2.24. Estrutura Atômica: Lei da Conservação da Carga
A estrutura atômica é o pilar fundamental da Química e é um dos tópicos mais importantes a serem abordados em um curso completo para a prova do Enem. A compreensão dessa estrutura é crucial para entender a Lei da Conservação da Carga, o que nos permite entender como os átomos interagem para formar moléculas, e como as reações químicas ocorrem.
Para começar, um átomo é a menor unidade de um elemento que mantém as propriedades desse elemento. Cada átomo é composto por um núcleo central, que contém prótons e nêutrons, e uma nuvem de elétrons que orbita o núcleo. Os prótons têm carga positiva, os nêutrons não têm carga e os elétrons têm carga negativa.
A Lei da Conservação da Carga, também conhecida como a primeira lei de Faraday da eletrólise, afirma que a quantidade de eletricidade que passa através de uma substância é proporcional à quantidade de matéria que é decomposta. Em outras palavras, a carga elétrica total de um sistema isolado permanece constante, independentemente das mudanças que ocorram dentro do sistema.
Em termos práticos, isso significa que em todas as reações químicas, a carga total dos reagentes (as substâncias que reagem) deve ser igual à carga total dos produtos (as substâncias formadas). Se um átomo perde um elétron (uma partícula carregada negativamente), ele se torna um íon positivo ou cátion. Se um átomo ganha um elétron, ele se torna um íon negativo ou ânion. No entanto, a carga total antes e depois da reação deve permanecer a mesma.
Por exemplo, considere a reação entre sódio (Na) e cloro (Cl) para formar cloreto de sódio (NaCl). O átomo de sódio perde um elétron para se tornar um cátion Na+, enquanto o átomo de cloro ganha esse elétron para se tornar um ânion Cl-. A carga total antes da reação é 0 (Na é neutro e Cl é neutro), e a carga total após a reação também é 0 (Na+ tem carga +1 e Cl- tem carga -1, então +1 -1 = 0).
A Lei da Conservação da Carga é uma ferramenta poderosa para prever o resultado das reações químicas e para entender a estrutura dos compostos químicos. Por exemplo, sabemos que a água (H2O) deve ter uma carga total de 0, porque é uma molécula neutra. Portanto, sabemos que os dois átomos de hidrogênio (H) devem compensar a carga do átomo de oxigênio (O).
Em resumo, a estrutura atômica e a Lei da Conservação da Carga são conceitos fundamentais na química que ajudam a explicar como os átomos formam moléculas e como as reações químicas ocorrem. Compreender esses conceitos é essencial para ter sucesso na prova de Química do Enem e para ter uma compreensão mais profunda do mundo ao nosso redor.
