Energia eléctrica e Potência eléctrica

A energia eléctrica têm como símbolo das grandezas físicas o E. A unidade das grandezas é o joule (J). A energia eléctrica mede-se com contadores de electricidade.

A energia eléctrica consumida por um receptor relaciona-se com a intensidade da corrente, a diferença de potencial e o tempo de funcionamento. 

A Potência eléctrica têm como símbolo das grandezas físicas o P. A unidade das grandezas é o watt (W). A potência eléctrica mede-se num wattímetro.


A potência eléctrica mede-se:

Ou então:

Resistência dos condutores

A resistência dos condutores depende do comprimento, da espessura e do material.
Se tiver um grande comprimento e pequena espessura há grande resistência.
Se tiver pequeno comprimento e uma grande espessura tem pouca resistência.

Lei de Ohm

Há condutores cuja resistência eléctrica tem sempre o mesmo valor, qualquer que seja o circuito eléctrico onde estão instalados, não dependendo da intensidade da corrente e da d.d.p. A estes chamam-se condutores ohmicos.
Nos condutores ohmicos o quociente da d.d.p. e a intensidade da corrente é constante. Ou seja a d.d.p (U) e a intensidade da corrente (I) são directamente proporcionais.

Resistência eléctrica

A resistência eléctrica é a oposição que um condutor oferece à passagem da corrente eléctrica. Representa-se por R.
A unidade do sistema internacional é o ohm e simboliza-se pela letra Ω.
Os múltiplos e submúltiplos são:
1KΩ = 1000Ω
1mΩ = 0,001Ω
Quanto menor é a resistência eléctrica, maior é a intensidade da corrente.
Quanto maior é a resistência eléctrica, menor é a intensidade da corrente.
Por isso pode-se dizer que a resistência eléctrica é directamente proporcional à intensidade da corrente.


Para se medir a resistência eléctrica podemos usar dois processo:


-O modo directo onde o se usa o ohmímetro ou o multímetro
-Ou o modo indirecto: para se calcular a resistência eléctrica no modo indirecto é necessário teres um voltímetro e um amperímetro. Pois a resistência eléctrica é igual ao quociente da diferença de potencial com a intensidade da corrente.

Intensidade da corrente

A intensidade da corrente é a quantidade de carga eléctrica que passa numa secção de um circuito, por unidade de tempo.

A intensidade da corrente representa-se por I ou A. A unidade do sistema internacional é o ampere, símbolo A.

Os múltiplos e submúltiplos são:

1 kA = 1000 A

1 A = 1000 mA

Os amperímetros são sempre instalados em série.

Nos circuitos em série, a intensidade da corrente tem o mesmo valor em qualquer ponto.

Nos circuitos em paralelo, a intensidade da corrente total é igual à soma da intensidade da corrente nas várias ramificações.

Diferença de Potencial

A Diferença de Potencial (d.d.p) ou tensão eléctrica relaciona-se com a carga de energia que a fonte fornece ao circuito.
A diferença de potencial representa-se por U ou V. A unidade do sistema internacional é o volt, símbolo V.
Os múltiplos e submúltiplos são:

1 kV = 1000 V

1 V = 1000 mV

Voltímetro

A diferença de potencial mede-se com um voltímetro ou multímetro.

Segundo este voltímetro, o seu alcance é 3V;

A menor divisão 0,1V;

E o valor indicado é 1,4V

Os voltímetros são sempre instalados em paralelo.

Quando o voltímetro está num circuito em série a diferença de potencial nos terminais de um conjunto de lâmpadas é igual à soma das diferenças de potencial nos terminais de cada lâmpada.

Quando o voltímetro está num circuito em paralelo a diferença de potencial nos terminais de um conjunto de lâmpadas é igual à diferença de potencial nos terminais de qualquer uma delas

Circuito eléctrico em série e em paralelo

É possível instalar um circuito eléctrico mais do que um receptor. A instalação pode fazer-se de duas maneira:

• série
• paralelo

No circuito em série as lâmpadas são instaladas umas a seguir ás outras, existindo assim só um caminho para a corrente eléctrica.

No circuito em série verifica-se que o interruptor controla todas as lâmpadas, quando uma se funde as outras apagam-se e quando há um grande número de lâmpadas, a luminosidade diminui.

Usos: árvores de Natal

No circuito em paralelo as lâmpadas são instaladas em ramificações diferentes, existindo assim mais do que um caminho para a corrente eléctrica percorrer. Há um ponto onde a corrente se separa em duas ramificações e outro ponto onde se junta outra vez. 

No circuito em paralelo o interruptor instalado no circuito principal comanda todas as lâmpadas mas se for instalado em paralelo apenas comanda uma lâmpada. Quando uma das lâmpadas se funde as outras permanecem acesas e quando o número de lâmpadas é muito grande a luminosidade mantêm-se.

Usos: Este tipo de circuito é instalado nos aparelhos eléctricos das casas.

Corrente eléctrica

A corrente eléctrica é um movimento orientado de partículas com carga eléctrica.
Nos átomos dos bons condutores sólidos (metais) os electrões mais afastados do núcleo têm a possibilidade de se libertarem, movendo-se desordenadamente ao longo do condutor. A estes electrões dá-se o nome de electrões livres.

Movimento orientado da corrente eléctrica

Movimento desordenado de electrões livre

Nas soluções aquosas não há electrões livres, mas há corpúsculos com carga eléctrica (iões) que se podem mover livremente.
Quando uma solução condutora está num circuito fechado, os iões positivos movem-se num sentido, e os iões negativos movem-se no sentido oposto.

Movimento orientado de iões positivos e negativos

Sentido real e sentido convencional

Como sabes a corrente eléctrica percorre todo o circuito eléctrico. No entanto há dois sentidos da corrente eléctrica, o convencional e o real.

O sentido convencional da corrente, foi o sentido que os físicos atribuíram à corrente eléctrica. E este sentido começa do pólo positivo até ao pólo negativo da pilha.

O sentido real da corrente é o movimento dos electrões, do pólo negativo para o pólo positivo.

Circuitos eléctricos

 Os aparelhos eléctricos só funcionam quando liga-dos a uma fonte de energia eléctrica. Durante o funcionamento destes aparelhos estes recebem energia eléctrica, que transformam noutros tipos de energia. Por isso chamam-se receptores de energia eléctrica.
A tomada e a lâmpada são dois exemplos de fontes e receptores de energia eléctrica.

Quando se liga o receptor e a fonte de energia devidamente estabelece-se um circuito fechado.

Todos os dispositivos têm dois terminais. Nas pilhas temos o pólo positivo (+) e o pólo negativo (-). 
Há dispositivos chamados interruptores que permitem ligar e desligar os receptores. Os interruptores também têm dois terminais. 
Quando o interruptor está aberto não há passagem de corrente eléctrica, mas quando está fechado existe passagem de corrente eléctrica ou seja a lâmpada acende.

A     B

 interruptor aberto

 interruptor fechado

 lâmpada

pilha




Quando ligas cada um dos terminais da lâmpada a um dos pólos estabeleces um circuito eléctrico fechado, ou seja a lâmpada acende.


A electricidade é um movimento orientado de cargas eléctricas através de um circuito fechado. É possível observar os seus efeitos no dia-a-dia.

Outros compostos de carbono

Álcoois


o etanol ou álcool etílico, é um líquido incolor e inflamável que tem um cheiro característico. É um solvente valioso e matéria-prima de muitas sínteses orgânicas. 
O etanol pertence a um grupo designado de álcoois.
As moléculas dos álcoois possuem em comum um grupo característico hidroxilo - OH

O nome dos álcoois deriva do nome dos respectivos hidrocarbonetos adicionando-lhes terminações:

• ol - se é um monoálcool
• diol - se é um diálcool
• triol - se é um triálcool

Cetona e aldeídos

A acetona é um líquido incolor, inflamável, de cheiro característico e com grande interesse industrial.

A acetona ou propanona pertence a um grupo de compostos que se designam por cetonas.

As suas moléculas têm em comum um grupo característico carbonilo:

Há outro tipo de compostos orgânicos que também possui o grupo carbonilo, mas localizado no extremo da cadeia. Estes compostos designam-se por aldeídos.

O aldeído que possui uma cadeia com três átomos de carbono chama-se propanal.

Ácidos carboxílicos

O ácido acético ou ácido etanóico é um composto de carbono muito importante para a industria. 

O ácido acético pertence a um grupo de compostos designados por ácido carboxílicos. As suas moléculas têm em comum o grupo característico carboxilo.

O nome dos ácidos carboxílicos deriva do nome dos correspondentes hidrocarbonetos ao qual se acrescenta a terminação óiço, iniciando-se pela palavra ácido.

Compostos de Carbono

Carbono


Pertence ao grupo 14 e encontra-se no 2º período. O seu número atómico é 6, por isso possui 4 electrões de valência. É um não-metal.


Hidrocarbonetos são compostos constituídos por carbono e hidrogénio. Se entre os átomos de carbono existem apenas ligações covalentes simples, chamam-se hidrocarbonetos saturados ou alcanos.
Se o hidrocarboneto tiver uma ou mais ligações covalentes dupla, chamam-se alcenos. 
Se o hidrocarboneto tiver uma ou mais ligações covalentes triplas, chamam-se alcinos.
Os hidrocarbonetos com ligação covalente dupla e tripla chamam-se hidrocarbonetos insaturados.




Alcanos














Os alcanos têm sempre uma terminação em - ano
E os prefixos são sempre:
Met - 1 átomo de carbono
Et - 2 átomos de carbono
Prop - 3 átomos de carbono
But - 4 átomos de carbono
...




Alcenos

Os alcenos têm sempre uma terminação em - eno
O alceno mais simples é o eteno.




Alcinos














Os alcinos têm sempre uma terminação em - ino
O alcino mais básico é o etino.




Hidrocarbonetos de cadeia cíclica


Até agora, considerámos apenas hidrocarbonetos de cadeia aberta. Há ainda um conjunto de hidrocarbonetos em que os átomos de carbono se ligam entre si formando anéis. A estes chama-se hidrocarbonetos de cadeia fechada ou cíclica.

• Por exemplo o ciclo-hexano é um hidrocarboneto de cadeia cíclica saturado. A sua fórmula molecular é C₆H₁₂. Tem um anel com seis átomos de carbono na sua constituição.

• Outro exemplo é o benzeno. O benzeno é um hidrocarboneto de cadeia cíclica insaturado. A sua fórmula molecular é C₆H₆. Tem um anel com seis átomos de carbono na sua constituição.

Representação do anel benzénico:












Síntese

Propriedade das substâncias moleculares, iónicas e metálicas

Substâncias moleculares


As substâncias moleculares são constituídas por moléculas. Estas têm uma força de coesão fraca e um ponto de ebulição baixos. São substâncias más condutoras eléctricas quando sólido, pois quando substâncias aquosas se forem apolares são más condutoras, mas se forem polares são boas condutoras. Quando à temperatura ambiente podem se encontrar no estado gasoso, líquido ou no sólido.


Substâncias iónicas


As substâncias iónicas são constituídas por iões positivos e negativo. Estas têm uma forte força de coesão e um ponto de ebulição elevado. São substâncias que quando sólidas são más condutoras eléctricas mas quando fundidas, ou em solução aquosas são boas condutoras. São sólidas à temperatura ambiente, são duras, quebradiças e não deformáveis. São quebradiças pois, quando sujeitas a forças, se os iões se deslocam muito das suas posições de equilíbrio, aumenta a repulsão entre iões com o mesmo tipo de carga, separando-se uns dos outros.

Substâncias metálicas


As substâncias metálicas são constituídas por iões positivos e electrões livres. Estas têm uma forte força de coesão e variáveis pontos de ebulição. São boas condutoras da electricidade. Isto deve-se ao facto de nos metais existirem electrões com grande mobilidade A maior parte encontra-se sólida à temperatura ambiente. São maleáveis, dúcteis, duras e não quebradiças.


Diamante e Grafite

O diamante e o grafite são formado por átomos unidos por ligações covalentes simples em toda a sua extensão. E estes têm uma forte força de coesão e um ponto de ebulição elevado. O diamante é um mau condutor mas o grafite é um bom condutor eléctrico. Ambos sólidos à temperatura ambiente. O diamante é muito duro (substância mais dura que existe na Natureza) e a grafite é mole, quebradiça e risca o papel. 

Ligações covalentes e iónicas

Este filme explica as ligações covalentes e iónicas. A primeira é a iónica e a segunda a covalente.

Ligações covalentes, iónicas e metálicas

Há dois tipos de ligações na molécula, as ligações intramoleculares e intermoleculares.

Ligações intramoleculares - intra quer dizer dentro por isso como o nome indica as ligações dão-se dentro da molécula.

Ligações intermoleculares - inter quer dizer fora por isso as ligações estabelecem-se entre as moléculas.

As ligações químicas podem ser:

Ligações covalentes - compartilha de electrões entre átomos de elementos com tendência para captar electrões. Esta ligação dá-se nos não metais e no hidrogénio.

Ligações iónicas - Atracção entre iões positivos e negativos. Os iões resultam da transferência de electrões de átomos com tendência a libertar electrões para átomos com tendência a captá-los. Esta ligação dá-se nos metais e não-metais.

Ligações metálica - Os metais têm como característica possuírem poucos electrões de valência. Esses electrões tem a particularidade de se libertarem formando um “mar de electrões “, os quais, são atraídos não só pelo núcleo do átomo a que pertenciam, mas também pelo núcleo dos átomos vizinhos.

Esses electrões, podem mover-se em todas as direcções e é essa propriedade que assegura nos metais a sua maleabilidade, ductibilidade, condutividade térmica e eléctrica. Esta ligação dá-se nos metais.

Moléculas Apolar e Polar

As moléculas diatómicas podem ser constituídas por átomos iguais ou átomos diferentes.
Se uma molécula tiver átomos iguais há nuvem electrónica simétrica logo a molécula é Apolar.
Se uma molécula tiver átomos diferentes a nuvem electrónica é assimétrica logo a molécula é Polar.
Se a molécula for Polar pode ter polos eléctricos:

• positivos (δ+)
• negativos (δ-)