2º Período

Estrutura Atómica

Evolução do modelo da átomo

O filosofo grego Demócrito introduziu, no século V a.C, o conceito de átomo como unidade indivisível da matéria e, embora hoje se saiba que os atomos não são indivisiveis, continua válido o principio que estes são unidades elementares da matéria.

A matéria é constituida por atomos que podem ligar-se entre si para formar as moléculas, dando origem à grande diversidade de substância que nos rodeiam.

Como resultado de novas descobertas cientificas, o modelo do atomo foi sofrendo evolução ao longo do tempo , até ao modelo atual.

Modelo de Dalton

Modelo de Thomson

Modelo de Bohr

Modelo Atual

Modelos:

1º - Dalton admitiu que a matéria era constituída por pequenas esferas maciças indivisiveis os atomos.

2º- Thomson admitiu que o atomo é constituido por uma esfera de carga eletrica positiva, na qual estão imersos os eletrões com carga elétrica negativa. 

3º - Bohr admitiu que o atomo é constituido por um nucleo, tal como no modelo de Rutherford (não referido anteriormente), mas em que os eletrões se movem em orbitras circulares em torno no nucleo, correspondendo a cada uma delas um nivel de energia. 

4º - No modelo atual os cientistas abandonaram a idea de que o eletrão  descrevia uma trajetoria definida em torno do nucleo e passaram a admitir que existem regiões de espaço onde há maior probabilidade de encontrar os electrões, designadas orbitais.

Constituição do átomo

Os átomos são constituidos por particulas subatómicas - protões (com carga +), neutrões (neutros) e electrões (carga -). Possuem um nucleo, constituido por protões e neutrões, que se denominam nucleões. Em torno do nucleo movimentam-se os eletrões.

O átomo é formado por particulas com carga eletrica, é neutro, já que o numero de neutrões é igual ao numero de protões.

A carga do nucleo designa-se por carga nuclear e é igual à de todos os protões que existem no núcleo.

Características das Partículas Subatómicas
PARTICULA	SÍMBOLO	CARGA RELATIVA	MASSA RELATIVA
Protão	p	+1	1
Neutrão	n	0	1
Eletrão	e	+1	1/1840

Número atómico e número de massa
Cada elemento quimico é caracterizado pelo seu numero atómico, que se representa por Z e que indica o numero de protões existentes no nucleo do átomo.
Designa-se por elemento quimico o conjunto de atomos que se possuem o mesmo número atomico. Assim, átomos do mesmo elemento possuem o mesmo número atómico(Z). O número atómico determina as propriedades quimicas do elemento.
Há ainda a considerar o número de massa, que se representa por A e que indica o número de particulas que constituem o núcleo- o número de protões e de neutrões.

Representação Simbólica de um Elemento

Calculo do nº de neutrões = A-Z

Isótopos são átomos que possuem o mesmo número atómico mas diferente número de massa, isto é, diferente número de neutrões. Por exemplo, o oxigénio, além do atomo acima citado, que é o mais abundante na Natureza, possui mais dois isótopos com números de massa 17 e 18, respectivamente.

Distribuição eletrónica

Os eletrões movimentam-se em torno do núcleo dos átomos, encontrando-se com maior probabilidade em determinadas zonas. De acordo com as regras da Fisica Quântica, os eletrões distribuem-se por niveis de energia, de acordo com as seguintes regras:

Regra 1 - Cada nível só pode conter um numero maximo de eletrões dado pela expressão 2xn2, onde n representao nivel de energia. 

Regra 2 - O último nivel de energia pode conter, no maximo, oito eletrões, excepto quando corresponde ao primeiro nivel de energia que só pode conter, no maximo, dois eletrões.

Os eletrões que ocupam o nivel de energia mais externo designam-se eletrões de valência.

Propriedade dos materiais e Tabela Periódica dos elementos


A marioria dos materias que utilizamos no nosso quotidiano são misturas. No entanto, também existem materiais que são substâncias puras. As substâncias puras possuem propriedades fisicas caracteristicas como:

• Ponto de fusão
• Ponto de Ebulição
• ect

As moléculas que constituem as substâncias contêm átomos que podem ser da mesma espécie ou de espécies diferentes. Quando as substâncias se transformam, através das reações químicas, para originar novos produtos, apenas os átomos dos elementos que as constituem permanecem invariaveis.


Cada elemento quimico é carcterizado por um nome e cada um foi atribuido um simbolo, formado por uma ou duas letras. Por exemplo, o simbolo do elemento carbono é C e do elemento Cloro é Cl.


A grande diversividade de elmentos quimicos levou à sua organização de acordo com as suas propriedades fisicas e quimicas - Tabela Periodica. Esta tabela veio sofrendo alterações nos ultimos tempos, tendo sido proposta inicialmente por Mendeleev.

Dimitri Mendeleev

Tabela Periodica dos Elementos Quimicos

Distribuição


Os elementos estão dispostos por ordem crescente do seu nº atómico(nº de protões9. O hidrogénio é o primeiro da Tabela Periodica com nº atomico 1. Assim, seguindo a linha horizontal, o nº atómico de cada elemento aumenta uma unidade.
As linhas (horizontal) são os Periodos-7
As colunas são os Grupos-18
Na tabela periodica, os metais estão colocados á esquerda e os não-metias á direita entre estes estão elemntos designados por semi-metais.

Forças e Movimento



Repouso e Movimento

 

O movimento de um corpo tem um significado relativo, isto é, depende do sistema que utiliza como referencial. Por exemplo, um passageiro que viaje num comboio esta em repouso em relação á pessoa que esta a seu lado mas em movimento a uma arvore que esteja fora do autocarro.

Repouso – Um corpo está em repouso quando a sua posição se mantém, ao longo do tempo, relativamente ao referencial escolhido.

Movimento – Um corpo está em moimento quando a sua posição varia ao longo do tempo em relação ao referencial escolhido.

 

Trajétoria

Trajétoria é a linha descrita por um corpo durante o seu movimento. Assim, os movimentos podem classificar-seem:

• Rectilinias

• Curvilinas

 

Distância e Deslocamento

Distância é uma grandeza escalar que se refere ao caminho percorrido por um corpo durante o seu movimento – comprimento do trajecto seguido por um corpo.

Deslocamento é uma grandeza vectorial que se refere à mudança de posição de um corpo durante o seu movimento – comprimento da linha recta que liga a posição inicial à posição final.

 

 

Rapidez Instantânea e Média

 

Rapidez instantânea é a rapidez de um corpo num determinado instante. É avaliada, por exemplo, num carro, pelo velocímetro.

Rapidez média é o valor médio da rapidez, num determinado instante. É avaliada através da seguinte expressão:  rm = d/t

Unidade de medida (S.I) – m/s  

Rapidez e Velocidade

 

Rapidez é uma grandeza escalar que dá informação sobre a taxa de variação da distância com o tempo e é determinada pelo quociente entre a distância percorrida e o tempo gasto a percorrê-la.

Velocidade é uma grandeza vectorial que dá informação sobre a taxa de variação do deslocamento com o tempo, e que se refere ao modo como um corpo muda a sua posição, isto é, fornece sobre a direcção, o sentido e o valor da velocidade.

Média	Instantanea
Valor médio de rapidez rm = d          t	Instante Velocimetro

Adição de Velocidades

Quando os corpos se movem através de um meio que também está em movimento, calcula-se a Fr.

O mesmo sentido da velocidade	Sentido contrario ao da velocidade	Uma direcção perpendicular
O valor da velocidade resultante será dado pela soma do valor das duas velocidades	O valor da velocidade resultante será  dado pela diferença do valor das duas velocidades	O valor da velocidade resultante será calculado utilizando o Teorema de Pitágoras

Aceleração

Aceleração é uma grandeza vectorial que indica o modo como varia ao longo do tempo, podendo esta diminuir ou aumentar.

   Em  movimento rectilíneo a aceleração varia quando o corpo aumenta ou diminui o valor da sua velocidade:

Quando o valor da velocidade do corpo diminui trata-se de uma Aceleração Negativa.

Quando o valor da velocidade do corpo aumenta trata-se de ma Aceleração Positiva.

Quando Rectilíneo calcula-se através de: por: m/s²

am = Δv/Δt      (=)      Δv = vf – vi      (=)      Δt = tf - ti

Movimentos Retilíneos

Movimento retilínio uniforme é um movimento cuja trajétoria é retilínea e em que o corpo percorre espaços iguais nos mesmos intervalos. 

 

Variação da posição com o tempo para movimento uniforme	Variação da velocidade com o tempo para movimento uniforme	Variação da aceleração com o tempo para o movimento uniforme
A distância percorrida é proporcional ao intervalo de tempo	O valor de velocidade é constante	O  valor de acelaração é nula nula

 

Movimento retilíneo variado – é um movimento em que o valor da velocidade do corpo aumenta ou diminui a mesma quantidade em unidade de tempo.

Características do Movimento Uniforme Variado

•  A variação do valor da velocidade é directamente proporcional ao intervalo de tempo, logo o valor da aceleração é sempre constante.
• No movimento uniformemente acelerado, os vectores velocidade aceleração  possuem a mesma direcção e sentido.
• No movimento uniformemente retardado, os vectores velocidade e aceleração possuem a mesma direção e sentidos diferentes.

Força

Força é toda a causa capaz de alterar o estado de repouso ou de movimento de um corpo ou de lhe causar deformação. As forças resultam de interacções entre os corpos, que podem ser de contacto ou de acção á distância como, por exemplo, forças gravíticas ou magnéticas.

Calculo da Forças Resultantes

A resultante das forças aplicadas num corpo é um vector cuja intensidade, direcção e sentido resultam das intensidades das forças componentes.

Forças com a mesma direção e o mesmo sentido

      A resultante das forças tem a mesma direção e o mesmo sentido das forças componentes, F1 e F2 e a sua intensidade é igual á soma da intensidade de cada uma das forças componentes.

Forças com a mesma direção e sentidos  diferentes

      A resultante das forças tem o mesmo sentido de maior intensidade e a intendade da resultante das forças é igual à difereça de intensidade das suas compunentes F1 eF2.

Forças perpendiculares entre si

   A resultante de forças , cujas componentes fazem entre si um angulo com amplitude de 90º é representada em intensidade, direcção e sentido pela diagonal do rectângulo construido sobre os vectores que representam as duas forças, F1 e F2, que o compõem. A intensidade da resultante das forças é calculada com o Teorema de Pitaguras.

leis de newton

Leis de Newton

Lei da Inercia ou 1ª Lei de Newton

      Quando, por exemplo, um carro trava bruscamente os passageiros são projectados para a frente, tendedo a manter o movimento que pussuiam antes.

      Quando o carro arranca, os passageiros são empurrados para trás, tendendo a manter a posição de repouso que pussuiam antes do carro arrancar.

      Estas situações são exemplos de uma das propriedades caracteristicas dos corpos – inércia- é a resistencia que um corpo á alteração do seu estado, quer de repouso, quer de movimento, a inércia é tanto maior quanto maior for a massa do corpo.

Lei Fundamental do Movimento 2ª Lei da Newton

      A aceleração adequirida por um corpo é dirctamente propocional á intensidade da resultante das forças que atuam sobre o corpo, tem direção e sentido da resultante de forças e é inversamente proporcional á sua massa.

   

   Expressa-se pela equação:

   Fr=mxa

   No S.I, a massa é expressa em quilogramas (kg), a aceleração em metro por segundo (m/s₂) e a intensidade da resultante das forças em (N).

Lei da Ação-Reação

Quando dois objectos interatuam, existe um par de forças com a mesma intensidade, a mesma direção mas sentidos opostos.

   As forças acção reação possuem as seguintes caracteristicas:

•A mesma linha de ação

•Sentidos opstos

•A mesma intensidade

•São aplicadas em corpos diferentes

Atrito

   Ao empurrar uma caixa sobre uma supreficie horizontal, a resistencia ao movimento é devida á existencia de uma força que possui a mesma direcção e sentidos opstos – força do atrito estático

    Quando a intensidade da força aplicada iguala a força de atrito, a caixa inicia o movimento, no entanto, a força de atrito continua a existir, pois se deixar de ser aplicada a força, a caixa pára. Esta força que existe durante o movimento designa-se – força de atrito cinético.

Momento de uma força em relação a um eixo

Para abrir uma porta terá de ser realizado um movimento em torno de eixo de rotação (dobradiças).

   Se for aplicada uma força cuja direção é paralela ao eixo de rotação a porta permanecerá imóvel.

   Se for aplicada uma força cuja direção é paralela ao eixo de rotação, a porta permanecerá imovel.

   Se for alicada uma força perpendicular ao eixo de rotação da porta a porta rodará e essa rotação será tanto mais facil quanto maior for a distancia do ponto de aplicação da força ao eixo de rotação. Assim, a rotação conseguida com o ponto mais perto do eixo de rotação é menor do que a do ponto mais longe.

Princípio de Arquimedes

Todo o corpo sólido mergulhado num fluido fica sujeito a uma força de impulsão cuja intensidade é igual ao peso do volume do fluido deslocado pelo corpo e com sentido oposto ao corpo.

 

Impulsão=peso do volume de fluido descolado

   Impulsão=peso real – peso aparente

   em que:

   Peso real é peso de um corpo no ar

   Peso aparente é o peso de um corpo quando mergulhado num liquido.

    Um corpo colocado num liquido fica sujeito á ação de duas forças com direção vertical e sentidos opostos – o peso(P) e a impulsão(I).