Substâncias iónicas

1. Substâncias iónicas

2. Fenómenos eléctricos Para verificares a existência de cargas eléctricas, basta observares alguns fenómenos: Actividade 1: A caneta friccionada • Corta pedacinhos de papel e coloca em cima da mesa. • Fricciona uma caneta nas calças. • Agora tenta apanhar os pedacinhos de papel com a caneta.

3. Actividade 2: O pente que atrai a água O que é preciso • Garrafa de plástico • Agulha • Pente de plástico • Água • Corante

4. O que se faz… • Faz um buraco a meio da garrafa com a ajuda da agulha. (o buraco deve ter um diâmetro pequeno) • Enche a garrafa de água com corante. (a adição do corante é feita para tornar mais fácil a visualização do efeito) • Passa o pente no cabelo várias vezes. • Aproxima devagar o pente do fio de água. (vai aproximando aos poucos e verifica o que acontece ao jacto de água) O que aconteceu ao jacto de água? Porquê?

5. Conclusão O pente de plástico adquire electricidade estática ao pentear o cabelo, ou seja, o pente adquire carga eléctrica negativa. O jacto de água é constituído por moléculas e é muito fino. Este pode ser atraído pela carga eléctrica presente no pente, sofrendo uma alteração de direcção. À medida que vamos repetindo as aproximações do pente ao fio de água, a carga vai gradualmente desaparecendo, sendo o efeito cada vez menor.

6. Conclusão Para explicar estes fenómenos diz-se que os materiais quando friccionados adquirem cargas eléctricas – ficam electrizados. Só há dois tipos de interacção – atracção ou repulsão, logo há dois tipos de cargas eléctricas: • Cargas eléctricas positivas • Cargas eléctricas negativas Cargas eléctricas domesmo sinal repelem-se Cargas eléctricas dosinal contrário atraem-se

7. Constituição do átomo Protões Carga positiva Núcleo carga positiva Neutrões Sem carga Electrões Carga negativa Os átomos são corpúsculos electricamente neutros. As moléculas por serem formadas por átomos também são neutras. número protões = número electrões

8. O que são iões? Os iões são corpúsculos portadores de carga eléctrica que pode ser positiva ou negativa. Os iões com carga eléctrica negativa chamam-se iõesnegativos ou aniões. Os iões com carga eléctrica positiva chamam-se iões positivos ou catiões. Nos iões número protões  número electrões

9. O que são iões? Os iões resultam de átomos ou grupos de átomos que ganham ou perdem electrões. Os iões que resultam de átomos chamam-se iões monoatómicos. Os iões que resultam de grupos de átomos chamam-se iões poliatómicos.

10. Os átomos e os grupos de átomos que ganham electrões originam iões negativos Quando um átomo ganha 1 electrão origina um ião de carga 1- Quando um átomo ganha 2 electrões origina um ião de carga 2-

11. Os átomos e os grupos de átomos que perdem electrões originam iões positivos Quando um átomo perde1 electrão origina um ião de carga 1+ Quando um átomo perde 2 electrões origina um ião de carga 2+

12. Como se representam simbolicamente os iões • Regras: • Se os iões são positivos, coloca-se o número de cargas positivas em excesso no canto superior direito do símbolo do elemento. O número de cargas positivas indica o número de electrões que o átomo perdeu. • Se os iões são negativos, coloca-se o número de cargas negativas em excesso no canto superior direito do símbolo do elemento. O número de cargas negativas indica o número de electrões que o átomoganhou.

13. Ião Sódio Representação simbólica Na+ Símbolo químico do sódio Carga do ião (a carga é 1+, mas o valor um nunca se escreve) Na+ representa um ião monoatómico positivo (carga 1+) O ião sódio resulta de um átomo de sódio que perdeu um electrão.

14. Ião ferro (III) Representação simbólica Fe3+ Símbolo químico do ferro Carga do ião Fe3+ representa um ião monoatómico positivo (carga 3+) O ião ferro (III) resulta de um átomo de ferro que perdeu três electrões.

15. Ião cloreto Representação simbólica Cl- Símbolo químico do cloro Carga do ião (a carga é 1-, mas o valor um nunca se escreve) Cl- representa um ião monoatómico negativo (carga 1-) O ião cloreto resulta de um átomo de cloro que ganhou um electrão.

16. Ião óxido Representação simbólica O2- Símbolo químico do oxigénio Carga do ião O2- representa um ião monoatómico negativo (carga 2-) O ião óxido resulta de um átomo de oxigénio que ganhou dois electrões.

17. Ião amónio Representação simbólica NH4+ Representação do agregado de átomos Carga do ião NH4+ representa um ião poliatómicos positivo (carga 1+) O ião amónio resulta de um agregado formado por 1 átomo de azoto e 4 átomos de hidrogénio, após perder um electrão.

18. Ião carbonato Representação simbólica CO32- Carga do ião Representação do agregado de átomos CO32- representa um ião poliatómico negativo (carga 2-) O ião carbonato resulta de um agregado formado por 1 átomo de carbono e 3 átomos de oxigénio, após captar dois electrões.

19. Tabela de iões

20. Fórmulas químicas de substâncias iónicas • Regras: • Na fórmula química escreve-se: • Primeiro a representação simbólica do ião positivo (catião) • Segundo a representação simbólica do ião negativo (anião) • O número de cargas positivas tem de ser igual ao número de cargas negativas para que o conjunto seja electricamente neutro. • A leitura do nome da substância começa pelo nome do ião negativo seguindo-se-lhe o nome do ião positivo separados por “de”.

21. Cloreto de sódio Para neutralizar a carga 1+ de um ião positivo é necessária a carga 1- de um ião negativo (+1) + (-1) = 0 Iões sódio Na+ Iões cloreto Cl- Na+ Cl- NaCl A proporção de combinação dos iões no cloreto de sódio é de 1 ião positivo para cada ião negativo: 1 : 1

22. Cloreto de níquel (II) Para neutralizar a carga 2+ de um ião positivo e necessária a carga 2- que corresponde a dois iões negativos 1 x (+2) + 2 x (-1) = 0 Iões níquel Ni2+ Iões cloreto Cl- Ni2+ (Cl-)2 NiCl2 A proporção de combinação dos iões no cloreto de níquel é de 1 ião positivo para 2 iões negativos: 1 : 2

23. Sulfato de Alumínio Para que as cargas se neutralizem temos que combinar a carga 6+, correspondente a dois iões positivos, com a carga 6-, correspondente a três iões negativos. 2 x (+3) +3x (-2)= 0 Iões Alumínio Al3+ Iões sulfato SO42- (Al3+)2(SO42-)3 Al2(SO4)3 A proporção de combinação dos iões no sulfato de alumínio é de 3 iões positivos para 2 iões negativos: 2 : 3

24. Condutibilidade eléctrica Podemos provar a existência de iões através de experiências de condutibilidade eléctrica. Actividade 3: Condutibilidade eléctrica do cloreto de sódio O cloreto de sódio: • no estado sólido, é um mau condutor eléctrico porque não conduz a corrente eléctrica, logo a lâmpada não acende. • em solução aquosa, conduz a corrente eléctrica, logo a lâmpada acende porque os iões do cristal separam-se uns dos outros, sendo atraídos para os respectivos eléctrodos, isto é, os catiões são atraídos para eléctrodo negativo e os aniões para eléctrodo positivo.