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Introdução à Química
A química é um ramo da ciência que estuda as propriedades, a estrutura e as mudanças da matéria. Ela nos oferece uma compreensão dos blocos de construção do universo e de como eles se juntam para formar as substâncias que vemos todos os dias. A química é frequentemente chamada de "ciência central" porque conecta outras ciências, como a física, a biologia e a ciência ambiental.
O que é a matéria?
Matéria é tudo o que tem massa e ocupa espaço. Tudo ao nosso redor é feito de matéria, desde o ar que respiramos, a água que bebemos, até mesmo nossos próprios corpos. A matéria pode existir em diferentes estados, principalmente sólido, líquido e gasoso. Vamos dar uma olhada mais de perto nesses estados.
Estados da matéria
Sólidos: Sólidos têm forma e volume definidos. As partículas em um sólido estão fortemente unidas e não podem se mover livremente. É por isso que os sólidos mantêm sua forma. Exemplos de sólidos são gelo, madeira e metal.
Fluidos: Fluidos têm um volume definido, mas nenhuma forma definida. As partículas em um fluido estão próximas, mas podem mover-se umas às outras, fazendo o fluido fluir e tomar a forma do recipiente. Exemplos de fluidos são água, óleo e suco.
Gases: Gases não têm forma ou volume definidos. As partículas em um gás estão distantes e se movem livremente, expandindo-se para preencher o recipiente. Exemplos de gases incluem ar, hélio e dióxido de carbono.
Elementos e átomos
Tudo no universo é composto por mais de 100 substâncias básicas chamadas elementos. Um elemento é uma substância pura que não pode ser decomposta em outra substância por meios químicos. Cada elemento é composto por partículas minúsculas chamadas átomos.
Estrutura do átomo
Um átomo é a menor unidade de um elemento que retém as propriedades desse elemento. Átomos são compostos por três partículas principais:
- Próton: Prótons são partículas carregadas positivamente localizadas no núcleo do átomo.
- Nêutrons: Nêutrons são partículas neutras que também residem no núcleo.
- Elétrons: Elétrons são partículas carregadas negativamente que orbitam o núcleo.
Cada elemento possui um número específico de prótons, chamado número atômico. Por exemplo, o hidrogênio tem um número atômico de 1, o que significa que cada átomo de hidrogênio possui um próton.
Compostos e misturas
Enquanto que elementos são substâncias puras formadas por apenas um tipo de átomo, compostos são substâncias formadas por dois ou mais tipos diferentes de átomos quimicamente unidos. Misturas são combinações de duas ou mais substâncias que não estão quimicamente unidas.
Exemplos de compostos
Um composto comum é a água (H2O
), que consiste em dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio unidos. Outro exemplo é o dióxido de carbono (CO2
), que é composto por um átomo de carbono e dois átomos de oxigênio.
HHO , O <- água O = C = O <- dióxido de carbono
Exemplos de misturas
Misturas podem ser divididas em dois tipos: homogêneas e heterogêneas. Misturas homogêneas têm uma composição uniforme, enquanto misturas heterogêneas têm partes separadas visíveis. Um exemplo de uma mistura homogênea é a água salgada, onde o sal está distribuído uniformemente na água. Um exemplo de uma mistura heterogênea é uma salada, onde você pode ver os diferentes ingredientes.
Reações químicas
Uma reação química ocorre quando substâncias sofrem mudanças químicas para formar novas substâncias. Durante uma reação química, os átomos nos reagentes rearranjam-se para formar moléculas diferentes nos produtos. Reações químicas podem ser identificadas por mudanças como mudanças de cor, formação de um precipitado, produção de gás ou mudanças de temperatura.
Exemplo de uma reação química
Um exemplo de uma reação química simples é a reação entre vinagre (ácido acético) e bicarbonato de sódio (bicarbonato de sódio). Quando reagem, formam gás carbônico, água e acetato de sódio.
C2H4O2 (aq) + NaHCO3 (s) → CO2 (g) + H2O(l) + NaC2H3O2 (aq)
Tabela periódica
A tabela periódica é um gráfico que organiza todos os elementos conhecidos com base no número atômico, configuração eletrônica e propriedades químicas recorrentes. Os elementos são dispostos em linhas chamadas períodos e colunas chamadas grupos ou famílias. A tabela periódica nos permite encontrar rapidamente informações sobre cada elemento, incluindo seu símbolo químico e massa atômica.
Compreendendo a tabela periódica
Colunas ou grupos na tabela periódica representam elementos com propriedades semelhantes. Por exemplo, o Grupo 1 contém os metais alcalinos, que são muito reativos. O Grupo 18 contém os gases nobres, que são em grande parte inertes.
Linhas ou períodos representam elementos com números atômicos crescentes. À medida que você move da esquerda para a direita em um período, o número atômico aumenta em um.
Química na vida cotidiana
A química desempenha um papel importante em nossas vidas diárias. Está envolvida no cozimento, na limpeza, na medicina e até mesmo em nossas emoções. Quando cozinhamos, ocorrem reações químicas que transformam os ingredientes em comida deliciosa. Medicamentos são desenvolvidos através da química para nos ajudar a permanecer saudáveis. Produtos de limpeza contêm produtos químicos que reagem com sujeira e bactérias para limpar superfícies.
A química também desempenha um papel em nossas emoções. Por exemplo, a sensação de felicidade está associada à liberação de certos produtos químicos em nosso cérebro, como a serotonina e a dopamina.
Resumo
A química é uma parte fascinante e integral do nosso mundo. Ao entender os conceitos básicos de matéria, elementos, compostos, misturas e reações químicas, podemos compreender melhor a complexidade e a maravilha do universo. A tabela periódica serve como uma ferramenta valiosa para organizar e identificar elementos, conectando a química a vários aspectos da vida e outros campos científicos.