Forças

Forças

Como se caracteriza-se uma força

Uma força caracteriza-se por ponto de aplicação, direção, sentido e intensidade. A intensidade de uma força é representada em Newtons -N.

Resultante de forças

Uma força caracteriza-se por direção, sentido e intensidade.

Por vezes, um corpo está sujeito a mais do que uma força, e quando isto acontece as forças deste ou se somam ou anulam. 

Quando as duas forças têm a mesma direção e o mesmo sentido, estas somam-se. A força resultante é "calculada" pondo a o inicio de um vetor no fim do outro. A esta medida chama-se força resultante.

Quando as duas forças têm a mesma direção, mas sentidos opostos, estas anulam-se. Para chegar-mos ao vetor da força resultante, mete-se a ponta de um dos vetores na ponta do outro e a força resultante é a diferença entre os dois, tendo o sentido do maior.

Quando as duas forças têm direções diferentes, mas sentidos iguais, determina-se a força resultante utilizando a regra do paralelogramo, como demonstrado na imagem em baixo.

Força resultante nula

Por vezes, as forças têm a mesma direção e intensidade, mas tendo sentido opostos. Quando isto acontece a força resultante é nula. Este caso acontece, por exemplo, quando uma bola está em cima de uma mesa. A gravidade "puxa" a bola para baixo, enquanto a mesa exerce uma força para cima, anulando-se uma a outra. O vetores têm sempre o mesmo tamanho. Chama-se a este fenómeno equilíbrio estático.

Atrito



Quando um corpo está em movimento, desde que não seja em vácuo, está sujeito ao atrito. Esta força opõe-se ao movimento e ocorre devido ao "roçar" das superfícies.
O atrito anula a força aplicada, até que a força do movimento atinge um ponto em que ultrapassa a força do atrito, iniciando o movimento. 
Sendo assim há dois tipos de atrito. O estático, em que a força aplicada é anulada pelo atrito e o cinético, em que a força aplicada ultrapassa o atrito. O atrito cinético é menor que o atrito estático.

Movimento

Movimento

Distância percorrida e deslocamento

Quando saímos de casa e vamos para a escola ou para o trabalho, por norma não vamos por linha reta. Fazemos curvas, subimos e descemos ruas, etc. 

Tenha-mos a imagem em cima como exemplo. A pessoa "andou" 50 km, mas está apenas a 30 km do ponto de partida. Ou seja, a distância percorrida é de 50 km e o deslocamento é de 30 km. O deslocamento depende apenas do posição inicial e da posição final, enquanto a trajetória depende do espaço que o corpo percorreu para chegar à posição final. 

Rapidez e Velocidade

A rapidez média é uma grandeza escalar que corresponde há distancia percorrida por intervalo de tempo, .

A velocidade é uma grandeza vetorial, que é tem em conta a direção, se é vertical, horizontal, etc, o sentido, se é da direita para a esquerda, de cima para baixo, etc, o ponto de aplicação, que se encontra normalmente no meio do corpo, e a intensidade, que é medido em metros por segundo, tal como a rapidez média.

Movimento uniforme

Num movimento retilíneo uniforme, o valor da velocidade é constante, não alterando. Quando isto acontece o valor da velocidade é igual à rapidez média e a distância percorrida é igual ao valor do deslocamento. 

Podemos também concluir que para calcular a distância percorrida, multiplica-se a velocidade com o intervalo do tempo. 

Movimento uniformemente variado

Quando um corpo se desloca-se, este pode manter a velocidade constante, acelerar-la ou diminuir-la. Para calcular a velocidade subtrai-se a velocidade final com a inicial e divide-se pelo intervalo de tempo. A este valor denomina-se aceleração média.

Se a velocidade aumentar sempre do mesmo modo à medida que o tempo passa, diz-se que é uniformemente acelerada. O vetor é cada vez maior. A aceleração média é positiva.

Se o valor da velocidade diminuir constantemente, o movimento é uniformemente retardado. O vetor é cada vez menor. A aceleração média é negativa.

Para calcular a distancia percorrida nestes casos multiplica-se a velocidade final com o intervalo de tempo e divide-se por 2.

Aceleração dos movimentos

Por vezes a aceleração de um corpo não é uniforme, ou seja, vai progressivamente aumentando ou diminuindo. É uma grandeza vetorial em que varia o valor de velocidade, a direção e o sentido.  

Quando a aceleração vai progressivamente aumentando, chama-se movimento retilíneo acelerado. Neste caso o sentido do vetor aceleração é igual ao do vetor velocidade.  

Quando a aceleração vai progressivamente diminuindo, chama-se movimento retilíneo retardado. Neste caso o sentido do vetor aceleração é o inverso do vetor velocidade. 

Compostos de Carbono

Compostos de Carbono

O Carbono 

O carbono é um elemento "especial" pois pode 

ligar-se com até 4 átomos! Graças a esta característica milhões de combinações de moléculas são possíveis... Isto acontece pois este tem 4 eletrões de valência. Sem o carbono, a vida seria impossível, pois é encontrado em quase todas as substâncias orgânicas! Os compostos de carbono são também excelentes combustíveis e são também usados na indústria.

Os hidrocarbonetos

Os hidrocarbonetos são compostos formados por carbono e hidrogénio. Se entre as moléculas apenas existirem ligações covalentes simples chamam-se saturados ou alcanos.

Alcanos

Os Alcanos ou hidrocarbonetos saturados são hidrocarbonetos com apenas ligações covalentes simples. O alcano mais simples é o metano, que é simplesmente um átomo de carbono com 4 átomos de oxigénio à volta. O nome dos alcanos termina sempre em -ano.
Aqui está uma lista dos principais alcanos:
-Metano  1 Carbono e 4 oxigénio
-Etano  2 Carbono e 6 oxigénio
-Propano  3 Carbono e 8 oxigénio
-Butano  4 Carbono e 10 oxigénio
etc...



Alcenos

Os alcenos são hidrocarbonetos que têm uma ou mais ligações duplas, entre os átomos de carbono. O mais simples é o eteno, que está representado na imagem abaixo. O nome de todos os  alcenos acaba sempre em -eno. Os alcenos têm as mesmas iniciais que os alcanos. 

Eteno

Aqui está uma lista dos principais alcenos:

-Eteno (Etileno)-2 átomos de Carbono e 4 de Hidrogénio

-Propeno- 3 átomos de Carbono 

-Buteno- 4 átomos de Carbono

etc...

Alcinos

Os alcinos são hidrocarbonetos que têm uma ou mais ligações covalentes triplas, entre os átomos de carbono. O alcino mais simples é o etino. O nome dos alcinos acaba sempre em -ino.

Aqui está uma lista dos principais alcinos:

-Etino- 2 átomos de Carbono e 2 de Hidrogénio 

-Propeno- 3 átomos de Carbono 

-Buteno- 4 átomos de Carbono

etc...

Outros compostos do Carbono

Álcoois

Os álcoois são compostos de carbono que têm is grupo funcional -OH, chamado grupo hidroxilo. Os álcoois podem ter mais do que um grupo hidroxilo.

O álcool mais "famoso" é o etanol, mais conhecido como álcool etílico.

A fórmula química deste é esta, e como podem ver tem o grupo funcional -OH.

 

Cetonas

As cetonas são moléculas que tem o grupo funcional , conhecido também como grupo carbonilo. Acetona é um exemplo de uma cetona.

Aldeído

Os aldeídos têm também o grupo funcional carbonilo, mas desta vez encontra-se no extremo da molécula. Um exemplo de um aldeído poderia ser o propanal.

Ácidos Carboxílicos

Os Ácidos Carboxílicos apresentam o grupo funcional carboxílo,. É principalmente encontrado no vinagre, na forma de ácido acético.

Volto a pôr este video, pois penso que é útil pois explica bem as ligações nos compostos de carbono:

As ligações entre átomos

As ligações entre os átomos (intramoleculares)

Quais são os tipos de ligação

Existem 3 tipos de ligações entre os diferentes átomos:

Ligação covalente: quando 2 ou mais átomos "se juntam", partilhando eletrões entre si, de forma a ficarem estáveis, pois ficam com 8 eletrões de valência entre si. A esta ligação chama-se ligação covalente. Só ocorre entre elementos não-metálicos.

               

Ligação iónica: isso acontece pois alguns átomos têm tendência a perder eletrões e alguns tem tendência a os ganhar. Então quando estes dois se"juntam", um deles "dá" 1 ou mais eletrões e o outro "aceita-os", criando uma forte ligação entre estes. A esta força chama-se ligação iónica. Só ocorre entre elementos não-metálicos e metálicos.

Ligação metálica: os elementos metálicos têm eletrões "a mais" e sempre que possível têm a tendência a perde-los formando iões positivos num "mar" de eletrões negativos, formando ligações entre si, as ligações metálicas. Os eletrões andam livres entre os iões.  Só ocorre entre elementos metálicos, normalmente do mesmo tipo. 

Quais são as suas propriedades

Substâncias moleculares- Por vezes as substancias moleculares criam pólos, isto é, os eletrões ficam "mais perto", estão mais tempo na nuvem eletrónica de um dos átomos, normalmente no que tiver maior massa ou maior núcleo. No átomo em que os eletrões estão mais perto forma-se o pólo negativo e no outro (ou outros) o pólo negativo. As substancias moleculares tem forças de atração fracas, pontos de fusão e ebulição baixos e são maus condutores. Podem ser sólidas, líquidas ou gasosa.

Substâncias iónicas- As substancias iónicas são todas sólidas à temperatura. Tem uma força de coesão muito forte, pontos de fusão e ebulição muito altos, mas são quebradiças, pois quando os átomos se movem da sua posição natural, as suas forças antes atrativas tornam-se repulsivas. São maus condutores elétricos, mas quando diluídos na água ou fundidos, tornam-se bons.

Substâncias metálicas- As átomos dos metais ficam muito próximos uns com os outros (são densos) e as suas ligações fortes. Porém são maleáveis, pois os átomos deste deslizam um sobre os outros. Tem pontos de fusão e ebulição elevados e são bons condutores, graças aos eletrões livres que têm.

Forças intermoleculares

Nos sólidos e líquidos constituídos por moléculas polares, há uma força de atração entre os pólos positivos e negativos, ou seja, entre dipolos, criando uma força de atração entre as moléculas, como demonstra a imagem.

 

A Estrutura Atómica

A Estrutura Atómica

O que é um átomo?

O átomo é a unidade básica de matéria.

Um átomo é constituído por 2 zonas diferentes:

-o núcleo, constituído por protões e neutrões, é o centro do átomo e é o que dá massa a este. Ao número de protões chama-se número atómico. Ao número de protões e neutrões chama-se número de massa.

-a nuvem eletrónica, constituída por eletrões, é o que dá diâmetro ao átomo.

Que partículas constituem o átomo?

O átomo é constituído por:

-protão, com carga elétrica positiva, dá massa ao átomo. 

-neutrão, de carga elétrica neutra, dá massa ao átomo. 

-eletrão, de carga elétrica negativa, tem massa praticamente nula.

A carga dos protões e dos eletrões anulam-se sempre, ou seja, o átomo é sempre neutro. Quando um átomo perde ou ganha um 

eletrão/ões passa-se a denominar de ião.

Os níveis de energia dos eletrões

Os eletrões distribuem-se no átomo em níveis de energia, ou seja, cada átomo só pode ter um certo número de eletrões. Sendo que o primeiro só pode ter no máximo 2, o segundo 8, o terceiro 18. Estes números podem-se calcular com a expressão 2n ao quadrado.

 Mas o último nível seja ele qual for, só pode ter no máximo 8 eletrões. Ao número de eletrões no último nível chama-se eletrões de valência. Se o eletrões de valência forem 8, é um gás nobre, ou seja é o mais estável possível. 

Átomos e iões

Quando um átomo perde ou ganha um eletrão, de forma a ficar com 8 eletrões de valência no último nível de energia, passa-se a chamar ião, pois já não tem carga neutra.

Um ião é positivo quando perde um eletrão e passa-se a  chamar catião. Um ião é negativo quando ganha um eletrão e passa-se a chamar anião.

Os átomos com maior possibilidade de formarem catiões são os metais alcalinos e alcalino-terroso, e de formarem aniões, os halógeneos.

Um átomo pode perder ou ganhar 3 eletrões no máximo.

O Carbono

O Carbono

 O carbono é um elemento químico, com número atómico 6 e representado com o símbolo C. Tem 4 eletrões de valência. O Carbono junta-se consigo próprio em moléculas para formar a gravite e o diamante e com outros átomos para formar, por exemplo, hidrocarbonetos, álcoois, ácidos, açucares, entre outros.

O que torna o carbono especial?

 O que torna o carbono tão especial é que este se pode juntar em variadas formas, do mais complicado dos açucares ao mais simples moléculas, como o metano. Ele também é um dos elementos mais comuns no planeta Terra. Mas o que faz o carbono tão importante é que este é a base para a vida, como irei demonstrar à frente.

O carbono e a vida

 Todos os seres vivos, dos mais simples aos mais complexos devem a sua vida ao carbono. O carbono é a base da vida, todas moléculas orgânicas, como os açucares, têm como coluna vertebral o carbono. Ou seja, ele    está em tudo o que é vida...  

O carbono no dia a dia

 O carbono está em todo lado. O carbono é um excelente combustível, o carvão e o petróleo são um exemplo. O teu lápis tem carbono na gravite. O diamante, o mineral mais sólido do planeta é só carbono. Existem infinitas possibilidades para o carbono.

A razão porque eu escolhi o carbono é porque este é a base da vida. Sem ele este mundo seria apenas rocha e água sem dinâmica, estático... E ninguém nem nada existiria...

Agora um video acerca do carbono, também tem informação sobre as ligações covalentes, espero que gostem... (o video está em inglês e os direitos pertencem ao Youtube)