Aula 1
Caro Aluno: Seja bem-vindo ao curso de Química.
Apresentação.
ACORDO PEDAGÓGICO.
Seu ingresso no CURSO deve lhe representar uma nova fase de vida em relação a atitudes cada vez mais maduras, tanto nos estudos como em respeito ao próximo, solidariedade humana e cidadania.
“Amarás ao teu próximo como a ti mesmo”. Respeito Mútuo é o principal compromisso ético que todo ser humano deve assumir é o de tratar as pessoas como pessoas, procurando entender o ponto de vista do outro mesmo que não esteja de acordo com seus princípios e teorias.
O intuito é ajudar crianças e adolescentes a aprenderem a aprender, a buscarem o desenvolvimento a serem protagonistas da própria aprendizagem como ser integral e vislumbrarem suas potencialidades de ação social.
Não seja vítima da sua própria história! Não espere que alguém faça por você aquilo que só você pode fazer; escrever a sua história. Não seja manipulado por discursos políticos que promovem o coitadismo e por isso merecem uma recompensa do Estado. Nossa recompensa é o fruto que colhemos.
A colheita é consequência do que plantamos. Nada funciona de forma diferente, se você plantar e perseverar, você vai colher.
Visando manter a necessária organização em todos os momentos dentro do Curso e, em nome do clima de cooperação e amizade que deve imperar entre todos, solicitamos sua atenção para que sejam rigorosamente observadas as seguintes normas:
Procure adotar uma postura ativa e não passiva na aprendizagem, para que tenha um ótimo aproveitamento escolar. É isso que todos os professores esperam de você: seu interesse, esforço, determinação e comprometimento.
É tempo de descobrir, conhecer, questionar. Entretanto procure ser sempre cooperativo com sua equipe e amigo de seus professores; cultive o bom-humor e disposição à aprendizagem.
Essa é a base de sua formação de atitudes em direção à vida adulta, sejam quais forem seus cursos e especializações (não importa a área). Desejamos a você muito sucesso nesta jornada que se inicia!
“A educação é a arma mais poderosa para mudar o mundo, a educação liberta, quem estuda não aceito ser escravo” Nelson Mandela
Sabemos quanto é difícil para quem trabalha ou procura um emprego se dedicar aos estudos, principalmente quando se parou de estudar há algum tempo.
No entanto os estudantes jovens e adultos têm experiências pessoais que devem ser consideradas no processo de aprendizagem. Trata-se de um conjunto de experiências, conhecimentos e convicções que se formou ao longo da vida. Dessa forma, procuramos respeitar a trajetória daqueles que apostaram na educação como o caminho para a conquista de um futuro melhor.
Esperamos que você conclua o Ensino Médio e, posteriormente, continue estudando e buscando conhecimentos importantes para seu desenvolvimento e sua participação na sociedade. Afinal, o conhecimento é o bem mais valioso que adquirimos na vida e o único que se acumula por toda a nossa existência.
Bons estudos!
O QUE PRECISO FAZER?
Fazer as pesquisas em casa para introduzir o conteúdo, ler o texto com atenção. Assistir vídeo aulas. Na sala de aula faremos discussão e debates do texto e tiraremos as dúvidas.
ESTRATÉGIAS
Desenvolve aulas a partir de um levantamento prévio do conhecimento dos alunos, solicitar pesquisas sobre o tema para introduzir o conteúdo, utilizando debates e discussões e interligando com questões do cotidiano, finalizando com exercícios de fixação. Interesse por mostrar ao aluno a utilização do conteúdo com o mercado de trabalho, ética e cidadania. Apóia suas aulas com textos, recursos áudio visuais, filmes, notícias, experimentos entre outros.
AVALIAÇÃO
• Todas as atividades desenvolvidas pelos estudantes serão avaliadas no processo de aprendizagem:
• 5,0 pontos (Avaliação atitudinal): responsabilidade, pontualidade, participação em aula, tarefas de casa, comprometimento, empenho em aprender, respeito e tolerância às limitações dos colegas, disciplina, cooperação, frequência, caderno, apostila, participação em projetos.
• 3,0 pontos (Avaliação conceitual): exercícios de fixação e prova.
• 2,0 pontos (Pesquisas ou trabalhos):serão avaliadas considerando os seguintes critérios: Capa; Resumo; Conclusão; Organização; Bibliografia; Apresentação.
Unidade1‒A natureza elétrica da matéria, o átomo e a energia atômica
Tema 1 – Evolução dos modelos atômicos
Unidade2‒Oátomo,as ligações químicas e as propriedades químicas
Tema 1 − O modelo atômico de Bohr e asligaçõesquímicas…………………………… 40
Tema 2 − As propriedades e a estrutura dassubstânciasmoleculares…………….. 62
Unidade3‒OcorrênciadeáguanoplanetaTerra………………………………………………….. 71
Tema 1 − Água, um bem que precisaserpreservado………………………………………… 71
Tema 2 − Poluição e tratamentodaágua…………………………………………………………. 79
Tema 3 − A água é o nosso principalsolvente………………………………………………… 86
Unidade4‒Osmetais,osácidos,asbaseseossais………………………………………………… 101
Tema 1 − Os ácidos, as bases, os sais eosóxidos…………………………………………….. 101
Tema 2 − Os metais: sua importância econômica e comosãoobtidos…………… 114
Tema 3 − A energia elétrica e as reaçõesdeoxirredução……………………………….. 128
Aula 1
Introdução
Embora em lugares do interior do Brasil ainda existam comunidades que vivem sem energia elétrica, não há como negar que se depende muito dela. Sua falta acarreta, geralmente, um enorme transtorno. O conhecimento dos fenômenos elétricos e seu domínio contribuíram (e ainda contribuem) como avanço das ciências, além de ter permitido a melhora na qualidade de vida das pessoas.
O QUE VOCE JÁ SABE?
Ao pentear os cabelos em dias secos, é comum que os fios fiquem “rebeldes”, levantando e grudando no pente. Você já viu esse fenômeno acontecer? Já pensou sobre ele?
Os fenômenos elétricos são conhecidos desde a Antiguidade. Em 600 a.C.,o filósofo grego Tales de Mileto observou que uma resina natural,o âmbar, depois de entrar em atrito com a lã, atraí apenas e cascas de cereais. Assim, com a observação dessas forças de atração e repulsão, iniciaram-se os primeiros estudos dos fenômenos elétricos. O conhecimento das características das cargas elétricas foi determinante no desenvolvimento dos modelos atômicos.
Agora, você vai iniciar o estudo sobre os fenômenos elétricos realizando alguns experimentos. É recomendável fazê-los em um dia em que a umidade do ar esteja baixa, ou seja, em um dia “seco”. Você vai precisar de:
- Dois bastões de plástico, que podem ser canetas esferográficas sem a carga e a tampa;
- um bastão de vidro;
- um pedaço de tecido de lã;
- um pedaço de papel-alumínio;
- uma bolinha de isopor;
- linhas de costura;
- um suporte.
Cubra a bolinha de isopor com uma camada de papel-alumínio e pendure-a no suporte, como mostra a figura ao lado (passo 1). Atrite (esfregue) o bastão de vidro com o tecido de lã e aproxime-o da bolinha, sem encostar (passos 2 e 3). Observe o que ocorre. Repita o mesmo procedi- mento com o bastão de plástico (passos 4 e 5). Observe o queacontece.
Como você deve ter notado, os dois bastões, quando atritados com o tecido de lã, atraem a bolinha e, depois, a repelem.
experimento sobre eletrização II
Agora, como mostram as figuras da próxima página, você deve começar atritando o bastão de vidro com o tecido de lã (passo 1). Pendure o bastão de plástico e aproxime dele o bastão de vidro, sem encostar (passo2). Anote o que observou.
Repita o procedimento anterior só que, dessa vez, deixe o bastão de vidro de lado e utilize um outro bastão de plástico. Atrite-o com o tecido de lã e aproxime-o do bastão de plástico que está pendurado no suporte, sem encostar (passos 3 e 4). Observe o que ocorre.
No primeiro caso, percebe-se que o bastão de vidro atrai o bastão de plástico. No segundo, quando os dois bastões de plástico se aproximam um do outro, eles se repelem.
Como explicar o que ocorre nos experimentos?
O fenômeno observado foi explicado já no século XVIII, considerando-se que no bastão de vidro surge uma carga elétrica, que foi chamada de carga vítrea, e no bastão de plástico, uma carga elétrica, que foi chamada de carga resinosa; na época, o bastão era de âmbar, uma resina. Mais tarde, por convenção, a carga vítrea passou a ser chamada carga positiva, e a carga resinosa, carga negativa. Depois do atrito do bastão de vidro com o tecido de lã, ele adquire cargas positivas e a lã adquire cargas negativas; no caso do atrito do bastão de plástico com a lã, ele adquire cargas elétricas negativa se a lã fica positivamente carregada.
Uma das características das cargas elétricas é que cargas iguais se repelem e cargas diferentes se atraem, ou seja, cargas positivas são repelidas pelas cargas positivas e atraídas pelas cargas negativas, e vice-versa.
Toda matéria é formada por cargas positivas e negativas, na mesma quantidade, o que dá o caráter neutro dos materiais. Assim, ao aproximar a bolinha dos bastões carregados, ela é eletrizada e sofre atração pelos bastões, não importando de que material eles são, como a ilustração a seguir mostra:
experimento sobre eletrização I.
Como pode ser observado na ilustração, a bolinha está com carga neutra por apresentar o mesmo número de cargas elétricas positivas e negativas. Ao se aproximar um bastão carregado, as cargas elétricas da esfera se separam e ela
é atraída. Se o bastão estiver carregado positivamente, as cargas positivas dele repelem as cargas positivas da bolinha e atraem suas cargas negativas. O mesmo ocorre se você aproximar o bastão de plástico (ou a caneta) carregado negativa- mente: suas cargas negativas repelem as cargas negativas da bolinha e atraem as positivas. Quando se afasta da bolinha o bastão (de plástico ou de vidro), as cargas se redistribuem e ela recupera sua neutralidade. Se qualquer um dos bastões encostar-se à bolinha, ela vai adquirir a carga dele, sendo, então, repelida Agora,
você vai iniciar o estudo sobre os fenômenos elétricos realizando alguns experimentos. É recomendável fazê-los em um dia em que a umidade do ar esteja baixa, ou seja, em um dia “seco”.
A Evolução do Átomo
O Átomo Maciço de John Dalton
John Dalton foi Físico Inglês nascido na cidade de Eaglesfield, Cumberland no ano de 1766 e faleceu na cidade de Manchester no ano de 1844. Na sua teoria Dalton chegou à seguinte conclusão: toda a matéria existente é formada por átomos que são partículas extremamente pequenas, são esferas maciças, homogêneas, indivisíveis, indestrutíveis, e de carga eletricamente neutra. Cada átomo possui o seu próprio símbolo, e cada elemento possui propriedades características físicas e químicas diferentes. Um composto pode ser formado pela combinação de dois ou mais átomos.
Para maiores informações pesquisar:
pt.wikipedia.org/wiki/John_Dalton
O Átomo Corpuscular de Thomson
O físico britânico Joseph John Thomson nasceu em Cheethan Hill perto de Manchester no ano de 1956 e faleceu no ano de 1940 na cidade de Cambridge. Foi o inventor de um aparelho chamado de espectrógrafo de massa que permitia medir a massa dos átomos. Nas suas pesquisas, em 1898 sugeriu que o átomo deveria ser uma pequena esfera de massa positiva com elétrons de carga negativa incrustados na massa dessa esfera. Foi o descobridor da partícula negativa do átomo o elétron, chegou a admitir a divisibilidade da partícula atômica.
Para maiores informações pesquisar:
pt.wikipedia.org/wiki/Joseph_John_Thomson
O Átomo de Rutherford – Modelo do Sistema Solar
O físico Ernest Rutherford nasceu em Spring Grove no ano de 1871, na Nova Zelândia e faleceu na cidade de Cambridge no ano de 1937. Suas experiências serviram para determinar o modelo do sistema solar para o átomo. O sol seria o núcleo atômico carregado positivamente (prótons) e os planetas em suas órbitas seriam os elétrons de carga negativa circulando nos seus orbitais distantes do núcleo.
Nas suas atividades científicas pesquisou a radiatividade e descobriu os raios alfa, beta e gama.
Para maiores informações pesquisar:
pt.wikipedia.org/wiki/Ernest_Rutherford
Bhor as Órbitas Circulares dos Elétrons e as Camadas Eletrônicas
Niels Bhor nasceu na Dinamarca, (kǿbenhanvn) Copenhague no ano de 1885, e faleceu no ano de 1962 em Copenhague. Postulou que o núcleo do átomo era positivo devido aos prótons e que os elétrons de carga negativa, circulavam nas suas mesmas órbitas circulares em torno de um núcleo pequeno. Ele organizou os orbitais em 7 níveis, ou a formação de até 7 camadas em torno do núcleo atômico que receberam as letras K; L; M; N; O; P; Q.
Para maiores informações pesquisar:
www.portalsaofrancisco.com.br/…bohr/modelo-atomico-de-bohr-1.php
A Produção da Luz
A Luz é uma radiação eletromagnética em forma de onda com a faixa de freqüência de 7,5 x 10¹4 a 4,0 x 10¹4 hertz por segundo. Segunda lei de Bohr idealizou a produção da luz da seguinte forma O elétron em seu orbital em torno do núcleo recebe um quanta de energia., este salta de um orbital externo para um orbital interno absorve energia. Cessando o pulso de energia o elétron que está no orbital interno, volta para o seu orbital de origem emitindo um fóton (luz). Obs: o salto do elétron para a órbita interna pode ser de 1 ou mais orbitais, depende da energia aplicada sobre o elétron. Por exemplo: o elétron está no orbital 4, recebe energia vai para o orbital interno 2. Voltando para o seu orbital original 4, libera luz de cor correspondente a energia liberada (depende ainda do elemento químico usado para a cor da luz correspondente).
Diferentes Elementos Químicos, Cores Diferentes
O elemento químico argônio, pertencente ao grupo dos gases nobres, na forma de gás argônio, produz a luz azul esverdeada, é um exemplo de uma substância formado apenas por um elemento químico ou um único átomo individualmente, portanto esse gás não é formado por moléculas e sim por átomos individuais. O elemento químico neônio, pertencente aos gases nobres, se encontra naturalmente na forma de gás neônio, são átomos individuais que produzem a luz de neon de cor avermelhada.
O elemento químico sódio produz a cor amarela. Observa-se isso experimentalmente quando colocamos uma solução de cloreto de sódio para ser queimada numa chama, o que produz a cor respectiva.
O elemento químico potássio produz a luz de coloração violeta.
O elemento químico cálcio produz a luz de cor vermelho tijolo.
O elemento químico estrôncio, na forma de sal de estrôncio, ao ser queimado, produz a luz de cor vermelho-carmim. Está presente em fogos de artifício.
O elemento químico bário, quando queimado produz a luz de cor verde.
O elemento químico cobre na forma de sais de cobre ao ser queimado produz a luz de cor azul-esverdeada intensa.
o elemento químico césio produz a luz de cor azul-clara. Não esquecer que o césio é radioativo e emite partículas beta e principalmente a radiação gama é muito penetrante e contaminante nos tecidos biológicos.
O elemento químico Arsênio produz a cor da luz azul ao ser queimado.
O elemento químico magnésio ao ser queimado produz a cor da luz branco brilhante.
O elemento químico cálcio produz a cor laranja, é utilizado em fogos de artifício.
O elemento químico ferro utilizado em fogos de artifício produz a luz dourada.
Nos fogos de artifício as cores depende do elemento químico utilizado.
Para maiores informações pesquisar:
www.portalsaofrancisco.com.br/…bohr/modelo-atomico-de-bohr-1.php
Sommerfeld e orbitais de trajetórias diferentes
Arnold Sommerfeld – físico nasceu em Konigsberg cidade da Prússia e faleceu em 1951. Em seus trabalhos científicos concluiu que os elétrons em um mesmo nível de camada podem fazer trajetórias diferentes nos seus orbitais, criando assim orbitais deferentes. Por exemplo: o orbital “s” tem a forma circular, o “p” tem a forma helicoidal e assim por diante.
Chadwick – Um Núcleo Com Nêutrons
Chadwick – físico britânico nasceu no ano de 1891 em Cheshire e faleceu em Cambridge no ano de 1974. Descobriu a partícula neutra do núcleo do átomo o nêutron. Juntamente com Rutherford produziu a desintegração de vários elementos químicos com partículas alfa. A partir dessas experiências percebeu que partículas positivas eram atraídas para o lado negativo o cátodo e as partículas negativas para o lado positivo o ânodo e outras partículas não eram atraídas por nenhuma dessas forças atrativas. Concluiu então que havia uma partícula neutra.
Para maiores informações pesquisar:
en.wikipedia.org/wiki/James_Chadwick
O Átomo Atual
O átomo atual é um intrincado de partículas e sub-partículas de cargas negativas e positivas em números iguais, ambas neutralizando a sua eletricidade. Igualmente aos modelos apresentados anteriormente, no seu núcleo estão os prótons formados pelas sub-partículas up e down e os nêutrons com suas duas sub-partículas up e down. Mais externamente encontram-se os elétrons.
Questionário
1) O formulador da teoria de que toda a matéria que existe é formada por átomos, que seriam partículas extremamente pequenas, esféricas, maciças, homogêneas, indivisíveis, indestrutíveis e sem carga elétrica, formando compostos a partir da combinação de dois ou mais átomos foi:
- a) Arnold Sommerfeld por volta de 1919.
b) Joseph John Thomson por volta do ano de1898.
c) Ernest Rutherford por volta do ano de 1914.
d) Niels Bhor por volta do ano de 1915.
e) John Dalton por volta do ano de 1803.
2) Com suas experiências realizadas com o tubo de raios catódicos, foi o descobridor da partícula de carga negativa do átomo, também foi o inventor do espectrógrafo de massa que possibilitava medir as massas dos átomos, elaborou a teoria de que o átomo deveria ser uma pequena esfera de massa positiva, com elétrons de carga negativa incrustados ou dispersos na massa dessa esfera formando a partícula, que poderia também sofrer divisão foi:
- a) Arnold Sommerfeld por volta do ano de 1919.
b) Joseph John Thomson por volta do ano de 1898.
c) Ernest Rutherford por volta do ano de 1914.
d) Niels Bhor por volta do ano de 1915.
e) John Dalton por volta do ano de 1803.
3) O pesquisador que determinou o átomo segundo o modelo do sistema solar, na qual o sol no centro seria a representação do núcleo do átomo carregado positivamente e o planetas em suas órbitas representariam os elétrons de carga negativa nos seus orbitais circulares distantes do núcleo separados por espaços vazios, foi:
- a) James Chadwick em 1932.
b) Hans Geiger em 1933.
c) Robert Oppenheimer em 1934.
d) Ernest Rutherford em 1919.
e) Frederick Soddy em 1914.
4) A produção da luz é o fenômeno que ocorre quando o átomo recebe energia elétrica, térmica, luminosa etc, e o seu elétron localizado no seu orbital sofre:
- a) um desarranjo exterior e salta para uma camada mais próxima do núcleo. Cessando essa energia sobre o átomo, o elétron se fixa nesse orbital interno liberando o fóton ou luz.
b) um rearranjo em seu exterior e salta para um nível externo ou mais distante do núcleo. Cessando essa energia sobre o elétron do orbital externo, este volta para o interno liberando o fóton ou luz.
c) exterior salta para o nível interno ou mais próximo do núcleo. Cessando essa energia sobre o átomo, o elétron do orbital interno, volta para o externo liberando o fóton ou luz de diferentes comprimentos de ondas produzindo as cores.
d) transição eletrônica do elétron, que do nível exterior salta para o nível interno ou mais próximo do núcleo. Cessando essa energia sobre o elétron do orbital interno, este volta para o externo liberando os raios de luz infravermelha.
e) transição eletrônica, nesse caso, o elétron do nível exterior salta para um nível interno ou mais próximo do núcleo. Cessando esse energia sobre o átomo, o elétron do orbital interno volta para o externo liberando o fóton ou luz.
5) Nos seus experimentos Rutherford determinou a existência de uma região que contém carga elétrica positiva. - a) Essa região está no centro do átomo onde forma o seu núcleo onde há grandes espaços vazios, aí estão localizadas as partículas de carga positiva do átomo.
b) Essa região está no centro do átomo onde forma o seu núcleo que é denso e pequeno, aí estão localizadas as partículas de carga positiva do átomo.
c) Essa região está na eletrosfera do átomo, onde forma o seu núcleo que é denso e pequeno, aí estão localizadas as partículas de carga positiva e negativa átomo.
d) Essa região está no centro do átomo onde forma o seu núcleo que é vazio e pequeno, aí estão localizadas as partículas de carga negativa do átomo.
e) Essa região está no centro do átomo onde forma ao sua eletrosfera que é densa e pequena, aí estão localizadas as partículas de carga positiva do átomo.
Unidade1‒A natureza elétricada matéria,o átomo e a energia atômica 9
Tema 1 − A eletricidade e o modelo atômicodeThomson…………………………………………………. 9
Tema 2 − A descoberta do núcleo e o modelo atômicodeRutherford……………………………….. 17
Tema 3 − Radiações, núcleo atômico eenergianuclear…………………………………………………… 26
Unidade2‒Oátomo,asligaçõesquímicaseaspropriedadesquímicas…………………………………… 40
Tema 1 − O modelo atômico de Bohr e asligaçõesquímicas…………………………………………….. 40
Tema 2 − As propriedades e a estrutura dassubstânciasmoleculares………………………………… 62
Unidade3‒OcorrênciadeáguanoplanetaTerra……………………………………………………………… 71
Tema 1 − Água, um bem que precisaserpreservado……………………………………………………… 71
Tema 2 − Poluição e tratamentodaágua…………………………………………………………………….. 79
Tema 3 − A água é o nosso principalsolvente……………………………………………………………… 86
Unidade4‒Osmetais,osácidos,asbaseseossais………………………………………………………….. 101
Tema 1 − Os ácidos, as bases, os sais eosóxidos………………………………………………………… 101
Tema 2 − Os metais: sua importância econômica e comosãoobtidos……………………………… 114
Tema 3 − A energia elétrica e as reaçõesdeoxirredução……………………………………………….. 128
Aula 1
Caro Aluno: Seja bem-vindo ao curso de Química.
Apresentação.
ACORDO PEDAGÓGICO.
Seu ingresso no CURSO deve lhe representar uma nova fase de vida em relação a atitudes cada vez mais maduras, tanto nos estudos como em respeito ao próximo, solidariedade humana e cidadania.
“Amarás ao teu próximo como a ti mesmo”. Respeito Mútuo é o principal compromisso ético que todo ser humano deve assumir é o de tratar as pessoas como pessoas, procurando entender o ponto de vista do outro mesmo que não esteja de acordo com seus princípios e teorias.
O intuito é ajudar crianças e adolescentes a aprenderem a aprender, a buscarem o desenvolvimento a serem protagonistas da própria aprendizagem como ser integral e vislumbrarem suas potencialidades de ação social.
Não seja vítima da sua própria história! Não espere que alguém faça por você aquilo que só você pode fazer; escrever a sua história. Não seja manipulado por discursos políticos que promovem o coitadismo e por isso merecem uma recompensa do Estado. Nossa recompensa é o fruto que colhemos.
A colheita é consequência do que plantamos. Nada funciona de forma diferente, se você plantar e perseverar, você vai colher.
Visando manter a necessária organização em todos os momentos dentro do Curso e, em nome do clima de cooperação e amizade que deve imperar entre todos, solicitamos sua atenção para que sejam rigorosamente observadas as seguintes normas:
Procure adotar uma postura ativa e não passiva na aprendizagem, para que tenha um ótimo aproveitamento escolar. É isso que todos os professores esperam de você: seu interesse, esforço, determinação e comprometimento.
É tempo de descobrir, conhecer, questionar. Entretanto procure ser sempre cooperativo com sua equipe e amigo de seus professores; cultive o bom-humor e disposição à aprendizagem.
Essa é a base de sua formação de atitudes em direção à vida adulta, sejam quais forem seus cursos e especializações (não importa a área). Desejamos a você muito sucesso nesta jornada que se inicia!
“A educação é a arma mais poderosa para mudar o mundo, a educação liberta, quem estuda não aceito ser escravo” Nelson Mandela
Sabemos quanto é difícil para quem trabalha ou procura um emprego se dedicar aos estudos, principalmente quando se parou de estudar há algum tempo.
No entanto os estudantes jovens e adultos têm experiências pessoais que devem ser consideradas no processo de aprendizagem. Trata-se de um conjunto de experiências, conhecimentos e convicções que se formou ao longo da vida. Dessa forma, procuramos respeitar a trajetória daqueles que apostaram na educação como o caminho para a conquista de um futuro melhor.
Esperamos que você conclua o Ensino Médio e, posteriormente, continue estudando e buscando conhecimentos importantes para seu desenvolvimento e sua participação na sociedade. Afinal, o conhecimento é o bem mais valioso que adquirimos na vida e o único que se acumula por toda a nossa existência.
Bons estudos!
O QUE PRECISO FAZER?
Fazer as pesquisas em casa para introduzir o conteúdo, ler o texto com atenção. Assistir vídeo aulas. Na sala de aula faremos discussão e debates do texto e tiraremos as dúvidas.
ESTRATÉGIAS
Desenvolve aulas a partir de um levantamento prévio do conhecimento dos alunos, solicitar pesquisas sobre o tema para introduzir o conteúdo, utilizando debates e discussões e interligando com questões do cotidiano, finalizando com exercícios de fixação. Interesse por mostrar ao aluno a utilização do conteúdo com o mercado de trabalho, ética e cidadania. Apóia suas aulas com textos, recursos áudio visuais, filmes, notícias, experimentos entre outros.
AVALIAÇÃO
• Todas as atividades desenvolvidas pelos estudantes serão avaliadas no processo de aprendizagem:
• 5,0 pontos (Avaliação atitudinal): responsabilidade, pontualidade, participação em aula, tarefas de casa, comprometimento, empenho em aprender, respeito e tolerância às limitações dos colegas, disciplina, cooperação, frequência, caderno, apostila, participação em projetos.
• 3,0 pontos (Avaliação conceitual): exercícios de fixação e prova.
• 2,0 pontos (Pesquisas ou trabalhos):serão avaliadas considerando os seguintes critérios: Capa; Resumo; Conclusão; Organização; Bibliografia; Apresentação.
Unidade1‒A natureza elétrica da matéria, o átomo e a energia atômica
Tema 1 – Evolução dos modelos atômicos
Unidade2‒Oátomo,as ligações químicas e as propriedades químicas
Tema 1 − O modelo atômico de Bohr e asligaçõesquímicas…………………………… 40
Tema 2 − As propriedades e a estrutura dassubstânciasmoleculares…………….. 62
Unidade3‒OcorrênciadeáguanoplanetaTerra………………………………………………….. 71
Tema 1 − Água, um bem que precisaserpreservado………………………………………… 71
Tema 2 − Poluição e tratamentodaágua…………………………………………………………. 79
Tema 3 − A água é o nosso principalsolvente………………………………………………… 86
Unidade4‒Osmetais,osácidos,asbaseseossais………………………………………………… 101
Tema 1 − Os ácidos, as bases, os sais eosóxidos…………………………………………….. 101
Tema 2 − Os metais: sua importância econômica e comosãoobtidos…………… 114
Tema 3 − A energia elétrica e as reaçõesdeoxirredução……………………………….. 128
Aula 1
Introdução
Embora em lugares do interior do Brasil ainda existam comunidades que vivem sem energia elétrica, não há como negar que se depende muito dela. Sua falta acarreta, geralmente, um enorme transtorno. O conhecimento dos fenômenos elétricos e seu domínio contribuíram (e ainda contribuem) como avanço das ciências, além de ter permitido a melhora na qualidade de vida das pessoas.
O QUE VOCE JÁ SABE?
Ao pentear os cabelos em dias secos, é comum que os fios fiquem “rebeldes”, levantando e grudando no pente. Você já viu esse fenômeno acontecer? Já pensou sobre ele?
Os fenômenos elétricos são conhecidos desde a Antiguidade. Em 600 a.C.,o filósofo grego Tales de Mileto observou que uma resina natural,o âmbar, depois de entrar em atrito com a lã, atraí apenas e cascas de cereais. Assim, com a observação dessas forças de atração e repulsão, iniciaram-se os primeiros estudos dos fenômenos elétricos. O conhecimento das características das cargas elétricas foi determinante no desenvolvimento dos modelos atômicos.
Agora, você vai iniciar o estudo sobre os fenômenos elétricos realizando alguns experimentos. É recomendável fazê-los em um dia em que a umidade do ar esteja baixa, ou seja, em um dia “seco”. Você vai precisar de:
- Dois bastões de plástico, que podem ser canetas esferográficas sem a carga e a tampa;
- um bastão de vidro;
- um pedaço de tecido de lã;
- um pedaço de papel-alumínio;
- uma bolinha de isopor;
- linhas de costura;
- um suporte.
Cubra a bolinha de isopor com uma camada de papel-alumínio e pendure-a no suporte, como mostra a figura ao lado (passo 1). Atrite (esfregue) o bastão de vidro com o tecido de lã e aproxime-o da bolinha, sem encostar (passos 2 e 3). Observe o que ocorre. Repita o mesmo procedi- mento com o bastão de plástico (passos 4 e 5). Observe o queacontece.
Como você deve ter notado, os dois bastões, quando atritados com o tecido de lã, atraem a bolinha e, depois, a repelem.
experimento sobre eletrização II
Agora, como mostram as figuras da próxima página, você deve começar atritando o bastão de vidro com o tecido de lã (passo 1). Pendure o bastão de plástico e aproxime dele o bastão de vidro, sem encostar (passo2). Anote o que observou.
Repita o procedimento anterior só que, dessa vez, deixe o bastão de vidro de lado e utilize um outro bastão de plástico. Atrite-o com o tecido de lã e aproxime-o do bastão de plástico que está pendurado no suporte, sem encostar (passos 3 e 4). Observe o que ocorre.
No primeiro caso, percebe-se que o bastão de vidro atrai o bastão de plástico. No segundo, quando os dois bastões de plástico se aproximam um do outro, eles se repelem.
Como explicar o que ocorre nos experimentos?
O fenômeno observado foi explicado já no século XVIII, considerando-se que no bastão de vidro surge uma carga elétrica, que foi chamada de carga vítrea, e no bastão de plástico, uma carga elétrica, que foi chamada de carga resinosa; na época, o bastão era de âmbar, uma resina. Mais tarde, por convenção, a carga vítrea passou a ser chamada carga positiva, e a carga resinosa, carga negativa. Depois do atrito do bastão de vidro com o tecido de lã, ele adquire cargas positivas e a lã adquire cargas negativas; no caso do atrito do bastão de plástico com a lã, ele adquire cargas elétricas negativa se a lã fica positivamente carregada.
Uma das características das cargas elétricas é que cargas iguais se repelem e cargas diferentes se atraem, ou seja, cargas positivas são repelidas pelas cargas positivas e atraídas pelas cargas negativas, e vice-versa.
Toda matéria é formada por cargas positivas e negativas, na mesma quantidade, o que dá o caráter neutro dos materiais. Assim, ao aproximar a bolinha dos bastões carregados, ela é eletrizada e sofre atração pelos bastões, não importando de que material eles são, como a ilustração a seguir mostra:
experimento sobre eletrização I.
Como pode ser observado na ilustração, a bolinha está com carga neutra por apresentar o mesmo número de cargas elétricas positivas e negativas. Ao se aproximar um bastão carregado, as cargas elétricas da esfera se separam e ela
é atraída. Se o bastão estiver carregado positivamente, as cargas positivas dele repelem as cargas positivas da bolinha e atraem suas cargas negativas. O mesmo ocorre se você aproximar o bastão de plástico (ou a caneta) carregado negativa- mente: suas cargas negativas repelem as cargas negativas da bolinha e atraem as positivas. Quando se afasta da bolinha o bastão (de plástico ou de vidro), as cargas se redistribuem e ela recupera sua neutralidade. Se qualquer um dos bastões encostar-se à bolinha, ela vai adquirir a carga dele, sendo, então, repelida Agora,
você vai iniciar o estudo sobre os fenômenos elétricos realizando alguns experimentos. É recomendável fazê-los em um dia em que a umidade do ar esteja baixa, ou seja, em um dia “seco”.
A Evolução do Átomo
O Átomo Maciço de John Dalton
John Dalton foi Físico Inglês nascido na cidade de Eaglesfield, Cumberland no ano de 1766 e faleceu na cidade de Manchester no ano de 1844. Na sua teoria Dalton chegou à seguinte conclusão: toda a matéria existente é formada por átomos que são partículas extremamente pequenas, são esferas maciças, homogêneas, indivisíveis, indestrutíveis, e de carga eletricamente neutra. Cada átomo possui o seu próprio símbolo, e cada elemento possui propriedades características físicas e químicas diferentes. Um composto pode ser formado pela combinação de dois ou mais átomos.
Para maiores informações pesquisar:
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O Átomo Corpuscular de Thomson
O físico britânico Joseph John Thomson nasceu em Cheethan Hill perto de Manchester no ano de 1956 e faleceu no ano de 1940 na cidade de Cambridge. Foi o inventor de um aparelho chamado de espectrógrafo de massa que permitia medir a massa dos átomos. Nas suas pesquisas, em 1898 sugeriu que o átomo deveria ser uma pequena esfera de massa positiva com elétrons de carga negativa incrustados na massa dessa esfera. Foi o descobridor da partícula negativa do átomo o elétron, chegou a admitir a divisibilidade da partícula atômica.
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O Átomo de Rutherford – Modelo do Sistema Solar
O físico Ernest Rutherford nasceu em Spring Grove no ano de 1871, na Nova Zelândia e faleceu na cidade de Cambridge no ano de 1937. Suas experiências serviram para determinar o modelo do sistema solar para o átomo. O sol seria o núcleo atômico carregado positivamente (prótons) e os planetas em suas órbitas seriam os elétrons de carga negativa circulando nos seus orbitais distantes do núcleo.
Nas suas atividades científicas pesquisou a radiatividade e descobriu os raios alfa, beta e gama.
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Bhor as Órbitas Circulares dos Elétrons e as Camadas Eletrônicas
Niels Bhor nasceu na Dinamarca, (kǿbenhanvn) Copenhague no ano de 1885, e faleceu no ano de 1962 em Copenhague. Postulou que o núcleo do átomo era positivo devido aos prótons e que os elétrons de carga negativa, circulavam nas suas mesmas órbitas circulares em torno de um núcleo pequeno. Ele organizou os orbitais em 7 níveis, ou a formação de até 7 camadas em torno do núcleo atômico que receberam as letras K; L; M; N; O; P; Q.
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www.portalsaofrancisco.com.br/…bohr/modelo-atomico-de-bohr-1.php
A Produção da Luz
A Luz é uma radiação eletromagnética em forma de onda com a faixa de freqüência de 7,5 x 10¹4 a 4,0 x 10¹4 hertz por segundo. Segunda lei de Bohr idealizou a produção da luz da seguinte forma O elétron em seu orbital em torno do núcleo recebe um quanta de energia., este salta de um orbital externo para um orbital interno absorve energia. Cessando o pulso de energia o elétron que está no orbital interno, volta para o seu orbital de origem emitindo um fóton (luz). Obs: o salto do elétron para a órbita interna pode ser de 1 ou mais orbitais, depende da energia aplicada sobre o elétron. Por exemplo: o elétron está no orbital 4, recebe energia vai para o orbital interno 2. Voltando para o seu orbital original 4, libera luz de cor correspondente a energia liberada (depende ainda do elemento químico usado para a cor da luz correspondente).
Diferentes Elementos Químicos, Cores Diferentes
O elemento químico argônio, pertencente ao grupo dos gases nobres, na forma de gás argônio, produz a luz azul esverdeada, é um exemplo de uma substância formado apenas por um elemento químico ou um único átomo individualmente, portanto esse gás não é formado por moléculas e sim por átomos individuais. O elemento químico neônio, pertencente aos gases nobres, se encontra naturalmente na forma de gás neônio, são átomos individuais que produzem a luz de neon de cor avermelhada.
O elemento químico sódio produz a cor amarela. Observa-se isso experimentalmente quando colocamos uma solução de cloreto de sódio para ser queimada numa chama, o que produz a cor respectiva.
O elemento químico potássio produz a luz de coloração violeta.
O elemento químico cálcio produz a luz de cor vermelho tijolo.
O elemento químico estrôncio, na forma de sal de estrôncio, ao ser queimado, produz a luz de cor vermelho-carmim. Está presente em fogos de artifício.
O elemento químico bário, quando queimado produz a luz de cor verde.
O elemento químico cobre na forma de sais de cobre ao ser queimado produz a luz de cor azul-esverdeada intensa.
o elemento químico césio produz a luz de cor azul-clara. Não esquecer que o césio é radioativo e emite partículas beta e principalmente a radiação gama é muito penetrante e contaminante nos tecidos biológicos.
O elemento químico Arsênio produz a cor da luz azul ao ser queimado.
O elemento químico magnésio ao ser queimado produz a cor da luz branco brilhante.
O elemento químico cálcio produz a cor laranja, é utilizado em fogos de artifício.
O elemento químico ferro utilizado em fogos de artifício produz a luz dourada.
Nos fogos de artifício as cores depende do elemento químico utilizado.
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Sommerfeld e orbitais de trajetórias diferentes
Arnold Sommerfeld – físico nasceu em Konigsberg cidade da Prússia e faleceu em 1951. Em seus trabalhos científicos concluiu que os elétrons em um mesmo nível de camada podem fazer trajetórias diferentes nos seus orbitais, criando assim orbitais deferentes. Por exemplo: o orbital “s” tem a forma circular, o “p” tem a forma helicoidal e assim por diante.
Chadwick – Um Núcleo Com Nêutrons
Chadwick – físico britânico nasceu no ano de 1891 em Cheshire e faleceu em Cambridge no ano de 1974. Descobriu a partícula neutra do núcleo do átomo o nêutron. Juntamente com Rutherford produziu a desintegração de vários elementos químicos com partículas alfa. A partir dessas experiências percebeu que partículas positivas eram atraídas para o lado negativo o cátodo e as partículas negativas para o lado positivo o ânodo e outras partículas não eram atraídas por nenhuma dessas forças atrativas. Concluiu então que havia uma partícula neutra.
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O Átomo Atual
O átomo atual é um intrincado de partículas e sub-partículas de cargas negativas e positivas em números iguais, ambas neutralizando a sua eletricidade. Igualmente aos modelos apresentados anteriormente, no seu núcleo estão os prótons formados pelas sub-partículas up e down e os nêutrons com suas duas sub-partículas up e down. Mais externamente encontram-se os elétrons.
Questionário
1) O formulador da teoria de que toda a matéria que existe é formada por átomos, que seriam partículas extremamente pequenas, esféricas, maciças, homogêneas, indivisíveis, indestrutíveis e sem carga elétrica, formando compostos a partir da combinação de dois ou mais átomos foi:
- a) Arnold Sommerfeld por volta de 1919.
b) Joseph John Thomson por volta do ano de1898.
c) Ernest Rutherford por volta do ano de 1914.
d) Niels Bhor por volta do ano de 1915.
e) John Dalton por volta do ano de 1803.
2) Com suas experiências realizadas com o tubo de raios catódicos, foi o descobridor da partícula de carga negativa do átomo, também foi o inventor do espectrógrafo de massa que possibilitava medir as massas dos átomos, elaborou a teoria de que o átomo deveria ser uma pequena esfera de massa positiva, com elétrons de carga negativa incrustados ou dispersos na massa dessa esfera formando a partícula, que poderia também sofrer divisão foi:
- a) Arnold Sommerfeld por volta do ano de 1919.
b) Joseph John Thomson por volta do ano de 1898.
c) Ernest Rutherford por volta do ano de 1914.
d) Niels Bhor por volta do ano de 1915.
e) John Dalton por volta do ano de 1803.
3) O pesquisador que determinou o átomo segundo o modelo do sistema solar, na qual o sol no centro seria a representação do núcleo do átomo carregado positivamente e o planetas em suas órbitas representariam os elétrons de carga negativa nos seus orbitais circulares distantes do núcleo separados por espaços vazios, foi:
- a) James Chadwick em 1932.
b) Hans Geiger em 1933.
c) Robert Oppenheimer em 1934.
d) Ernest Rutherford em 1919.
e) Frederick Soddy em 1914.
4) A produção da luz é o fenômeno que ocorre quando o átomo recebe energia elétrica, térmica, luminosa etc, e o seu elétron localizado no seu orbital sofre:
- a) um desarranjo exterior e salta para uma camada mais próxima do núcleo. Cessando essa energia sobre o átomo, o elétron se fixa nesse orbital interno liberando o fóton ou luz.
b) um rearranjo em seu exterior e salta para um nível externo ou mais distante do núcleo. Cessando essa energia sobre o elétron do orbital externo, este volta para o interno liberando o fóton ou luz.
c) exterior salta para o nível interno ou mais próximo do núcleo. Cessando essa energia sobre o átomo, o elétron do orbital interno, volta para o externo liberando o fóton ou luz de diferentes comprimentos de ondas produzindo as cores.
d) transição eletrônica do elétron, que do nível exterior salta para o nível interno ou mais próximo do núcleo. Cessando essa energia sobre o elétron do orbital interno, este volta para o externo liberando os raios de luz infravermelha.
e) transição eletrônica, nesse caso, o elétron do nível exterior salta para um nível interno ou mais próximo do núcleo. Cessando esse energia sobre o átomo, o elétron do orbital interno volta para o externo liberando o fóton ou luz.
5) Nos seus experimentos Rutherford determinou a existência de uma região que contém carga elétrica positiva. - a) Essa região está no centro do átomo onde forma o seu núcleo onde há grandes espaços vazios, aí estão localizadas as partículas de carga positiva do átomo.
b) Essa região está no centro do átomo onde forma o seu núcleo que é denso e pequeno, aí estão localizadas as partículas de carga positiva do átomo.
c) Essa região está na eletrosfera do átomo, onde forma o seu núcleo que é denso e pequeno, aí estão localizadas as partículas de carga positiva e negativa átomo.
d) Essa região está no centro do átomo onde forma o seu núcleo que é vazio e pequeno, aí estão localizadas as partículas de carga negativa do átomo.
e) Essa região está no centro do átomo onde forma ao sua eletrosfera que é densa e pequena, aí estão localizadas as partículas de carga positiva do átomo.
Unidade1‒A natureza elétricada matéria,o átomo e a energia atômica 9
Tema 1 − A eletricidade e o modelo atômicodeThomson…………………………………………………. 9
Tema 2 − A descoberta do núcleo e o modelo atômicodeRutherford……………………………….. 17
Tema 3 − Radiações, núcleo atômico eenergianuclear…………………………………………………… 26
Unidade2‒Oátomo,asligaçõesquímicaseaspropriedadesquímicas…………………………………… 40
Tema 1 − O modelo atômico de Bohr e asligaçõesquímicas…………………………………………….. 40
Tema 2 − As propriedades e a estrutura dassubstânciasmoleculares………………………………… 62
Unidade3‒OcorrênciadeáguanoplanetaTerra……………………………………………………………… 71
Tema 1 − Água, um bem que precisaserpreservado……………………………………………………… 71
Tema 2 − Poluição e tratamentodaágua…………………………………………………………………….. 79
Tema 3 − A água é o nosso principalsolvente……………………………………………………………… 86
Unidade4‒Osmetais,osácidos,asbaseseossais………………………………………………………….. 101
Tema 1 − Os ácidos, as bases, os sais eosóxidos………………………………………………………… 101
Tema 2 − Os metais: sua importância econômica e comosãoobtidos……………………………… 114
Tema 3 − A energia elétrica e as reaçõesdeoxirredução……………………………………………….. 128