem esses electrões transformando-se em iões positivos, mais estáveis do que os átomos.

                        Óxidos metálicos são básicos

•      Propriedades físicas e químicas dos não-metais:

Propriedades físicas:

-Podem ser sólidos, líquidos ou gasosos à temperatura ambiente;

-Densidades muito diferentes;

-Quebradiços se forem sólidos;

-A maioria não apresenta brilho metálico;

-Pontos de fusão e de ebulição baixos;

-Maus condutores de calor e de electricidade;

Propriedades químicas:

Há não metais pouco reactivos mas outros, como o oxigénio e o cloro, são tão reactivos como os metais.

                           Óxidos não metálicos são ácidos

•    Propriedades fisicas e quimicas dos halogéneos:
• 
  

          Propriedades fisicas:

À temperatura ambiente:

  - o flúor e o cloro são gasosos;

  - o bromo é líquido;

  - o iodo e o ástato são sólidos.

  -São pouco solúveis em água, mas solúveis em solventes orgânicos, como por exemplo em éter dietílico.

-Pontos de fusão e de ebulição baixos;

         -Maus condutores de calor e de electricidade

•      Propriedades quimicas 

  -São muito reativos, encontrando-se por isso na natureza em forma de moléculas

  -Reagem com os metais alcalinos, formando halogenetos (sais)

  -Formam iões mononegativos, ou seja, com carga -1

  -A diferença de reatividade dos halogéneos relaciona-se com o tamanho do átomo.Quanto mais pequeno for o átomo, maior a facilidade de captar um eletrão, tornando-se o halogéneo mais reativo.

•      Propriedades físicas e quimicas dos gases raros:

Propriedades fisicas:

-À temperatura ambiente são gases;

-São incolores;

-Pontos de fusão e de ebulição baixos.

 Propriedades químicas 

-As substâncias elementares são formadas por átomos, por exemplo: He, Ne, Ar.

-Praticamente não reagem devido à sua elevada estabilidade, pois possuem o último nível de energia completo. 

Ligações quimicas

• Ligação Covalente

A ligação covalente consiste na partilha de electrões entre dois átomos.  Ou   seja,   o   átomo precisa dos seus electrões e também precisa dos electrões do outro átomo, porque os núcleos têm força suficiente para os atrair.
No átomo as forças de atracção e repulsão serão de forma a serem equilibradas e permitirem o estabelecimento da ligação.
Há varios tipos de ligaçoes:


-Simples


Cada átomo partilha o seu electrão com o outro átomo.

-Dupla


Cada átomo partilha dois electrões com o outro átomo.

-Tripla

Cada átomo partilha três electrões com o outro átomo.

Chama-se formula de estrutura de uma molécula à representação que evidencia as ligações ente os átomos.

• Ligações moleculares

As ligações nas moléculas significa simplesmente que os electrões vão passar mais tempo entre os núcleos dos dois átomos, sendo essa zona mais provável de os encontrar. Isto fará, por sua vez que a nuvem electrónica sofra uma deformação e as cargas distribuir se-ão no átomo de uma maneira diferente.

Ha moléculas polares e apolares:
-nas moléculas polares, a nuvem electrónica não esta simetricamente distribuída, havendo um pólo negativo e um pólo positivo
-na moléculas apolares, a nuvem electrónica esta simetricamente distribuída, não ha pólos

• Ligação Iónica

Atracão entre iões positivos e negativos. Os iões resultam da transferência de electrões de átomos com tendência a liberta electrões para átomos com tendência a capta.los

átomo com facilidade para liberar os electrões da última camada: metal

átomo com facilidade de adicionar electrões à sua última camada: não metal

Num composto iônico, a quantidade de cargas negativas e positivas é igual.

Exemplo:

A ligação entre o sódio (₁₁Na) e o cloro (₁₇Cl) é um exemplo característico de ligação iônica. A distribuição dos electrões em camadas para os dois elementos:

Na   2 - 8 - 1        Cl   2 - 8 - 7

Para o cloro interessa adicionar um electrão à sua última camada, completando a quantidade de oito eletrões nela. Ao sódio interessa perder o electrão , assim sendo há a transferência de electrões para formar iões. Na representação da ligação, utilizamos somente os elétrons da última camada de cada átomo. A seta indica quem cede e quem recebe o elétron. Cada elétron cedido deve ser simbolizado por uma seta. Esta representação é conhecida por fórmula eletrônica ou de Lewis.

• Ligação metálica

Os átomos dos elementos metálicos possuem poucos electrões de valência. Esses electrões tem a particularidade de se libertarem, formando, no seu conjunto, como que um "mar de electrões" atraídos não só pelos respectivos núcleos mas também por todos os núcleos vizinhos. Estes electrões podem mover-se em todas as direcções ao longo do metal.

E habitual dizer-se que os metais são formados por iões positivos "mergulhados num mar" de electrões livres.

Uma explicaçao sobre estas ligaçoes quimicas:

Parte 1

                                                                      Parte 2

Propriedades das substancias moleculares, iónicas e metálicas

• Substâncias iônicas:

       ->Apresentam alto ponto de fusão e de ebulição 
       -> São sólidos à temperatura ambiente e apresentam forma definida; 
       -> O melhor solvente dessas substâncias é a água; 
       -> Conduzem corrente elétrica no estado líquido;

• *Substâncias moleculares: 

        -> Possuem ponto de fusão e ebulição inferiores aos das substâncias iônicas;
        -> as interações entre as moléculas são muito pequenas, consistindo apenas forças intermoleculares;

• *Substâncias metálicas: 

       -> Possuem elevados ponto de fusão  e ponto de ebulição  (exceção: mercúrio, césio e frâncio);
       ->Na forma metálica são insolúveis em solventes polares e apolares;
       ->Óptimos condutores de corrente elétrica, mesmo na fase sólida devido a presença dos eletrões livres;
       ->São dúcteis e maleáveis);
      -> Óptimos condutores de calor.

Electromagnetismo

ØEfeito magnético da corrente eléctrica

A corrente eléctrica cria á sua volta um campo magnético

O campo magnético crido pela corrente altera-se quando o sentido da corrente muda

O campo magnético é mais forte quando a intensidade da corrente aumenta.

Aplicações do efeito magnético da corrente

Nas diversas aplicações práticas do efeito magnético da corrente eléctrica há um enrolamento de fio ou bobina

A bobina percorrida pela corrente eléctrica, actua como se de um íman se tratasse, tendo:

Como polo sul a extremidade onde entra a corrente eléctrica

Como polo norte a extremidade onde sai a corrente eléctrica

Electroímanes

  Os electroímanes são constituídos por um enrolamento de um fio em torno de um núcleo de ferro.

Quando a corrente eléctrica percorre o enrolamento, cria um campo magnético e o núcleo de ferro magnetiza-se, tornando-se um íman.

Quanto maior é o numero de espiras do enrolamento mais forte é o electromagnetismo

Quando corrente é desligada, o núcleo de ferro deixa de estar magnetizado.

Sistemas eléctricos

ØUtilização da electricidade

Regras de segurança

•Não deves ligar muitos aparelhos eléctricos à mesma tomada

•Não deves desligar as fixas das tomadas puxando pelos fios

•Não dever tocar nos interruptores nem ligar aparelhos com as mãos molhadas

•Não deves substituir uma lâmpada fundida com o aparelho ligado à corrente

•Não deves subir a um poste eléctrico

ØO que é um circuito eléctrico?

   Os aparelhos eléctricos só funcionam quando os ligamos convenientemente a uma fonte de energia eléctrica.

Os aparelhos eléctricos recebem energia eléctrica que transformam noutros tipos de energia, por isso, se chamam receptores de energia.

   Quando se liga convenientemente um receptor a uma fonte de energia eléctrica, diz-se que se estabelece um circuito eléctrico fechado.

Informações importantes

•Todos os dispositivos eléctricos têm dois terminais

Nas pilhas, os terminais chamam-se pólos, pólo positivo e o polo negativo

•Há dispositivos chamados interruptores que permitem ligar e desligar os receptores também têm dois terminais.

Quando o interruptor está abeto, o circuito está interrompido: a corrente eléctrica está desligada

Quando o interruptor está fechado, o circuito não está interrompido: a corrente eléctrica está ligada.

•Para ligar diferentes dispositivos de um circuito usam-se os fios de ligação

•Se um dos terminais da lâmpada não está ligado à pilha, se o interruptor não está fechado ou se os dois terminais da lâmpada estão ligados ao mesmo pólo da pilha, a lâmpada não acende.

•Um circuito eléctrico fechado é um caminho para a corrente eléctrica. Nos circuitos eléctricos, o sentido convencional da corrente é do pólo positivo da pilha para o pólo negativo

Como se esquematiza um circuito eléctrico

ØCircuitos eléctricos em série e em paralelo

Num circuito com duas lâmpadas em série, uma é ligada a segui á outra existindo um só caminho para a corrente eléctrica. 

 

Num circuito com duas lâmpadas em paralelo cada uma é instalada numa ramificação diferente existindo mais do que um caminho para a corrente eléctrica.

 

Quais são as vantagens e as desvantagens destes circuitos

Nos circuitos em série, como há um só caminho para a corrente eléctrica verifica-se que:

• O interruptor, qualquer que seja a sua localização, comanda todas as lâmpada

• quando se retira uma das lâmpadas, ou se uma delas funde, todas se apagam

• quando se aumenta o número de lâmpadas a luminosidade de cada uma diminui

Nos circuitos em paralelo como há vários caminhos para a corrente eléctrica, verifica-se que:

•O interruptor instalado no circuito principal comanda todas as lâmpadas mas instalado numa das ramificações comanda apenas uma

•Quando se retira uma das lâmpadas, ou quando uma delas se funde, as outras permanecem acesas

•Quando se aumenta o numero de lâmpadas a luminosidade de cada uma mantêm-se


ØDiferença de potencial e intensidade da corrente

Diferença de potencial de fontes de energia

   A diferença de potencial de uma fonte de energia relaciona-se com a energia que fornece á unidade de carga eléctrica que atravessa o circuito. Quanto maior for a diferença de potencial da fonte de energia de um circuito, mais energia é fornecida ás cargas eléctricas do circuito.

  A diferença de potencial representa-se por U ou V. É habitual escrever abreviadamente d.d.p

  A unidade SI desta grandeza é o volt, símbolo V. A d.d.p mede-se com aparelhos chamados voltímetros

Como se mede a d.d.p?

 Para se medir a d.d.p de uma fonte de energia estabelece-se um circuito eléctrico fechado entre a fonte e o voltímetro.

A diferença de potencial nos terminais da associação de pilhas em série é igual á soma das diferenças de potencial nos terminais de cada pilha

  Isto significa que a associação de pilhas em série fornece mais energia a cada carga de circuitos eléctricos do que uma só pilha

Diferença de potencial nos terminais dos receptores

A diferença de potencial nos terminais de um receptor relaciona-se com a energia eléctrica transformada pelo receptor noutros tipos de energia.

 Para medir a diferença de potencial nos terminais de um receptor liga-se um voltímetro aos dois terminais sempre em paralelo.

A diferença de potencial nos terminais da lâmpada é igual á diferença de potencial nos terminais da pilha.

  

 Intensidade da corrente

A intensidade da corrente é outra grandeza física que caracteriza a corrente eléctrica. Representa-se pela letra I.

  O ampere, símbolo A, é a unidade de SI da intensidade da corrente.

  A intensidade da corrente eléctrica mede-se com aparelhos chamados amperímetros

   Ao contrário do que acontece aos voltímetros, os amperímetros instalam-se em série

ØO que é a resistência eléctrica?

A resistência eléctrica relaciona-se coma oposição que os condutores oferecem à passagem da corrente eléctrica.

 A resistência eléctrica é uma grandeza física que caracteriza os condutores eléctricos. Representa-se por R.

 A unidade SI de resistência chama-se ohm.

Resistência do condutores e intensidade da corrente

Quanto menor a resistência eléctrica dos condutores maior a intensidade da corrente nos circuitos eléctricos.

Quanto maior é a resistência eléctrica dos condutores menor é a intensidade da corrente nos circuitos eléctricos.

Como se mede a resistência eléctrica

Os aparelhos chamados ohmímetros medem a resistência eléctrica dos condutores.

Valor da resistência eléctrica

Lei de Ohm

Há condutores cuja resistência eléctrica tem sempre o mesmo valor, qualquer que seja o circuito eléctrico onde estão instalados não dependendo da intensidade da corrente e da diferença de potencial a que estão sujeitos- chamam-se condutores óhmicos.

Outros condutores têm resistência diferente em circuitos eléctricos diferentes são condutores não óhmicos.

Lei de ohm

A diferença de potencial nos terminais de qualquer condutor metálico filiforme e homogéneo, a  temperatura constante, é directamente proporcional à intensidade da corrente que o percorre

De que depende a resistência dos condutores

A resistência dos condutores depende do seu comprimento

A resistência dos condutores depende da sua espessura

A resistência dos condutores dependa do material de que são feios

ØEnergia eléctrica e potência eléctrica

Energia electrica

Das facturas da electricidade constam, entre outros elementos, a energia consumida em KWh, o período de tempo a que o consumo se refere, o preço de cada KWh e o total a paar, A energia referida na factura relaciona-se com os consumos de todos os aparelhos eléctricos utilizados no correspondente período de tempo.

Potência eléctrica

A potencia de um receptor mede  a energia eléctrica consumida pelo receptor transformada noutra ou noutras energias, por unidade de tempo.

Os aparelhos que medem a potencia eléctrica chama-se wattimetros.

Potencia dos receptores e a intensidade da corrente

O produto da diferença de potencial nos terminais de um  receptor pela intensidade da corrente que o percorre é igual ao valor da potencia do receptor.

Nas nossas casas, todos os aparelhos eléctricos que ligamos as tomadas da rede ficam sujeitos a diferença de potencial de 230V.

Quanto maior for a potencia do aparelho eléctrico, maior será a intensidade da corrente no circuito em que esta instalados.

Energia eléctrica e a intensidade da corrente

A energia eléctrica consumida por um receptor e transformada noutras energias também se pode relacionar coma diferença de potencial e a intensidade da corrente.

        

                                   E=UxIxt

Lei de Joule

A energia eléctrica transformada em energia térmica num receptor é directamente proporcional à resistência do receptor, ao quadrado da intensidade e ao tempo de funcionamento.