CONTEDOS REFERENTES AO 1 ANO DO ENSINO MDIO

a) MATRIA E SUBSTNCIAConceitos Fundamentais:Matria: tudo aquilo que ocupa lugar no espao e tem massa. A matria nem sempre visvel. O ar um exemplo disso.Massa: a quantidade de matria que existe em um corpo. Para determinao, usa-se o aparelho chamado balana.

Constituio da Matria...Atualmente, no h dvida de que toda matria seja formada por minsculas partculas, chamadas tomos. (Leucipo e Demcrito, 400 a.C.)TOMO: menor partcula de um elemento qumico. Ento, um conjunto de tomos com as mesmas propriedades qumicas constitui um elemento qumico. (mesmo n atmico)

Classificao da Matria...

Substncias Puras: (ou simplesmente substncia) qualquer espcie de matria formada por tomos de elementos qumicos especficos em propores especficas que apresenta constantes fsicas (PE, PF, densidade) bem definidas. (mais de um elemento qumico)

As substncias puras podem ser classificadas como simples ou compostas.Substncias simples: so aquelas substncias formadas por um ou mais tomos de um mesmo elemento qumico.Ex.: (He, O2, O3...)

Substncias compostas: so formadas por dois ou mais elementos qumicos diferentes.Ex.: (H2O, NH3)MUDANAS DE ESTADO FSICO

Toda matria constituda de pequenas partculas e, dependendo do maior ou menor grau de agregao entre elas, pode ser encontrada em trs estados fsico: slido, lquido e gasoso.

Quando uma substncia muda de estado, sofre alteraes nas suas caractersticas macroscpicas (volume, forma etc.) e microscpicas (arranjo das partculas), no havendo, contudo, alterao em sua composio.

Absoro de Calor:Liberao de Calor:

MISTURAS

Mistura: formada por duas ou mais substncias, cada uma delas sendo denominada componente.Obs: propriedades so diferentes das substncias.

De acordo com o aspecto visual da mistura, podemos classific-la em funo do nmero de fases:

Fase: cada uma das pores que apresenta aspecto visual homogneo.

Mistura HOMOGNEA: toda mistura que apresenta uma nica fase.As misturas homogneas so chamadas de solues.A mistura de n gases sempre resulta em uma mistura homognea, ou seja, uma soluo. (ex.: gua e suco)

Mistura HETEROGNEA: toda mistura que apresenta pelo menos duas fases.(ex.: gua e leo)

Importante: as misturas formadas por n slidos apresentam n fases, desde que esses slidos no formem uma liga. Exemplo: granito (rocha), que apresenta trs fases: quartzo (branco), mica (preto) e feldspato (cinza).

Leite e Sangue so misturas heterogneas. O aspecto visual no se restringe somente simples percepo a olho nu. (viso microscpica: gordura e outros componentes) SISTEMAS

Independentemente de uma amostra de qualquer material ser uma substncia ou uma mistura, ela ser denominada um sistema.

Sistema HOMOGNEO: apresenta aspecto contnuo, ou seja, constitudo por uma nica fase. Um sistema homogneo pode ser constitudo por uma substncia pura ou uma mistura homognea.

Sistema HETEROGNEO: apresenta aspecto descontnuo, constitudo por mais de uma fase.

Esse tipo de sistema tambm pode ser constitudo por uma nica substncia em diferentes estados fsicos.

Neste sistema h duas fases, embora s haja uma nica substncia.

J neste outro existem duas substncias diferentes.

Diagramas de mudanas de estado fsico

SUBSTNCIA PURA

Ao aquecermos uma amostra de substncia pura, como, por exemplo, a gua no estado slido (gelo), vimos que h dois patamares no grfico, um para o ponto de fuso, e outro para o ponto de ebulio da substncia.

MISTURA

Assim, aquecendo uma mistura de gua e acar, por exemplo, vimos que o grfico geralmente no apresenta patamares para os pontos de fuso e ebulio. H uma variao da temperatura durante a fuso e ebulio. Existem algumas misturas que apresentam um comportamento diferenciado, as quais apresentam um patamar pelo menos.

MISTURA EUTTICA: ponto de fuso constante

MISTURA AZEOTRPICA: ponto de ebulio constante

b) ESTRUTURA ATMICA MODERNA

MODELOS ATMICOS

OBS: James Chadwick foi quem descobriu a existncia do nutron.PRINCIPAIS CARACTERSTICAS DO TOMO

Nmero atmico (Z): o nmero que indica a quantidade de prtons existentes no ncleo de um tomo.Z = nmero de prtons

Nmero de massa (A): a soma do nmero de prtons (p) com o nmero de nutrons (n) presentes no ncleo de um tomo. A = p + n

ons: os tomos que apresentam nmero de prtons diferente do nmero de eletros. Os tomos, ao ganharem ou perderem eltrons, originam dois tipos de ons:ons positivos = ctionsons negativos = nions

ons positivos ou ctions Os ctions formam-se quando o tomo perde eltrons, ou seja, o nmero de prtons maior que o nmero de eltrons. 12Mg 12Mg2+ (perde dois eltrons)

ons negativos ou nionsOs nions formam-se quando o tomo ganha eltrons, ou seja, o nmero de prtons menor que o nmero de eltrons. 9F 9F (ganha um eltron)

Semelhanas atmicasISTOPOS: so tomos que apresentam o mesmo nmero atmico (Z), por pertencerem ao mesmo elemento qumico, mas apresentam diferentes nmeros de massa (A).12Mg24 12Mg25

ISBAROS: tomos que apresentam diferentes nmeros atmicos, mas que possuem o mesmo nmero de massa.20Ca4018Ar40p = 20; n = 20; A = 40p=18; n= 22; A= 40

ISTONOS: tomos que apresentam mesmo nmero de nutrons, mas diferentes nmeros atmicos e de massa.12Mg26 p =12; n=14; e = 1214Si28 p=14; n=14; e = 14

ISOELETRNICOS (isstero): tomos e ons que apresentam a mesma quantidade de eltrons.11 Na+9F 10Ne

c) LIGAES QUMICAS

Noes necessrias de Tabela Peridica para o contedo de LIGAES INICAS:

FAMLIAS: verticalGRUPOS ou PERODOS: horizontal

Nmero mximo de eltrons por nveis e subnveis

Diagrama de Linus Pauling

Ex.: 20Ca401s2 / 2s2 / 2p6 / 3s2 / 3p6 / 4s2

Camada de valncia: NNmero de eltrons na ltima camada: 2

NA TABELA PERIDICA...Famlia IA (metais alcalinos) = 1 eltron na ltima camadaFamlia IIA (alcalinos terrosos) = 2 eltrons na ltima camadaFamlia IIIA (famlia do Boro) = 3 eltrons na ltima camada...E assim sucessivamente at a Famlia 8 (gases nobres)

Obs: o nico gs nobre que no apresenta 8 eltrons na camada de valncia o gs Hlio.

1. LIGAO INICATeoria do Octeto: um grande nmero de tomos adquire estabilidade eletrnica quando apresenta oito eltrons na sua camada mais externa.

A ligao inica a nica em que ocorre transferncia definitiva de eltrons. a ligao entre dois tomos A e B, genricos, que um deve ceder eltrons e o outro, receb-los.Ctions nios (atrao eletrosttica)

O exemplo mais representativo de uma ligao inica a formao do sal de cozinha, Cloreto de Sdio, a partir de tomos de Sdio (Na) e de Cloro (Cl).

Cloro, ao receber um eltron do Sdio, estabiliza-se segundo a Teoria do Octeto. Assim, Na perde um eltron e Cl recebe o mesmo.Configurao eletrnica do 11Na: 1s2 / 2s2 / 2p6 / 3s1 (1 eltron na ltima camada)Observe o exemplo:

11Na: 1s2 / 2s2 / 2p6 / 3s1 (1 e- na ltima camada); 8O : 1s2 / 2s2 / 2p4 (2 e- na ltima camada)

Somatrio das cargas = zero

Assim, obtemos a seguinte frmula:Na2O

Em nvel microscpico, a atrao entre os ons acaba produzindo aglomerados com formas geomtricas bem definidas, denominados retculos cristalinos. Cloreto de Sdio, NaCl (sal de cozinha)

2. LIGAO COVALENTE OU MOLECULAREsse tipo de ligao acontece quando os tomos envolvidos tendem a receber eltrons. Como impossvel que todos tomos recebam eltrons sem ceder nenhum, eles compartilham seus eltrons, formando pares eletrnicos. Como no h perda nem ganho de eltrons, formam-se estruturas eletricamente neutras, denominadas molculas. (isso exclui os metais, portanto ligaes com metais so chamados de compostos inicos) Novamente as ligaes ocorrero de acordo com o nmero de eltrons na camada de valncia.

Elemento camada de valnciaHidrognio1 e-Famlia IVA4 e-Famlia VA5 e-Famlia VIA6 e-Famlia VIIA7 e- Ex.:A ligao Covalente ocorreu e formou o gs Cloro: Cl2

LIGAO COVALENTE DATIVA OU COORDENADACaractersticasDe acordo com a regra do octeto, essa ligao semelhante covalente comum e ocorre entre um tomo que j atingiu a estabilidade eletrnica e outro ou outros que necessitam de dois eltrons para completar sua camada de valncia.

Enxofre j estvel compartilha um par de seus eltrons com o outro oxignio que ainda no era estvel.Exemplos:

Amnia + H+ NH4 + (H perde 1 e- para receber a dativa)3. LIGAO METLICASo materiais com propriedades metlicas que contm dois ou mais elementos, sendo pelo menos um deles metal, assim formam uma liga metlica.

Caractersticas dos Metais:Condutibilidade: so excelentes condutores de corrente eltrica e de calor;Maleabilidade: possuem capacidade de produzir lminas, chapas muito finas;Ductibilidade: tm capacidade de produzir fios.

As propriedades de uma liga metlica normalmente so diferentes das propriedades dos seus elementos constituintes, quando analisados separadamente. As ligas metlicas possuem algumas caractersticas que os metais puros apresentam e por isso so produzidas e muito utilizadas. Vejamos alguns exemplos:

Diminuio do ponto de fuso: Liga de metal fusvel.Constituio: Bi, Pb, Sn e Cd.Uso: em fusveis eltricos que se fundem e se quebram, interrompendo a passagem de corrente eltrica.

Aumento da dureza: Liga de ouro de joalheria.Constituio: Au, Ag e Cu.

Aumento da resistncia mecnica: Ao.Constituio: Fe e C.Uso: na fabricao de peas metlicas que sofrem trao elevada, principalmente em estruturas metlicas.Exs.: talheres em ao (Fe, C, Cr e Ni), piercings, Bronze (Cu e Sn), Lato (Cu e Zn) etc.

POLARIDADEO acmulo de cargas eltricas em determinada regio denominado polo, que pode ser positivo ou negativo.Toda ligao inica uma ligao polar.(por causa da transferncia definitiva de eltrons)J nas ligaes covalentes a existncia de polos est associada deformao da nuvem eletrnica e depende da diferena de eletronegatividade entre os elementos.Quando a ligao covalente ocorre com dois tomos de mesma eletronegatividade, no ocorre deformao da nuvem eletrnica. Assim, essas ligaes so denominadas apolares.

Quando h diferente eletronegatividade entre os tomos, ocorre deformao da nuvem. O acmulo de carga negativa fica no elemento mais eletronegativo. Assim, denominam-se as ligaes polares.

POLARIDADE DE MOLCULAS

As molculas podem ser classificadas quanto a sua polaridade em dois grupos: polares ou apolares.Uma maneira mais fcil de determinar a polaridade das molculas estabelecer uma relao entre o nmero de nuvens eletrnicas ao redor do tomo central e o nmero de tomos iguais ligados a ele.

n de nuvens ao redor do tomo central = n de tomos iguais ligados ao tomo centralmolcula APOLAR

n de nuvens ao redor do tomo central n de tomos iguais ligados ao tomo centralmolcula POLAR

TIPOS DE FORAS INTERMOLECULARESForas dipolo induzido dipolo induzido (Van der Waals)Essas foras ocorrem em todos os tipos de molculas e tomos, mas so as nicas que acontecem entre as molculas apolares. Ex.: ( H2, O2, F2, CH4, C2H6)

Foras dipolo permanente ou dipolo dipoloEsse tipo de fora intermolecular caracterstico de molculas polares. Ex.: (HCl)

Pontes de Hidrognio a mais intensa, exemplo extremo de dipolo dipolo, hidrognio ligados a tomos de Flor, Oxignio e Nitrognio, os quais so altamente eletronegativos.H F, O, N(Hidrognio ligado a esses trs elementos)d) FUNES INORGNICAS

DISSOCIAO: determinadas substncias, COMPOSTOS INICOS, so capazes de dar origem a ons positivos, ctions, e a ons negativos, nions, em soluo aquosa. Ex.: NaCl em soluo aquosaA gua uma substncia formada por molculas polares, cujo polo negativo est situado no tomo de oxignio e o polo positivo nos tomos de hidrognio. Assim, quando h a insero do NaCl em soluo aquosa, forma-se uma soluo inica, em que tomos de Na iro se orientar at o polo negativo da molcula (O) e tomos de Cl iro se orientar para o polo positivo da mesma (tomos de H).

IONIZAO: ocorre o mesmo processo, a diferena que aqui so colocados COMPOSTOS MOLECULARES, alguns deles ao serem inseridos em soluo aquosa do origem a ons livres, permitindo a passagem de corrente eltrica. Acar (C12H22O11): no libera onscido Clordrico (HCl): libera um ction e um nion

Baseado nesses estudos, Arrhenius observou que determinados grupos de substncias inorgnicas liberavam os mesmos ctions, quando colocados em gua. J em outro grupo, as substncias liberavam os mesmo nions. Desse modo, observou-se que era possvel dividir as substncias inorgnicas em grupos menores ou funes inorgnicas, que ficaram sendo quatro:cidos, bases, sais e xidos.

Exemplos:HCl H3O1++ Cl1-ou HCl H1++ Cl1-H2SO4 H3O1++ HSO4- ou H2SO4 H1++ HSO4-

Sabor cido: um sabor caracterstico do limo, do abacaxi, e devido presena do ction H+que, diante das clulas da lngua, produz essa acidez. Mas vale lembrar que jamais se deve experimentar um cido, pois so altamente corrosivos.

Presena do elemento hidrognio em sua frmula: os cidos apresentam esquerda da frmula o elemento hidrognio.

Formao de sal e gua quando reagem com bases: a chamada reao de neutralizao, que ocorre quando um cido neutralizado por uma base e a base pelo cido.

HCl + NaOHNaCl + H2OLiberam hidrognio quando reagem com metais: quando um cido colocado na presena de metais como o zinco, mangans (que so metais ativos) possui a propriedade de dissolv-los, liberando gs hidrognio.

2 HCl + ZnZnCl2+ H2(g)

Condutores de corrente eltrica: uma soluo se torna condutora de eletricidade quando contm um cido dissolvido nela.

Exemplos:NaOH(s) Na1++ OH1-Ca(OH)2 Ca2++ 2 OH1-

O que distingue as bases seu sabor adstringente, que amarra a boca, ou seja, diminui a salivao, mas para saber se um composto ou no bsico provar no a maneira mais indicada, pois existem substncias txicas. Veja como caracterizar uma base:

Quando so dissolvidos em gua, os hidrxidos tm seus ons separados. O ction um metal, o nion o OH-. As bases tambm transferem correntes eltricas quando so dissolvidas em gua. As bases sofrem reao a partir do contato com os cidos, originando um sal e H2O (gua). Tambm se pode reconhecer uma base atravs de alguns indicadores especficos: Papel de tornassol: As bases reagem com indicadores. Esse mtodo muito usado para diferenciar compostos bsicos dos cidos, feito atravs de um indicador cido-base como o papel de tornassol vermelho, que em contato com uma soluo bsica muda de cor e se torna azul.Soluo de fenolftalena: uma soluo incolor que ao entrar em contato com uma base se torna vermelha ou rsea.Indicador cido-base: que pode ser feito em casa, preparado atravs da Flor de hibisco.Esta florvai se transformar em uma soluo que em meio bsico muda da cor vermelha para a verde.

Exemplos:NaCl Na1++ Cl1- ; Ca(NO3)2 Ca2++ 2NO31- ; (NH4)3PO4 3 NH4+1+ PO43-Os sais so compostos inicos e por isso tem sabor salgado e so slidos. Os sais podem ser encontrados em diversas cores, no s na cor branca como o mais conhecido: o sal de cozinha (NaCl).Exemplos:Dicromato de potssio(K2Cr2O7) - colorao vermelha.Sulfato de cobre(CuSO4) - colorao azul.

Os sais podem ser obtidos por via laboratorial, atravs da reao de uma base forte como o hidrxido de sdio (NaOH), com um cido forte como cido clordrico (HCl), um neutralizando a fora do outro. Da o nome: reao de neutralizao, que alm de formar o sal, gera a gua.HCl + NaOHNaCl + H2O

Os sais podem ser definidos como compostos que contm pelo menos um ction da base e um nion de um cido. Essa definio pode ser verificada na reao acima onde, o ction Na+da base reagiu com o nion Cl-do cido para formar o sal cloreto de sdio (NaCl).O exemplo mais conhecido dessa reao o sal de cozinha (NaCl), constitudo pela reao entre o cido clordrico e o hidrxido de sdio (NaOH), que no feita em laboratrio. Esse sal obtido nas salinas e vem da natureza, ou seja, natural. Ossaisso compostos inorgnicos que em soluo aquosa dissociam-se e formam ons. Destes, pelo menos um ction no o H+e pelo menos um nion no o OH-. Alm disso, um sal formado por uma reao de neutralizaoentre um cido e uma base. O elemento que forma o ction do sal vem da base, e o elemento que forma o nion do sal proveniente do cido.

Exemplos: CO2, SO2, SO3, P2O5, Cl2O6, NO2, N2O4, Na2O

Os xidos se classificam em funo do seu comportamento na presena de outros elementos como: gua, bases e cidos, sendo assim eles podem ser: bsicos, cidos, neutros, anfteros mistos ou perxidos.

xidos cidos: tambm chamados de anidridos, eles se formam a partir da reao com gua originando cidos. Exemplo: o cido sulfrico (H2SO4) se forma a partir do trixido de enxofre (SO3) em presena de gua (H2O).xidos bsicos: nesse caso a reao com bases levando formao de sal e gua. Exemplo: o hidrxido de clcio (Ca (OH)2) provm da reao do xido de clcio (CaO) com a gua.Perxidos: possuem em sua frmula o grupo (O2)2-

Entre os xidos em geral, existem os xidos cidos, que so compostos que apresentam um carter covalente, formados geralmente por ametais, e que produzem cidos ao entrarem em contato com a gua.Muitos desses xidos cidos esto presentes na atmosfera terrestre, portanto eles reagem com a gua da chuva e o resultado a chuva cida. Esse termo foi usado pela primeira vez pelo qumico e climatologista ingls Robert Angus Smith, para descrever a precipitao cida que ocorreu na cidade de Manchester, no incio da Revoluo Industrial.A chuva j naturalmente cida em razo da presena dogs carbnico (CO2)na atmosfera. Todavia, os xidos principais que contribuem para o efeito da chuva cida so osxidos de nitrognio (NOx)e osxidos de enxofre (SO2e SO3).

e) REAES QUMICAS

Todos os dias, o dia inteiro, ocorrem reaes qumicas, no s ao nosso redor mas tambm no nosso organismo, de tal maneira que se pode dizer que a manuteno da vida depende de uma srie de reaes.Ex.: Formao de ferrugem; efervecncia; funcionamento de um isqueiro depende da combusto do gs butano.

As reaes so assim representadas:reagentes produtos

As reaes qumicas podem nos fornecer outras informaes, tais como:

gs (g)vapor (v)lquido (l)slido (s)cristal (c) presena de molculas ou ons em soluo aquosa (aq) desprendimento de gs () formao de precipitado () necessidade de aquecimento () presena de luz () reaes reversveis ()

importante destacar que tais equaes precisam estar devidamente balanceadas, ou seja, o nmero total de tomos dos reagentes deve ser igual ao nmero total de tomos dos produtos.

BALANCEAMENTO DE EQUAO PELO MTODO DAS TENTATIVASExemplo: combusto completa do gs metano

CH4+O2CO2+H2O(pode-se perceber que o n de tomos dos reagentes diferente do n de tomos dos produtos)

PASSO A PASSO: pelo mtodo das tentativas1) Observar qual substncia, na equao, tem maior nmero de tomos;2) A essa substncia, atribuiremos o coeficiente 1, e ela servir de referncia para o acerto de todos os outros coeficientes.1CH4+O2CO2+H2O(ento, j se pode balancear os produtos)

1CH4+O21CO2+2H2O(Agora, s falta acertar o coeficiente do oxignio)

1CH4+2O21CO2+2H2O

J balanceada a equao para verificar se esses coeficientes esto realmente corretos, contamos o nmero de tomos de cada substncia nos dois lados da equao (reagentes e produtos).

*BALANCEAMENTO DE EQUAES REDOX SER VISTO MAIS A FRENTE, EVIDENCIANDO, PRIMEIRAMENTE, A NOO DOS NMEROS DE OXIDAO DAS SUBSTNCIAS.

CLASSIFICAO DAS REAES QUMICAS

1. REAO DE SNTESE OU ADIO A + B CQuando duas ou mais substncias originam um nico produto.Ex.: O magnsio reage com oxignio do ar, produzindo xido de magnsio.

2Mg(s) + 1O2(g) 2 MgO(s)

2. REAO DE ANLISE OU DECOMPOSIO A B + CQuando uma nica substncia origina dois ou mais produtos.

2NaN3(s) 3N2(g) + 2Na(s)

3. REAES DE SIMPLES TROCA OU DESLOCAMENTO A + XY AY + XQuando uma substncia simples reage com uma composta, originando uma nova substncia simples e outra composta.

Zn(s) + 2HCl(aq) ZnCl2(aq) + H2(g)(Zinco deslocou o Hidrognio)

4. REAES DE DUPLA TROCA AB + XY AY + XBQuando duas substncias compostas reagem formando duas novas substncias compostas.

H2SO4(aq) + Ba(OH)2(aq) 2H2O(l) + BaSO4(s)

CONDIES PARA OCORRNCIA DE REAES QUMICAS(SIMPLES TROCA E DUPLA TROCA)

OCORRNCIA DE REAES DE SIMPLES TROCA OU DESLOCAMENTO

Para que essas reaes ocorram, necessrio que as substncias simples sejam mais reativas que o elemento da substncia que ser deslocado.

A + XY AY + XA deve ser mais reativo que x, ento, A deslocar X.Essa substncia simples, genericamente chamada A, pode ser um metal ou um ametal.

Fila de reatividadeOs metais menos reativos que o Hidrognio so chamados de metais nobres(Cu, Hg, Ag, Au, Pt)

Pela consulta fila de reatividade, pode-se prever a ocorrncia ou no de uma reao de deslocamento.

REATIVIDADE DOS AMETAIS

F > O > Cl > Br > I > C

OCORRNCIA DE REAES DE DUPLA TROCA

Para que essas reaes ocorram, necessrio que pelo menos um dos produtos, quando comparado com os reagentes, apresente no mnimo uma das caractersticas a seguir:

- seja mais fraco (menos ionizado ou dissociado);- seja mais voltil (passe com maior facilidade para o estado gasoso ou produza um gs);- seja menos solvel ou insolvel (ocorra a formao de um precipitado)