Carbono

O elemento químico que vos vou "apresentar" é o Carbono.

Ficha de informação:

Nome e símbolo químico: Carbono (C)

Metais ou Não-metais: Não-metais

Grupo da tabela periódica: 14

Período da tabela periódica: 2

Massa atómica: 12,001

Número atómico: 6

  Mas utilizamos o carbono no nosso dia-a-dia? Eu nunca ouvi falar!

Já ouviste sim! É mais conhecido como carvão e é utilizado para a produção de aço e também é componente de hidrocarbonetos, como o petróleo e óleos.

 Este elemento pode encontrar-se no estado livre ou em combinação com outros elementos, sendo o elemento essencial de toda a matéria viva.

Este elemento é muito importante, pois possui a a propriedade de se ligar consigo mesmo e de formar moléculas, mas também de se ligar a quase todos os outros elementos metálicos e não metálicos, originando uma grande variedade de compostos.

Tabela Periódica dos Elementos

Hoje vamos começar com uma matéria nova! Vamos observar como são organizados os elementos na tabela periódica!

Dimitri Mendeleiv (1834-1907)

Dimitri Mendeleiv foi o senhor que primeiro dispôs os elementos numa tabela periódica, em 1869. Mas como nós sabemos ainda não tinha sido descoberto o eletrão, logo Dimitri organizou os elementos através da massa atómica e organizou-os de forma crescente.

Hoje em dia, já conhecemos o número atómico e organizamos a tabela periódica também por ordem crescente do número atómico.

Nesta tabela existem:

• Na vertical, Grupos
• Na horizontal, Períodos 

  Grupos

Existem 18 grupos na tabela periódica. São constituídos por elementos com as mesmas propriedades químicas e com o mesmo número de eletrões de valência, formando famílias de elementos. Alguns têm nomes próprios:

    - Grupo 1: Metais alcalinos

    - Grupo 2: Metais alcalino-terrosos

    - Grupo 17: Halogéneos

    - Grupo 18: Gases nobres

  O número do grupo em que um elemento se encontra relaciona-se com o número de eletrões de valência.

Exemplo:

      Lítio (grupo 1) → número atómico 3                   Oxigénio (grupo 16) → número atómico 8

                       2-1                                                                               2-6
                          ↓                                                                                   ↓
               1 eletrão de valência                                                      6 eletrões de valência

Períodos

Existem 7 períodos na tabela periódica. Ao contrários dos grupos, estes não têm nomes representativos e os elementos organizam-se nos períodos consoante o número de níveis de energia.

Elementos do 1º período → 1 nível de energia
Elementos do 2º período → 2 níveis de energia
Elementos do 3º período → 3 níveis de energia
                .                                      .
                .                                      .
                .                                      .

 O número do período em que um elemento se encontra relaciona-se com o número de níveis de energia.

Exemplo:

       Sódio (período 3) → número atómico 11                    Rubídio (período 5) → número atómico 37
   
                                2-8-1                                                                     2-8-18-8-1
                                   ↓                                                                                 ↓
                           3 níveis de energia                                                       5 níveis de energia



                       

                                                                   

Formação de iões

Num átomo, a carga total dos eletrões é igual à carga total de protões, mas de sinal contrário. 

Ex: Flúor- 9 protões
  
             carga total dos eletrões → -9
             carga total dos protões → +9

 Então mas como é que de átomos passam a iões?? Isto é muito                                                                    complicado para mim! É melhor eu ir dormir!

NÃO Snoopy! Não vás dormir que eu te vou explicar como isso acontece!

      nº de protões = nº de eletrões        →        nº de protões > nº de eletrões   

                           ↓                       perde eletrões                        ↓                      

                     Átomo                                                           Ião positivo


     nº de protões = nº de eletrões       →              nº de protões < nº de eletrões      
                          ↓                      ganha eletrões                            ↓
                     Átomo                                                           Ião negativo

Quanto à nuvem eletrónica:

• O ião positivo é menor do que o respetivo átomo, visto que perdeu eletrões.
• O ião negativo é maior do que o respetivo átomo, visto que ganhou eletrões.

E como sabemos se um átomo tem tendência para ganhar ou perder                                                              eletrões?

    Isso tem a ver com o número de eletrões de valência de cada átomo. Os átomos com a totalidade de eletrões de valência (8 eletrões no último nível) são mais estáveis e todos os outros átomos também querem encontrar essa estabilidade.   Logo:

• Se têm poucos eletrões de valência têm tendência para perder eletrões.
• Se têm bastantes eletrões de valência têm tendência para ganhar eletrões.

       IMPORTANTE! 

       

          Os átomos só podem perder ou ganhar, no máximo, três eletrões. 

Distribuição eletrónica

Como nós sabemos, a nuvem eletrónica é constituída por eletrões. Estes não têm todos a mesma energia, distribuindo-se por níveis de energia.

                                                     Níveis           Nº máximo de eletrões

                                                   1º nível                          2
                                             
                                                    2º nível                         8

                                                    3º nível                        18

                                                    último                           8

O número máximo de eletrões em cada nível pode calcular-se pela expressão:
           
                                              2n (ao quadrado)
                                                  ↓
                                               corresponde ao nível de energia
Exemplo:
Potássio (K) → 19 eletrões

                                                 2-8-8-1
                                           ↓
                                    eletrão de valência

Os eletrões de valência correspondem aos eletrões do último nível de energia e são os mais importantes, pois são os responsáveis pelas propriedades químicas dos elementos.

                                           

Constituição atómica

Hoje em dia, o modelo atómico utilizada é o modelo da Nuvem Eletrónica.

Este é constituído por:

• Núcleo → constituído por protões (carga positiva) e por neutrões (carga neutra)  

• Nuvem Eletrónica → constituída por eletrões (carga negativa)

 E esses átomos têm massa?

Têm sim Snoopy! O núcleo de um átomo é o que dá a massa a este e a nuvem eletrónica é o que lhe dá tamanho.

A massa podemos calcular através da seguinte fórmula:

      Protões (Z) + Neutrões (N) = Massa total (A)

                     ↓

          Z= número atómico → número de protões

                                   Número de protões = Número de eletrões

  Em síntese:

•  O modelo da nuvem eletrónica é o utilizado hoje em dia.
• A Nuvem eletrónica tem carga negativa (eletrões) e o núcleo tem carga positiva (protões), o que faz do átomo uma partícula neutra.
• O número de protões e de eletrões é sempre igual .

Modelo atómico de Bohr

Já estão cansados? Vá já está quase! O nosso próximo cientista é o Niel Bohr.


       Em 1913, Bohr completou o modelo de Rutherford com algumas ideias:

• os eletrões movem-se à volta do núcleo em órbitras circulares;
• a cada órbitra corresponde um determinado valor de energia;
• os eletrões com mais energia movem-se em órbitras mais afastadas do núcleo e os que têm menos energia movem-se em órbitas próximas do núcleo

Modelo atómico de Rutherford

                                                           
                                                        Ernest Rutherford (1871-1937)


No século XX, Ernest Rutherford fez uma experiência que consistia em bombardear com partículas x uma lâmina de ouro (com cerca 10 000 átomos de espessura) e observou que:

• as partículas x, quase no seu total, atravessaram a lâmina de ouro sem qualquer problema;
• as partículas x em número muito pequeno eram desviadas, podendo mesmo voltar para trás;

             ↓com isto concluiu que

         

• a maior parte do átomo é espaço vazio, logo muitas partículas atravessaram a lâmina sem se desviarem;
• no interior do átomo, haveria uma zona central muito pequena, com carga positiva onde estaria concentrada toda a sua massa;

                   Rutherford imaginou que os átomos eram constituídos por um núcleo muito pequeno onde estava toda a massa do átomo e por eletrões que se moviam à volta do núcleo. Surgindo assim o primeiro modelo planetário do átomo.

Modelo atómico de Thomson

Joseph o que é que tu achas dos átomos?

         Eu acho que os átomos são corpúsculos de carga positiva onde se encontram dispersos eletrões suficientes para a carga global ser nula e os átomos serem divisíveis.

E como chegaste a essa conclusão, Thomson?







  Comecei por utilizar tubos de descarga, com um gás rarefeito no seu interior, quando havia uma grande diferença de potencial observava-se lá dentro uma fluorescência esverdeada , a que se dá o nome de eletrões, partículas de carga negativa.

Modelo atómico de Dalton

John Dalton era um cientista do século XIX que estudava os átomos. Para ele o átomo era:

• indestrutível
• indivisível
• nas reações químicas, permaneciam inalterados
• átomos do mesmo elemento possuem propriedades iguais e de pesos invariáveis
  
  
  

  

  John Dalton (1766-1844)
  
  
  
  

→  Modelo atómico de Dalton

Modelos atómicos

Como vos prometi, hoje trago uma coisinha nova para aprenderem, os modelos atómicos!

O que será que é um modelo atómico?

                                                   

Ao longo do tempo, os cientistas têm feito teorias de como são os átomos. Qual a sua forma ou a sua constituição? Cada um tem a sua imagem do átomo, mas a ciência tem vindo a evoluir e com ela a visão que o Homem tem do átomo.

    

    Isto quer dizer que os modelos atómicos são as imagens que os               cientistas têm dos átomos através das suas observações.

               

9º Ano

De Volta!

Aqui estamos para mais um ano e um ano muito importante! Um ano de muito trabalho e empenho se queremos ter bons resultados. Bem já devem achar que eu sou uma chata, por isso vou logo direta ao assunto! Estou aqui mais uma vez para vos "ensinar" um pouco sobre física e química, agora com um novo amigo, o snoopy e acreditem que ele é muito bom professor!
Bem, adeus e até à minha próxima publicação e aviso-vos já que para a próxima já trago uma coisinha nova para aprenderem!

Espelhos

Espelhos planos

Características das imagens obtidas nos espelhos planos:

• direitas e do mesmo tamanho que o objeto;
• estão à mesma distância do espelho que o objeto;
• são virtuais, pois não se conseguem projetar num alvo;

Espelhos esféricos

Espelhos convexos:

A parte polida é a parte exterior de uma esfera

Características da imagem:

• Virtual
• Direita
• Menor que o objeto

Espelhos côncavos:

A parte polida é a parte interior de uma esfera

Características da imagem:

• Virtual
• Direita
• Maior que o objeto

Reflexão da luz

Reflexão regular → mudança de direção da luz quando os raios incidem numa superfície polida 

Reflexão difusa → mudança de direção da luz quando os raios incidem numa superfície rugosa

Leis da reflexão da luz:

• o raio incidente, o raio refletido e a normal estão no mesmo plano;
• os ângulos de incidência e de reflexão são iguais (têm a mesma amplitude) 

                    AHH! Então é por isso que nos conseguimos ver ao espelho!

Triângulo de Visão

Um corpo não-luminoso pode ser visto por um observador se, sob esse corpo incidir luz de uma fonte luminosa. Parte da luz que sobre ele incide é novamente emitida em várias direções , chegando aos olhos do observador, cujos olhos são um detetor de luz.


Um triângulo de visão implica a existência de três aspetos fundamentais: o objeto, uma fonte luminosa que ilumine o objeto e um detetor de luz (como os olhos de uma pessoa).

Corpos Luminosos e Corpos Iluminados

O que são corpos luminosos?

Os corpos lumisosos são aqueles que possuem luz própria. O Sol e as outras estrelas são fontes naturais de luz, enquanto as lâmpadas e as velas são fontes artificiais de luz.

O que são corpos iluminados?

Os corpos iluminados são objetos que não possuem luz própria  e estes refletem ou transmitem a luz que receberem de um corpo luminoso.

Propagação da Luz

De que forma se propaga a luz?

A luz propaga-se em linha reta e em todas as direções. Cada uma das direções em que se propaga denomina-se raio luminoso e o conjunto de raios luminosos denomina-se feixe de raios luminosos.

Quando esta se propaga, a luz pode atravessar materiais transparentes e translúcidos, mas não atravessa materiais opacos.

Materiais transparentes → a luz atravessa o material e vê-se nitidamente.

Materiais translúcidos → a luz atravessa parcialmente o material e vê-se o com pouca nitidez.

Materiais opacos → a luz não atravessa o material

O que um ouvido humano é capaz de ouvir?

Os seres humanos não são capazes de ouvir todos os sons. O conjunto de todas as frequências possíveis para as ondas sonoras é denominado espetro sonoro.

Mas existem alguns seres vivos que conseguem detetar sons, que para os humanos são inaudíveis.

AUDIOGRAMAS

   Os audiogramas são gráficos que determinam o limiar de audibilidade de cada pessoa em função da frequência e do nível sonoro.

Agora já sei porque me dói tanto os ouvidos quando ouço a Susaninha a gritar!

Fenómenos do som

Olá Mafaldinha! Sabes o que eu descobri? Que se tu falares contra uma parede ela repete o que tu dizes?!

Não Susaninha, as paredes não falam! O que acontece é a reflexão do som. Como tu falas contra uma superfície polida, o som é refletido.

Isso é muito confuso Mafalda!

Não é nada, Susaninha. 

É assim: 



                                           Se a superfície estiver a mais de 17 m de distância → ECO
                               Se a superfície estiver a menos de 17 m de distância → REVERBERAÇÃO

Mas o que nem a Mafalda nem a Susana sabem é que existem mais fenómenos do som para além destes! 

RESSONÂNCIA

A ressonância permite uma maior amplitude de vibração de um corpo que irá produzir um som com maior intensidade. Logo, isto origina um aumento da intensidade do som. Existem alguns objectos com caixa de ressonância:

GUITARRA                                                                  




                                                               TAMBOR

DIAPASÃO






                                    ABSORÇÃO E DIFRAÇÃO DO SOM

Absorção → Alguns materiais absorvem grande parte da energia transportada pela onda sonora, fazendo isolamentos sonoros ou para evitar ecos. 

Difração → Está relacionado com a capacidade do som de contornar obstáculos. É devido a este fenómeno que é possível ouvir sons provenientes da parte de trás de um muro.