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Nós humanos sabemos há milhares de anos,
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apenas olhando o meio ambiente ao nosso redor,
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que existem diferentes substâncias.
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Essas diferentes substâncias... tendem a ter propriedades diferentes.
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Elas não só têm propriedades diferentes;
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uma substância pode refletir luz de um certo jeito, ou não refletir luz.
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Ou ter uma certa cor, ou uma certa temperatura;
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ser liquida, ou gasosa ou ser sólida.
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Mas nós também começamos a observar
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como elas reagem umas com as outras em certas circunstâncias.
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e veja algumas figuras dessas substâncias.
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Esse aqui é o carbono, e está... em sua forma de grafite.
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Este bem aqui é o chumbo; este aqui é o ouro.
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e todos esses que eu desenhei, que eu mostrei nas figuras,
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Eu peguei todas elas daquele site bem ali
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Todas essas substâncias estão no estado sólido, mas nós também sabemos que...
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Parece haver certos tipos de ar nisso,
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certos tipos de partículas no ar,
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e dependendo de que tipo de partículas no ar você está vendo
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se é carbono, ou oxigênio, ou nitrogênio,
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parece haver diferentes tipos de propriedades.
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Ou, há algumas outras coisas que podem ser liquidas,
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ou até mesmo, se você aumentar a temperatura o suficiente nessas coisas.
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se você aumentar a temperatura do ouro ou do chumbo o suficiente,
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você pode obter um líquido.
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Ou se você meio que -- se você queimar esse carbono,
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você pode ter isso em um estado gasoso,
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você pode liberar isso na atmosfera,
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você pode quebrar a estrutura dele.
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Então tudo isso são coisas que todos nós meio que
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que a humanidade observou por milhares de anos.
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Mas isso naturalmente nos leva à uma pergunta
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que costumava ser uma questão filosófica,
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mas que agora podemos responder um pouco melhor,
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e a pergunta é, se você for quebrando esse carbono
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em pedacinhos menores e menores,
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se existir pedacinhos menores ainda,
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unidades ainda menores dessa coisa, dessa substância
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ela ainda terá as mesmas propriedades desse carbono?
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E se você quebrasse ainda mais
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você perderia as propriedades do carbono?
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E a resposta é: existe.
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E só para obtermos nossa terminologia, chamamos essas diferentes substâncias,
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essas substâncias puras que tem essas propriedades específicas em certas temperaturas,
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e reagem de certa maneira, nós as chamamos de elementos.
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Nós as chamamos de elementos.
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Carbono é um elemento, chumbo é um elemento, ouro é um elemento.
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Você deve dizer que água é um elemento, e na história,
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pessoas referiram a água como um elemento, mas agora sabemos
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que a água é feita de outros elementos básicos.
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Ela é feita de oxigênio e hidrogênio,
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e todos nossos elementos estão listados aqui na nossa tabela periódica de elementos.
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C representa carbono -- só estou mencionando os que
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são super relevantes para a humanidade -- mas com o tempo você provavelmente
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vai se familiarizar com todas essas.
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Este é oxigênio, esté é nitrogênio, esté é silício.
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Esté é -- AU é ouro. Esté é chumbo.
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E a unidade mais básica de qualquer um desses elementos é o átomo.
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Então se você seguir escavando e tirando
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pedaços menores e menores disso, eventualmente você
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chegaria ao átomo do carbono.
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Faz a mesma coisa aqui e eventualmente você chegaria ao átomo do ouro.
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Faz a mesma coisa aqui e eventualmente você chega
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a essa bem pequena -- por falta de uma palavra melhor -- partícula,
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que você chamada átomo de chumbo.
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E você não poderia mais quebrar isso
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e ainda chamar isso de chumbo. Isso não teria mais as propriedades do chumbo.
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E só pra te dar uma idéia -- isso é realmente algo que tenho problema em
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imaginar -- é que átomos são inacreditavelmente pequenos.
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Sério, inimaginavelmente pequenos. Então, por exemplo, carbono.
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Meu cabelo também é feito de carbono. Na verdade a maior parte de mim
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é feita de carbono.
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De fato a maioria das coisas vivas são feitas de carbono.
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Então se você pegar meu cabelo, e então meu cabelo é feito de carbono.
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Meu cabelo é na maioria carbono.
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Então se você pegar meu cabelo bem aqui --- meu cabelo não é amarelo
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mas contrasta bem com o preto.
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Meu cabelo é preto, mas se eu escolhesse preto você não seria capaz
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de vê-lo na tela.
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Mas se você pegasse meu cabelo aqui e eu te perguntasse
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quantos átomos de carbono em largura é meu cabelo?
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Então se você pegasse uma sessão cruzada do meu cabelo, não em comprimento,
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a largura do meu cabelo, e dissesse: quantos átomos de carbono em largura é isso?
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E você pode adivinhar, oh, Sal já me disse que é bem pequeno,
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então talvez tenha mil átomos de carbono ai,
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ou dez mil, ou cem mil,
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e eu diria, não! Tem um milhão de átomos de carbono.
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Ou você poderia alinhar um milhão de átomos de carbono na largura
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de um cabelo humano.
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E claro que isso é uma aproximação, não é exatamente
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um milhão, mas isso te dá uma noção de quão pequeno
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um átomo é. Você sabe, tire um cabelo de sua cabeça
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e imagine colocar um milhão de coisas perto uma das outras
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pelo cabelo, não no comprimento do cabelo, na largura
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do cabelo. É até difícil ver a largura do cabelo.
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E tem um milhão de átomos de carbono
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indo junto com isso.
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Agora seria bem legal disso --
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sabemos que existe esse bloco construtor básico
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de carbono, esse bloco construtor básico de qualquer elemento.
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Mas o que é mais interessante é que esses blocos construtores básicos
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são relacionados uns com os outros. Um átomo de carbono é feito de
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partículas ainda mais fundamentais.
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Um átomo de ouro é feito de partículas ainda mais fundamentais.
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E eles são definidos pela maneira que são arranjadas
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essas partículas fundamentais, e se você mudasse o número
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dessas partículas fundamentais que você tem,
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você poderia mudar as propriedades desse elemento, como ele reagiria,
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ou você poderia mudar até mesmo o próprio elemento.
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E só para entender um pouco melhor,
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vamos falar sobre esses elementos fundamentais.
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Então você tem o próton.
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E o próton é o que define -- o número de
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próton no núcleo de um átomo -- e falarei sobre
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o núcleo em um segundo -- é o que define o elemento.
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Então isso é o que define um elemento.
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Quando você olha a tabela periódica bem aqui, elas são na verdade
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escritas na ordem dos números atômicos, e o número atômico é
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literalmente só o número de prótons num elemento.
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Então por definição, hidrogênio tem um prótom.
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Hélio tem dois prótons. Carbono tem seis prótons.
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Você não pode ter um carbono com sete prótons,
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se tivesse, seria nitrogênio, não seria carbono mais.
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Oxigênio tem oito prótons. Se de alguma maneira você adicionasse
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outro próton lá, não seria oxigênio mais,
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seria flúor. Então isso define o elemento.
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Define o elemento.
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Adiciona o número atômico, o número de próton,
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o número de prótons -- e lembre-se, esse é o número
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que está escrito bem encima de cada um
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desses elementos na tabela periódica -- o número de prótons
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é igual ao número atômico.
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É igual ao número atômico.
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E eles colocam esse número aqui no topo porque é ele
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a característica definitiva de um elemento.
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Os outros dois constituintes de um átomo --
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suponho que podemos chamar assim -- são os elétrons
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e o nêutron.
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E o modelo que você pode começar a construir na sua cabeça --
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e esse modelo, como observaremos conforme a gente explora a química,
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vai se tornar mais abstrato e muito difícil
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de conceituar -- mas uma maneira de pensar sobre isso é
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que você tem os protóns e os neutrôns que são
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o centro do átomo.
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Eles são o núcleo do átomo.
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Então por exemplo, carbono, já sabemos, tem seis prótons.
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Então um, dois, três, quatro, cinco, seis.
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Carbono 12, que é uma versão do carbono, também vai ter
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seis neutrôns.
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Você pode ter versões do carbono que têm diferentes
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números de neutrôns.
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Então os neutrôns podem mudar, os elétrons podem mudar,
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e você pode ainda ter o mesmo elemento.
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Os prótons não podem mudar.
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Você muda os prótons, você tem um elemento diferente.
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Então me deixa desenhar um núcleo de um carbono 12.
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Então um, dois, três, quatro, cinco, seis.
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Então isso bem aqui é o núcleo do carbono 12.
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E as vezes será escrito assim.
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E as vezes eles escreverão o número
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de prótons também.
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E a razão porque a gente escreve carbono 12 --
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você sabe eu contei os seis neutrôns --
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é que este é o total -- você pode ver isso como o número
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total de -- uma maneira de ver isso, e teremos
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mais nuances no futuro -- é que isto é o número
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E este carbono, por definição tem um número atômico de seis,
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mas podemos rescrever aqui só nós lembrarmos.
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Então no centro do åtomo de carbono temos esse núcleo.
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E o carbono 12 tem seis protóns e seis núcleos.
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Outra versão do carbono, carbono 14, ainda temos
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seis prótons, mas ai teriam oito neutrôns.
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Então o número de neutrôns pode mudar,
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mas este é carbono 12 bem aqui.
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E se carbono 12 é neutro -- e darei mais nuance
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Se é neutro também terá seis elétrons.
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Então deixe-me desenhar esses seis elétrons.
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Um, doi, três, quatro, cinco, seis.
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E uma maneira -- e talvez essa seja a única outra maneira de
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pensar a relação entre elétrons
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e núcleo -- é que você pode imaginar que os elétrons
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meio que se movem por ai, passeando pelo núcleo.
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Um modelo é que você pode imaginar eles como meio que orbitando
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envolta do núcleo, mas não bem tão correto.
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Eles não orbitam da maneira como um planeta
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orbita em volta do sol.
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Mas é um bom ponto de partida.
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Outra maneira de ver é que eles estão meio que pulando pelo núcleo
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ou se agitando envolta do núcleo.
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E isso é só porque realidade se torna algo muito estranho
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nesse nível, e teríamos que adentrar a física
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quântica para entender o que um elétron está fazendo.
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Mas um primeiro modelo mental na sua cabeça é que no centro
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desse åtomo,
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você tem esse núcleo.
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Você tem esse núcleo bem ali.
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E esses elétrons estão pulando envolta desse núcleo.
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E a razão porque esses elétrons não saem
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do núcleo, porque eles estão meio que conectados com esse núcleo,
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e fazem parte desse átomo, é que protóns
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tem uma carga positiva.
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Tem uma carga positiva, e elétrons tem uma carga negativa.
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E é uma dessas propriedades dessas partículas
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fundamentais, quando você começa a pensar o que é fundamentalmente
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uma carga além de um rótulo, tudo começa meio que
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ficar profundo.
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Mas uma coisa que sabemos,
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quando falamos de força eletromagnética,
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é que forças diferentes se atraem.
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Então a melhor maneira de pensar sobre isso é: prótons e elétrons,
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porque eles tem cargas diferentes,
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se atraem.
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Nêutrons são neutros, então eles só estão aqui soltos
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dentro do núcleo, eles sim afetam as propriedades
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em algum nível, de alguns átomos de certos elementos.
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Mas a razão de porque os elétrons simplesmente não voa por ai
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é porque eles são atraídos.
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Eles são atraídos na direção do núcleos.
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E eles também têm uma alta velocidade incrível --
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é na verdade difícil para -- começamos a lidar com uma parte
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bem estranha da física quando começamos a falar
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sobre o que um elétron realmente faz -- mas é suficiente --
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Eu acho que você pode dizer que ele está pulando envolta o suficiente
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que ele não quer cair no núcleo,
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acho que essa é uma maneira de pensar sobre isso.
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E então, mencionei carbono 12 bem aqui
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definido pelo número de prótons.
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Oxigênio é definido por ter oito prótons.
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Mas uma vez mais, elêtrons podem interagir com outros elétrons.
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Eles podem ser tirados de outros átomos.
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E isso é o que forma muito do nosso entendimento sobre química.
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É baseado em quantos elétrons tem um átomo.
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ou certo elemento tem.
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E como esses elétrons são configurados,
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ou como os elétrons de outro elementos são configurados.
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ou talvez outros átomos desse mesmo elemento.
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Começamos a prever como um átomo de um elemento
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pode reagir com outro átomo desse mesmo elemento,
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ou um átomo de um elemento - como ele poderia reagir,
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ou como ele poderia se conectar, ou não, ou ser atraído,
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ou repelido por outro átomo de outro elemento.
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Então por exemplo, e aprenderemos bem mais sobre isso
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no futuro, é: é possível que um átomo em algum lugar
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tire um elétron de um carbono,
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por qualquer razão -- e falaremos de
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certos átomos neutros de certos elementos te uma afinidade
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Então um, talvez um deles, troca um elétron
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por um carbono, e então esse carbono terá menos
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elétrons que prótons, então teremos cinco elétrons
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Então teremos uma rede de carga positiva.
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Então nesse carbono 12, a primeira versão que fiz,
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eu tinha seis prótons, seis elétrons, as cargas se cancelam.
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Se perco um elétron, então só tenho cinco desses,
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então teria uma rede de carga positiva.
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E falaremos muito mais sobre isso
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no decorrer de nossos vídeos de química.
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mas espero que você já esteja vendo como
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isso está começando a ser super legal.
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Já podemos chegar a esse fundamental bloco construtor
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chamado átomo.
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E o que é ainda mais legal é que esse fundamental
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bloco construtor é construído de ainda mais fundamentais
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blocos construtores.
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E todas essas coisas podem ser trocadas de lugar
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para transformar as propriedade de um átomo, ou mesmo
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de um átomo de um elemento para um átomo de outro elemento.
