Os conceitos básicos da química são os fundamentos essenciais que nos permitem compreender como funciona a matéria e como os seus componentes interagem a nível atómico e molecular.
Conhecer esses conceitos é essencial porque a química é uma ciência central aplicada em vários aspectos da vida cotidiana, desde a produção de alimentos e medicamentos até a conservação e tecnologia ambiental.
Abaixo mostro alguns dos conceitos básicos da química:
Átomos e elementos
Tudo no universo é feito de átomos, que são as unidades básicas da matéria. Os átomos são compostos de um núcleo central contendo prótons com carga positiva e nêutrons sem carga, rodeados por elétrons com carga negativa que orbitam o núcleo. Cada tipo de átomo é chamado de elemento e está representado na tabela periódica dos elementos.
Por exemplo, o urânio é um elemento químico que possui 92 prótons em seu núcleo. Os elementos podem se combinar para formar compostos químicos.
Compostos químicos
Os compostos químicos são substâncias formadas pela combinação de dois ou mais elementos em proporções fixas. Cada composto possui uma fórmula química que mostra o número de átomos de cada elemento na molécula. Por exemplo, a água (H2O) é composta por dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio.
Os compostos químicos possuem propriedades diferentes dos elementos que os compõem. A combinação de átomos em um composto determina suas propriedades físicas e químicas únicas.
Ligações químicas
As ligações químicas são forças que mantêm os átomos unidos em moléculas e compostos químicos. Essas ligações são formadas quando os átomos buscam atingir uma configuração eletrônica mais estável, ou seja, quando preenchem seus níveis de energia ou invólucros eletrônicos. Existem dois tipos principais de ligações químicas: ligações covalentes e ligações iônicas.
Ligações covalentes
Nas ligações covalentes, os átomos compartilham pares de elétrons para alcançar estabilidade. Esse tipo de ligação é comum em moléculas constituídas por elementos não metálicos.
Ligações ionicas
Nas ligações iônicas, os átomos transferem elétrons para formar íons carregados positiva e negativamente que se atraem. Isso ocorre em compostos formados por elementos metálicos e não metálicos.
Reações químicas
As reações químicas são processos nos quais as ligações entre os átomos são quebradas e novas ligações são formadas, levando à criação de novas substâncias. Numa reação química, os reagentes são transformados em produtos.
Por exemplo, a combustão de metano (CH4) no ar produz dióxido de carbono (CO2) e água (H2O). Esta reação química libera energia na forma de calor e luz.
Estado da matéria
A matéria pode existir em três estados principais: sólido, líquido e gasoso. Esses estados dependem da temperatura e da pressão. Num sólido, as partículas estão próximas umas das outras e têm uma estrutura ordenada. Num líquido, as partículas estão mais afastadas e podem fluir. Num gás, as partículas estão amplamente separadas e movem-se livremente.
A mudança de um estado para outro é chamada de mudança de fase. Por exemplo, a evaporação da água líquida em vapor é uma mudança de fase.
A química concentra-se nas propriedades e comportamentos das substâncias químicas em diferentes estados da matéria, bem como na forma como essas substâncias podem ser transformadas por meio de reações químicas.
pH e acidez
O pH é uma medida da acidez ou alcalinidade de uma substância. A escala de pH vai de 0 (mais ácido) a 14 (mais alcalino), sendo 7 neutro. Substâncias com pH abaixo de 7 são ácidas, enquanto aquelas com pH acima de 7 são alcalinas ou básicas.
Por exemplo, o suco de limão tem pH ácido devido ao seu teor de ácido cítrico, enquanto o bicarbonato de sódio é alcalino.