Iões

São partículas com carga elétrica que derivam de um átomo ou de um conjunto de átomos (molécula) por perda de eletrão(ões)->ião positivo ou catião; ou ganho de eletrão->ião negativo ou anião.

Catião= Ião positivo
Anião= Ião negativo

Substância iónica - substância constituída por iões positivos e negativos.

Ião monoatómico - ião constituído por um só átomo. ex: Cl^-
Ião poliatómico - ião constituído por mais de um átomo. ex: OH^-

Lei de Lavoisier/Lei de conservação da massa - Acerto de equações químicas

Metano(g)+Oxigénio(g)->Dióxido de Carbono(g)+Água(g)

CH₄   (g)      +     O₂  (g) ------>      CO₂ (g)            + H₂O (g)

O número total de átomos de cada elemento químico nos reagentes tem de ser igual ao número total de átomos do elemento químico nos produtos da reação. 

Neste caso não é:

Nos reagentes: 1C, 4H, 2O

Nos produtos: 1C, 3O, 2H

Respeitando a lei de Lavoisier, a equação acima fica:

CH₄   (g)      +     2O₂  (g) ------>      CO₂ (g)            + 2H₂O (g)

Nos reagentes: 1C, 4H, (2x2) 4O

Nos produtos: 1C, 4H, 4O

NOTA: colocam-se algarismos antes das fórmulas químicas (coeficiente estequiométrico)

Lei de Lavoisier/Lei de Conservação da massa:

A massa total dos reagentes é igual à massa total dos produtos de reação.

"Na Natureza nada se cria, nada se perde, tudo se transforma."

Lavoisier

Constituição da matéria

Corpúsculos:

• Toda a matéria é constituída por corpúsculos (pequenas partículas);
• Entre os corpúsculos existem espaços vazios;
• Estão sempre em movimento;
• Podem ser átomos, moléculas ou iões.

Átomo:

• Partícula elementar constituinte de toda a matéria;
• Partícula invisível;
• É constituído pelas partículas sub-atómicas protões (carga elétrica positiva), neutrões (sem carga elétrica) e  eletrões (carga elétrica negativa). Os protões e os neutrões encontram-se no núcleo e os eletrões na nuvem eletrónica
• São partículas neutras (nº de protões=nº de eletrões, carga total=0)
• Ligam-se quimicamente entre si formando moléculas

ex: constituição de um átomo de hidrogénio:

• 1 eletrão
• 1 neutrão
• 1 protão

Molécula:

• Conjunto de átomos ligado quimicamente entre si;
• Moléculas elementares: moléculas constituídas por átomos do mesmo elemento químico (H₂); 
• Moléculas compostas: moléculas constituídas por átomos de diferentes elementos químicos (H₂O).

Nome do elemento químico                       Símbolo Químico

Hidrogénio                                            H

Potássio                                               K

Oxigénio                                               O

Hélio                                                   He

Cálcio                                                  Ca

Cobre                                                  Cu

Nota: Lê-se letra a letra; Primeira letra sempre maiúscula e segunda sempre minúscula

Nome de moléculas                                   Fórmula Química

                Hidrogénio                      H2 (2 átomos de H ligados entre si)

               Oxigénio                         O_{2 (2 átomos de O ligados entre si)}

               _Azoto                             N_{2 (2 átomos de N ligados entre si)}

                  Água                H₂O (2 átomos de H e um de O ligados entre si) 

Reações ácido-base

Antiácidos:

• são materiais com características básicas;
• Alguns medicamentos utilizados para combater a azia são antiácidos, pois reduzem o efeito de excesso de ácido no estômago, aliviando a dor.



Medicamento contra a azia (antiácido)

Reações ácido-base (reações de neutralização):

• são reações entre um ácido e uma base, que quando reagem entre si originam novas substâncias (reação química);
• durante estas reações, ocorre uma variação do pH. Adicionando uma base  à solução, o pH aumenta (aumenta a basicidade), e adicionando um ácido à solução, o pH diminui (aumenta a acidez);
• de um modo geral, destas reações resultam a água e uma substância que recebe a designação genérica do sal;
• ácido + base -----------------> água + sal;
• exs: 

ácido sulfúrico(ácido)+hidróxido de potássio(base)-->água+sulfato de potássio(sal)

ácido clorídrico(ácido)+hidróxido de sódio(base)-->água+cloreto de sódio(sal) 

pH

O que é:

• A maior ou menor acidez ou basicidade depende da concentração da solução e da força do ácido ou da base respetiva e é medida pela escala de pH.
• A escala de pH é uma escala numérica que varia entre 0 e 14 e que permite avaliar a maior ou menor acidez ou basicidade de uma solução

|--------------------------------|-------------------------------|

 0   Soluções ácidas                    7        Soluções básicas         14

Soluções neutras

Medir:

• A tintura azul de tornesol  e a solução alcoólica de fenolftaleína são indicadores cuja zona de viragem é 7  (escala de pH) mas existem outras substâncias cuja zona de viragem não é 7, como por exemplo o alaranjado de metilo (3,1/4,5), vermelho de metilo (4,2/4,5) e azul de bromotimol (6,0/7,6).
• Estes indicadores não medem o valor do pH, apenas indicam o caráter químico da solução.
• Para medir o pH com rigor existem aparelhos medidores do pH.

Aparelho medidor de pH

• Para se obter apenas uma ideia aproximada do valor do pH de uma solução, recorre-se normalmente à utilização do indicador universal, podendo apresentar-se sob a forma de solução ou fita de papel. Apresenta uma cor diferente para cada valor de pH.

Indicador universal em solução

          

Indicador universal em fita de papel

Soluções ácidas, Soluções básicas e Soluções neutras

Soluções ácidas:

• Têm sabor azedo;
• Reagem com os metais, produzindo hidrogénio;
• Conduzem a eletricidade;
• Alteram a cor de certos corantes vegetais.

• ex: vinagre, citrinos, sumo de limão e outras bebidas.

Exemplo de uma substância de caráter químico ácido

Soluções básicas/alcalinas:

• Têm sabor amargo;
• São escorregadias ao tato;
• Conduzem a eletricidade;
• Alteram a cor de certos corantes vegetais.

• ex: detergentes, lixívia...

Exemplo de substâncias de caráter químico básico

Para além destas, existem soluções/materiais cujo carácter químico não é ácido nem básico. São soluções neutras.

• ex: água salgada, água açucarada, água destilada...

Exemplo de uma substância de caráter químico neutro

Indicadores ácido-base:

• Substâncias naturais ou sintéticas cuja cor na presença de uma solução ácida, básica ou neutra é alterada;
• Indicam o caráter químico de uma solução.
• ex: tintura azul de tornesol e solução alcoólica de fenolftaleína.

Identificação de soluções a partir de indicadores ácido-base

Reações de Precipitação

Solução:

Mistura homogénea de duas ou mais substâncias. 

• Solvente - a substância que se encontra no mesmo estado físcio que a solução;
• Soluto/s - a(s) outra(s) substância(s). 

Solubilidade:

Quantidade máxima de soluto que pode ser dissolvida numa certa quantidade de solvente a uma dada temperatura.


Reações de Precipitação:

Caracteriza-se pela formação de um precipitado (sólido) obtido a partir de reagentes que se encontram dissolvidos (duas ou mais soluções aquosas).

exs: 

nitrato de chumbo(aq)+iodeto de potássio(aq)-->iodeto de chumbo(s)+nitrato de potássio(aq)  

cloreto de sódio(aq)+nitrato de prata(aq)-->cloreto de prata(s)+ nitrato de sódio(aq)

                             

hidróxido de sódio(aq)+sulfato de cobre(aq)-->hidróxido de cobre(s)+sulfato de sódio(aq)

Reações de Combustão

Caracterizam-se pela combinação entre um combustível e um comburente.

• combustível - material que arde;
• comburente - oxigénio (que faz arder).

Reação de combustão

Para além do contacto entre o combustível e o comburente, é necessário uma fonte de energia/ignição (energia de ativação).

Existem dois tipos de combustão:

• Combustão viva - quando a combustão é acompanhada de libertação de calor e emissão de luz;

ex:carbono(s)+oxigénio(g)-->dióxido de carbono(g)       [combustão completa]
carbono(s)+oxigénio(g)-->monóxido de carbono(g)  [combustão incompleta]

Na combustão do carvão (cujo principal constituinte é o carbono) forma-se monóxido de carbono quando a concentração em oxigénio é baixa

• Combustão lenta - quando a combustão não é acompanhada de libertação de calor e emissão de luz.

ex: respiração celular: glicose(s)+oxigénio(g)->dióxido de carbono(g)+água(g)
enferrujamento do ferro: ferro(s)+oxigénio(g)+água(g)-->óxido de ferro hidratado(s) [ferrugem]


Corrosão:

Processo de deterioração dos materiais nomeadamente dos metais.

Enferrujamento/Corrosão do ferro: ferro(s)+oxigénio(g)+água(g)-->óxido de ferro hidratado(s) [ferrugem]
Assim o ferro tem de ser protegido de modo a evitar a corrosão.

O alumínio, o zinco e outros metais ficam naturalmente protegidos, pois da sua reação com oxigénio resulta uma camada de óxido aderente ao metal impedindo a progressão da reação.

Normalmente utilizam-se métodos para apenas reduzir a corrosão pois é muito difícil eliminá-la
exs: Pintura em estruturas arquitetónicas construídas em ferro ;
       Cobertura de navios com zinco;
       Cobertura de latas de conserva com estanho porque este é um metal que reage pouco com o oxigénio.

Corrosão (do ferro) de um navio

Transformações Químicas

Podem chamar-se também reações químicas. 

Como detetar: 

-através do cheiro; 
-mudança de cor;
-formação de um sólido;
-libertação de um gás; 
-variação da temperatura; 
-aparecimento de uma chama; 
-desaparecimento das substâncias iniciais;
-variação de volume.


Representação:

Para representar reações químicas usam-se esquemas/equações de palavras:
Reagentes --------> Produtos da reação
A+B ---------------> C+D
ex: iodeto de potássio(aq)+nitrato de chumbo(aq)-->iodeto de chumbo(s)+nitrato de potássio(aq)

Reagentes - Substâncias iniciais que reagem entre si;
Produtos da Reação - Substâncias finais que se formam.
As substâncias iniciais nunca podem ser iguais (as mesmas) aos produtos da reação.

Símbolo de Estado  |  Estado Físico

              s   ................... Sólido

           l   ...................  Líquido

           g   ..................   Gasoso

          aq  ..................  Em solção aquosa   


Podem ser desencadeadas por:

• junção de substâncias - reagente+reagente-->produto de reação+produto de reação; ex: iodeto de potássio(aq)+nitrato de chumbo(aq)-->iodeto de chumbo(s)+nitrato de potássio(aq); 

Reação entre as soluções aquosas de iodeto de potássio e nitrato de chumbo

• aquecimento/calor - termólise (decomposição* de uma substância por ação do calor); reagente--> produto de reação+produto de reação; ex: dicromato de amónio(s)-->óxido de crómio(s)+azoto(g)+água(g);

           

       Termólise do dicromato de amónio

• passagem da corrente elétrica - eletrólise (decomposição de uma substância por ação da corrente elétrica); O líquido em solução  é o eletrólito e os terminais mergulhados no líquido são os elétrodos; reagente-->produto de reação+produto de reação; ex: água(l)--> oxigénio(g)+hidrogénio(g).



Eletrólise da água





• presença de luz - ex: fotossíntese: água(l)+dióxido de carbono(g) --> glicose +oxigénio(g); fotólise (quando a transformação por ação da luz dá origem à decomposição de uma substância); 

Esquema da fotossíntese 

• fricção ou ação mecânica - ex: acender/friccionar um fósforo (clorato de potássio[s]-->cloreto de potássio[g]+oxigénio[g]).

Fricção de um fósforo

*Decomposição - Transformação a partir da qual se obtêm duas ou mais; existe apenas um reagente.

Distinção entre Transformações Físicas e Químicas

Transformação física:

Quando as substâncias são as mesmas no princípio e no fim do processo. As substâncias podem mudar de estado físico e podem recuperar-se.
ex: amachucar um papel; processos físicos de separação.

Papel amachucado

Transformação química (Reações Químicas) :
Quando há formação de novas substâncias e não as podemos recuperar tal como eram no princípio.
ex: queimar um papel.

Papel queimado

Papel a ser queimado

Processos Físicos de Separação

São baseados nas diferenças das propriedades físicas das substâncias constituintes da mistura, por isso se designam processos físicos de separação.

Processos físicos de separação em misturas heterogéneas:

Filtração

Peneiração

Separação magnética

Centrifugação

Decantação em funil

Sublimação

Decantação 

                           

Processos físicos de separação nas misturas homogéneas:

Cristalização

Ebulição do solvente

Destilação Fracionada

Destilação simples

Cromatografia

Mudanças de estado físico da matéria

FUSÃO- Passagem de uma ou mais substâncias do estado sólido ao líquido;

VAPORIZAÇÃO (evaporação e ebulição)- Passagem de uma ou mais substâncias do estado líquido ao gasoso; 

CONDENSAÇÃO- Passagem de uma ou mais substâncias do estado gasoso ao líquido;

SOLIDIFICAÇÃO- Passagem de uma ou mais substâncias do estado líquido ao sólido;

SUBLIMAÇÃO- Passagem de uma ou mais substâncias do estado sólido ao gasoso e do estado gasoso ao sólido.

PONTO DE FUSÃO- Temperatura à qual ocorre a fusão da substância, ou seja, a passagem do estado sólido ao líquido.

p.f. água = 0ºC

PONTO DE EBULIÇÃO- Temperatura à qual ocorre a ebulição da substância, ou seja, a passagem do estado líquido ao gasoso. 

p.e. água = 100ºC

Os pontos de fusão e ebulição permitem identificar uma substância pura e/ou indica se a amostra se encontra pura ou não.

Introdução

Olá! Sou o João, um aluno do 8ºano. Estou a elaborar este blog por recomendação da minha Professora de Ciências Fisico-Químicas e espero conseguir ajudar-me tanto a mim como a quem o consultar.