Estrutura da Matéria Parte 3(Aula 8) + pouco da 9

Pulando a Aula 7(por hora provavelmente) pois foram exercícios e as respostas foram divulgadas.*

Aula 8 Radiação Eletromagnética,Corpo Negro, Planck.

• A onda eletromagnética fica em fase com um cmapo elétrico(perpendicular em um gráfico).
• Toda carga acelerada irradia ondas eletromagnéticas(O que acontecia com o modelo atômico falho de Rutherford).
• A velocidade da luz é c=3*10⁸m/s
• O Que diferencia os diversos tipos de onda são a frequência e o comprimento de onda.
• Frequência: É bem a frequência ou seja quantas vezes a onda completa um ciclo por segundo. A unidade é HZ que equivale a s^-1 ou Ciclos/Segundo.
• Comprimento de onda:(λ) é a distância entre 2 "Topos" da onda
• Observe a imagem 1 ela nos fornece a equação 1 e equação2.
• Equação 1: E=hf (E=Energia, h=Constante de Planck e F é a frequência)
  
• Equação 2 c=λf(C=velocidade da onda, λ é o comprimento e f a frequência)
  
• Eu sei que na imagem está v mas era pra ser uma letra grega (mu acho) não confundir com velocidade
  

Imagem 1

• Constante de Planck h=6,6261*10^-34J.S
• Dualidade Onda Partícula: Como mostrado acima a luz "caminha" como uma onda reflete como uma onda e se comporta mto como uma onda. Mas também age as vezes como partícula o Fóton.
• Fóton Não Possui Massa
• Fóton Não Possui Carga
• Fóton viaja na velocidade da luz (C)
• Newton foi quem propos a existencia de uma particula da luz. Einstein a resgatou explicando o efeito fotoelétrico.

PARÊNTESES: Eu sei que o Efeito Fotoelétrico está na Aula 9 mas acho que cabe melhor falar dele aqui.

• Efeito Fotoelétrico:Observado por Hertz. Basicamente é o fato que eletrons absorvem energia e se elas superarem um mínimo eles podem ser ejetados. O nome dado a este ponto em que é ejetado corte ou seja precisa-se de um fóton com AO MENOS a frequência de corte para ejetar o eletron.
• Potencial de Corte Vo: Independe da intensidade da luz é o potencial pra ejetar o eletron pelo potencial de corte podemos pegar a energia cinética máxima (equação 3)
• Equação 3: (1/2*mv²)max=eV0 (Em que 1/2*mv² é a energia cinética máxima com m sendo massa e v velocidade. e é a carga de um eletron 1,6*10^-19 e V0 é o potencial de corte.
• O Efeito fotoelétrico nos diz que a energia é transportada em pacotes pois não há retardo pra ejeção do eletron. Se fosse apenas uma onda ele demoraria um tempo para adquirir a energia e então seria ejetado. No entando com o eletron absorve a partícula no momento que adquire a energia é ejetado embasando a teoria de que a luz se comporta como partícula.

• Absorção:Um fóton ao "entrar" num eletron caso possua um nível de energia certo faz ele "Saltar de nível" ou seja ir pra próxima órbita.
• Emissão: Ocorre quando um elétron baixa de órbita e emite um fóton.
• Lei de Kirchoff Diz: Absorção =Emissão para uma dada frequência. (Equação 4)
• Equação 4: Eλ=Aλ
• Corpo Negro: Corpo que possui Emissão e Absorção máxima pra QUALQUER frequência(É aquele lance de que você só vê a plantinha verde porque ela não absorve o comprimento de onda verde refletindo enquanto que o preto absorve todos os comprimentos de onda).
• Lei de Stefan Boltzman Equação 5: I=σ*T⁴ (Equação 5) [em que σ é a constante de stefan boltzman e T é a temperatura em K e I é a intensidade total emitida em uma certa temperatura).
• Constante de Stefan-Boltzman( σ)=5,6704*10^-8.W.m^-2.K^-4
• Lei de deslocamento de wein diz que a intensidade máxima varia de acordo com a temperatura e nos fornece a equação 6
• Equação 6: λ_maxT=2,9*10^-3m.K
• Com a Lei de de deslocamento de Wein é possível saber o comprimento de onda máximo emitido pra uma dada temperatura. e nos fornece uma relação direta entre comprimento e temperatura MTO PROVAVELMENTE caindo na proba com alguma relação entre outras equações.Ficadica.
• Teoria de Planck: Planck basicamente descobriu que os eletrons não sempre absorvem energia, eles basorvem energia em "pacotinhos" (quantas) que são "entregues" pelos fótons.Ou seja o eletron só absorve se a energia for aquela se não ele simplesmente "deixa passar".
• Com as análises de planck temos a equação 7.
• Equação 7:ΔE=hf com h sendo a constante de plancl e f a frequência. Com isso temos que a energia de um Fóton está diretamente ligada a sua frequência. Frequências maiores maiores energias.
• A teoria de planck resolve a "catástrofe do ultravioleta" em que a fórmula de um tal de Lord Rayleigh que assumia que a energia absorvida era continua só funcionava pra certas frequências.
• Com a equação de Planck pra absorção de energia em quantas(de forma discreta e não contínua) a teoria funciona pra todas ondas.

É isso agora só falta uns arranhos da aula 9. Qualquer dúvida comenta que tento resolver se tiver tempo
abraços

Estrutura da Matéria Parte 3(Aula 6)

Aula 6 -Oxidação,Redução ,Eletrólise

Antes de mais nada o Thiago Da faculdade postou vários arquivos dos professores em um 4shared. Segue o link : http://tb2009ufabc.4shared.com

• Oxidação: Perder eletrons , quando metais sofrem corrosão (enferrujam) eles oxidam.
• Redução: Ganhar Eletrons.
• Pra haver redução na reação deve ter havido oxidação tambêm.
• NOX: Número de oxidação. É a carga hipotética que um elemento teria se fosse um íon. De forma geral:

1. Atomos em forma elementar possuem NOX 0 por exemplo 02 H2 etc.
2. Íons monoatômicos possuem NOX iguais a sua carga por exemplo Li⁺ possui nox +1.
3. Os não metais normalmente possuem nox negativo.
4. O nox de uma molécula é a soma dos NOX dos átomos que a compõe (0 para molécula neutra).

Reações de Oxirredução

• Reações eletroquímicas: Envolvem trnasferencia de eletrons entre dois dispositivos cátodo e ânodo.
• Na corrosão ou em uma pilha (Célula galvânica) ocorre troca de eletrons espontaneamente nesse caso a energia química é transformada em energia elétrica.
• Em células eletrolíticas é necessário fornecer energia elétrica para que ocorra a transferência de eletrons a energia elétrica se transforma em química.
• Em uma célula galvânica para uma eletrolítica os POLOS SÃO INVERTIDOS.
• Por convenção no ânodo sempre ocorre a oxidação e no cátodo sempre ocorre a redução.
• BITOLA: CRAO(Lê-se créu) Catodo Redução Anodo Oxidação.
• Célula galvânica é uma célula eletroquímica na qual uma reação espontânea é usada para gerar corrente elétrica, é o caso da pilha.
• A F.E.M Força eletromotriz é a diferença entre o potencial dos dois eletrodos. (Por exemplo se um eletrodo tem o potencial de 10 e outro de 15 a f.e.m é de 5).
• Eletrólise : reação não espontânea que necessita de uma corrente externa.
• Em células eletrolíticas: A redução ocorre no catodo, e a oxidação no ânodo(CRAO) mas o FLUXO dos eletrons vai do ânodo para o cátodo.
• Nas células eletrolíticas o anodo é + e o cátodo é -.
• Em células galvânicas o ânodo é - e o cátodo é +.
• A eletrólis é usada para produzir metais como alumínio e cobre.
• Lei de Faraday: A quantidade de produto formado ou do reagente consumido por uma corrente elétrica é estequiometricamente equivalente à quantidade de elétrons fornecidos.(Ou seja é proporcional ao número de eletrons o protudo formado e reagente consumido)

Estrutura da Matéria Parte 2(Aula 5)

Continuando:

Aula 5:

NOTA GERAL: Eu uso uma terminologia aqui,mais por preguiça de olhar a tabela de html special chars, que talvez confunda logo entenda:
*=Vezes
^=Elevado

Todas as informações destes posts e dos anteriores foram baseadas nos slides do professor Alexsandre Lago da UFABC.

• A energia interna: De um gás é dada pela Equação 3
  
• Equação 3: Eint=3/2*nRT [Em que n é nº de mols, R constante dos gases e T temperatura]
• IMPORTANTE: AS relações acima funcionam para gases monoatômicos mas não para gases poliatômicos
  
• A razão para a falha é que gases monoatômicos possuem grau de liberdade diferente de gases poliatômicos;
• De forma geral a equação 3 deve ser representada por f/2*nRT em que f é o numero de grau de liberdade. Para gases poliatômicos simpesmente substitua o valor de Eint de 3/2 para f/2.
  
• Calor Específico a volume constante: O calor daquele elemento, é obtido através da energia interna(equação 3) e fornece a equação 4;
• Equação 4: Cv=ΔEint/nΔT [Cv é calor específico a temperatura constante, EInt é energia interna,n número de Mols e T temperatura]
  
• O calor Q está relacionado na equação 5:
• Equação 5: Q=nCvΔT
• Algumas relações importantes estão na Figura 3:Figura 3
• O calor específico a volume constante(Cv) é diferente do calor específico a pressão constante(Cp) pois ele tem que compensar o trabalho durante a expansão. A fórmula do Cp é a equação 6.
• Equação 6:Cp=Cv+R [Em que R é a constante dos gases ideais]
• Número de Loschdmit: É a relação de moléculas por m³ na CNTP( a 0ºC e 1atm) o valor é: 2.6867774*10²⁵/m³ ou aproximadamente 2,7*10²⁵ /m3 no slide está 2,7*10¹⁹ /cm³ a razão disso é que 1m³=10⁶cm³
• LEMBRE-SE:1m³=1000L , 1dm³=1L, 1cm³=1mL
• Movimento Browniano: Movimento aparentemente aleatório das partículas(Poeria no ar por exemplo)
• O movimento Browniano está ligado a reações em nivel celular como ATP e transporte intracelular.
• Carga de eletron=1,6*10^-19 C (A unidade é coloumbs).
• Equação 7: I=Q/t [Em que I é a corrente em Amperes, Q é a carga em Coulombs e t é o tempo em segundos]

É este o resumo da aula 5. Pulei algumas constatações sobre a descoberta do eletron de thonsom mas a idéia e criar um apanhado apenas.
Em breve o restante das aulas(Espero)

Resumão Estrutura da Matéria Parte 1(Aula 1 -Aula4)

Aula 1: Introdução a estrutura da matéria em si

• 1 ano luz=10^12km(10 trilhões de km).
• 1 parsec=3,26 ano luz

• Prótons e neutrons são formados por quarks.(3 cada um).
• A força gravitacional: Atração mutua de corpos que possuem massa.
• Força Eletromagnética: É a força motriz das reações químicas, tornando-se responsável pelas estruturas atômica e molecular.responsável pela atração e repulsão elétrica e pelo magnetismo.
• Força Nuclear Forte: atua no núcleo dos átomos. Mantêm os prótons juntos(eles se repeliriam devido a força eletromagnética).
• Força Nuclear Fraca: Atua no decaimento eletrônico das partículas(elétrons ,nêutrons,prótons) presente na radioatividade.

Aula 2: Hipóteses atômicas teorias atômicas

• Átomo: Para qualquer elemento químico, o átomo é a menor parte de matéria que pode ser identificada como pertencente a esta substância.
• Molécula: Para qualquer substância (que não seja um elemento puro) uma molécula (feita de um conjunto de átomos) e a menor parte de matéria que pode ser identificada como pertencente a uma determinada substância

Origens de teoria atômica e da química

• Lei da conservação das massas: A massa antes e após uma reação química é igual. A massa não se perde e nem se cria .
• Lei das composições definidas: todas as amostras puras de um dado composto, independente de suas origens, contém as mesmas massas relativas de cada componente elementar.Ou seja se pegar uma amostra de água ela terá a mesma quantidade de H e O para toda e qualquer parte que se pegar.

Modelos atômicos:

Dalton: Uma única esfera indivisível de carga neutra;

Falhas no modelo:

O átomo não é indivisível;

Átomos de um mesmo elemento tem massas iguais,Está errado pois isótopos possuem massas diferentes(mesmo número de prótons com diferente número de massa).

Thomsom: Modelo “pudim de passas” esfera positiva com elétrons encrustrados de carga negativa o que torna o “Pudim” eletricamente neutro.

Notas: Foi thomsom quem provou a existência do eletron

Rutherford: Modelo planetário. Núcleo positivo pequeno com elétrons negativos orbitando.

Notas: Fez o experimento do canhão de partículas alfa na folha de ouro provando a carga elétrica e os “espaços vazios” dos átomos.

Falhas do modelo: Com o elétron girando fixo em uma órbita o mesmo emitiria energia e decairia um nível até se colapsar com o núcleo.

Bohr: Resolve a falha da eletrosfera do modelo de rutherford com suas Órbitas estacionárias,órbitas nas quais o elétron se move sem irradiar.

MOL: Unidade de medida que equivale a 6,022x10^23 unidades.

A massa dos elementos é dada por 1/12 do Isótopo Carbono 12. Assim um elemento de massa 12(este isótopo do carbono) possui 12g/mol.

Massas Molares úteis:

H=1g/mol

H2=2g/mol

O=16g/mol

O2=32g/mol

N=14g/mol

N2=28g/mol

Numero de mols (n) : n=Massa/MassaMolar

Aula 3: Gases

Lei de Avogadro : “ O volume ocupado por um gás qualquer, sob temperatura e pressões definidas, é diretamente proporcional á quantidade de mols do gás”.

Gás Ideal: Gases ideais não colidem suas próprias moléculas apenas colidem com a parede do recipiente. Usa-se a equação 1.

1 atm=760mmHg

T(K)=T(ºC)+273,15

Equação dos gases idéias : PV=nRT (Equação 1)

[P=Pressão, V=Volume n=Nº de Mols, R=Constante dos gases ideais, T=Temperatura]

Nota: n=Massa/Massa Molar

Valores de R:

Valores de R

Quando em mmHg e Kelvin=8,314472J/K.mol

Quando em atm e Kelvin=0,08205766LAtm/K.Mol

Para um mesmo gás com mesma massa P1V1/T1= P2V2/T2 uma vez que R é constante e o nºde mols também é.

Pressão Parcial: É a pressão que um gás ocuparia se somente ele estivesse ocupando o recipiente.

Pressão Total: A soma de todas pressões parciais e a pressão que todo o conjunto de gás faz ao recipiente;

Gases reais: Para gases reais usa-se a equação 2:

[P + a/V²] [V-b] = RT [equação 2]

Nesta equação a e b são constantes positivas de cada gás. b é um valor relacionado ao tamanho da partícula de cada gás e a é um valor relacionado as colisões entre partículas.

Aula 4: Velocidade quadrática média e etc.

Ok está foi uma das aulas mais complicadas em relação a gases então vamos tentar esclarecer algumas coisas:

• O gás se movimenta em todas direções do espaço então temos a probabilidade igual de ele ir pra cima,pra baixo,direita,esquerda, diagonal e etc...
• Temos 3 velocidades: Velocidade Média,Velocidade Média Quadrática e Velocidade mais provável;
• Velocidade Média: A média de todas as velocidades das partículas do gás;
• Velocidade Média Quadrática(Vrms) ou Raiz da Velocidade Média Quadrática: É uma medida das velocidades da partícula no gás
• Velocidade mais provável: É a velocidade mais provável que uma molécula deve estar em qualquer momento dentro daquele ambiente;

As relações entre elas seguem a figura 1:

Figura 1

Jogando uma luz no significado destes valores analisemos a figura

Figura 2

O gráfico acima nos mostra na curva laranja(ou marrom) as velocidades das partículas do gás para uma temperatura de 900K

No eixo y temos o número de partículas e no eixo X a velocidade das mesmas.

Note que na vmP que se encontra mais a esquerda no eixo x que a vMédia e a Vrms há mais partículas com esta velocidade. Portanto estatisticamente é mais provável que a partícula escolhida esteja a esta velocidade do que em qualquer outra.

A velocidade Mais provável é simplesmente a “crista” deste gráfico.

A velocidade média e a velocidade média quadrática são médias diferentes sob o total das velocidades que cada partícula se encontra.

É isso gente. Logo continuo com aula 5-9 copiei diretamente do word o texto então o html deve estar uma zona.
Qualquer coisa comente