domingo, 30 de março de 2014

Movimentos

Um corpo está em movimento se a sua posição ao longo do tempo se altera.
Um corpo está em repouso se a sua posição ao longo do tempo não se altera.

Contudo, o movimento é algo relativo
Se tivermos uma bola em cima de uma mesa plana podemos afirmar que:

  • Esta bola está em repouso em relação à mesa.
  • Esta bola está em movimento em relação a alguém que esteja a passar junto da mesa.
Podemos então afirmar que apenas podemos determinar se um corpo está em repouso ou em movimento tendo em conta outro objecto. A este objecto que se usa para determinar o estado de um corpo dá-se o nome de referencial.


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Dentro do tema dos movimentos há várias grandezas, como por exemplo:

Distância percorrida (d) - Grandeza escalar. É a trajectória percorrida pelo corpo num espaço de tempo. É o conjunto de todos os pontos ocupados pelo corpo num tempo.

Deslocamento (∆x) - Grandeza vectorial, caracterizada por direcção e sentido. É calculado com a expressão xfinal - xinicial

Rapidez Média - Grandeza escalar. Expressa geralmente em m/s (metros por segundo). Dada pela formula d/t sendo "t" o tempo.

Velocidade - Grandeza vectorial logo é caracterizada por sentido, direcção, intensidade e ponto de aplicação.

Aceleração Média - Representada no SI em m/s^2 (metros por segundo ao quadrado) indica a variação da velocidade ao longo de um período de tempo. Grandeza vectorial. Dada pela fórmula ∆x/∆t.


Tipos de Movimento

Movimento Rectilíneo Uniforme - O m.r.u. ocorre quando a velocidade, sentido e direção de um corpo não se alteram (constantes). Com isto podemos afirmar que a aceleração média do corpo é nula.

Movimento Rectilíneo Uniforme Acelerado - O m.r.u.a. ocorre quando a aceleração média de um corpo passa de nula a um valor positivo. Traduzindo isto para um aumento gradual na velocidade do corpo.

Movimento Rectilíneo Uniforme Retardado - O m.r.u.r. ocorre quando a aceleração média de um corpo passa de nula a um valor negativo. Traduzindo isto para uma "diminuição" gradual na velocidade do corpo.



Ao observarmos o gráfico acima representado podemos reparar na variação da aceleração ao longo do tempo:

  • Entre os instantes O e t1 há um aumento na aceleração média do corpo. Este é um movimento rectilíneo uniforme acelerado (m.r.u.a.)
  • Entre os instantes t1 e t2 não há modificação na aceleração média do corpo. Este é um movimento rectilíneo uniforme (m.r.u.)
  • Entre os instantes t2 e t3 há modificação na aceleração média do corpo de novo. Este é um movimento rectilíneo uniforme retardado (m.r.u.r.)

Para calcular a distância percorrida entre dois instantes calculamos a área da figura no gráfico correspondente aos instantes pretendidos (por exemplo, calcular a distância percorrida durante a aceleração do movimento - calcular a área do trapézio [v0Ot1v1]).

domingo, 8 de dezembro de 2013

Tabela Periódica - tamanho e propriedades


Grupos -------> Z maior ------------> maior tamanho
Períodos -------> Z maior -----------> menor tamanho



METAIS:

Os metais podem ser reconhecidos visualmente seguindo as características físicas abaixo apresentadas:

  • A maioria é sólida à temperatura ambiente;
  • São densos;
  • Maleáveis (alguns a temperaturas mais elevadas do que a temperatura ambiente;
  • Brilho metálico (a maioria);
  • Pontos de fusão e de ebulição muito elevados;
  • São bons condutores do calor e de eletrecidade.
Ferro (elemento químico metálico - Fe)

Vamos agora estudar as propriedades químicas destes elementos:
  • A maioria é muito reactiva.
  • O óxido formado na combustão de um elemento metálico quando reage com a água apresenta um carácter básico.



NÃO-METAIS:

Os não-metais podem ser reconhecidos visualmente seguindo as características físicas abaixo apresentadas:

  • Podem apreesentar os três estados físicos à temperatura ambiente;
  • Têm densidades muito diferentes uns dos outros;
  • Não são maleáveis quando no estado sólido (quebram);
  • Não apresentam brilhos metálicos;
  • Passam para o estado sólido e gasoso sem temperaturas muito altas;
  • São maus condutores elétricos e térmicos.
Enxofre (elemento químico não-metálico - S)

Vamos agora estudar as propriedades químicas destes elementos:
  • A maioria é pouco reactiva.
  • O óxido formado na combustão de um elemento metálico quando reage com a água apresenta um carácter ácido.

Tabela Periódica - grupos/períodos

A tabela periódica é a disposição de todos os elementos químicos atualmente conhecidos. É composta por 118 elementos químicos e organizada em grupos e em períodos.

Todos os elementos estão organizados por ordem crescente do seu número atómico.

As colunas verticais são chamadas de grupos. Existem 18 grupos
As linhas horizontais são os períodos. Existem 7 períodos.



GRUPOS

Os elementos do mesmo grupo têm propriedades semelhantes e o mesmo número de electrões de valência. Dão-se nomes a alguns grupos:

  • Grupo 1: Metais Alcalinos
  • Grupo 2: Metais Alcalino-Terrosos
  • Grupo 17: Halogéneos 
  • Grupo 18: Gases Nobres
GRUPO 1 (Metais Alcalinos) 



Todos os elementos deste grupo têm um electrão de valência!

GRUPO 2 (Metais Alcalino-Terrosos) 



Todos os elementos deste grupo têm dois electrões de valência!

GRUPO 17 (Halogéneos) 



Todos os elementos deste grupo têm sete electrões de valência!

GRUPO 18 (Gases Nobres) 



Todos os elementos deste grupo têm oito electrões de valência!


Com esta informação sabemos então que a distribuição dos elementos químicos está relacionada com o nº de electrões de valência







PERÍODOS

Cada linha corresponde a um período, existem 7 períodos.
Os elementos do mesmo período têm o mesmo número de níveis de energia.

Período 1 1 nível de energia
Período 2 2 níveis de energia
Período 3 3 níveis de energia
Período 4 4 níveis de energia
Período 5 5 níveis de energia
Período 6 6 níveis de energia
Período 7 7 níveis de energia

Com esta informação sabemos então que a distribuição dos elementos químicos pelos diferentes períodos depende do número de níveis de energia existentes


terça-feira, 5 de novembro de 2013

Massa Atómica Relativa

Massa Atómica Relativa

Se reparares, na tabela periódica, do canto superior direito, observas um número decimal. Esse número decimal nunca é inteiro! E corresponde à massa atómica relativa representada por Ar


A massa atómica é relativa a um padrão estabelecido de medida da massa. Seria impossível medir a massa de um átomo em gramas (g) pois este seria demasiado grande, o que causaria muitas casas decimais. Usa-se assim como padrão o átomo mais leve presente na natureza, o do hidrogénio. (Actualmente não se usa o átomo hidrogénio, mas sim outro, mas no 9º ano apenas é pedido saber-se com o átomo hidrogénio.)

Ar  (Ag) = (107 x 51,8 + 109 x 48,2)/100 = 107,9

107 - nº de massa do isótopo natural do elemento químico Ag (prata)

51,8 - abundância do isótopo 107 na natureza

109 - nº de massa do isótopo natural do elemento químico Ag (prata)

48,2 - abundância do isótopo 109 na natureza

107,9 - massa relativa do elemento químico Ag


Podemos concluir que... a massa atómica relativa de um elemento químico é a média ponderada do nº de massa de cada isótopo e da sua abundância na natureza.

Distribuição Electrónica

Distribuição Electrónica

Começamos a distribuição dos electrões pelos níveis (n) mais baixos de energia (n=1) depois de totalmente preenchido passamos a distribuir o resto dos átomos por níveis de energia cada vez maiores (n=2) seguido por (n=3) e por aí em diante.

À medida que o nível de energia aumenta o nº máximo de electrões aumenta também havendo uma regra de proporcionalidade directa.

O número máximo de electrões possível por nível de energia é dado pela expressão 2nxn (por tanto é 2 vezes o nível de energia ao quadrado. Exemplo: Quantos electrões posso colocar no nível de energia 3? 2(3x3)= 2x9 = 18)

n=1 2x(1x1) = 2x1 = 2 electrões
n=2 2x(2x2) = 2x4 = 8 electrões
n=3 2x(3x3) = 2x9 = 18 electrões
n=4 2x(4x4) = 2x16 = 32 electrões

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Porém, para fazermos a distribuição dos electrões pelos níveis de energia existem regras:

- No primeiro nível têm de existir obrigatoriamente 2 electrões;
- Do segundo para a frente têm sempre de existir 8 electrões para podermos passar ao nível de energia seguinte;
- Não se pode preencher um nível de energia com mais de 8 electrões e menos do máximo possível.
- O último nível de energia tem de ter no máximo 2 electrões (se o átomo em causa tiver 1 ou 2 electrões - ou seja só ocupe o primeiro nível de energia) ou 8 electrões.

EXEMPLOS:











Formação dos Iões

Os iões são partículas formadas a partir de átomos que ganham ou perdem electrões ficando assim com cargas positivas (catiões) ou negativas (aniões).

Mas como sabemos o que é que perde ou o que é que ganha electrões? Usamos a distribuição electrónica dos electrões pelos níveis de energia.

Olhamos para os átomos de valência, que são o último nível de energia na distribuição. Sabemos que o máximo é dois se os electrões estiverem a ser distribuídos pelo primeiro nível de energia apenas ou oito se estivermos a distribuir os electrões por dois ou mais níveis de energia.

Se o nº de átomos de valência estiver perto do nº máximo de electrões de valência este átomo vai receber electrões, tornando-se um anião.

Se o nº de átomos de valência estiver longe do nº máximo de electrões de valência este átomo vai perder electrões, tornando-se um catião.

Um átomo apenas pode perder ou ganhar 3 electrões!!!

Sabendo que o átomo cloreto tem número atómico de 17, que ião é provável este formar?

17Cl : 2 - 8 - 7   ---> O átomo tem 7 electrões de valência, como o número máximo é 8 e quando tem 8 este fica estável, sabendo que pode ganhar até 3 electrões concluímos que o átomo vai ganhar 1 electrão ficando assim um anião.

17Cl : 2 - 8 -   ------- + 1e- ------------------> 17Cl - : 2 - 8 - 8

Mas atenção pois o número atómico (17) não se altera!
Apesar do átomo receber um electrão o número de protões mantém-se o inicial.


Sabendo que o átomo sódio tem número atómico de 11, que ião é provável este formar?

11Na : 2 - 8 - 1   ---> O átomo tem 1 electrão de valência, como o número máximo é 8 e quando tem 8 este fica estável, sabendo que pode perder até 3 electrões concluímos que o átomo vai perder 1 electrão ficando assim um catião.

11Na : 2 - 8 -   ------- - 1e- ------------------> 11Na +: 2 - 8