Metais alcalino-terrosos

O magnésio e o cálcio são substâncias elementares designados por metais alcalino-terrosos.

Estes metais alcalino-terrosos:

• São moles e maleáveis
• Têm brilho metálico, quando recentemente polidos;
• Conduzem bem o calor e a electricidade;
• Têm propriedades químicas semelhantes. Reagem com a água embora mais lentamente do que os, metais alcalinos, observando-se a formação de bolhas gasosas e a mudança de cor da fenoftaleína para carmim

A semelhança de propriedades químicas das substancias magnésio e cálcio está relacionada com a tendência que os átomos alcalino-terrosos têm para se transformarem em iões dipositivos.

Metais alcalinos

O lítio, o sódio e o potássio são substâncias elementares designadas por metais alcalinos.

Estes metais alcalinos:

• São moles e maleáveis
• Têm brilho metálico, quando a superfície está recentemente cortada;
• São bons condutores da corrente eléctrica
• Têm propriedades químicas semelhantes ao metais, como podes verificar experimentalmente.

A semelhança de propriedades químicas das substâncias lítio, sódio e potássio está relacionada com a tendência que os átomos alcalinos têm para se transformarem em iões monopositivos.

Não Metais

Não Metais

Os não metais são constituído por corpúsculos que podem se átomos ou moléculas.

Propriedades físicas

Pode referir-se que os não metais:

·        Existem em diferentes estados físicos, á temperatura ambiente, sendo uns sólidos, outros líquidos e outros gasosos;

·        Têm densidades muito diferentes;

·        Quando são sólidos mostram-se quebradiços;

·        São maus condutores eléctricos e térmicos, á excepção de grafite que é uma boa condutora eléctrica.

Propriedades químicas

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

Os metais e os não metais reagem facilmente com oxigénio;

Os óxidos não metálicos, solúveis em água, originam ácidos cujas soluções são acidas ; diz-se que os óxidos não metálicos são ácidos.

 Exemplos:

 

                   Carbono

Metais

Os metais são substâncias elementares constituídas por átomos. Por isso, a representação simbólica dos mentais faz-se através dos respectivos símbolos químicos.

Propriedades físicas

Entre outras, os metais têm em comum as seguintes propriedades físicas:

• São todos sólidos á temperatura ambiente, á excepção do mercúrio, gálio, césio e frâncio que são líquidos;
• São bastantes densos;
• São maleáveis, isto é, dobram facilmente sem partir
• São bons condutores eléctricos, e térmicos

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 trem pocos electrões, transformando-se em iões positivos, mais estáveis do que os átomos.

Exemplos:

      

                      Ferro                                                    Cobre

Ligação covalente

É correcto que os átomos se unem para formar moléculas. Se isso acontece, podemos afirmar que o conjunto formado pelos átomos ligados é mais estável do que o conjunto formado pelos átomos separados uns dos outros.

Porque é que é mais estável esse conjunto?

Quando dois átomos se ligam, os electrões que pertenciam apenas a um dos átomos passam a pertencer aos dois. Desta forma, os átomos ligados ficam com o máximo de electrões de valência a que corresponde maior estabilidade.

Os electrões que passam a pertencer aos dois átomos são responsáveis pela sua ligação e chamam-se electrões compartilhados.

A ligação covalente é:

• Simples – Quando há compartilha de um par de electrões por dois átomos; simboliza-se por 1 traço entre os átomos ligados

• Dupla – Quando há compartilha de dois pares de electrões por dois átomos; simboliza-se por 2 traços entre os átomos ligados

• Tripla – Quando há compartilha de três pares de electrões por dois átomos; simboliza-se por 3 traços entre os átomos ligados

Podes visualizar a formação das ligações covalentes simples, duplas e triplas procedendo do seguinte modo:

·        Representas separadamente os átomos, pelo símbolo químico, rodeado de pontos ou de cruzes correspondentes aos electrões de valência;

·        Representas depois os átomos unidos com pares de electrões compartilhados por meio de pontos entre os símbolos químicos e os não compartilhados á volta;

·        Os electrões compartilhados são os necessários para que cada um dos átomos fique com o número máximo de electrões de valência.

Desta forma, obténs uma representação para as moléculas na qual:

• -A cada par de electrões de valência corresponde 1 traço;
• -Os traços entre os símbolos químicos evidenciam as ligações
• -os traços á volta dos símbolos químicos evidenciam os electrões não compartilhados

Esta representação que evidencia as ligações entre os átomos de uma molécula chama-se fórmula de estrutura.

Em resumo: A ligação covalente consiste na compartilha de electrões entre aos átomos das moléculas.

Na ligação covalente simples, dois átomos compartilham 1 par de electrões.

Na ligação covalente dupla, dois átomos compartilham 2 pares de electrões.

Na ligação covalente tripla, dois átomos compartilham 3 pares de electrões.

Chama-se formula de estrutura de uma molécula á representação que evidência as ligações entre os átomos.

A Nuvem Electrónica das moléculas

Se fosse possível fotografar os electrões de uma molécula muitas vezes seguidas, obter-se-ia uma épecie de nuvem em torno dos núcleos do átomos. Observar-se-ia ainda que essa nuvem não é distribuída uniformemente:

• É mais densa nas zonas próximas dos núcleos e entre os núcleos dos átomos ligados, onde é mais provável encontrar os electrões;
• É menos densa nas zonas afastadas dos núcleos, onde é menos provável encontrar os electrões.

De acordo com o modelo actual, as moléculas são formadas por dois ou mais núcleos e uma só nuvem electrónica

Molécula de hidrogénio

A molécula de hidrogénio é constituída por dois átomos do elemento hidrogénio ligados quimicamente entre si. A nuvem electrónica da molécula é mais densa nas zonas próximas de cada núcleo e entre eles.

A distância média entre os núcleos dói dois átomos de hidrogénio chama-se comprimento de ligação e o seu valor é de 74pm.

Molécula de cloro

A molécula de cloro é constituída por dois átomos de elemento cloro ligados quimicamente entre se. A nuvem electrónica da molécula de cloro é mais densa nas zonas próximas de cada um dos núcleos e entre eles.

A distancia média entre os núcleos dos dois átomos de cloro, o comprimento de ligação dos cloro e de 199pm

Molécula de cloreto de hidrogénio

A molécula de cloreto de hidrogénio é formada por um átomo de cloro ligado quimicamente a um átomo de hidrogénio.

A nuvem electrónica da molécula de cloreto de hidrogénio é mais densa junto ao núcleo de cloro do que junto ao núcleo de hidrogénio. Também é mais densa na zona entre os dois núcleos.

O comprimento de ligação é de 127pm

A observação atenta das nuvens electrónicas destas três moléculas permite fazer algumas afirmações das moléculas diatómicas:

• O tamanho das moléculas depende do tamanho dos átomos que as constituem. Quanto maiores são os átomos, maiores são as moléculas.
• Nas moléculas formadas por dois átomos diferentes, a densidade da nuvem electrónica é maior perto de um dos átomos. Por isso, junto a esse átomo há algum excesso de carga negativa que fica a faltar junto do outro átomo.

Existem então dois pólos nestas moléculas:

- o pólo negativa, onde há excesso de carga negativa.

- o pólo positivo, onde há falta de carga positiva

Diz-se que as moléculas são polares

• Nas moléculas formadas por dois átomos iguais, a densidade da nuvem electrónica é igual junto de cada um dos átomos, por isso não há pólos.

Diz-se que as moléculas são apolares

Em resumo: As moléculas são agregados de átomos nos quais há dois ou mais núcleos positivos e uma só nuvem electrónica.

Comprimento da ligação é a distância média entre os núcleos de dois átomos ligados.

Há moléculas polares e apolares:

-nas moléculas polares, a nuvem electrónica não está simetricamente distribuída, havendo um pólo negativo e um pólo positivo.

Nas moléculas apolares, a nuvem electrónica está simetricamente distribuída, não há pólos.

Distribuição electrónica

Os electrões de um átomo não têm todos a mesma energia e essa energia não varia de forma contínua, ou seja, apenas determinados números de energia permitidos aos electrões. Diz-se que os electrões estão distribuídos por níveis de energia.

Cada nível de energia é caracterizado por um número natural, n, que pode variar de 1 a 8, de acordo com o número de electrões no átomo e com as regras usadas para a sua distribuição nos níveis de energia

Cada nível de energia apenas pode conter um numero máximo de electrões igual a 2n ao quadrado. A distribuição electrónica de um átomo mostra como estão distribuídos os seus electrões pelos vários números de energia.

O último nível de energia preenchido não pode ter mais de oito electrões, excepção do primeiro nível que só pode ter 2 electrões.

 Em resumo:

• Os electrões de um átomo não têm todos a mesma energia encontrando-se distribuídos por níveis de energia, caracterizados por um número natural, n.

Isótopos

A maior parte dos elementos químicos ocorre na natureza na forma de 2 ou mais átomos diferentes, que embora tendo o mesmo numero atómico diferem o numero de massa ou seja, no numero de neutrões. Esses átomos chamam-se isótopos

Em resumo: os isótopos são átomos do mesmo elemento químico mas que possuem números de massa diferentes

Número atómico e Número de massa

Todos os átomos podem se identificados pelo número de protões e de neutrões que os constituem.

Chama-se números de atómico e representa-se por um Z ao número de protões que se encontra no núcleo do átomo de um dado elementos químico.

Como o átomo é electricamente neutro, o número de protões é igual ao número de electrões e por isso o número atómico também indica o número de electrões presentes no átomo.

O número atómico, Z, de um átomo caracteriza o respectivo elemento químico.

        Em resumo:

•  O número atómico, Z, é o número de protões que se encontra no núcleo de um átomo e caracteriza o respectivo elemento químico

Chama-se número de massa e representa-se por um A ao número total de protões e de neutrões que existe no núcleo de um átomo de um dado elemento químico. Conjuntamente os protões e os neutrões são designados de nucleões

Pode então dizer-se que o número de massa é o números de nucleões de um átomo

.

Em resumo:

• O número de massa ,A, é o numero de nucleões que se encontram no núcleo de um átomo.

Pode ainda concluir-se que o numero de neutrões de um dado átomo é igual á diferença entre o numero de massa e o numero atómico ou seja: A-Z

       Em resumo:

• Um átomo é constituído por Z, protões, Z electrões e A-Z neutrões.