Ciências
INTRODUÇÃO :A MUDANÇADO ESTADO FISICO /PONTO DE FUSÃO E EBULIÇÃO
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Mudanças de estado físico da matéria
Os estados físicos da matéria são tidos como o estado de agregação da mesma. São influentes no comportamento dessa matéria em determinada reação, e estão classificados em três tipos:
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Sólido: é o mais estável, nele as moléculas estarão dispostas uma junto da outra, sem agitação.
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Líquido: neste, as moléculas já se encontram mais desorganizadas e com certa agitação.
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Gasoso: é o estado mais instável, as moléculas se dispõem distantes, desorganizadas e com movimento intenso.
Quando um corpo recebe calor, pode haver mudança de fase. Esse calor necessário para realizar a mudança é próprio de cada material e se chama calor específico.
As mudanças de estado físico
Fusão: acontece nesse processo a passagem do estado sólido para o líquido. O solido vai recebendo calor continuamente, assim vai aumentando sua temperatura. Em determinado momento, quando se atinge o ponto de fusão, temperatura ideal para que isso ocorra, a temperatura permanece constante e o sólido começa a derreter, vale salientar que durante o processo, existirá um momento contendo as duas fases, até tudo se transformar em líquido. Quando todo ele já se encontra no estado líquido, a temperatura voltará a subir. Ex: pedra de gelo em processo de derretimento.
Solidificação: processo inverso à fusão, ou seja, nele o líquido vai se transformar em sólido. Se começarmos a tirar calor do líquido, ou seja, resfriá-lo, a temperatura irá baixar até certo momento onde o ponto de solidificação terá sido atingido, e então a temperatura será constante, iniciando-se o processo em que o líquido começará a solidificar-se. Assim como o processo anterior, existirá o momento onde os dois estados de agregação irão existir. Quando estiver completamente transformado em sólido, a temperatura voltará a diminuir. Ex: água virando gelo.
Vaporização: é um processo mais complexo que os anteriores. Caracteriza-se pela passagem do líquido para o gasoso e pode ocorrer de duas formas.
– Evaporação: ocorre a qualquer temperatura. As moléculas mais rápidas conseguem superar a tensão superficial do líquido e desse modo vão escapando, “desaparecendo’”, transformando-se em vapor. Este é um processo lento. Ex: louça secando.
Ponto de Fusão e Ebulição
O ponto de fusão e o ponto de ebulição representam a temperatura que uma substância muda de estado, em uma dada pressão.
No caso do ponto de fusão, a substância muda do estado sólido para o estado líquido. Já o ponto de ebulição refere-se a mudança do estado líquido para o estado gasoso.
Por exemplo, o gelo começa a se transformar em água na forma líquida, quando sua temperatura é igual a 0 ºC . Logo, o ponto de fusão da água é 0 ºC (sob pressão de 1 atmosfera).
Para passar de líquida para vapor, a água deve atingir a temperatura de 100 ºC. Assim, o ponto de ebulição da água é 100 ºC (sob Durante a fusão sua temperatura se mantém constante, pois o calor recebido é usado unicamente para a mudança de estado.
Forno de uma siderúrgica
O calor por unidade de massa necessário para mudar de fase é chamado de calor latente de fusão (Lf) e é uma característica da substância.
O QUE É ÁTOMO
O átomo é uma estrutura (composta por próton, nêutron, elétron, núcleo, níveis, subníveis e orbitais) que forma a matéria.
Átomo é o nome dado ao formador da matéria (tudo aquilo que ocupa espaço e possui massa). Esse nome foi proposto pelos filósofos gregos Demócrito e Leucipo. Elementos químicos, moléculas, substâncias e materiais orgânicos ou inorgânicos são formados por átomos.
Em sua constituição, o átomo apresenta partículas (prótons, nêutrons e elétrons), não sendo a menor parte da matéria. Todavia, sua visualização não é possível. O que se conhece sobre o átomo está relacionado com experimentos físicos, químicos e aspectos matemáticos comprovados cientificamente.
A evolução do conhecimento sobre o átomo fez com que diversas tecnologias fossem desenvolvidas e aperfeiçoadas.
Composição básica de um átomo
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Núcleo: região mais densa do átomo e comporta prótons e nêutrons;
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Níveis de energia: regiões que envolvem o núcleo e que abrigam subníveis, orbitais e elétrons. Há sete níveis de energia, que são representados pelas letras K, L, M, N, O, P e Q;
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Subníveis de energia: são regiões que abrigam os orbitais. Estão presentes em todos os níveis e são representados por letras (s, p, d f). Sua quantidade depende de cada nível: K (possui subnível s), L (possui subníveis s e p), M (possui subníveis s, p e d), N (possui subníveis s, p, d e f), O (possui subníveis s, p, d e f), P (possui subníveis s, p e d) e Q (possui subníveis s e p);
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Orbitais atômicos: regiões de maior probabilidade de se encontrar um elétron. Cada subnível apresenta uma quantidade diferente de orbitais: s (um orbital), p (três orbitais), d (cinco orbitais) e f (sete orbitais);
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Prótons: partículas positivas (representadas por p);
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Elétrons: partículas negativas que apresentam também comportamento de onda (representadas por e);
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Nêutrons: partículas sem carga que diminuem a repulsão entre os prótons no núcleo (representadas por n).
Mapa Mental: Átomo
Representação de um átomo
A forma mais simples de representar um átomo é utilizando a sigla do elemento químico que ele forma. A sigla Se, por exemplo, representa todos os átomos que formam o elemento químico selênio.
A sigla que representa o átomo ainda pode fornecer duas importantes informações: o número atômico (representado pela letra Z e sempre do lado esquerdo inferior da sigla do átomo) e o número de massa (representado pela letra A, podendo ser posicionado do lado esquerdo ou direito na parte superior da sigla do átomo).
Sigla de um átomo com número de massa e número atômico
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Número atômico (Z): indica o número de prótons presentes no núcleo do átomo e o número de elétrons (e) presentes nos níveis de energia.
Fórmula que indica a representatividade do número atômico
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Número de massa (A): indica a massa presente no núcleo do átomo, que resulta da soma do número de prótons (p) e o número de nêutrons (n).
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Fórmula que indica a representatividade do número de massa
Semelhanças atômicas
Os átomos de um mesmo elemento químico ou de elementos químicos diferentes podem ser comparados quanto ao número de prótons, elétrons, nêutrons e massa, sendo classificados da seguinte forma:
a) Isótopos
São átomos que apresentam:
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mesmo número atômico;
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mesmo número de prótons;
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diferente número de massa;
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diferente número de nêutrons;
Exemplo:
Os átomos A e B são isótopos
Os átomos A e B são isótopos porque:
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Átomo A apresenta 15 prótons, número atômico igual a 15, 15 elétrons, 15 nêutrons e número de massa igual a 30.
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Átomo B apresenta 15 prótons, número atômico igual a 15, 15 elétrons, 20 nêutrons e número de massa igual a 35.
b) Isóbaros
São átomos que apresentam:
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diferentes números atômicos;
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diferentes números de prótons;
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diferentes números de elétrons;
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mesmos números de massa;
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diferentes números de nêutrons.
Exemplo:
Os átomos C e D são isóbaros
Os átomos C e D são isóbaros porque:
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Átomo C apresenta 32 prótons, número atômico igual a 32, 32 elétrons, 23 nêutrons e número de massa igual a 55.
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Átomo D apresenta 37 prótons, número atômico igual a 37, 37 elétrons, 18 nêutrons e número de massa igual a 55.
c) Isótonos
São átomos que apresentam:
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diferentes números atômicos;
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diferentes números de prótons;
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diferentes números de elétrons;
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diferentes números de massa;
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mesmo número de nêutrons.
Exemplo:
Os átomos E e F são isótonos
Os átomos E e F são isótonos porque:
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Átomo E apresenta 20 prótons, número atômico igual a 20, 20 elétrons, 20 nêutrons e número de massa igual a 40.
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Átomo F apresenta 30 prótons, número atômico igual a 30, 30 elétrons, 20 nêutrons e número de massa igual a 50.
d) Isoeletrônicos
São átomos que apresentam:
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mesmo número de elétrons.
OBS.: átomos isoeletrônicos podem apresentar ainda o mesmo número de massa (isóbaros), mesmo número de nêutrons (isótonos) ou mesmo número de prótons (isótopos).
Exemplo:
Os átomos G e H são isoeletrônicos
Os átomos G e H são isoeletrônicos porque:
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Átomo G apresenta 16 prótons, número atômico igual a 16, 18 elétrons (o sinal -2 indica que ele possui dois elétrons a mais que o número de prótons), 17 nêutrons e número de massa igual a 33.
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Átomo H apresenta 21 prótons, número atômico igual a 21, 18 elétrons (o sinal +3 indica que ele possui três elétrons a menos que o número de prótons), 27 nêutrons e número de massa igual a 48.