Conceitos Fundamentais de Química: Guia Essencial

Conceitos Básicos da Matéria

Elementos

Substância pura que não pode ser quebrada em substâncias mais simples por métodos físicos ou químicos.

Composto

Substância formada pela combinação química de dois ou mais elementos em proporções fixas, que pode ser decomposta em seus elementos constituintes.

Leis Fundamentais da Química

Lei da Conservação da Massa (Lavoisier)

Em um sistema fechado, a massa total dos reagentes é igual à massa total dos produtos.

Lei das Proporções Definidas (Proust)

Quando dois ou mais elementos se combinam para formar um composto específico, a razão das massas desses elementos é sempre a mesma, independentemente da fonte ou do método de preparação do composto.

Lei das Múltiplas Proporções (Dalton)

Quando dois elementos formam mais de um composto, as massas de um elemento que se combinam com uma massa fixa do outro elemento estão em uma relação de números inteiros simples.

Lei de Gay-Lussac (Volumes de Combinação)

Os volumes dos gases que reagem e dos produtos gasosos, nas mesmas condições de pressão e temperatura, mantêm uma relação de números inteiros simples.

Hipótese de Avogadro

Volumes iguais de todos os gases, nas mesmas condições de temperatura e pressão, contêm o mesmo número de moléculas.

Teoria Atômica de Dalton

• A matéria é composta por partículas extremamente pequenas e indivisíveis chamadas átomos.
• Átomos de um mesmo elemento são idênticos em massa e propriedades, e são diferentes dos átomos de outros elementos.
• Compostos são formados pela união de átomos de diferentes elementos em proporções fixas e simples.
• Uma reação química envolve a reorganização dos átomos, mas eles não são criados nem destruídos.

Mol e Volume Molar

Mol

Quantidade de substância que contém 6,022 x 10²³ unidades elementares (átomos, moléculas, íons, etc.). Este valor é conhecido como Número de Avogadro.

Volume Molar nas CNTP

Um mol de qualquer gás ocupa sempre o mesmo volume nas mesmas condições de pressão e temperatura. Nas Condições Normais de Temperatura e Pressão (CNTP), o volume ocupado por um mol de qualquer gás é de 22,4 L.

Estrutura Atômica

Átomo

A menor partícula de um elemento químico que mantém suas propriedades.

Próton

Partícula subatômica com carga elétrica positiva, localizada no núcleo atômico. O número de prótons define o número atômico (Z) do elemento.

Elétron

Partícula subatômica com carga elétrica negativa, que orbita o núcleo atômico em camadas ou níveis de energia.

Nêutron

Partícula subatômica sem carga elétrica (neutra), localizada no núcleo atômico.

Número de Massa (A)

Representa a soma do número de prótons e nêutrons no núcleo de um átomo (A = Prótons + Nêutrons).

Modelos Atômicos

Modelo Atômico de Thomson ("Pudim de Passas")

Propôs o átomo como uma esfera de carga positiva com elétrons negativos incrustados, como passas em um pudim.

Modelo Atômico de Rutherford

Descreveu o átomo com um núcleo central pequeno e denso (contendo prótons e nêutrons) e elétrons orbitando ao redor, como planetas em um sistema solar.

Modelo Atômico de Bohr

Aprimorou o modelo de Rutherford, propondo que os elétrons orbitam o núcleo em níveis de energia específicos e quantizados. A energia é emitida ou absorvida quando um elétron muda de órbita.

Conceitos Relacionados ao Átomo

Isótopos

Átomos do mesmo elemento químico (mesmo número atômico Z) que possuem diferente número de nêutrons e, consequentemente, diferente número de massa (A).

Onda Eletromagnética

Onda que transmite energia através do espaço à velocidade da luz, sem a necessidade de um meio material.

Tabela Periódica e Propriedades

Tabela Periódica

Organiza os elementos químicos em ordem crescente de número atômico (Z), agrupando-os por propriedades químicas semelhantes em 18 grupos (colunas) e 7 períodos (linhas).

Regra do Octeto

Princípio que afirma que os átomos tendem a ganhar, perder ou compartilhar elétrons para atingir uma configuração eletrônica estável com oito elétrons na sua camada de valência (camada mais externa), semelhante à dos gases nobres.

Tipos de Ligações Químicas

Ligação Iônica

Ocorre geralmente entre um metal e um não-metal, envolvendo a transferência de elétrons de um átomo para outro, formando íons. Formam sólidos cristalinos com altos pontos de fusão e ebulição, e são bons condutores de eletricidade quando fundidos ou em solução aquosa.

Ligação Covalente

Ocorre geralmente entre não-metais, envolvendo o compartilhamento de um ou mais pares de elétrons entre átomos. Formam moléculas com pontos de fusão e ebulição geralmente baixos, e são maus condutores de eletricidade.

Ligação Metálica

Ocorre entre átomos metálicos, onde os elétrons de valência são deslocalizados e formam um "mar de elétrons" que se move livremente entre os íons metálicos positivos. Confere aos metais propriedades como brilho, maleabilidade, ductilidade e alta condutividade elétrica e térmica.

Propriedades Periódicas

Afinidade Eletrônica

A energia liberada ou absorvida quando um elétron é adicionado a um átomo neutro no estado gasoso para formar um íon negativo.

Eletronegatividade

A tendência de um átomo em uma ligação química de atrair elétrons para si. Quanto maior a eletronegatividade, mais eletronegativo é o átomo; quanto menor, mais eletropositivo.

Metalicidade

A tendência de um átomo a perder elétrons e formar íons positivos (cátions).

Energia de Ionização

A energia mínima necessária para remover um elétron de um átomo neutro no estado gasoso, formando um íon positivo.