Grade 7
  1. Introdução à Química  1.1. O que é Química?  1.2. Importância da química na vida cotidiana  1.3. Ramos da química  1.4. Método Científico na Química  1.5. Regras e Precauções de Segurança no Laboratório  1.6. Equipamentos de Laboratório Comuns e Seus Usos  1.7. Unidades de medida em química
  2. Matéria e suas propriedades  2.1. Definição de Matéria  2.2. Classificação da matéria  2.3. Propriedades da matéria  2.3.1. Propriedades físicas  2.3.2. Propriedades químicas  2.4. Estados da matéria  2.4.1. Estado sólido  2.4.2. Estado líquido  2.4.3. Estado gasoso  2.4.4. Plasma e Condensados de Bose–Einstein  2.5. Mudanças nos estados da matéria  2.5.1. Fusão e congelamento  2.5.2. Evaporação e Condensação  2.5.3. Sublimação e deposição  2.6. Densidade e suas aplicações  2.7. Difusão e sua importância
  3. Elementos, Compostos e Misturas  3.1. Definição do elemento  3.2. Classificação dos elementos  3.3. Metais, Não-metais e Metalóides  3.4. Gases nobres e suas propriedades  3.5. Introdução à Tabela Periódica  3.6. Definição de Composto  3.7. Propriedades dos Compostos  3.8. Introdução às Fórmulas Químicas  3.9. Definição de Mistura  3.10. Tipos de misturas  3.10.1. Mistura homogênea  3.10.2. Misturas heterogêneas  3.11. Diferença Entre Compostos e Misturas  3.12. Soluções, Coloides e Suspensões
  4. Separação de misturas  4.1. Necessidade de separação de misturas  4.2. Métodos de separação  4.2.1. Filtração  4.2.2. Sedimentação e decantação  4.2.3. Evaporação  4.2.4. Cristalização  4.2.5. Destilação  4.2.6. Cromatografia  4.2.7. Separação Magnética  4.2.8. Centrifugação
  5. Estrutura Atômica  5.1. Introdução aos Átomos  5.2. Estrutura do átomo  5.2.1. Núcleo e nuvem eletrônica  5.3. Partículas subatômicas  5.3.1. Protão  5.3.2. Nêutron  5.3.3. Elétrons  5.4. Número atômico e número de massa  5.5. Isótopos e seus usos  5.6. Íons e formação de íons
  6. Tabela periódica  6.1. Introdução à Tabela Periódica  6.2. Grupos e períodos  6.3. Tendências na Tabela Periódica  6.3.1. Tamanho Atômico  6.3.2. Caracter metálico e não metálico  6.3.3. Eletronegatividade  6.3.4. Reatividade dos elementos  6.4. Metais alcalinos e suas propriedades
  7. Ligação química  7.1. Por que os átomos formam ligações?  7.2. Tipos de ligações químicas  7.2.1. Ligação iônica  7.2.2. Ligação covalente  7.2.3. Ligação Metálica  7.3. Propriedades dos Compostos Iônicos e Covalentes  7.4. Forças intermoleculares
  8. Reações Químicas  8.1. Introdução às Reações Químicas  8.2. Sinais de uma reação química  8.3. Tipos de Reações Químicas  8.3.1. Reações de Combinação  8.3.2. Reações de decomposição  8.3.3. Reações de Deslocamento  8.3.4. Reações de dupla substituição  8.3.5. Reações de combustão  8.4. Lei da conservação da massa  8.5. Balanceamento de equações químicas simples
  9. Ácidos, Bases e Sais  9.1. Definição de Ácido e Base  9.2. Propriedades dos Ácidos  9.3. Propriedades das bases  9.4. Escala de pH e Indicadores  9.5. Reações de neutralização  9.6. Ácidos e Bases Comuns na Vida Cotidiana  9.7. Preparação e uso de sais  9.8. Ácidos e bases fortes e fracas
  10. Soluções e Solubilidade  10.1. Definição de Solução  10.2. Componentes da solução  10.2.1. Solução  10.2.2. soluto  10.3. Fatores que Afetam a Solubilidade  10.4. Concentration of solutions  10.5. Soluções saturadas e insaturadas  10.6. Coloides e suspensões  10.7. Curva de solubilidade e sua interpretação
  11. Ar e atmosfera  11.1. Composição do ar  11.2. Propriedades dos gases no ar  11.3. Importância do Oxigênio e do Dióxido de Carbono  11.4. Poluição do ar e seus efeitos  11.5. Efeito estufa e aquecimento global  11.6. Maneiras de reduzir a poluição do ar  11.7. Camada de ozônio e sua importância
  12. Água e sua importância  12.1. Propriedades da Água  12.2. A água como solvente universal  12.3. Importância da água para a vida  12.4. Poluição da água e seus efeitos  12.5. Purificação da Água  12.5.1. Filtração  12.5.2. ferver  12.5.3. Cloração na purificação da água  12.5.4. osmose reversa  12.6. Água dura e água macia  12.7. Ciclo da água e sua importância
  13. Combustíveis e energia  13.1. Tipos de combustíveis  13.1.1. Combustíveis fósseis  13.1.2. Fontes de energia renovável  13.2. Combustão e liberação de energia  13.3. Aquecimento global e seus efeitos  13.4. Fontes alternativas de energia  13.5. Maneiras de conservar energia
  14. Metais e Não-metais  14.1. Propriedades físicas e químicas dos metais  14.2. Propriedades Físicas e Químicas dos Não-Metais  14.3. Diferença Entre Metais e Não-Metais  14.4. Usos de metais e não metais  14.5. Corrosão dos metais e sua prevenção  14.6. Ligas e sua importância
  15. Plásticos e polímeros  15.1. Polímeros naturais e sintéticos  15.2. Propriedades do plástico  15.3. Plásticos Biodegradáveis e Não Biodegradáveis  15.4. Impacto ambiental do plástico  15.5. Reciclagem e gestão de resíduos em plásticos e polímeros  15.6. Usos Diários de Polímeros
  16. Introdução à Química Orgânica  16.1. Definições básicas de química orgânica  16.2. Compostos de Carbono na Vida Diária  16.3. Hidrocarbonetos  16.4. Grupos funcionais simples (álcoois e ácidos carboxílicos)  16.5. Importância dos compostos orgânicos na indústria

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Estrutura do átomo


O átomo é a unidade básica da matéria, composta por um núcleo central denso, cercado por uma nuvem de elétrons carregados negativamente. O átomo é a menor unidade da matéria comum que compõe um elemento químico. Todo sólido, líquido, gás, e plasma é composto de átomos neutros ou ionizados. Abaixo está uma representação simples de uma estrutura atômica com seus componentes através de um diagrama.

Núcleo
(próton+nêutron)

Os átomos são compostos principalmente por três tipos de partículas:

  • Prótons: Estas são partículas carregadas positivamente que residem no núcleo de um átomo. Cada próton tem uma carga de +1. O número de prótons determina o elemento. Por exemplo, hidrogênio tem 1 próton, carbono tem 6, etc.
  • Nêutrons: Estas partículas não têm carga (neutras) e também estão localizadas no núcleo do átomo. Átomos do mesmo elemento podem ter diferentes números de nêutrons, formando diferentes isótopos. Embora nêutrons não afetem a carga, eles aumentam a massa do átomo.
  • Elétrons: Elétrons são partículas carregadas negativamente (-1) localizadas na nuvem eletrônica ao redor do núcleo. Eles estão em constante movimento ao redor do núcleo. Sua disposição em diferentes níveis de energia (ou camadas) determina como os átomos se ligam entre si.

A estrutura de um átomo pode ser vista como um sistema solar em miniatura, onde o núcleo é como o sol, e os elétrons são como os planetas orbitando ao seu redor.

Prótons, nêutrons e elétrons

Próton

Vamos aprofundar nosso olhar sobre os prótons. Como o número atômico define um elemento, ele é tipicamente igual ao número de prótons encontrados no núcleo. Por exemplo, cálcio tem um número atômico de 20, o que significa que tem 20 prótons.

Nêutron

Nêutrons são semelhantes aos prótons, mas não possuem carga elétrica. Eles são importantes para fornecer o peso que compõe a massa geral de um átomo. Isótopos de um elemento diferem devido a diferenças no número de nêutrons que possuem. Por exemplo, carbono-12 e carbono-14 são ambos isótopos de carbono, mas diferem em seu número de nêutrons.

Elétrons

Os elétrons desempenham um papel vital nas reações químicas e ligações, apesar de sua pequena massa em relação aos prótons e nêutrons. Eles vivem em nuvens eletrônicas ao redor do núcleo, movendo-se constantemente e ocupando diferentes níveis de energia. O comportamento dos elétrons é descrito pela mecânica quântica, que indica a probabilidade de encontrar um elétron em qualquer região particular.

Centro

O núcleo é o coração do átomo, contendo quase toda a massa do átomo. Ele contém tanto prótons quanto nêutrons. As forças que mantêm o núcleo unido são chamadas de forças nucleares, que são muito mais poderosas do que as forças eletromagnéticas que repelem os prótons devido à sua carga positiva. Esta força incrível assegura que o núcleo permaneça intacto.

Nuvem eletrônica

Elétrons existem neste vasto espaço ao redor do núcleo. Eles não estão fixos em órbitas como os planetas em nosso sistema solar, mas sim em regiões de probabilidade chamadas orbitais. Essas regiões indicam onde o elétron provavelmente será encontrado.

Configuração eletrônica

Os elétrons residem em diferentes camadas ao redor do núcleo, ocupando níveis com base em sua energia. Essas camadas são rotuladas K, L, M, N, etc., com a camada K sendo a mais próxima do núcleo.

1ª camada (K) pode conter até 2 elétrons. 2ª camada (L) pode conter até 8 elétrons. 3ª camada (M) pode conter até 18 elétrons. 4ª camada (N) pode conter até 32 elétrons.

Compreender a configuração eletrônica de um elemento revela como ele interage e se liga com outros elementos. Por exemplo, o sódio (Na) com número atômico 11 teria sua configuração eletrônica disposta como 2, 8, 1 nas camadas K, L, e M, respectivamente.

Elétrons de valência

A camada mais externa de um átomo é importante para sua reatividade e capacidade de se ligar com outros átomos. Os elétrons nesta camada são chamados de elétrons de valência. Os átomos buscam estabilidade preenchendo sua camada externa, muitas vezes alcançando isso ao ganhar, perder ou compartilhar elétrons com outros átomos. Por exemplo, o sódio, que tem um elétron em sua camada externa, perde esse elétron para alcançar estabilidade.

Tabela periódica e estrutura atômica

A tabela periódica serve como um mapa que exibe todos os elementos conhecidos de uma forma sistemática. Ela revela informações importantes sobre cada elemento, como seu número atômico, que indica o número de prótons e, assim, define a identidade do elemento. A tabela também organiza elementos com base em sua configuração eletrônica e propriedades compartilhadas, como reatividade.

Matéria e seus estados

Toda a matéria física ao nosso redor, o ambiente e até mesmo nossos corpos são feitos de átomos, que formam diferentes estados da matéria: sólido, líquido, gás e plasma. Sempre que observamos uma mudança entre esses estados, por exemplo, derretimento, congelamento ou evaporação, a estrutura atômica subjacente permanece, os átomos simplesmente se rearranjam ou se movem de forma diferente.

Fórmulas químicas: Visualizando átomos

Na química, os átomos são frequentemente representados por símbolos, usando fórmulas que mostram suas interações. Por exemplo, uma molécula de água é representada como:

H2O

Esta fórmula simples indica que a água é composta por dois átomos de hidrogênio ligados a um átomo de oxigênio. Após uma análise mais aprofundada da molécula de água, pode-se apreciar suas propriedades únicas, como seu estado à temperatura ambiente, sua capacidade de dissolver substâncias e seu papel na vida na Terra. Cada propriedade está relacionada à composição e estrutura dos átomos da molécula de água.

Conclusão

Compreender a estrutura do átomo estabelece uma base para explorar conceitos mais complexos em química e física. Os prótons, nêutrons e elétrons de um átomo governam não apenas a identidade de um elemento, mas também seu comportamento químico e interações com outros elementos. Esse conhecimento fornece insights essenciais sobre a diversidade da matéria e os processos dentro do nosso universo observável. Entender a estrutura atômica, portanto, desvenda os princípios fundamentais que governam a matéria, a vida e o próprio universo.


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