REPRESENTAÇÕES DA QUÍMICA - EQUAÇÃO QUÍMICA

EQUAÇÃO QUÍMICA

Uma equação química é a representação gráfica de uma reação química. É representada com os reagentes à esquerda e os produtos à direita, separados por uma flecha.

 Exemplo

              2H2 (g) + O2 (g) → 2 H2O (l)

                 Reagentes           Produtos

As substâncias que participam da reação química são chamadas de produtos ou reagentes na equação química.

Reagentes (1° membro) – são as substâncias que estão no início da reação. São as que irão reagir, sofrer a transformação.

Produtos (2° membro) – são as substâncias resultantes da reação química.

Exemplo: Duas moléculas de gás hidrogênio juntam-se com uma molécula de gás oxigênio formando duas moléculas de água.

REAÇÕES QUÍMICAS

As substâncias podem combinar-se com outras substâncias transformando-se em novas substâncias. Para estas transformações damos o nome de Reações Químicas.

Reação Química é um fenômeno onde os átomos permanecem intactos. Durante as reações, as moléculas iniciais são "desmontadas" e os seus átomos são reaproveitados para "montar" novas moléculas.

Atenção!

As fórmulas químicas são combinações de elementos químicos  que interagem devido as ligações Químicas. As fórmulas são representações simbólicas das substâncias reagentes que vão participar da reação química originando os produtos da reação.

Para representar a reação química, utiliza-se uma seta apontando para o lado direito, indicando a transformação.

Em cima da seta, são utilizados alguns símbolos indicando as condições nas quais a reação deve ocorrer.

∆ - calor
aq – aquoso ( em água)
cat – catalisador
λ – energia luminosa

Em cada substância pode haver os seguintes símbolos:
↑ - desprendimento de gás
↓ - precipitação de um sólido

Nas equações químicas, as substâncias podem aparecer com seus estados físicos:
(s) – sólido
(l) – líquido
(g) – gasoso

Exemplo:

C (s)   +  O₂ (g)   →   CO₂ (g)

Fonte: http://www.soq.com.br/

Balanceamento da equação química

Um químico francês muito conhecido chamado Lavoisier elaborou uma lei denominada "Lei da conservação da massa", que pode ser resumida em uma frase muito famosa:

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

Atençao!

A massa dos reagentes deve ser igual a massa dos produtos

Portanto, podemos dizer que uma equação está balanceada, quando contém o mesmo número de átomos de cada elemento em ambos os lados da equação

O número de átomos dos reagentes deve ser igual ao número de átomos dos produtos. Quando isso acontece, dizemos que a equação química está balanceada.

Exemplo de equação balanceada:  C +  O₂    →    CO₂

Exemplo de equação química não balanceada:  H₂   +  O₂    →    H₂O

Observe que na 1ª equação há um carbono e no reagente e um carbono no produto. Também há dois oxigênios no reagente e dois no produto. A equação está corretamente balanceada.

Na 2ª equação, há dois hidrogênios no reagente e dois hidrogênios no produto, porém há dois oxigênios no reagente e apenas um no produto. Então, deve-se balancear esta equação. Há alguns métodos para balancear uma equação química. O mais fácil e simples é o Método das Tentativas.

Para balancear a 2ª equação, podemos colocar o número 2 na frente do H₂ e o número 2 na frente do H₂O, assim:

2 H₂   +  O₂    →   2 H₂O   

O número de átomos, por exemplo, deve ser mantido sempre. Para esse número damos o nome de índice. O número que poderá ser colocado na frente do átomo é o coeficiente, no caso, também 2.
Então temos agora 4 H no reagente e 4 H no produto. Também 2 O no reagente e 2 O no produto. A reação agora está balanceada.

Quando o coeficiente for 1, ele não precisa ser escrito. 

Dessa forma conseguimos aplicar a teoria de Lavoisier. 

Evidências da reação química

A ocorrência de uma reação química é indicada pelo aparecimento de novas substâncias (ou pelo menos uma) diferentes das que existiam antes.

Quando as substâncias reagem, às vezes ocorrem fatos bastante visíveis que confirmam a ocorrência da reação e dentre eles, podemos destacar: desprendimento de gás e luz, mudança de coloração e cheiro (liberação de odor), formação de precipitados, etc...

As experiências de Evidência de Reações Químicas, fundamenta-se em reações de: síntese ou formação, deslocamento ou simples troca e de dupla troca ou substituição.

Geralmente, estes experimentos são muito rápidos e podem ser realizados em simples tubos de ensaio, sem a necessidade de utilização de controle de temperatura ou tempo da reação, pois, neste apenas verifica-se a ocorrência de reações de um dado reagente reage para com outro.

Citaremos abaixo, 3 (três) exemplos de experimentos para se verificar as Evidências de Reações Químicas:

1. Colocar em um tubo de ensaio 2 ml de solução de sulfato de cobre II e juntar 2 ml de solução de cloreto de bário.

2. Colocar em um tubo de ensaio 2 ml de solução de cloreto de ferro III e adicionar uma gota de ferrocianeto de potássio.

3. Colocar uma pequena porção de zinco em pó em um tubo de ensaio e acrescentar 3 ml de ácido clorídrico 10%. Aproximar da boca do tubo de ensaio uma chama de um palito de fósforo.

Considerações quanto ao procedimento de Evidências de Reações Químicas:

Teste 1: ocorre reação de dupla troca ou substituição com o nitrato de bário, formando o nitrato de cobre e o sulfato de bário. A solução adquire uma coloração azul claro (aspecto leitoso).

Teste 2: ao se adicionar uma gota de ferrocianeto de potássio ao cloreto de ferro III (ambos tinham coloração amarela) a solução adquire cor azul, sem formação de precipitados. A reação é de deslocamento.

Teste 3: a reação do zinco em pó com o ácido clorídrico, resulta em uma reação de simples troca ou deslocamento, com a liberação do gás hidrogênio (H2) da reação dos produtos, este gás é inflamável.

http://www.coladaweb.com/

Química Orgânica - A química do carbono

Breve Histórico

No início dos estudos da química, por volta de 1776, Torben Bergman, classificou a química em orgânica que estuda os compostos obtidos dos seres vivos, os compostos orgânicos e Inorgânicos ou minerais que estuda os compostos obtidos do reino mineral, os compostos inorgânicos.
Não acreditava-se na época que os compostos orgânicos pudessem ser produzidos em laboratório e era defendida a teoria da força vital, na qual sem essa força,  somente existente nos seres vivos, não era possível surgir tais compostos, segundo o defensor dessa idéia, Jons Jakob Berzelius.
Em 1828, Friedrich Wohler, destruiu essa teoria, depois de obter a uréia por meio de aquecimento do cianato de amônio, esta reação foi chamada de síntese de Wohler que provou que sem a interferência da força vital era possível  obter compostos orgânicos.

Aquecendo em laboratório o cianeto de amônia, que é uma substância inorgânica, o cientista Wohler, obteve a uréia, que é uma substância orgânica.

Observe a equação química abaixo:

 Em 1789, Antoine Laurent Lavoisier, depois de muitas análise concluiu que o elemento carbono esta presente em todos os compostos provenientes dos seres vivos.

Atenção!

A química orgânica é a química do carbono, que é tetravalente e que forma cadeias carbônicas através de ligações covalentes.

Ciências da Natureza: Química, Física e Biologia

As diferenças fundamentais entre Química, Física e Biologia 

Há uma  necessidade de compreensão das características das ciências da natureza quando as estudamos. Devemos ter claro a diferença que existe entre cada uma das ciências da natureza,  assim como, compreender a interação entre elas antes de avançarmos no estudo de cada uma delas.

Atenção!

Fenômeno é um acontecimento observável , particularmente algo especial, literalmente "algo que pode ser visto", derivado da palavra grega phainomenon = "observável"

Um fenômeno natural é um acontecimento não artificial, ou seja, que ocorre sem a intervenção humana.

Na linguagem vulgar, contudo, dado o sentido comum do termo "fenômeno", esta expressão refere-se, em geral, aos fenômenos naturais perigosos também designados como "desastres naturais". 

Os fenômenos artificiais são aqueles ligados a operações e processos que ocorrem com a interferência do ser humano. Por exemplo, aqueles ligados ao processo da cadeia produtivo.

Os fenômeno das ciências da natureza compreendem  transformações ou modificações ocorrem com mudanças qualitativas na matéria. Um fenômeno,  neste sentido,  pode ser classificado em químico, físico e biológico.  

Vamos Pensar um pouco!

Os fenômenos químicos estão ligados as transformações que possibilitam as  combinações de elementos químicos em interações chamadas  de ligações químicas  permitindo a transformação da sua composição química de uma substância em outra.

Os fenômenos físicos estão ligados as transformações que possibilitam a interação da matéria, alteração no estado de agregação, alteração de movimento,  energia, sem que haja  qualquer modificação na  composição química entre seus elementos.

Os fenômenos biológicos englobam os químicos e físicos em seus sistemas, possibilitando que se analise suas transformações de forma integrada, respeitando as peculiaridades de cada um daqueles fenômenos mencionados. 

Ciências Naturais

Ciências naturais são ciências que descrevem, ordenam e comparam os fenômenos naturais, isto é, os objetos da Natureza e os processos que nela têm lugar, e determinam as relações existentes entre eles, formulando leis e regras. Pode distinguir-se entre ciências exatas (como a física e química) e ciências predominantemente descritivas (biologia, incluindo a microbiologia e a paleontologia, geografia, geologia, cristalografia, etc). 

http://www.significados.com.br/ciencia/



Veja aqui - Fenômenos Físicos e Químicos

Fenômeno Químico: Queimando o papel ele deixa de ser papel;

O fenômeno químico altera a natureza da matéria. 

Fenômeno químico é todo aquele que ocorre com a formação de novas substâncias. Um fenômeno químico, como a combustão, transforma uma substância em outra, com diferentes propriedades químicas.  Veja a demonstração com o papel:

Exemplos de fenômenos químicos: o enferrujamento do ferro, a respiração dos seres vivos, a fotossíntese realizada pelos vegetais clorofilados, etc. Os fenômenos químicos são também denominados reações químicas, e são descritos através de fórmulas e equações químicas.

Combustão do etanol ou álcool comum: Nesta reação química, uma molécula de etanol representada pela fórmula (C₂H₅OH) reage com três moléculas de gás oxigênio do ar atmosférico representado pela fórmula (O₂), produzindo duas moléculas de gás carbônico (CO₂) e três moléculas de água representada pela fórmula (H₂O), conforme a equação:

C ₂H ₅ OH(l) + 3 O ₂(g) => 2 CO ₂(g) + 3 H ₂O(l) + calor

Fenômeno Fisico: Quando rasgamos o papel ele continua sendo papel mesmo tendo mudado sua forma.

O fenômeno físico altera apenas a forma da matéria.

Fenômenos físicos são todas as transformações da matéria sem ocorrer alteração de sua composição química. É todo fenômeno que ocorre sem que haja a formação de novas substâncias.

Exemplos de fenômenos físicos: a queda de um corpo, a reflexão da luz em um espelho, a dilatação dos corpos, os pontos de fusão e ebulição, a densidade absoluta, etc.

As mudanças de estado físico sofridas pelas substâncias são propriedades físicas da matéria (ponto de fusão e ebulição). A fusão do gelo e a evaporação do álcool são exemplos dessas propriedades.

Por Líria Alves - Graduada em Química

http://www.brasilescola.com/quimica/fenomenos-fisicos-quimicos.htm


Química e Física

Os fenômenos relacionados a química e física se fundamentam a princípio a partir das interações subatômicas, entre as partículas elementares e fundamentais em número aproximado de 61 e suas energias a nível microscópico e em uma outra etapa através das interações e  manifestações da matéria a nível macroscópico na substância dos corpos. 

O Átomo - unidade estrutural da matéria ou das substâncias. Estudada pela química e física.


Biologia

Partindo da definição de fenômeno como qualquer acontecimento observável, fenômeno biológico é toda a ocorrência que diz respeito aos seres vivos, tais como as transformações que se operam nos organismos no âmbito da sua fisiologia, reprodução, ou mesmo ao nível intra-celular, assim como as interações do meio.

A Célula -  unidade estrutural da vida, estudada pela biologia.

A célula pode ser definida como uma massa de substâncias delimitada por uma membrana que protege o citoplasma e o núcleo.

Atenção!

A célula é formada por milhares de substâncias que são formadas por átomos.  É capaz de realizar todas as funções vitais importantes para ela, sendo considerada a unidade biológica (morfológica e funcional) na estrutura dos organismos.

http://www.grupoescolar.com/pesquisa/a-celula--uma-unidade-biologica.html

Historia da Ciência Química

A Ciência também tem história

Assim como qualquer conhecimento humano a química como ciência tem no transcorrer do tempo construído sua própria história que é a história de dominação do ser humano sobre o mundo material. A ciência química com seu conhecimento nos possibilitou desenvolver muitas tecnologias  que no passado pareciam impossíveis de serem concebidas, mas, que hoje estão em nosso alcance. A ciência química é aquela que observa e descreve as transformações do mundo da matéria, compreendendo as possibilidades dos fenômenos que envolvem a combinação entre os elementos químicos.  

Vamos pensar um pouco!

O que é Ciência:

Ciência é uma palavra que deriva do termo   latino "scientia" cujo significado era conhecimento ou saber. Atualmente se designa por ciência todo o conhecimento adquirido através do estudo ou da prática, baseado em princípios certos.

A ciência, em geral, comporta vários conjuntos de saberes nos quais são elaboradas as suas teorias baseadas nos seus próprios métodos científicos. A ciência está intimamente ligada com a área da tecnologia, porque os grandes avanços da ciência, hoje em dia, são alcançados através do desenvolvimento de novas tecnologias e do desenvolvimento de tecnologias já existentes.

http://www.significados.com.br/ciencia/

O que é Tecnologia:

O termo tecnologia vem do grego "tekhne" que significa "técnica, arte, ofício" juntamente com o sufixo "logia" que significa "estudo". Tecnologia é um produto da ciência e da engenharia que envolve um conjunto de instrumentos, métodos e técnicas que visam a resolução de problemas. É uma aplicação prática do conhecimento científico em diversas áreas de pesquisa.

As tecnologias primitivas ou clássicas envolvem a descoberta do fogo, a invenção da roda, a escrita, dentre outras. As tecnologias medievais englobam invenções como a prensa móvel, tecnologias militares com a criação de armas ou as tecnologias das grandes navegações que permitiram a expansão marítima. As invenções tecnológicas da Revolução Industrial (século XVIII) provocaram profundas transformações no processo produtivo.

A partir do século XX, destacam-se as tecnologias de informação e comunicação através da evolução das telecomunicações, utilização dos computadores, desenvolvimento da internet e ainda, as tecnologias avançadas, que englobam a utilização de Energia Nuclear, Nanotecnologia, Biotecnologia, etc.

Os avanços da tecnologia provocam grande impacto na sociedade. Pelo lado positivo, a tecnologia resulta em inovações que proporcionam melhor nível de vida ao Homem. Como fatores negativos, surgem questões sociais preocupantes como o desemprego, devido a substituição do Homem pela máquina ou a poluição ambiental que exige um contínuo e rigoroso controle. 

http://www.significados.com.br/ciencia/

Atenção!

O desenvolvimento tecnológico provoca mudanças na economia, na politica, na cultura, nas relações humanas e nas relações entre o ser humano e a natureza  alterando a geografia e criando a história do mundo, portanto, provocando mudanças no mundo e na sociedade. 

A tabela periódica - suas famílias, períodos e blocos

A tabela periódica têm colunas chamadas famílias ou grupos identificadas na atualidade segundo orientação da IUPAC por números de 01 até 18 . Já os alinhamentos da tabela são chamamos de períodos,  numerados  de 01 até 07.  

Preste atenção! 

Veremos que os níveis são algumas vezes tratados por uma terminologia mais antiga, ou seja, são chamados de camadas que são correspondentes. Veja a seguir a correspondência nível-camada: 1-K, 2-L, 3-M, 4-N, 5-O, 6-P, 7-Q

 A tabela é dividida em blocos (ns / np ns - dos elementos representativos) e  (nd ns / nf ns - dos elementos de transição e dos elementos de transição interna - Lantanideos e actinideos). Para identificarmos as famílias e períodos devemos nos dedicar ao estudo dos níveis de valência.

Ao observarmos as famílias dos elementos representativos percebemos que possuem nomes especiais, por exemplo, os da família 1 ou 1A são os metais alcalinos, os da família 2 ou 2A são os metais alcalinos terrosos, os da familía 13 ou 3A são a família do Boro, a família 14 ou 4A são a família do Carbono, a família 15 ou 5A são a família do Nitrogênio, os da família 16 ou 6A são a família dos calcogênios, os da família 17 ou 7A  são a família dos halogênios e finalmente os gases nobres que são da família 18, 8A ou 0.

Os gases nobres possuem níveis de valência completa com 2 ou 8 elétrons no nível de valência e o hidrogênio se porta na família 1 ou 1A  por possuir nível semelhante, tal qual, os metais alcalinos com um elétron no nível de valência ou como um membro da família dos halogênios por ter a capacidade de receber 1 elétron  para ficar com o nivel completo  imitando o gás nobre  Hélio com dois elétrons.

Categoria de elementos Quimicos

A tabela periódica dos elementos químicos possui uma classificação que leva em conta suas propriedades gerais, seu comportamento químico e suas características físicas. Em função disto e considerando que oficialmente existem 116 elementos químicos. Dentre esses, 91 são naturais e 25 são artificiais e são divididos em 05 categorias: Os metais, os ametais ou não metais, os semimetais, os gases nobres e o hidrogênio.

Vejamos outras informações a respeito.

Metais são  bons condutores de calor e eletricidade, no videoclipe poderemos ver essa abordagem no ponto de vista dos condutores elétricos. O 

videoclipe, também, explica os elétrons livres dos metais, assim como os semicondutores (dopagem tipo N e tipo P) e supercondutores.

O videoclipe abaixo vai nos esclarecer sobre a posição das cinco categorias na tabela periódica e para bom entendimento é necessário acompanhar a explicação com sua tabela durante a apresentação.

PROPRIEDADES PERIÓDICAS

"Aquelas que se repetem de período em período"

Quando os elementos químico são organizados em ordem crescente de número atômico (Z) ocorre uma periodicidade nas suas propriedades, ou seja, repetem-se em um período com regularidade alguns fenômenos físicos e químicos, sendo assim, algumas propriedades se repetem dando característica, identidade e/ou comportamento aos elementos químicos. Vamos ver o videoclipe e ele nos ajudará mais um pouco!

Observações!

Algumas propriedades periódicas dos elementos químicos:

- Raio Atômico e Raio do Íon; ( Distância do núcleo a parte mais externa da eletrosfera)
- Energia de Ionização; (Potencial de Ionização / energia que arranca elétrons átomo)
- Afinidade Eletrônica; (Eletroafinidade ou afinidade por elétrons / energia que atrai elétrons para o átomo)
- Eletronegatividade; (preferência dos átomos por adquirir elétrons)
- Eleltropositividade; (Caráter Metálico / preferência dos átomos por perder elétrons)

- Ponto de Fusão; (Temperatura em que os materiais derretem)

- Densidade; ( relação entre massa e volume dos materiais)

- Volume Atômico; (Tamanho do átomo ou íon)

- Condutibilidade. (conduz ou não elétrons livres*)

   *Elétrons livres em movimento é o que chamamos de eletricidade

Atenção! 

Descrevendo os conceitos um a um.

RAIO ATÔMICO 

A medição do raio de um átomo isolado não pode ser feita com precisão, pois a eletrosfera não possui um limite exato. Através de uma técnica, chamada de difração de raio X, a imagem registrada na chapa fotográfica permite perceber a posição dos núcleos dos átomos no material, assim como a distância (d) que há entre eles. A metade dessa distância (d/2) é considerado o raio atômico, portanto, podemos considerar como a média da distância entre dois núcleos. 

É muito importante ter a ideia de como varia o raio atômico em uma família ou grupo (colunas da tabela)  e em um período (linhas da tabela), pois o comportamento dos elementos e muitas propriedades podem ser explicada a partir dessa informação.