5 Conhecimentos Especificos Retificado

CONHECIMENTOS ESPECFICOS

Didatismo e Conhecimento 1

CONHECIMENTOS ESPECFICOS / Auxiliar de laboratrio

Ol.

com grande satisfao que apresento a voc este curso de QUMICA, projetado especialmente para atender s necessidades da-quele que se prepara para este concurso de do MAPA, para o cargo de AUXILIAR DE LABORATRIO. So 70 vagas e uma multido buscando a aprovao. Afinal, o salrio INICIAL de mais de R$ 3.700,00, para nvel fundamental. Um salrio que se consegue em raros lugares e, ainda, ser funcionrio pblico. Por isto, sua preparao com afinco e dedicao pode ser seu diferencial. E aqui estou, junto a voc, nesta batalha. Eu e o pessoal da NOVA procuraremos a sua melhor preparao.

Permitam-me fazer uma breve apresentao de minha trajetria acadmica e profissional:

-graduado pela Faculdade de Cincias Farmacuticas pela USP-RP, em 1990;- Mestre em sntese de complexos bioinorgnicos de Rutnio, com liberao de xido ntrico, pela Faculdade de Cincias Farma-

cuticas USP-RP;- Doutor em farmacotcnica, estudando o efeito de promotores de absoro cutnea visando a terapia fotodinmica para o cncer de

pele, Faculdade de Cincias Farmacuticas pela USP-RP;- Especialista em espectrometria de massas, pela Faculdade de Qumica, USP-RP;- professor de Qumica em ensino Mdio e pr-vestibulares (Anglo, Objetivo, COC) desde 1992.- professor de Qumica (Orgnica, Geral, Analtica, Fsico-Qumica e Inorgnica) em cursos de graduao;- Professor de Qumica

Farmacutica, em curso de graduo em Farmcia;- Professor de Ps-Graduao em Biotecnologia (controle de produtos e processos biotecnolgicos);

- Analista Qumico em indstria farmacutica, AKZO do Brasil, em So Paulo-SP.- Consultor de pesquisa entre empresa-Universidade, em Ribeiro Preto, onde resido atualmente.Este material foi projetado de acordo com a sequencia e numerao constantes no Edital, para sua maior segurana e organizao.

Lembre-se que como concursando muitas vezes voc se sente sozinho, desacreditado e sem muita confiana. Mas saiba que o trabalho do estudo duro, solitrio, cansativo e requer muita vontade. Mas, quando vier sua aprovao, sua vitria voc ver que o seu sucesso pertence a todos (inclusive queles que nunca te apoiaram... mas assim a vida). Fora e pense sempre em voc, nos seus familiares, naqueles por quem voc tem amor.

Desejo um excelente estudo e timos resultados nesta jornada. Muito boa sorte, dedicao e boa prova!!!!

QUMICA GERAL E INORGNICA: LIGAES QUMICAS.

LIGAES QUMICAS

Verifica-se, na natureza, que a maioria dos elementos qumicos encontram-se ligados a outros, e que somente alguns (os gases no-bres) esto isolados. Isso levou os cientistas a conclurem que os tomos de gases nobres possuem uma configurao eletrnica que lhes assegura estabilidade.

Os gases nobres apresentam 8 eltrons na ltima camada eletrnica, com exceo do hlio, que possui 2 eltrons, j que a camada K comporta no mximo 2 eltrons. Essa anlise levou os cientistas Lewis e Kossel a criarem a chamada Teoria ou Regra do Octeto.

As propriedades das substancias quimicas decorre fundamentalmente do tipo de ligaes entre seus tomos. Em funo do conhe-cimento do tipo de ligao, os compostos tero propriedades semelhantes. Ou seja: se voc sabe que um composto inico, mesmo sem conhec-lo voc poder atribuir propriedades a ele, pois estas so propriedades comuns a todos os compostos que fazem tal tipo de ligao quimica. Por exemplo: todos os compostos inicos so slidos temperatura ambiente, apresentam alto ponto de fuso e alto ponto de ebulio.



Os tipos de ligaes quimicas tambm influenciam diretamente as interaes entre as molculas. E isto se refletir em suas foras intermoleculares, o que nos permite inferir se uma substncia ser slida, lquida ou gasosa em uma dada situao; se ela ter baixos ou altos pontos de fuso e ebulio; se ser voltil ou no, etc. Por isto, considero de suma importncia se entender o assunto ligaes qumicas.

Modelos de ligaes qumicas e interaes intermoleculares. Substncias inicas, moleculares, covalentes e metlicas.

Ligao Inica (ou Eletrovalente)

Como o prprio nome j diz, a ligao inica ocorre com a formao de ons Ocorre com transferncia de eltrons do metal para o ametal, formando ctions (ons positivos) e nions (ons negativos), respectivamente. Ocorre entre metais e no metais e entre metais e Hidrognio.

A forte fora de atrao entre os ons dos tomos que formam o composto de origem eletrosttica. Sempre um dos tomos perde eltrons, enquanto o outro recebe. O tomo mais eletronegativo arranca os eltrons do de menor eletronegatividade.

Exemplos1o) A ligao entre o sdio (

11Na) e o cloro (

17Cl) um exemplo caracterstico de ligao inica. Observe a distribuio dos eltrons

em camadas para os dois elementos:

Na 2 - 8 - 1Cl 2 - 8 - 7

Para o cloro interessa adicionar um eltron sua ltima camada, completando a quantidade de oito eltrons nela.

Ao sdio interessa perder o eltron de sua camada M, assim a anterior passar a ser a ltima, j possuindo a quantidade necessria de eltrons.

Antes da ligao: tomos instveis



Aps a ligao: ons estveis

Na representao da ligao, utilizamos somente os eltrons da ltima camada de cada tomo. Esta notao recebe o nome de Fr-mula Eletrnica de Lewis.

Observe que o sdio possua inicialmente 11 prtons e 11 eltrons. Aps a ligao, a quantidade de prtons no se altera e a de el-trons passa a ser 10. O cloro que inicialmente possua 17 prtons e 17 eltrons tem sua quantidade de eltrons aumentada de uma unidade aps a ligao. Com isso o sdio se torna um on de carga 1+ e o cloro 1-.

A fora que mantm os dois tomos unidos de atrao eltrica, ou seja, uma ligao muito forte. Como foram utilizados um tomo de cada tipo, a frmula do composto ser NaCl.

Estudo da Ligao Covalente

Como foi definida por Lewis, a ligao covalente consiste no compartilhamento de um par de eltrons entre dois tomos vizinhos. importante chamar sua ateno para o fato de que toda ligao covalente tem um carter eletrosttico pronunciado: os eltrons

compartilhados sentem simultaneamente a atrao eletrosttica dos dois ncleos (Figura abaixo).

Esta hiptese sugere que a formao e a estabilidade das ligaes covalentes podem, de maneira superficial, ser explicadas por um modelo eletrosttico simples.

Figura: Viso simplificada das interaes eletrostticas entre os tomos de hidrognio na molcula de H2. Considere: linha simples: atrao eltron-ncleo; linha tracejada: repulso eltron-eltron e ncleo-ncleo.

A ligao covalente tem importncia nica na Qumica e , sem duvida, o tipo predominante de unio entre tomos, j que est pre-sente em muitas molculas, sejam elas orgnicas ou inorgnicas ( comum um composto de natureza inica apresentar tambm ligaes covalentes). O carter inico prevalece nestes compostos. Exemplo: KNO

3.

Entender a natureza da ligao covalente dar a voc oportunidade de interpretar e compreender em tamanho microscpico os fen-menos que envolvem reaes qumicas entre molculas. Nesses casos, as ligaes covalentes que esto sendo quebradas e/ou formadas produzindo novas substncias, ou seja, transformando a matria.

Quais eltrons esto envolvidos na formao de uma ligao qumica? Lewis procurou responder a esta pergunta evocando o mo-delo atmico de Bohr (1913).

Os eltrons envolvidos numa ligao qumica so os eltrons da camada de valncia, ou seja: os mais externos. Portanto, a ligao covalente ocorre quando os tomos ligados possuem tendncia de ganhar eltrons. No h transferncia de eltrons de um tomo para outro, e sim um compartilhamento de eltrons entre eles.

A ligao covalente ocorre entre:

hidrognio hidrognio

hidrognio no-metal

no-metal no-metalObs.: Os semimetais tambm podem ser includos.



Ligao Covalente Normal

Ocorre entre dois tomos que compartilham pares de eltrons. Os tomos participantes da ligao devem contribuir com um eltron cada, para a formao de cada par eletrnico. Assim, na molcula de hidrognio (H

2), cuja distribuio eletrnica :

1H = 1s1 falta um

eltron para cada tomo de hidrognio para ficar com a camada K completa (dois eltrons). Os dois tomos de hidrognio se unem for-mando um par eletrnico comum a eles (compartilhamento). Desta forma, cada tomo de hidrognio adquire a estrutura eletrnica do gs nobre Hlio (He). Veja abaixo: Quando o par compartilhado representado por um trao (), temos a chamada frmula estrutural.

H H (frmula estrutural)H2 (frmula molecular)

frmula eletrnica ou de Lewis

Exemplo 2: formao do Cl2 (frmula molecular do gs cloro)

tendncia: ganhar 1e

Resumindo temos:



Exemplo 3: HCl (frmula molecular do cloreto de hidrognio)

ganhar 1e

ganhar 1e

Quando encontramos um nico par de eltrons compartilhado entre dois tomos, a ligao denominada de ligao covalente simples.

Para dois pares de eltrons compartilhados entre dois tomos, a ligao denominada de ligao covalente dupla.

Finalmente, para trs pares de eltrons compartilhados entre dois elementos, a ligao denominada de tripla.

Vale lembrar que esta denominao no depende de os tomos serem do mesmo ou de diferentes elementos qumicos.

Ligao Covalente Dativa ou Coordenada

Na ligao covalente normal, o par de eltrons compartilhado proveniente um de cada tomo. Ou seja: cada tomo participa com um eltron para a formao do par.

Mas, para explicar certas estruturas das substncias, foi necessrio admitir a formao de pares de eltrons provenientes de um s tomo; assim, temos a chamada ligao covalente dativa ou ligao coordenada.

Exemplo: Formao do dixido de enxofre



Ligao Metlica a fora que mantm unidos os tomos e ctions dos metais.

Teoria do mar de eltrons ou teoria da nuvem eletrnica

A principal caracterstica dos metais a eletropositividade (tendncia de doar eltrons), assim os eltrons da camada de valncia saem facilmente do tomo e ficam passeando pelo metal, o tomo que perde eltrons se transforma num ction, que, em seguida, pode recapturar esses eltrons, voltando a ser tomo neutro. O metal seria um aglomerado de tomos neutros e ctions, imersos num mar de eltrons livres que estaria funcionando como ligao metlica, mantendo unidos os tomos e ctions de metais.

Os metais exibem uma srie de propriedades em comum: todos so slidos nas condies ambientes (exceto Hg), tm brilho metli-co, maleabilidade (possibilidade de se moldar em chapas), ductilidade (capacidade de formar fios), boa condutividade trmica e eltrica. Para haver condutividade eltrica, necessrio o movimento de eltrons atravs do meio. A boa condutividade dos metais sugere que existam eltrons semilivres, fracamente ligados, nas estruturas metlicas, que possam ser forados a se mover ao longo de todo retculo. Como na estrutura metlica, segundo o modelo do gs de eltrons, todos os ons compartilham eltrons, a repulso entre os ctions compensada pela atrao eletrosttica entre os eltrons livres e os ons positivos. Os eltrons livres funcionam como uma cola ele-trosttica, ligando os ctions metlicos.

Modelo do gs de eltrons. Os eltrons de valncia no esto ligados aos tomos, mas deslocalizados por todo o cristal, movendo--se livremente em todas as direes e sendo compartilhados por todos os ctions com igual probabilidade.

No caso dos metais maleveis (facilmente deformveis), como sdio, chumbo, mercrio e outros, os eltrons livres podem se ajustar rapidamente s mudanas na estrutura metlica provocadas por perturbaes externas.

QUESTES PROPOSTAS

Questo 01) Sabe-se que a interao entre tomos que se ligam, na formao de novas substncias, feita atravs de seus eltrons mais externos. Uma combinao possvel entre o elemento A com a configurao eletrnica 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 e outro B (Z = 17) ter frmula e ligao, respectivamente:

a) AB e ligao inica.b) A2B e ligao inica.c) A2B3 e ligao covalente.d) AB2 e ligao inica.e) A2B e ligao covalente.

RESOLUO:

A 2 eltrons na camada de valncia

Tendncia a doar 2 e A2+

B 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5

7 eltrons na camada de valncia

Tendncia a receber 1 e B1



Ligao inica pois ocorre com transferncia de eltrons. Resposta: D

Questo 02) Os elementos H, O, Cl e Na (ver Tabela Peridica) podem formar compostos entre si.

a) Que compostos podem-se formar entre: H e O, H e Cl, Na e Cl?b) Qual o tipo de ligao formada em cada caso?

Gab:

a) H2O, H2O2, HCl, NaCl.b) H2O, covalente; H2O2, covalente; HCl, covalente; NaCl, inica.

Questo 03) Cite ts caractersticas fsicas que permitem identificar um elemento metlico.Gab: Condutividade eltrica, condutividade trmica, brilho, maleabilidade, ductibilidade, tenacidade (resistncia a trao).

Questo 04) Considere o elemento cloro formando compostos com, respectivamente, Hidrognio, carbono, sdio e clcio.a) Com quais desses elementos o cloro forma compostos covalentes?b) Qual a frmula de um dos compostos covalentes formados?Gab:a) com o Hidrognio e o carbonob) H Cl

Questo 05) Os elementos qumicos que apresentam a ltima camada eletrnica incompleta podem alcanar uma estrutura mais estvel unindo-se uns aos outros.

a) De que forma se podem ligar dois tomos que precisem ganhar eltrons?

b) Dois elementos situam-se: um no segundo perodo e subgrupo 4A; e o outro, no terceiro perodo e subgrupo 7A da Tabela Peridica. Qual ser a frmula provvel do composto por eles formado?

Gab:

a) por ligao covalente

b) CCl4Questo 06) Observe o esboo da tabela peridica:

AC

DB

a) Qual a frmula molecular da substncia resultante da ligao de A com C?b) Identifique o tipo de ligao qumica presente na molcula do composto formado por D e B. Justifique sua resposta.

Gab:a) Al2O3b) Inica, visto que a diferena de eletronegatividade entre os elementos indicados maior que 1,7.

Questo 07) Considerando os elementos sdio, magnsio, enxofre e cloro, escreva as frmulas dos compostos inicos que podem ser formados entre eles.



Gab:Na2S; NaCl; MgS; MgCl2

Questo 08) Explicar por que o on sdio (Na+) mais estvel que o tomo de sdio (Nao)?Gab: ao se transformar em on, o tomo de sdio adquire configurao eletrnica de um gs nobre.

Questo 09) Analise as afirmativas abaixo e indique se as mesmas so falsas ou verdadeiras, justificando cada caso.a) Slidos inicos so bons condutores de eletricidade.b) Compostos apolares so solveis em gua.Gab:a) Falsa. Os compostos orgnicos so bons condutores de eletricidade quando fundidos.b) Falsa. Compostos apolares so insolveis em gua, pois esta um solvente polar.

CIDOS E BASES.

cidosIntroduoDesde os tempos dos alquimistas, observou-se que certas substncias apresentavam comportamentos peculiares quando dissolvidos

na gua. Entre tais propriedades destacavam-se:- o sabor azedo facilmente identificado em frutas ctricas, como limo, laranja e ma (a palavra cido proveniente do latim acidus

- azedo, picante);- formar solues aquosas condutoras de eletricidade;- provocar efervescncia, quando em contato com o calcrio;- produzir mudana de cor nos indicadores cido-base.Essas substncias foram denominadas cidos.Os cidos esto presentes em nosso dia-a-dia, como por exemplo: a laranja, o limo e as demais frutas ctricas contm cido ctrico,

a bateria de um automvel contm cido sulfrico, o vinagre contm cido actico, o cido clordrico constituinte do suco gstrico no estmago, o cido ntrico utilizado para produzir explosivos como o TNT (dinamite).

De um modo geral os cidos so txicos e corrosivos, portanto, deve-se evitar o contato com a pele, inger-los ou inal-los.

O estudo da funo cido a parte mais complexa das funes inorgnicas, mas de extrema importncia que voce domine os prin-cipais tpicos como: formulao e Nomenclatura. As demais funes so bem mais simples, se comparadas a acidos.

Definio Segundo Arrhenius

cido todo composto molecular que, em soluo aquosa, se ioniza, produzindo exclusivamente como ction o H3O+ (hidroxnio).

HCl + H2O H

3O+ + Cl

HCN + H2O H

3O+ + CN

Simplificadamente, o ction Hidroxnio (H3O+) pode ser representado por H+ e a presena da gua est representada pelo (aq) ao

lado direito da frmula do composto (ou mesmo nem aparecer, subentendendo-se a presena de meio aquoso, por definio):HCl

(aq) H+ + Cl

HCN H+ + CN

Resumindo:



Classificao dos cidos

Quanto natureza do cidoOrgnicos - so compostos que contm em sua estrutura o grupamento carboxila, composto por um tomo de carbono ligado a um

tomo de oxignio por ligao dupla ( C= O) e a um grupo hidroxila (-OH), por ligao simples:

carboxila

O grupo carboxila tambm pode ser representado apenas por: -COOHO hidrognio ligado ao tomo de oxignio do grupo carboxila considerado o hidrognio ionizvel do cido, desta forma na sua

ionizao, teremos:R-COOH H+ + R-COO-

Entre os milhares de cidos orgnicos conhecidos, alguns so de enorme importncia para o homem, como por exemplo:HCOOH o cido frmico (frmico pois foi descoberto nas formigas, mas sinttico atualmente)CH

3COOH = cido actico (presente no vinagre, acetum azedo)

Inorgnicos ou minerais - so de origem mineral e dividem-se em hidrcidos e oxicidos.Ex.: HCl, HF, HCN, H

2SO4, H3PO4, etc

Quanto presena de oxignio na molculaHidrcidos no possuem oxignio em suas molculasExemplos: HCl, HCN, HF, HI, HBr, H

2S, etc.

Oxicidos possuem oxignio em suas molculasExemplos: HNO

3 , HClO

3 , H

2SO4, H3PO4, etc.

Quanto ao nmero de hidrognios ionizveisMonocidos (ou monoprticos) apresentam um hidrognio ionizvel.Exemplos: HCl, HBr, HNO

3 , H3PO2 (exceo).

Dicidos (ou diprticos) apresentam dois hidrognios ionizveis.Exemplos: H

2S, H

2SO4 , H3PO3 (exceo).

Tricidos apresentam trs hidrognios ionizveis.Exemplos: H

3PO4 , H3BO3.

Tetrcidos apresentam quatro hidrognios ionizveis.Exemplos: H4SiO4 , H4P2O7.

Quanto ao nmero de elementos qumicosBinrio: dois elementos qumicos diferentes.Exemplos: HCl, H

2S, HBr.

Ternrio trs elementos qumicos diferentes. Exemplos: HCN, HNO3 , H

2SO4

Quaternrio quatro elementos qumicos diferentes.Exemplos: HCNO, HSCNQuanto volatilidade (baixo ponto de ebulio, facilidade em formar vapores)Observao: Por que se deixarmos um recipiente aberto contendo ter, em pouco tempo, observa-se que o ter desaparecer?O ter um lquido que possui baixo ponto de ebulio e evapora com facilidade temperatura ambiente. Dizemos neste caso que

o ter uma substncia voltil.Um outro exemplo comum ocorre com o vinagre, o qual possui um odor bastante pronunciado devido volatilidade do cido ac-

tico, seu principal constituinte.

cidos volteis - cidos com baixo ponto de ebulio (PE).Ex.: todos os hidrcidos (HCl, HF, HI, HBr, HCN, H

2S), HNO

3, HCOOH e CH

3COOH.

cidos fixos - cidos com elevado ponto de ebulio (PE).Ex.: H

2SO4 (PE = 340C), H3PO4 (PE = 213C) e H3BO3 (PE = 185C).



Quanto ao grau de ionizao (fora de um cido)

OBS: tal clculo no exige que voc conhea a frmula do cido e nem a sua estrutura qumica.cidos fortes: possuem > 50%cidos moderados: 5% 50%cidos fracos: < 5%Como se calcula o valor de (alfa)?Regra Prtica para Determinao da Fora de um cido (conhecendo-se a frmula molecular do cido e, se necessrio, sua estrutura

molecular):Hidrcidos cidos fortes: HI > HBr > HCl.cido moderado: HF.cidos fracos: demais.

- OxicidosSendo HxEzOy a frmula de um cido de um elemento E qualquer, temos

m = y

em que: y = numero de tomos de oxigniox = nmero de tomos de hidrogniosse:m = 3 cido muito forteExemplos: HClO4 , HMnO4...

m = 2 cido forteExemplos: HNO

3 , H

2SO4...

m = 1 cido moderadoExemplos: H3PO4 , H2SO3 , H3PO3(2 H

+), H3PO

2(1 H+)

m = 0 cido fracoExemplos: HClO, H

3BO

3

Observao:

1) O cido carbnico (H2CO

3) uma exceo, pois um cido fraco (=0,18%), embora o valor de m = 1

2) Todos os cidos carboxlicos so fracos.

Frmula Estrutural- Hidrcidos ( HxE)Cada hidrognio est ligado ao elemento por um trao () que representa a ligao covalente simples.

Exemplos

Oxicidos (HxEzOy)

Para escrever a frmula estrutural dos oxicidos, devemos proceder da seguinte maneira:

1) escrever o smbolo do elemento central;2) distribuir ao redor deste elemento todos os oxignios da frmula mencionada.3) distribuir ao redor dos oxignios os tomos de hidrognio que sejam ionizveis. Se tiver H no ionizvel (o que ocorre com cidos

do elemento fsforo), os hidrognios no ionizveis devem ser colocados ao lado do elemento central.



4) Ligar os hidrognios ionizveis aos tomos de oxignio vizinhos, formando grupinhos H-O) e ligar o elemento central a tantos grupos OH quantos forem os hidrognios ionizveis. Caso haja H sem ligar, fazer uma ligao simples deste(s) H com o tomo central.

5) (passo circunstancial, pois, depende de ter ou no oxignio sem ligar): ligar o elemento central ao(s) oxignio(s) restante(s) atra-vs de ligao dativa (geralmente) ou de uma dupla ligao (ocorre tal dupla com os elementos carbono e nitrognio).

Exemplos

- Formulao e NomenclaturaFormulaoO cido formado pelo ction H+ e um nion qualquer (Ax-). Portanto, podemos representar sua frmula da seguinte maneira:H+Ax- H

xA

NomenclaturaHidrcidos (HxE)

O nome de um cido feito basicamente da seguinte forma:1o) escreve-se a palavra cido;2o) nome do elemento,com origem em latim;3o) terminao dricoExemplosHCl cido clordricoHBr cido bromdricoHCN cido ciandricoH

2S cido sulfdrico

HI cido ioddrico

Oxicidos (HxEzOy)Neste caso, como o mesmo elemento pode formar vrios oxicidos, estabelecemos um oxicido padro a partir do qual daremos

nomes aos demais. Oxicido padro cido nome de E ico



Regra geral para elementos que formam 2 ou mais oxicidos:

Como vemos na tabela acima, todo oxicido padro tem terminao ico. Se tivermos um cido com:

a) um oxignio a mais que o padro, acrescentamos o prefixo per;b) um oxignio a menos que o padro, a terminao muda para oso;c) dois oxignios a menos que o padro, a terminao continua oso e acrescentamos o prefixo hipo.

Ionizao dos cidosA ionizao de um cido, como j vimos anteriormente, na prpria definio de cido de Arrhenius, a reao do cido com a mo-

lcula de gua, produzindo o ction H3O+.

Se um cido possui dois ou mais hidrognios ionizveis (policido), a ionizao ocorre em etapas.

Exemplosa)

b)

Nomenclatura dos nionsPodemos considerar que os nions so provenientes dos cidos.Assim, temos as seguintes terminaes (sufixos) a serem empregados:

HF = cido fluordrico F- = fluoretoHCl = cido clordrico Cl- = nion cloretoHBr = cido bromdrico Br- = nion brometoHI = cido ioddrico I- = nion iodetoHCN = cido ciandrico CN- = nion cianetoHNO

3 = cido ntrico NO

3- = nion nitrato

HNO2 = cido nitroso NO

2- = nion nitrito

HClO3 = cido clrico ClO

3- = nion clorato



HClO4 = cido perclrico ClO4- = nion percloratoHClO

2 = cido cloroso ClO

2- = nion clorito

HClO = cido hipocloroso ClO- = nion hipocloritoCH

3COOH = cido actico CH

3COO- = nion acetato

Aplicaes dos principais cidos do cotidiano

cido clordrico (HCl)

- O cido impuro (tcnico) vendido no comrcio com o nome de cido muritico;- encontrado no suco gstrico, produzido pelas clulas parietais, responsvel pela acidez estomacal;- um reagente muito usado na indstria e no laboratrio;- usado na limpeza de pisos aps a caiao das paredes (cal hidratada Ca(OH)

2), para remover os respingos de cal; HCl(aq) +

Ca(OH)2(s) CaCl

2(aq) + 2 H

2O

- usado na limpeza de superfcies metlicas antes da soldagem dos respectivos metais.

cido fluordrico (HF)-Tem a particularidade de corroer o vidro, devendo ser guardado em frascos de plstico, por esta razo usado para fazer gravaes

sobre o vidro.

cido ciandrico (HCN)- O HCN o gs de ao venenosa mais rpida que se conhece: uma concentrao de 0,3 mg por litro de ar imediatamente mortal;- o gs usado nos estados americanos do Norte que adotam a pena de morte por cmara de gs;-A primeira vtima do HCN foi seu descobridor, Carl Wihelm Scheele, que morreu ao deixar cair um vidro contendo soluo de

HCN.

cido sulfdrico (H2S)O H

2S um gs incolor, mais pesado do que o ar e inflamvel com um forte odor desagradvel de ovos podres. Esse gs algumas

vezes referido como gs de cano de esgoto. Em pequenas concentraes ele pode irritar os olhos e atuar como depressivo; em elevadas concentraes ele pode provocar irritao do sistema respiratrio superior e, durante longas exposies, edema pulmonar. Sendo mais denso que o ar, o H

2S pode acumular-se em depresses e cavernas.

cido sulfrico (H2SO4)- o cido mais utilizado e importante nas indstrias e nos laboratrios, conhecido como burro de carga. O poder econmico de

um pas pode ser avaliado pela quantidade de cido sulfrico que ele fabrica e consome;- O maior consumo de cido sulfrico na fabricao de fertilizantes, como os superfosfatos e o sulfato de amnio;- o cido dos acumuladores de chumbo (baterias) usados nos automveis;- consumido em enormes quantidades em inmeros processos industriais, como processos da indstria petroqumica, fabricao

de papel, corantes, etc;- O cido sulfrico concentrado um dos desidratantes mais enrgicos. Assim, ele carboniza os hidratos de carbono como os a-

cares, amido e celulose; a carbonizao devido desidratao desses materiais;- O cido sulfrico destri o papel, o tecido de algodo, a madeira, o acar e outros materiais devido sua enrgica ao desi-

dratante;- O cido sulfrico concentrado tem ao corrosiva sobre os tecidos dos organismos vivos tambm devido sua ao desidratante.

Produz srias queimaduras na pele. Por isso, necessrio extremo cuidado ao manusear esse cido;- As chuvas cidas em ambiente poludos com dixido de enxofre contm H

2SO4 e causam grande impacto ambiental.

S + O2(g) SO

2(g) + 1/2 O

2(g) SO

3(g) + H

2O(l) H

2SO4(aq)

cido ntrico (HNO3)-Depois do sulfrico, o cido mais fabricado e mais consumido na indstria. Seu maior consumo na fabricao de explosivos,

como nitroglicerina (dinamite), trinitrotolueno (TNT), trinitrocelulose (algodo plvora) e cido pcrico e picrato de amnio;- usado na fabricao do salitre (NaNO

3, KNO

3) e da plvora negra (salitre + carvo + enxofre);

Plvora negra: (Salitre - KNO3 + Carvo - C + Enxofre - S)



-As chuvas cidas em ambientes poludos com xidos do nitrognio contm HNO3 e causam srio impacto ambiental. Em ambientes

no poludos, mas na presena de raios e relmpagos, a chuva tambm contm HNO3, mas em proporo mnima;

N2(g) + O

2(g) 2 NO(g) + O

2(g) 2 NO

2(g) + H

2O(l) HNO

2 + HNO

3

- O cido ntrico concentrado um lquido muito voltil; seus vapores so muito txicos. um cido muito corrosivo e, assim como o cido sulfrico, necessrio muito cuidado para manuse- lo.

cido fosfrico (H3PO4)- Os seus sais (fosfatos) tm grande aplicao como fertilizantes na agricultura;- usado como aditivo (acidulante) em refrigerantes como Coca-Cola.

cido carbnico (H2CO3)- o cido das guas minerais gaseificadas e dos refrigerantes. Forma-se na reao do gs carbnico com a gua: CO

2 + H

2O H

2CO

3

- Responsvel pelo processo de formao da chuva cida em ambientes no poludos na ausncia de descargas eltricas.

cido actico (H3C-COOH)- o cido constituinte do vinagre, utilizado com condimento na culinria;- O vinagre uma soluo aquosa contendo de 3 a 7% de cido actico.

BasesOs antigos dividiam as substncias em dois grandes grupos: as que se assemelhavam ao vinagre, denominadas cidos, e as seme-

lhantes s cinzas de plantas, chamadas lcalis. Os lcalis eram substncias detergentes ou, segundo o farmacutico e qumico francs Guillaume Franois Rouelle, bases.

Existem muitas bases fracas e inofensivas no nosso cotidiano, dentre as muitas podemos citar o sabonete que faz muita espuma e desliza facilmente pela pele, pois, transforma alguns tipos de leos de nossa pele em substncias parecidas com as usadas para fazer sabo at compostos utilizados como medicamentos, como o hidrxido de magnsio e o hidrxido de alumnio.

Por outro lado, existem tambm bases fortes e corrosivas tanto quanto os cidos, como por exemplo: hidrxido de sdio utilizado em produtos para desentupir encanamentos.

Podemos listar aqui algumas das propriedades funcionais das bases, como:-Possuem sabor amargo ou custico (adstringente que amarra a boca);- Modificam a cor dos indicadores cido-base;- Conduzem a corrente eltrica quando fundidos ou em soluo aquosa;- Reagem com cidos produzindo sal e gua;Na maioria das vezes so corrosivas e reagem com metais.

Conceito de base segundo arrhenius

Ex.: NaOH Na+(aq) + OH-(aq)

Ca(OH)2 Ca2+(aq) + 2 OH-(aq)

Al(OH)3 Al3+(aq) + 3 OH-(aq)

Como pudemos observar, a principal caracterstica das bases a presena do on OH- (hidroxila ou hidrxido) ligado ao ction, que geralmente um metal, sendo sua frmula representada por:

C (OH)x

Onde: C um ction (metal)X = corresponde ao nmero de hidroxilas (que invertido de baixo para cima esquerda, corresponder carga do metal).



Com isso na dissociao da base genrica C(OH)x ficaremos com:

C(OH)x Cx+ + x OH-

Exemplos:

NaOH Na+(aq) + OH-(aq)

Ca(OH)2

Ca2+(aq) + 2 OH-(aq)

Al(OH)3

Al3+(aq) + 3 OH-(aq)

Sn(OH)4 Sn4+(aq) + 4 OH-(aq)

Observao:

O hidrxido de amnio (NH4OH) a nica base que no apresenta metal em sua frmula sendo proveniente do borbulhamento da amnia (NH

3) em gua. voltil, de natureza molecular, cheiro muito forte (amonaco) e base muito solvel e fraca (forma poucos ons

em gua).

Classificao das bases

- Quanto ao nmero de hidroxilas na frmula da baseMonobase uma hidroxila na frmula da base.Ex.: NaOH, KOH, AgOH, etc.Dibase duas hidroxilas na frmula da base.Ex.: Ca(OH)

2, Mg(OH)

2, Zn(OH)

2, etc.

Tribase trs hidroxilas na frmula da base.Ex.: Al(OH)

3, Fe(OH)

3, Mn(OH)

3, etc.

Tetrabase quatro hidroxilas na frmula da base.Ex.: Mn(OH)4, Sn(OH)4, Pb(OH)24, etc.

- Quanto a solubilidade das bases em gua

Totalmente solveis bases de metais alcalinos (1A) e o hidrxido deamnio (NH4OH).Parcialmente solveis bases de metais alcalinos terrosos (2A).Praticamente insolveis bases dos demais metais.

Exceo: O Be(OH)2 e Mg(OH)

2 (bases da famlia 2A) so praticamente insolveis.

- Quanto ao grau de dissociao (fora das bases)Para que uma base se dissocie necessrio que esta base esteja dissolvida em gua, com isso teremos:



Exceo: O hidrxido de amnio (NH4OH) uma base solvel, mas que apresenta um pequeno grau de ionizao, desta forma, esta base classificada como solvel e fraca.

Resumindo teremos:Bases fortes bases dos metais da famlia 1A e 2A.Bases fracas bases dos demais metais, Be(OH)

2, Mg(OH)

2 e NH4OH.

- Quanto a volatilidade das basesBase voltil o hidrxido de amnio (NH4OH) a nica base voltil (baixo ponto de ebulio).Bases fixas todas as demais bases so consideradas no volteis ou fixas (alto ponto de ebulio).

Nomenclatura das basesPara ctions que formam uma nica base:

Os ctions que formam uma nica base so: metais da famlia 1A e 2A, Ag+, Zn2+, Al3+ e NH4+ (amnio).

Exemplos:NaOH hidrxido de sdioAgOH hidrxido de prataCa(OH)

2 hidrxido de clcio

Zn(OH)2 hidrxido de zinco

Al(OH)3 hidrxido de alumnio

NH4OH hidrxido de amnio

Para montar a frmula da base a partir dos nomes, necessrio sabermos que na formulao das base C(OH)x, o nmero de hidro-

xilas da base (X) depender da carga do ction (C). Desta forma, teremos: ctions com carga +1 1 OH na frmula; ctions com carga +2 2 OH na frmula e ctions com carga +3 3 OH na frmula.

Exemplos:Hidrxido de potssio K+ = KOHHidrxido de magnsio Mg2+ = Mg(OH)

2

Hidrxido de alumnio Al3+ = Al(OH)3

Hidrxido de amnio NH4+ = NH4OH

Hidrxido de zinco Zn2+ = Zn(OH)2

Hidrxido de prata Ag+ = AgOH

Para ctions que formam mais de uma base:

Os ctions, mais importantes, que formam duas bases so:Ouro (Au1+ e Au3+)Cobre (Cu1+ e Cu2+)Ferro (Fe2+ e Fe3+)Chumbo (Pb2+ e Pb4+)



Exemplos:AuOH hidrxido de ouro-I ou aurosoAu(OH)

3 hidrxido de ouro-III ou arico

CuOH hidrxido de cobre-I ou cuprosoCu(OH)

2 hidrxido de cobre-II ou cprico

Fe(OH)2 hidrxido de ferro-II ou ferroso

Fe(OH)3 hidrxido de ferro-III ou frrico

Aplicaes das principais bases do cotidianoHidrxido de sdio NaOHBase conhecida como soda custica ou lixvia ou diabo verde. a base mais importante da indstria e do laboratrio.

fabricado e consumido em grandes quantidades;Utilizado em produtos para desentupir ralos, pias e limpa forno; usada na fabricao do sabo. Atualmente, o sabo obtido de gorduras (de boi, de porco, de carneiro, etc) ou de leos (de algo-

do, de vrios tipo de palmeiras, etc.). A hidrlise alcalina de glicerdeos (leos ou gorduras) denominada, genericamente, de reao de saponificao porque, numa reao desse tipo, quando utilizado um ster proveniente de um cido graxo, o sal formado recebe o nome de sabo. A equao abaixo representa genericamente a hidrlise alcalina de um leo ou de uma gordura:

usada em inmeros processos industriais na petroqumica e na fabricao de papel, celulose, corantes, etc. muito corrosivo e exige muito cuidado ao ser manuseado.

No existe soda custica livre na natureza. Esta fabricada por eletrlise (decomposio por corrente eltrica) de soluo aquosa de sal de cozinha (NaCl).

Hidrxido de clcio Ca(OH)2Conhecido como cal hidratada ou cal extinta ou cal apagada; utilizado na construo civil no preparo da argamassa, usada na alvenaria, e na caiao (pintura a cal) o que fazem os pedreiros

ao preparar a argamassa.

Hidrxido de magnsio Mg(OH)2 um slido branco pouco solvel em gua;Quando disperso em gua, origina um lquido espesso, denominado de suspenso, que contm partculas slidas misturadas gua

denominado de leite de magnsia e utilizada como laxante e anticido.2 HCl(aq) + Mg(OH)

2(aq) MgCl

2(aq) + 2 H

2O(l)

Hidrxido de alumnio Al(OH)3 um slido gelatinoso insolvel na gua;Utilizado no tratamento da gua e de gua de piscinas. O hidrxido de alumnio formado na superfcie, como um precipitado gelati-

noso, arrasta as impurezas slidas para o fundo do tanque, no processo denominado decantao; Al2(SO4)3 + 3 Ca(HCO3)2 2 Al(OH)3

+ 3 CaSO4 + 6 CO2Utilizado como medicamento com ao de anticido estomacal (Pepsamar, Natusgel, Gelmax, etc) pois neutraliza o excesso de HCl

no suco gstrico.3 HCl(aq) + Al(OH)

3(aq) AlCl

3(aq) + 3 H

2O(l)

Hidrxido de amnio NH4OH obtido atravs do borbulhamento de amnia(NH

3) em gua, originando uma soluo conhecida comercialmente como amonaco;

NH3(g) + H

2O(l) NH4OH(aq) NH4

+(aq) + OH-(aq) utilizado em produtos de limpeza domstica tais como: ajax, fria, patopurific, veja, etc. utilizado na fabricao de sais de amnio, empregados na agricultura e como explosivos.

QUESTES PROPOSTAS

Questo 01) O cido clrico um cido forte, utilizado como catalisador em reaes de polimerizao e como agente oxidante. Solues aquosas desse cido pode causar grande irritao na pele e nas mucosas.

a) Represente a frmula estrutural do cido clrico.b) Qual o nome do sal formado pela reao de neutralizao do cido clrico pelo hidrxido de alumnio?



GAB

Questo 02) Escreva :a) as frmulas moleculares do cido hipoiodoso e do cido perbrmico.b) os nomes dos compostos de frmulas H

2SO

3 e H

3PO4.

Gab:a) HIO e HBrO4b) cido sulfuroso e cido fosfrico

Questo 03) A queima do enxofre presente na gasolina e no leo diesel gera dois anidridos que, combinados com a gua da chuva, formam seus cidos correspondentes.

Escreva a frmula desses cidos e indique o cido mais forte. Justifique sua indicao.

RESOLUO:H2SO3 e H2SO4

O cido mais forte o H2SO4, pois a diferena entre o nmero de tomos de oxignio e o nmero de tomos de Hidrognio cido igual a 2, enquanto no H2SO3 essa diferena igual a 1.

Questo 04) Sabe-se que a chuva cida formada pela dissoluo, na gua da chuva, de xidos cidos presentes na atmosfera. Entre os pares de xidos relacionados, qual constitudo apenas por xidos que provocam a chuva cida?

a) Na2O e NO

2

b) CO2 e MgO

c) CO2 e SO

3

d) CO e NO2

e) CO e NO

Alternativa C.O CO2 reage com a gua formando soluo cida e responsvel pela acidez natural da chuva em ambientes no poludos.

O SO3 reage com a gua formando cido sulfrico e um dos principais responsveis por diminuir o pH da chuva a nveis pe-rigosos para o ambiente.

Questo 05) Ao se dissolverem 5 molculas-grama de um cido HX, em quantidade suficiente de gua, constatou-se que 4 molcu-las-grama do soluto se ionizaram. Pedem-se:

a) o grau de ionizao de HX;b) o nmero de ons existentes na soluo obtida.

RESOLUO:a) 80%b) 4,8 . 1024ons

Questo 06) Os cidos podem ser classificados quanto ao nmero de hidrognios ionizveis. O cido hipofosforoso, H3PO

2, utili-

zado na fabricao de medicamentos, apresenta frmula estrutural:

O PH

O HH



a) Quantos hidrognios so ionizveis no cido hipofosforoso? Justifique sua resposta.b) Escreva a equao de neutralizao desse cido com o hidrxido de sdio.

RESOLUO:a) apenas um (01) hidrognio ionizvel.b) H3PO2 + NaOH NaH2PO2 + H2O

Questo 07) O cloro um gs irritante e sufocante. Misturado gua, reage produzindo os cidos clordrico e hipocloroso que age como desinfetante, destruindo ou inativando os microorganismos.

a) Identifique os reagentes e os produtos desta reao e fornea suas frmulas qumicas.b) A gua de lavadeira uma soluo aquosa de hipoclorito e o cido muritico uma soluo concentrada de cido clordrico.

Ambos podem ser utilizados separadamente na limpeza de alguns tipos de piso. Explique a inconvenincia, para a pessoa que faz a lim-peza, de utilizar uma mistura destes dois produtos.

RESOLUO:a) Cl2(g) + H2O

HCl(aq) + HClO(aq)

b) H+(aq) + ClO(aq) + 2 Cl(aq) Cl2(g) + H2O como na reao h produo de gs cloro, o incoveniente que a

gua de lavadeira irritante aos olhos, devido a presena do cloro.

QUESTES PROPOSTAS

Questo 01) Na reao entre os gases N2 e H

2 , obtm-se unicamente gs amnia. A soluo aquosa de amnia recebe o nome de

amonaco (hidrxido de amnio), que o componente ativo de produtos de limpeza usados para remoo de gorduras.A partir dessas informaes, considere as seguintes afirmaes:I. O hidrxido de amnio tem frmula NH

3 .

II. Na formao do gs amnia, a reao ocorrida de sntese.III. O amonaco tem frmula NH4OH .IV. A amnia tem frmula NH4OH .V. O cheiro irritante e forte, que se sente quando se usa amonaco, proveniente do gs nitrognio.

Esto corretas, somente:a) I e IV .b) II e V .c) II e III .d) I e II .e) III e V.

Gab: CA reao de sntese da amnia pode ser representada por:N

2(g) + 3H

2(g) 2NH

3(g)

O amonaco o nome popular do hidrxido de amnio (NH4OH ). Logo, as afirmaes II e III so corretas.

Questo 02) A frmula do hidrxido ferroso :a) Fe(OH)

2

b) Fe(OH)3

c) FeOd) Fe

2O

3

e) n.d.aGab: A

Questo 03) A equao que representa corretamente a dissociao inica de uma base pouco solvel, de frmula M(OH)x, :

a) M(OH)x Mx+ + OH-

b) M(OH)x xM+ + xOH-

c) M(OH)x Mx+ + xOH-



d) M(OH)x Mx+ + OH

x-

e) M(OH)x xM+ + OH-

Gab: C

Questo 04) Explique porque praticamente impossvel medir a condutividade eltrica de um hidrxido que no seja de um metal alcalino.

Gab: Porque praticamente insolvel em gua.

Questo 05) Uma base forte deve ter ligado ao grupo OH-:a) um elemento muito eletropositivob) um elemento muito eletronegativoc) um semimetald) um metal que d 3 eltronse) um ametal

Gab: A

Questo 06) Na embalagem de um produto usado para desentupir pias e ralos, base desoda custica (hidrxido de sdio NaOH), so encontradas, entre outras, as instrues:Cuidado: Em caso de contato, lavar imediatamente os olhos ou a pele com gua em abundncia durante quinze minutos. Se in-

gerido, no provocar vmito. Dar grande quantidade e tambm vinagre diludo em um copo de gua. A seguir, dar uma colher de leo comestvel.

No reaproveitar a embalagem vazia. Lavar a colher utilizada como medida com bastante gua corrente antes de reutiliz-la. No adicionar gua embalagem do produto.

O quadro abaixo relaciona algumas dessas instrues com as justificativas para o uso desses procedimentos, com base nas pro-priedades da soda custica e das outras espcies envolvidas. Assinale a alternativa que contm uma justificativa INCORRETA para a instruo relacionada.

a) Instruo : Dar vinagre diludo em um copo de gua. Justificativa : O vinagre diludo neutraliza a soda custica atravs de rea-o cido-base.

b) Instruo : Lavar a colher utilizada como medida com bastante gua corrente antes de reutiliz-la. Justificativa : A utilizao de grande quantidade de gua deve-se ao fato de a soda custica ser insolvel na gua.

c) Instruo : No adicionar gua embalagem com o produto. Justificativa : A adio de gua embalagem com produto provoca forte aquecimento

d) Instruo : No reaproveitar a embalagem vazia. Justificativa : A embalagem pode estar contaminada com resduos de soda custica

Gab: B

Questo 07) Os halognios pertencem a uma classe de elementos com acentuada reatividade. Esto presentes na composio qu-mica de muitos cidos como o HF, HCl, HBr e HI. Considerando os dados mostrados na tabela a seguir:

932

932

732

432

o

103,0)aq(I)(OH)(OHHI(aq)

100,1)aq(Br)(OH)(OHHBr(aq)

100,1)aq(C)(OH)(OH(aq)HC

103,5)aq(F)(OH)(OHHF(aq)

C25 a acidez

de Constanteprtons de ncia transferde Equilbrio

+

+

+

+

++

++

++

++

correto afirmar que:



a) o cido com maior capacidade de liberar H3O+ o HBr.

b) o cido clordrico, ao sofrer ionizao, apresenta mais espcies no ionizadas.c) a ordem de acidez crescente : HCl < HBr < HI



Gab: C

Questo 11) Para distinguir uma soluo aquosa de HF (cido fraco) de outra de HCl (cido forte), de mesma concentrao, foram efetuados os seguintes procedimentos independentes com cada uma das solues.

I. Determinao da temperatura de congelamento do solvente.II. Medida de pH.III. Teste com uma tira de papel tornassol azul.IV. Medida de condutibilidade eltrica das solues.Os procedimentos que permitem distinguir entre essas solues so:a) I, II e IV, apenas.b) II, III e IV, apenas.c) II e IV, apenas.d) III e IV, apenas.e) IV, apenas.

Gab: A

Questo 12) Qual dos cidos abaixo o menos voltil?a) HCl.b) HI.c) H2SO3.d) H2SO4.e) CH3CH2COOH.

Gab: D

INDICADORES CIDOS BASES

Medida da acidez ou alcalinidadeA medida de acidez ou alcalinidade de uma soluo pode ser realizada atravs do uso de indicadores cido-base e tambm atravs

da medida do pH da soluo, denominado de potencial hidrogeninico.

O pH uma escala que vai de 0 a 14 e fundamenta-se na quantidade de ons hidrognio que esto contidos numa soluo.

Indicadores cido-baseVoc j observou como a cor do ch muda ligeiramente quando se junta algumas gotas de um limo? O ch est agindo como um

indicador, mostrando que o limo aumentou a acidez. Alguns produtos qumicos coloridos so usados para mostrar se uma soluo cida ou bsica (alcalina).

Um indicador cido-base uma substncia que apresenta uma determinada colorao em meio cido e outra em meio bsico ou alcalino.



H diversos indicadores que podem nos dizer sobre a acidez ou sobre a alcalinidade de uma soluo.

Um indicador muito til uma mistura de corantes, conhecida como Indicador Universal.

Embalagem de Indicador Universal. As tiras do indicador so imersas na soluo na qual se quer determinar o pH, o que feito comparando-se a cor obtida na tira com a escala de cores que aparece impressa na embalagem do indicador

Fenolftalena

A Fenolftalena um composto orgnico usado como indicador cido-base. O composto incolor em soluo cida e rsea em soluo bsica (com a transio de cores ocorrendo por volta de pH 9).

A fenolftalena foi muito usada como principio ativo de muitos laxantes, por exemplo, o Lacto-Purga. Todavia por ser suspeito de possuir um grande poder carcinognico foi substitudo por outras substncias.

!

Fenolftalena em soluo de NaOH (meio bsico) apresenta colorao avermelhada.

Fenolftalena (conta-gotas) em presena de vinagre que contm cido actico (meio cido) permanecer incolor.

Indicadores naturais

Os corantes obtidos das frutas e vegetais, como pras, amora, hortnsias, cebolas e repolho roxo, podem tambm ser indicadores. Eles mudam de cor conforme o pH.



O crculo interior uma escala colorida de um indicador universal: cor-de-rosa no cido forte (pH = 0), azul na base forte (pH = 14). Os crculos externos mostram como a cor dos sucos de repolho roxo, pra, rabanete e beterraba mudam com o pH.

Alguns jardineiros tm que se preocupar com o pH do solo. H plantas que s crescem em um valor determinado de pH. Solos em regies calcrias geralmente so alcalinos (pH de 7 a 7,5). Solos de arenito, argila, pntano e turfa so cidos (pH de 6,5 a 7).

!O suco de repolho roxo pode constituir um bom indicador universal de pH, podendo substituir os papis indicadores universais, que

so encontrados apenas em lojas especializadas.

O repolho roxo cortado em pequenos pedaos, colocado em um recipiente com gua e depois ser fervido at obter uma soluo roxa que mudar de cor tanto em presena de uma soluo cida como em uma soluo bsica ou alcalina.



Obteno do extrato de repolho roxo

O suco do repolho roxo vai do vermelho (meio cido), ao rosa, roxo, azul e verde (meio bsico).

Solues contendo extrato de repolho roxo funcionando como indicador de pH.

O papel de tornassol obtido a partir de uma espcie de lquen (organismo de estrutura simples formada pela associao de um fungo com uma alga), que fica vermelho em meio cido e azul em meio bsico.

O papel de tornassol vermelho no muda de cor em meio cido (esquerda) e fica azul em meio bsico (direita).

Dos indicadores citados, utilizaremos o papel de tornassol e fenolftalena para definir solues cidas e bsicas, segundo a colorao obtida.

Com isso teremos:

Soluo Tornassol Fenolftalena

cida Vermelho Incolor

Bsica Azul Vermelho



QUMICA DESCRITIVA DOS ELEMENTOS REPRESENTATIVOS; CONCEITO DE

SOLUO, SOLVENTE E SOLUTO, MOLARIDADE, CONCEITO DE PH E

TAMPO; PREPARO DE SOLUES E DILUIES.

Na Qumica Descritiva estudaremos a ocorrncia dos elementos na natureza, os locais onde podem ser encontrados, o estado fsico em que se apresentam e suas combinaes qumicas mais comuns.

de grande interesse estudarmos os processos usados para obteno dos elementos, a partir de fontes naturais e como so fabricadas algumas substncias de grande interesse industrial e comercial.

Constituio da TerraO planeta Terra, para efeitos de estudos, dividido basicamente em trs partes: litosfera, hidrosfera e atmosfera.

AtmosferaAtmosfera a camada gasosa ao redor da Terra.Sete elementos gasosos podem ser encontrados comumente na atmosfera, entre eles nitrognio, oxignio e gases nobres.Todos esses elementos so obtidos industrialmente a partir do ar atmosfrico, com exceo do gs hlio (He) que extrado do gs

natural de certos poos no Kansas, Oklahoma e Texas, onde sua concentrao bem superior encontrada no ar atmosfrico.Dependendo do local, clima e altitude, a composio da atmosfera pode variar; mas, em geral, temos em ordem decrescente de

porcentagem em volume:

Hidrosfera

Hidrosfera a parte lquida da Terra que corresponde a cerca de 80% da superfcie.

A gua dos oceanos apresenta uma grande variedade de sais dissolvidos, constituindo-se em fonte principal de obteno de vrios elementos, como bromo, magnsio, sdio, cloro, etc.

Os sais dissolvidos correspondem a 3,3% da gua dos oceanos.

Os elementos que podem ser obtidos da gua dos oceanos apresentam a seguinte abundncia:



Litosfera

Litosfera a parte slida da Terra com cerca de 6.500 km de raio. A parte mais externa, que corresponde a uma espessura de apro-ximadamente 30 km, chamada de crosta terrestre. dela que extramos alguns principais elementos, os quais, em ordem decrescente de abundncia, so:

O oxignio e o silcio so os elementos mais abundantes da crosta terrestre, seguidos do alumnio e do ferro. Esses e os demais elementos encontrados na crosta terrestre compem os chamados minerais.



Minerais so substncias presentes na crosta terrestre que se encontram em determinados depsitos. So provenientes da concentra-o de vrios elementos que ocorreram com o passar das eras geolgicas, devido a vrios processos como fuso, cristalizao, dissoluo e precipitao, formando compostos estveis.

Resumindo temos:Mineral uma substncia simples ou composta que se forma naturalmente na crosta terrestre.

Grande parte dos minerais apresentam, na sua formao, elementos metlicos, cuja extrao desejada.

Se o mineral apresenta facilidade de extrao, condies de transporte, baixo custo de mercado, ele passa a ser chamado de minrio.

Portanto: minrio todo material do qual se pode extrair um elemento quimico de forma economicamente vivel.

Os principais minrios e os elementos qumicos extrados encontram-se no quadro a seguir:

O minrio encontrado na natureza em locais que so chamados minas ou jazidas. O processo de extrao do minrio das minas chamado de minerao.

Os processos utilizados para obteno dos metais, a partir dos seus minrios, a metalurgia.

Esses processos consistem, de um modo geral, em:

- Purificao (ou concentrao) do minrio



Geralmente o minrio obtido da jazida apresenta uma quantidade muito grande de impurezas, material rochoso intil. Portanto, as impurezas devem ser removidas.

- Reduo do ction metlico ao tomo metlico

Os elementos metlicos encontram-se nos minerais na forma de ctions metlicos, e, para que se possa obter o metal, tem-se que fazer a reduo do ction.

- Purificao do MetalO metal obtido pelas etapas 1 e 2 contm geralmente pequenas quantidades de outros metais e/ou no-metais, que devem ser remo-

vidos ou no, dependendo da aplicao do metal.

Substncias Simples e Compostas Importantes

HalogniosOs elementos da famlia VIIA (atual 17) so conhecidos como halognios (formadores de sal).

Os halognios, por serem altamente reativos, no so encontrados livres na natureza e ocorrem como ons halogenetos: F, Cl, Br e I.

- Flor (F2)

um gs amarelo plido que ocorre em minerais, como fluorita (CaF2), criolita (Na

3AlF6) e flor apatita [Ca5F(PO4)3].

A molcula de flor F2 , em princpio, o mais forte dos agentes oxidantes.

Na prtica, o flor raramente utilizado como agente oxidante, pois o seu manuseio extremamente perigoso. A molcula de F2

retira eltrons de praticamente todas as espcies, incluindo a gua, geralmente com exploso violenta.

O flor (F2) obtido pela eletrlise de uma mistura fundida de HF e KF usando nodo de carbono, no qual se produz F

2, e um ctodo

de prata ou ao inoxidvel no qual se forma o H2. Os produtos devem ser mantidos separados, pois reagem explosivamente.

O F2 pode ser armazenado em recipiente de ao, cobre ou certas ligas, somente porque ele forma rapidamente, uma pelcula fluoreto

na superfcie do metal, e impede o prosseguimento da reao.

O flor reage violentamente com o hidrognio, formando o fluoreto de hidrognio (HF).

HF, apesar de ser um cido fraco, possui propriedades que o tornam difcil de manusear. O HF(g)

, ou em soluo aquosa ataca o vidro.

As solues de HF devem ser guardadas em recipientes de polietileno ou de parafina.

O HF tem uma outra propriedade que o torna extremamente perigoso, que causar queimaduras extremamente dolorosas e que levam vrios meses para cicatrizar.



Os ons fluoretos (F) so usados em preveno de crie dentria. A fonte de ons fluoreto pode ser SnF2 (fluoreto estanoso) encon-

trado no creme dental, ou NaF, adicionado gua potvel, na proporo de 1 p.p.m.

- Cloro (Cl2)

um gs amarelo-esverdeado, venenoso, pouco solvel em gua, reagindo com ela, dando ons cloreto e hipoclorito.

O cloro encontra-se combinado como cloreto, como os minerais habita (NaCl) e siluita (KCl) em depsitos subterrneos e tambm, nos oceanos.

O cloro um germicida poderoso, usado na purificao da gua de beber. obtido industrialmente pela eletrlise de soluo aquosa de cloreto de sdio.2NaCI + 2H

2O 2NaOH + H

2+ CI

2

Em laboratrio, pela reao do cido clordrico com dixido de mangans:MnO

2 + 4 HCI MnCI

2+2H

2O+CI

2

O cloro usado como alvejante industrial no tratamento da celulose para a fabricao de papel, na obteno de compostos como o cido clordrico, o inseticida BHC (bezeno hexaclorado), etc.

Quando o cloro borbulhado em uma soluo de hidrxido de sdio temperatura ambiente, ocorre a reao:Cl

2(g) + 2OH-(aq) ClO-(aq) + Cl-(aq) + H

2O(l)

A soluo resultante comercializada como gua sanitria para uso domstico e como desinfetante.

- Bromo (Br2) um lquido castanho-avermelhado, de cheiro repugnante, txico, venenoso.Parcialmente solvel em gua, reagindo com ela e produzindo gua de bromo.

obtido industrialmente pela oxidao em meio cido do Br das guas do mar, usando cloro como agente oxidante.Cl

2(g) + 2Br-(aq) 2Cl-(aq) + Br

2(aq)

O bromo gasoso arrastado por uma corrente de ar e, em seguida, condensado ao estado lquido.No laboratrio, o bromo pode ser obtido pele oxidao de Br por MnO

2 em meio cido ou outro agente oxidante.

O bromo produz queimaduras dolorosas na pele que dificilmente cicatrizam, por isso deve ser manuseado com extremo cuidado. usado na fabricao de bromofrmio (CHBr

3), de desinfetantes, corantes e na indstria fotogrfica, principalmente na forma de

brometo de prata (AgBr).

- Iodo (I2)

um slido cinza-escuro, com um brilho semimetlico. Sublima a 184 oC, dando vapor violeta. praticamente insolvel em gua. solvel em etanol, formando a tintura de iodo que era utilizada como desinfetante e antissptico.

produzido industrialmente pela oxidao de I com gs Cl2:

CI2(g)

+ 2I 2CI+ I2

ou pela reduo do a I :



seguido de oxidao pelo prprio iodato:

Em laboratrio, obtido pelo tratamento de uma mistura de iodeto de potssio e dixido de mangans com cido sulfrico:2KI + MnO

2 + 3H

2SO4 2KHSO4 + MnSO4 + 2H2O + I2

O iodo usado na produo do iodofrmio (CHI3), na fabricao de remdios, desinfetantes, corantes e na indstria fotogrfica (KI

e AgI).O sal de cozinha iodado (NaCl + NaI) tem a finalidade de combater o hipertireoidismo (doena do bcio).

Hidrognio (H2) um gs incolor, inodoro, combustvel (chamado combustvel do futuro). Na Terra, o hidrognio raramente se encontra livre, mas

combinado, geralmente com o oxignio, formando gua.A molcula de hidrognio to leve que, ao ser libertada, rapidamente sobe aos nveis mais altos da atmosfera de onde, aos poucos,

se perde no espao. obtido industrialmente:a) a partir do carvo

b) processo Lane

3Fe + 4H2O Fe

3O4 + 4H2

c) eletrlise

2H2O 2H

2 + O

2

2NaCI + 2H2O 2NaOH + H

2 + CI

2

d) Em laboratrioPela reao de cidos com metais mais reativos que o hidrognio.Zn

(S) + 2HCI

(aq) ZnCI

2(aq)

O hidrognio usado na hidrogenao de leos vegetais para a produo de margarina, como combustvel, na formao de vrios compostos, como NH

3 e HCl.

Oxignio (O2)

um gs incolor, inodoro e, no estado lquido, azul plido. o elemento mais abundante na Terra, quer em porcentagem de to-mos, em massa. Ocorre livre na atmosfera, combinado com hidrognio na hidrosfera e combinado como silcio, ferro, alumnio e outros elementos na crosta terrestre (litosfera).

usado como comburente, substncia que alimenta as combustes. obtido industrialmente por liquefao e posterior destilao fracionada do ar atmosfrico.Inicialmente, o ar atmosfrico submetido a sucessivas compresses e resfriamentos at atingir uma temperatura de aproximada-

mente 200 C. O ar torna-se lquido e, ento, faz-se a destilao fracionada.Inicialmente, destila o componente mais leve que o nitrognio (PE = 195 C), depois argnio (PE 190 C) e, por ultimo, o

oxignio (PE 185 C). obtido tambm pela eletrlise da gua:2H

2O 2H

2+O

2

Na Medicina, aplicado em inalaes e em aparelhos de respirao artificial contra envenenamentos provocados por certos gases como o monxido de carbono (CO). usado na fabricao do ao e em equipamentos de mergulho.



- Nitrognio (N2)A vitrificao difere das tcnicas de refrigerao e de armazenagem tradicionais que permite a solidificao transparente ins-

tantnea dos ovos e dos embries sem a formao de cristais de gelo. Durante a vitrificao o embrio mergulhado no nitrognio lquido de -196C.

um gs, incolor, inodoro e inspido. um gs inerte. Ocorre na Terra como o principal constituinte do ar atmosfrico (~ 78% em volume) onde se encontra livre (N

2).

difcil encontrar compostos inorgnicos do nitrognio como minerais, pois a maioria solvel em gua.O nitrognio encontrado em compostos orgnicos em todos os seres vivos, animais e plantas.Certas bactrias no solo e razes de algumas plantas, especialmente os legumes, convertem o nitrognio atmosfrico em nitrognio

orgnico, que ento transformado por outras bactrias em nitrato, a forma de nitrognio mais usada pelas plantas na sntese de prote-nas.

O nitrognio obtido industrialmente por liquefao e posterior destilao fracionada do ar atmosfrico.Em laboratrio, obtido pela decomposio do nitrito de amnio (NH4NO2):

Por ser inerte, usado na forma gasosa no empacotamento de alimentos e no interior de lmpadas incandescentes.Na forma lquida, usado na conservao de alimentos, na de smen para inseminao artificial. usado tambm na sntese da amnia e na do cido ntrico.

Amnia ou Gs Amonaco (NH3) um gs incolor (ponto de ebulio normal - 33,4 C), com odor caracterstico, sufocante, e sua inalao, em altas concentraes,

causa problemas respiratrios.A amnia extremamente solvel em gua, produzindo o hidrxido de amnio, o qual no existe isolado.NH

3 + H

2O NH4OH

NH4OH NH + OH

obtida industrialmente pela sntese cataltica:

I. Processo Haber-BoschNeste processo, a temperatura fica entre 500 a 600 C, a presso de 200 atmosferas e o catalisador o smio ou o urnio.O resultado uma soluo amonaca com rendimento de 15%.

II. Processo de ClaudeNeste processo, a temperatura tambm de 500 a 600 C, s que a presso de 1000 atmosferas e o catalisador o ferro. Resulta o

gs amonaco liquefeito, com rendimento de 40%.Em laboratrioa) Processo Solvay

Ao da cal viva quente sobre o cloreto de amnio.

2NH4CI + CaO CaCI2 + 2NH3 + H2O

b) Sal de amnio com base solvel.

A amnia utilizada em refrigerao, na produo de fertilizantes, na preparao de cido ntrico.



cido Ntrico (HNO3)Puro, um lquido incolor, voltil (PE = 86 C) e solvel em gua. Em soluo aquosa, d origem a um cido forte, (aqua fortis),

de cheiro irritante, muito venenoso se inalado ou ingerido, e forte agente oxidante. obtido industrialmente pela oxidao da amnia, pelo processo Ostwald:

EnxofreO enxofre encontrado livre na crosta terrestre, bem como combinado com outros elementos, principalmente na forma de sulfetos,

como a galena (PbS), pirita (FeS2) e vrios sulfatos, como o sulfato de clcio etc.

obtido industrialmente pelo processo Frasch, no qual o vapor dgua superaquecido (a cerca de 170 C e sob presso) e ar compri-mido so injetados por encanamentos at os depsitos subterrneos. O enxofre se funde e forado a subir para a superfcie como uma espuma de ar-gua-enxofre.

O enxofre um slido cristalino amarelo, insolvel em gua e solvel em dissulfeto de carbono (CS2).

Apresenta uma variedade de formas alotrpicas. temperatura ambiente, ou abaixo de 95,5 C, o enxofre estvel o rmbico ou enxofre cuja molcula cclica (S8).Quando aquecido lentamente, transforma-se na forma cristalina monoclnica, estvel acima de 95,5 C.Quando o enxofre lquido (ponto de fuso = 119 C) resfriado rapidamente, sendo despejado em gua, forma-se o enxofre plstico

ou amorfo. Ele se parece muito com uma goma de mascar e, aparentemente, consiste em cadeias muito longas e entrelaadas.O enxofre usado na vulcanizao da borracha, na fabricao de plvora e em fogos de artifcio.Em medicina, empregado em pomadas ou sabonetes, no combate de certas molstias da pele. usado na sntese do cido sulfrico.

cido Sulfrico (H2SO4) um lquido incolor, viscoso, forte agente oxidante, desidratante, densidade igual a 1,84 g/cm3. Seu ponto de ebulio cerca de

330 C, sendo um cido fixo (difcil de vaporizar). um dos reagentes industriais mais importantes. obtido industrialmente de duas etapas:I. Obteno do dixido de enxofre (SO

2)

a) a partir da combusto do enxofreS+O

2 SO

2

b) a partir da ustulao da pirita (FeS2)

4FeS2 + 11O

2 2Fe

2O

3+8SO

2

II. Processo de ContatoOxidao cataltica do SO

2 a SO

3, pelo pentxido de divandio (V

2O

5) ou pela platina (Pt) finamente dividida.

2SO2+O

2 2SO

3

O SO3 dissolvido em H

2SO4, produzindo o cido pirossulfrico, chamado antigamente de oleum ou cido sulfrico fumegante

(H2S

2O7).

SO3(g)

+ H2SO

4(l) H

2S

2O

7(l)

A adio de gua ao cido pirossulfrico produz um cido sulfrico de alta concentrao.

H2S

2O

7(l) + H

2O

(I) 2H

2SO

4(I)



Este processo de contato o mais moderno utilizado para a obteno de cido sulfrico. Antigamente, usava-se o processo das camadas de chumbo.

A dissoluo do cido sulfrico em gua deve ser feita com extremo cuidado, pois libera grande quantidade de calor.Devemos sempre adicionar o cido gua lentamente e sob agitao.Nunca adicionar gua no cido, porque o calor liberado vaporiza rapidamente a gua medida que ela vai sendo adicionada, o que

pode provocar queimaduras graves.O cido sulfrico muito corrosivo e carboniza a matria orgnica. utilizado como eletrlito de bateria de autos, na fabricao de outros cidos, na produo de fertilizantes e na fabricao de ex-

plosivos.

Alumnio (Al) o metal mais abundante da litosfera, ocorre nos aluminossilicatos, argilas, micas e feldspatos. obtido industrialmente pelo processo Hall, que consiste na eletrlise gnea da alumina (Al

2O

3) proveniente da bauxita.

O mineral de alumnio bauxita, que xido de alumnio e hidrato impuro Al2O

3 nH

2O.

Inicialmente a bauxita purificada, pelo processo de Bayer, formando a alumina (Al2O

3).

A alumina dissolvida em criolita (Na3AlF6) fundida e eletrolisada a cerca de 1.000C.

O alumnio um metal extremamente verstil. Ele pode ser prensado, curvado, enrolado, moldado, estruturado, dando origem s mais variadas formas.

Sua baixa densidade torna-o til na construo de aeronaves e est sendo cada vez mais utilizado nas indstrias automobilsticas para obter veculos mais leves. utilizado na fabricao de utenslios domsticos, como panelas, bacias, formas etc., e tambm na pro-duo de fios para eletricidade.

QUESTES RESOLVIDAS

Questo 01) Descreva um mtodo de preparao do cido ntrico economicamente vivel e utilizado pelas indstrias qumicas modernas para a produo em grande escala. Utilize equaes balanceadas para representar as reaes qumicas que ocorrem com o emprego do mtodo proposto.

RESOLUO:

Trata-se de um cido lquido e incolor, txico, corrosivo e com ponto de ebulio de 83C.

Indiscutivelmente preparado a partir do NH3

12NH3 + 15O2 12NO + 18 H2O12NO + 6O2 12NO2 12NO2 + 4H2O 8HNO3 + 4NO

Questo 02) Descreva como se pode obter, num laboratrio de qumica, cloridreto (HCl (g)

) a partir de cloreto de sdio slido. De sua descrio devem constar: as outras matrias primas necessrias, o desenho esquemtico da aparelhagem a ser utilizada e as equaes qumicas balanceadas das reaes envolvidas.

RESOLUO

Em laboratrio preparado a partir do NaCl(s) em reao com soluo aquosa de cido sulfrico.



Equipamento de kipp.

No recipiente A colocado o NaCl em fase slida;No recipiente C colocado soluo de H2SO4 que ir gotejar sobre o NaCl;O HCl gasoso ser recolhido no recipiente B.

Questo 03) Descreva como o hidrxido de sdio obtido em escala industrial. Sua descrio deve incluir as matrias primas utili-zadas, as equaes das reaes qumicas envolvidas no processo, as condies de operao e o aproveitamento de eventuais subprodutos obtidos no processo.

RESOLUOProcesso:O Hidrxido de sdio obtido industrialmente por eletrlise de solues aquosas de NaCl:Matrias primas:NaCl e H2OEquaes:2NaCl + H2O 2NaOH + H2(g) + Cl2(g)Sub-produtos

Hidrognio gasoso: usado em outras reaes qumicas.Cloro gasoso: aproveitado no para diversas outra reaes como de clorao, obteno de compostos para o tratamento de

gua etc.

Questo 04) Descreva como se pode preparar NH3 gasoso, em pequena escala, a partir de substncias freqentemente disponveis em laboratrios de qumica. Sua resposta deve conter uma descrio do procedimento experimental, deve vir acompanhada de uma figura da aparelhagem utilizada e das equaes balanceadas das reaes envolvidas no processo de preparao.

RESOLUOA nvel de pequena escala o NH3 pode ser obtido a partir de reaes de bases fortes com sais de amnio:2NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2H2 O +2NH3(g)

I- objetivo:Obter gs amonaco



II- material:Bquer, proveta, bales de fundo redondo, tubo de vidro com ngulo de 45o, tubo de vidro com uma das extremidades bem

estreita, tubo de borracha, rolhas furadas, suporte universal, garras, bico de Bnsen, trip de ferro, tela de amianto, gua, solu-es de cloreto de amnio e de hidrxido de clcio.

III-procedimento:- Colar em um balo de fundo redondo 10mL de soluo de Hidrxido de Clcio e 20mL de soluo de Cloreto de Amnio.

Tampar o balo e montar a aparelhagem conforme o esquema descrito acima.- ATENO: a ponta do tubo de vidro que fica dentro do balo onde ser recolhido o gs deve ser bem estreita.- aquecer o sistema por alguns minutos, em chama branda.- desligar o bico de Bnsen. Retirar imediatamente o tubo de borracha que faz a conexo dos dois bales .

Questo 05) Explique o que se entende por chuva cida. Quais so as causas deste problema? Quais so as formas de control-lo?RESOLUO- Entende-se por chuva cida a qualquer chuva que apresenta pH < 5,6- CAUSAS: Nos lagos: - o aumento da acidez das guas provoca a destruio da vegetao aqutica e provoca a morte de peixes como por exemplo

a truta e o salmo que morrem em pH=5,5. Nas florestas: Produz morte nas floresta de grande porte devido destruio das clulas respiratrias (estmatos) das rvores. No solo: Altera o pH , sendo necessrio o uso de agentes corretivos como por exemplo o calcrio ( CaCO3)Nos monumentos: Os monumentos base de calcrio e mrmore sofrem corroso na presena de cido sulfrico, sendo parcial ou totalmente

destrudos.Na sade humana: Produz diversos danos ao aparelho respiratrio - Distrbios biolgicos como tosse, asma, bronquite, efizema pulmonar e etc.

FORMAS CONTROLADORAS: Do ponto de vista tcnico, podemos empregar algumas medidas, tais como: - Usar carvo mineral mais purificado; - Utilizao de sistemas de absoro adequados de SO2 em caldeiras; - Eliminao do enxofre existente no petrleo; - Diminuio do uso de transporte particular e aumento do uso de transporte coletivo.

Questo 06) Um processo de gravao em vidro envolve a ao corrosiva do cido fluordrico. O cido fluordrico, em soluo aquosa, reage com o dixido de silcio da superfcie do vidro, originando tetrafluoreto de silcio gasoso e gua.

Escreva a equao qumica balanceada da reao que ocorre no processo de gravao em vidro, indicando os estados fsicos de reagentes e produtos.

Gab: 4 HF(aq) + SiO2(s) SiF4(g) + 2 H2O(l)

Questo 07) Dentro do espao disponvel, discuta o que voc sabe sobre o ciclo do nitrognio na natureza. Sua discusso deve incluir tpicos tais como:

a) Principais reservatrios acessveis deste elemento no nosso planeta.b) O que se entende por fixao natural e quais os organismos responsveis pela mesma.c) O que se entende por fixao artificial do nitrognio e quais so os principais processos industriais utilizados para atingir este

fim.d) Quais so os principais produtos naturais e quais so os principais compostos sintticos utilizveis como fertilizantes nitroge-

nados.e) Caso voc sabia algo sobre a relao entre mar vermelha e ciclo do nitrognio, diga-o.



RESOLUOa) RESERVATRIOS OU FONTESo nitrognio atmosfrico (78% aproximadamente em volume)- jazidas de nitratos de sdio e potssio- compostos orgnicos de todos os seres vivos ou em cadveres aonde so transformados por bactrias um nitritos e nitratos;- descargas eltricas e etc.b) FIXAO NATURALBactrias : Azobacter clostridium ou nitrobactrias das leguminosas.Algas: cianofceas estas utilizam o nitrognio atmosfrico ou at mesmo o on fazendo a sua fixaoc- trata-se na utilizao do nitrognio elementar obtido em laboratrios ou por destilao fracionada do ar lquido:

Laboratrio:2 NaN

3(s) Na

(s) + 3 N

2(g)

NH4NO2(s) N2(g) + 2 H2O(g)Sendo que esse nitrognio utilizado em diversos segmentos:preparo industrial da NH

3

preparo industrial do HNO3

preparo industrial de fertilizantesexemplos de fertilizantes:

NATURAIS:O = C(NH

2) ----- Uria ---------------- via excreo

NaNO3------------ Nitrato de Sdio-----Salitre do chile

Guano-------------Excreo de aves marinhas NO-

2 e NO-

3----Obtidos na decomposio bacteriana de

materiais orgnicos

SINTTICOS:O = C(NH

2)--------Sntese industrial

(NH4)2SO4----------Sulfato de amnioCa(NO

3)

2-----------Nitrato de clcio

NH4NO3------------Nitrato de amnio

Alguns fosfatos inorgnicosOrganismos marinho (plncton)como dinoflagelados, algas azuis (cianofceas) e piridneos, principalmente so capazes de provocar

uma colorao tpica que o vermelho, porm pode ser o amarelo, castanho avermelhado o leitoso etc, na gua do mar. Tal fenmeno (florescncia) pode ser desencadeado por diversos fatores, tais como temperatura , salinidade, luz , nutrientes, estabilidade da coluna de gua: alguns processos oceanogrficos como mars, ventos , divergncia , convergncia, diversidade, presena de quelantes na gua, vitaminas, substncias hmicas tambm so capazes de desencadear estes processos. As mars vermelhas consistem na liberao de toxinas por cianofceas e dinoflagelados e podem causar a morte de peixes, outros animais, acumular em bivalentes e at mesmo pro-vocar no homem a parlyticshllfish poisoning, alm de tudo, podem sair do mar na forma de aerosois e atingir animais domsticos e o prprio homem.

RELAO COM O NITORGNIO medida que ocorre aumento na mortandade de peixes e outros animais marinhos, ocorre uma aumento da quantidade de matria

orgnica sem decomposio e tambm em aumento direto na formao de nitritos e nitratos que so fontes de nitrognio para o fito-plncton.

DISPERSES E SOLUESDisperses

Imagine a seguinte situao: necessitamos dissolver uma determinada quantidade de acar (C6H12O6) em gua (H2O).

Neste exemplo podemos definir alguns conceitos tais como:



O acar (C6H12O6) que ser dissolvido chama-se disperso, a gua (H2O) que dissolver o acar chama-se dispersante ou disper-gente e a mistura gua com acar denominada de disperso.

Classificao das dispersesSe voc adicionar um pouco de sal a um copo de gua e agitar, notar que o sal ir se dissolver e, a partir dessa mistura, formar uma

soluo aquosa. No entanto, se a mesma experincia for feita com um pouco de areia fina, o resultado ser muito diferente. Como a areia no se dissolve em gua, ir depositar-se no fundo do recipiente, logo aps o trmino da agitao. A mistura de gua e areia, no momento da agitao, constitui um bom exemplo de suspenso. Mesmo atravs da filtrao, seria possvel observar uma diferena importante entre esses dois tipos de mistura: as suspenses podem ser filtradas; as solues, no.

evidente que essa diferena de comportamento entre as solues e as suspenses se deve ao tamanho da partcula dispersa. En-quanto que os enormes gros de areia, a maioria visveis a olho nu, ficam presos no papel de filtro, os invisveis ons Na+ e Cl- possuem dimenses to reduzidas que atravessam facilmente os poros do filtro.

H uma ampla variedade de valores entre o dimetro mdio dos ons e das molculas comuns e o dimetro mdio de corpos maiores como os da areia, constitudos de slica (SiO

2). Em outras palavras, as partculas dispersas num meio slido, lquido ou gasoso possuem

tamanhos muito diferentes. Para muitos pesquisadores, os dispersos com dimetros mdios entre 1,0 nm e 1000 nm constituem frontei-ras gerais para uma classificao das misturas. Assim, partculas com dimetro inferior a 1,0 nm encontram-se em soluo. Por outro lado, partculas com dimetro superior a 1000 nm estariam dispersas em misturas denominadas suspenses. Os cientistas observaram que partculas com dimetro entre 1,0 nm e 1000 nm participam de um campo muito importante, chamado de misturas coloidais ou simplesmente colides.

Analisando o quadro a seguir, podemos comparar caractersticas gerais das solues, das misturas coloidais e das suspenses. Note que, nas misturas em geral, a substncia em menor quantidade pode ser chamada de disperso, ou seja, uma substncia que se encontra espalhada, de maneira homognea ou no, em outra substncia denominada dispersante. Nessas condies, a mistura receber o nome geral de disperso.

soluo disperso coloidal Suspensodisperso tomos, ons, molculas aglomerados grandes aglomeradosdimetro (d) d < 1nm 1nm < d < 1000nm d>1000nmvisibilidade no so visveis visvel no ultramicroscpio visvel a olho nudecantao no decanta decanta no ultracentrifugador decantao espontneaao do filtro no separa separa no ultrafiltro separa no filtro comumexemplos sal em gua gelatina em gua gua barrenta

Classificao das solues

- De acordo com o estado fsico

Soluo slidaO solvente sempre slido e o soluto pode ser: slido, lquido ou gasoso.Exemplos: ligas metlicas (Solda: Sn+Pb, Ouro 18K: Au+Ag e/ou Cu, Bronze: Cu+Sn, Ao: Fe+C, Lato: Cu+Zn, Amlgama:

Hg+Ag, etc.)

-Soluo lquidaO solvente sempre lquido e o soluto pode ser: slido, lquido ou gasoso.Exemplos: soro fisiolgico (gua - solvente, sal - soluto), refrigerantes (gua - solvente, gs carbnico - soluto), lcool hidratado

(gua - solvente, lcool - soluto)

-soluo gasosaO solvente gasoso e o soluto gasoso.Exemplo: ar atmosfrico filtrado



De acordo com a natureza do soluto

Soluo molecularAs partculas dispersas do soluto so molculas. A soluo molecular tambm chamada de soluo no-eletroltica.Exemplo: gua + acar (C6H12O6).

Soluo inicaAs partculas dispersas do soluto so ons ou ons e molculas (dependendo do sal ou do cido).Exemplo: gua + sal (NaCl), gua + cido clordrico (HCl)

- De acordo com a proporo do soluto em relao ao solventeNum determinado dia, ao receber visitas em sua casa, voc resolve preparar suco de laranja e suco de uva para servir a seus convi-

dados. Ao servir o suco de laranja, nota-se que algumas pessoas fazem cara feia e dizem: nossa como est forte! Enquanto que outras pessoas que beberam suco de uva dizem: Hum, este est muito fraco!

Nestes dois casos descritos acima, podemos observar que temos dois tipos de solues: diluda e concentrada.

DiludaPouco soluto dissolvido em relao ao solvente (suco de uva).

ConcentradaMuito soluto dissolvido em relao ao solvente (suco de laranja).Ao juntarmos, gradativamente, acar e gua em temperatura constante e sob agitao contnua, notamos que o slido se dissolve,

at no poder ser mais visto. Vamos acrescentando mais acar e tornando a soluo mais concentrada, at que em um dado momento, o acar no se dissolve mais na gua, mas se deposita no fundo ou se precipita ou se deposita ou se decanta. Neste momento, dizemos que a soluo est saturada e apresenta um corpo de fundo.

-SaturadaSoluo que contm uma quantidade mxima de soluto dissolvido no solvente numa determinada temperatura e presso.Esta quantidade mxima de soluto dissolvido expresso atravs do coeficiente de solubilidade (CS).Por exemplo, a 20 C, a solubilidade do KNO

3 31,6 g em cada 100 g de H

2O. Isto significa que podemos dissolver at 31,6 g de

KNO3 a 20 C em 100 g de H

2O.

A variao de temperatura pode alterar o coeficiente de solubilidade de uma substncia. Geralmente, o aumento da temperatura aumenta a solubilidade da maioria das substncias.

-insaturada ou no saturadaOcorre quando a quantidade de soluto adicionada inferior ao coeficiente de solubilidade. Por exemplo, o coeficiente de solubili-

dade do KNO3 em gua a 20 C 31,6 g/100 g H

2O, portanto, a adio de qualquer quantidade de KNO

3 abaixo de 31,6 g em 100 g de

gua, a 20 C, produz soluo insaturada.

-SupersaturadaSoluo que contm uma quantidade de soluto dissolvido superior soluo saturada por meio de uma variao de temperatura.Por exemplo: a 40 C, a solubilidade do KNO

3 61,47 g/100 g H

2O e, a 20 C, 31,6 g/100 g H

2O.

As solues supersaturadas so instveis, ou seja, qualquer perturbao no meio ir fazer com que o KNO3 precipite, tornando o

sistema heterogneo.

O processo de dissoluo: interaes soluto/solvente; efeitos trmicos.

Solubilidade de Gases em LquidosNormalmente, os gases so pouco solveis nos lquidos. Dois fatores alteram consideravelmente a solubilidade:

TemperaturaTodo aumento de temperatura diminui a solubilidade do gs no lquido. Por exemplo, para eliminar gases dissolvidos na gua, feito

o aquecimento por um certo perodo de tempo. Sendo assim, a diminuio da temperatura facilita a solubilidade de um gs num lquido.



PressoQuando no ocorre reao do gs com o lquido, a influncia da presso estabelecida pela lei de Henry:Em temperatura constante, a solubilidade de um gs num lquido diretamente proporcional presso.Por exemplo, podemos citar os refrigerantes, que apresentam grande quantidade de CO

2 dissolvido sob presso. Quando o refrige-

rante aberto, a presso diminui, fazendo com que o excesso de CO2 dissolvido no refrigerante escape.

Curvas de SolubilidadeSo diagramas que mostram a variao dos coeficientes de solubilidade das substncias em funo da temperatura.Analisando o grfico ao lado, observamos que regies abaixo da curva representam soluo no-saturada, sobre a curva, regio

saturada e acima da curva, desde que as quantidades permaneam em soluo, regio supersaturada.O grfico ao lado representa a solubilidade de vrias substncias em funo da temperatura.Observamos que a maioria das substncias aumenta a solubilidade com o aumento da temperatura. Podemos dizer, ento, que se

trata de uma dissoluo endotrmica.Para uma substncia como Ce2(SO4)3, a solubilidade diminui com o aumento da temperatura;

portanto, trata-se de uma dissoluo exotrmica.O grfico do coeficiente de solubilidade em funo da temperatura utilizado principalmente para informar a solubilidade de uma

ou vrias substncias em funo da temperatura. Por exemplo:

Interpretando o grfico: na temperatura de 50C, a quantidade mxima de KNO

3 que se dissolve em 100 g de gua so 80 g. A soluo em questo sa-

turada; para obtermos uma soluo saturada KNO

3 a 40C, basta dissolver 60 g de KNO

3 em 100 g de gua;

se resfriarmos uma soluo saturada de 50C para 40C, teremos um corpo de fundo igual a 20 g de KNO3;

200 g de gua a 40C dissolvem no mximo 120 g de KNO3.

Eletrlitos e solues eletrolticas.

Solues eletrolticasSo denominadas solues eletrolticas, as que conduzem energia eltrica, solues aquosas de NaCl, KI, NaOH, HCl entre outras.

Os compostos destas solues so denominados eletrlitos.Essas solues (NaCl,KI,NaOH, HCl) so condutores de energia pelo fato de se transformarem ao serem colocadas na gua.A Teoria da Dissociao Eletroltica do qumico sueco Arrhenius, diz respeito ao fato das transformaes poderem voltar ao estado

anterior em sentido oposto, ou seja elas so consideradas reversveis, pois elas ocorrem nos dois sentidos, sendo assim equacionadas com dupla seta, sendo uma contraria da outra.

Observe:

Preste ateno no resumo abaixo:Soluo ou substncia fundida:Contendo ons conduz eletricidade.No contendo ons no conduz eletricidade.



Substncia inica no estado slido no conduz eletricidade.Substncia inica no estado fundido ou dissolvida conduz eletricidade.

Substncia molecular no estado fundido ou no estado slido no conduz eletricidade.Substncia molecular em soluo contendo ons (cidos ionizados em gua) conduz eletricidade, no contendo ons, no conduz

eletricidade.

Concentrao de solues: em g/l, em mol/l e em percentuais. Clculos.Para a identificao das quantidades envolvidas na formao (composio) de uma soluo adotaremos ndices, para maior facili-

dade de memorizao das relaes.O soluto ter ndice 1; o solvente ter ndice 2 e a soluo ser representada sem nenhum ndice.

Concentrao Comum (C) (apenas a massa do soluto considerada)

Indica a relao da massa do soluto em gramas pelo volume da soluo em litros.

Outras unidades podem ser empregadas, tais como mg, mL, etc.Densidade (d)Indica a relao da massa da soluo pelo volume por ela ocupado.

ObservaoNo confunda Concentrao Comum (C) e densidade (d). Na densidade leva-se em considerao as massas do soluto e do solvente.

Concentrao em mols por litro (mol/L) ou Molaridade (): Quantidade, em mols, do soluto existente em 1 litro de soluo (soluto + solvente).

TtuloIndica a relao da massa do soluto pela massa da soluo. Pode ser multiplicado por 100 e, assim, corresponder ao que conside-

rado a porcentagem em massa do soluto na massa da soluo.

Os valores possveis para o ttulo se enquadram no seguinte intervalo: 0 T 1,0.

Como o ttulo pode assumir valores pequenos, por exemplo, 0,0045, costuma-se multiplicar o valor do Ttulo por 100 e, assim, popularmente se referir ao Ttulo como a porcentagem em massa.



Vale lembrar que o Ttulo expressa uma relao entre massas e, portanto, adimensional, ou seja, no tem unidades, sendo expresso por um nmero puro.

Exemplos- No rtulo de um frasco de soro fisiolgico 0,9 % interpretamos da seguinte maneira: em 100 mL do soro fisiolgico temos 0,9

g de NaCl.

-Vodka: 40% volume ou 40oGL: 100 mL da bebida possui 40% em volume ou 40 mL de lcool etlico.- A gua oxigenada 10 vol ou 20 vol uma soluo aquosa que, temperatura ambiente, sofre decomposio: H

2O

2(aq) H

2O

(l) +

O2(g)

Devido a liberao do oxignio, esta soluo utilizada como antissptico na limpeza de ferimentos, pois o oxignio liberado eli-mina as bactrias aerbicas, que causam o apodrecimento do tecido.

Exemplo

Calcular a concentrao em g/L de uma soluo com 40 g de soluto em 500 cm3 de soluo.

Dados:

Massa do soluto = 40 gVolume da soluo = 500 cm3 = 0,5 LConcentrao da soluo = ? (g/L)RESOLUO40 g de soluto ------------------ 0,5 L de soluoX ------------------ 1,0 L de soluoX = 80 g de solutoDesta forma ficamos com: C = 80 g/L

QUESTES RESOLVIDAS

Questo 01) Preparou-se uma soluo dissolvendo-se 40g de Na2SO4 em 100g de gua a uma temperatura de 60C. A seguir a soluo foi resfriada a 20C , havendo formao de um slido branco.

a) Qual o slido que se formou?b) Qual a concentrao da soluo final (20C).

Dados: as curvas de solubilidade do Na2SO4 . 10 H2O e do Na2SO4, no grfico abaixo; a solubilidade est indicada, nos dois casos, em gramas de Na2SO4 / 100g de H2O.

Gab:a) Na2SO4.10H2Ob) 0,2 g de sal/g H2O.



Questo 02 ) O grfico a seguir expressa os coeficientes de solubilidade (Cs) do KClO3 em 100g de gua em vrias temperaturas:

4

812

16

20

C (g

/100

g de

gu

a)s

10 20 30 40 50

Documents

5 Conhecimentos Especificos Retificado