Baixe Telecurso 2000 Química Nível Médio - qui37 e outras Manuais, Projetos, Pesquisas em PDF para Química, somente na Docsity! A U L A 3737 A U L A O que você vai aprender Do que são formados os átomos? l Do que o átomo é formado. l Partículas que existem no átomo: prótons, elétrons e nêutrons l Como se formam os íons? l O que pode acontecer passando corrente elétrica numa solução. l Número de prótons representa um átomo l Núcleo atômico l O que determina a massa de um átomo ® A matéria é feita de átomos ® O que é cátion e ânion ® O que é eletrólise ® Metais e não-metais Existem muitos métodos industriais baseados na eletrólise. A eletrólise é um método simples e dá um produto bastante puro. Vimos que o hidróxido de sódio e o cloro são fabricados passando corrente elétrica por uma solução de cloreto de sódio. Vamos pensar de novo na experiência da eletrólise, o que acon- teceu na solução quan- do passamos corrente elétrica. Como a solu- ção de sal de cozinha se transformou em cândida? Vamos repe- tir a experiência da eletrólise usando uma substância colorida para facilitar a visu- alização e o raciocínio. Seria bom já saber Isto lhe interessa ® A U L A 37 A cor azul da solução de cloreto de cobre fica cada vez mais intensa porque aumenta a concentração de cloreto de cobre. Como o íon de cobre na água tem cor azulada, cada vez que se coloca mais cloreto de cobre a cor fica mais escura. Quando se mergulha na solução de cloreto de cobre dois fios ligados numa pilha, observa-se que: l Há depósito de sólido marron no polo negativo; l Há desprendimento de gás no polo positivo; l A cor da solução fica mais clara. Exercício 1 Que conclusão você pode tirar dessas observações? Por que a substância se transforma quando se mergulha na solução as pontas de dois fios que saem de uma pilha? A U L A 37 Os átomos que têm facilidade de perder elétrons são difíceis de ganhar elétrons. Por exemplo, o átomo de sódio dificilmente se transforma num ânion. A mesma coisa com potássio, cálcio, ferro, etc. Todos os metais se transformam em cátions. Dificilmente se transformam em ânions. Os átomos que recebem elétrons são diferentes. Por exemplo: o cloro se transforma em ânion, o oxigênio se transforma em ânion, o enxofre se transforma em ânion etc. Todos os não-metais se transformam em ânions. A matéria é feita de átomos. Os átomos são partículas que têm um núcleo onde está concentrada a massa do átomo. Os átomos são neutros. Isso quer dizer que o número de partículas positivas é igual ao número de partículas negativas. Um átomo pode perder elétrons e se transformar em íon positivo; pode também receber elétrons e se transformar em íon negativo. Os átomos de metais têm tendência de perder elétrons e os átomos de não-metais têm tendência de receber elétrons. Como você pôde perceber nesta aula, o tipo de átomo define o comportamento da matéria. Você precisa saber l Eletrólise é um processo de transformação de substâncias usando corrente elétrica. l Numa eletrólise, podem ser feitas várias observações: - Formação de gás num dos eletrodos. - Formação de um sólido num dos eletrodos. - Mudança da cor da solução. - Mudança da cor da solução perto de um dos eletrodos. l Corrente elétrica é o movimento de elétrons num condutor elétrico. l Elétrons são partículas com carga elétrica negativa, responsáveis pela cor- rente elétrica. l Átomos são formados por um núcleo com carga elétrica positiva e por elétrons que giram em torno do núcleo. l O núcleo dos átomos é formado de prótons e nêutrons. l Prótons são partículas com carga elétrica positiva que ficam no núcleo dos átomos. l Nêutrons são partículas sem carga elétrica que ficam no núcleo dos átomos. l Prótons e nêutrons têm massas iguais. l Elétrons são umas 2.000 vezes mais leves que prótons ou nêutrons. l Número atômico de um elemento é o número de prótons no núcleo dos átomos desse elemento. l Íon é um átomo que perdeu ou ganhou elétrons. l Cátion é um íon positivo, isto é, um átomo que perdeu elétrons. l Ânion é um íon negativo, isto é, um átomo que ganhou elétrons. l Os metais perdem facilmente elétrons e se transformam em cátions. Os não- metais ganham facilmente elétrons, transformando-se em ânions. A U L A 37 Quase todos os átomos têm um núcleo formado de prótons e nêutrons e têm elétrons girando em volta desse núcleo. O único átomo que não tem nêutron é o hidrogênio. O núcleo dele é só um próton. Quando esse átomo perde seu elétron e se transforma num cátion de hidrogênio, fica só o próton. Portanto, o cátion de hidrogênio, representado por H + , é simplesmente um próton. Você vai ver na próxima aula que o cátion de hidrogênio é muito importante. Alguns átomos, quando perdem elétrons, perdem sempre o mesmo número. Por exemplo, o átomo de sódio perde apenas 1 elétron, formando o cátion de sódio, representado por Na + . l Por que a fórmula do cloreto de sódio é NaCl? O átomo de sódio só perde 1 elétron, formando o cátion Na + . O átomo de cloro só ganha 1 elétron, formando o ânion Cl - . Portanto, pegando um de cada, obtemos um composto neutro, sem carga. Por isso a fórmula é NaCl. l Por que a fórmula do cloreto de cobre é CuCl2? O átomo de cobre perde 2 elétrons, formando o cátion Cu 2+ . O cloro forma Cl - . Portanto, pegando 1 cátion de cobre e 2 ânions cloreto, temos duas cargas positivas do cobre neutralizando a carga negativa de dois ânions cloreto. Por isso a fórmula é CuCl2. Já o ferro pode perder 2 ou 3 elétrons, formando os cátions Fe 2+ e Fe 3+ . Veja a tabela na seção Isto lhe interessa (pág. 85). Por causa dessa possibilidade de formar dois cátions, com carga elétrica diferente, é que o ferro pode formar dois óxidos diferentes. É muito fácil entender as fórmulas desses óxidos. O oxigênio é um não- metal e por isso ele ganha elétrons. O oxigênio ganha dois elétrons. Podemos escrever O2-. l Como podemos juntar cátion ferro, Fe 2+ , com ânion oxigênio, O 2- , para no total a carga elétrica ficar igual a zero? O óxido de ferro é sempre neutro; não tem carga elétrica. Basta juntar um cátion Fe 2+ com um ânion O 2- . Duas cargas positivas anulam duas cargas negativas. Portanto, a fórmula desse óxido de ferro deve ser FeO. No caso de o átomo de ferro perder três elétrons e formar o cátion Fe 3+ , precisamos pensar um pouco mais. l Como podemos juntar cátion ferro, Fe 3+ , com ânion oxigênio, O 2- , para no total a carga elétrica ficar igual a zero? Se pegarmos dois cátions ferro, temos seis cargas positivas. Então precisamos pegar três ânions oxigênio para termos seis cargas negativas. 2Fe 3+ ® 6 cargas + 3O 2- ® 6 cargas - Você viu na Aula 22 que o minério de ferro mais importante é a hematita. Este é um tipo de óxido de ferro, cuja fórmula é Fe2O3. Na hora de escrever fórmulas, não escrevemos as cargas dos íons. Não escrevemos Na + Cl - ou Cu 2+ (Cl - )2. Fica muito confuso. Vamos pensar mais A U L A 37 Agora eu sei o O que é eletrólise o Como é o átomo o Como o átomo se transforma em íons o O que são cátions o O que são ânions o O que determina a massa do átomo o Porque a massa do elétron é desprezível o Como os metais se transformam em íons o Como os não-metais se transformam em íons Exercício 6 Classifique como verdadeira (V) ou falsa (F) cada uma das afirmações a seguir: a) ( ) Hidróxido de sódio e cloro são fabricados fazendo-se eletrólise de solução de cloreto de sódio em água. b) ( ) A eletrólise ocorre porque a solução é fervida. c) ( ) O átomo é neutro. d) ( ) Átomos de metais têm tendência a ganhar elétrons. e) ( ) Durante a eletrólise de uma solução de cloreto de cobre a solução torna-se cada vez mais azulada. Exercício 7 A solução de cloreto de sódio (sal de cozinha) em água é incolor e a de cloreto de cobre é azulada. Então, qual é o íon que dá cor azul à solução de cloreto de cobre? Exercício 8 O que acontece com a cor da solução de cloreto de cobre em água, quando se aumenta a quantidade desse sal? Explique. Exercício 9 O que significa “aumentar a concentração de cloreto de cobre na solução”? Vamos exercitar ©