Quimica EJA 2ANO

Ensino Mdio 2 Srie

Apostila 2

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Qumica Apostila I - CEESVO

Caro Aluno:

Seja bem-vindo ao curso de Qumica.

A Qumica a cincia que estuda os materiais que constituem a natureza, sua composio e preparao, as transformaes que sofrem, as energias envolvidas nesses processos e a produo de novos materiais. A Qumica est presente em todas as atividades da humanidade. Muitas vezes informaes imprecisas, como este alimento no contm qumica, ou alarmistas como a energia nuclear mata, levam o homem a ter uma viso distorcida da Qumica. necessrio, portanto, fazer uma anlise dos benefcios e malefcios que essa cincia traz.

impossvel imaginarmos um mundo privado de combustveis, medicamentos, fertilizantes, pigmentos, alimentos, plsticos etc., produtos fabricados em indstria qumica.

Os problemas que podem surgir dependem da forma de produo e aplicao desses produtos, e o homem, como usurio, deve estar consciente de seus atos. Vamos ento buscar conhecimentos na Qumica e exercitar o pensar para o melhor aproveitamento dessas informaes.

Instrues para as Atividades:

1 - Trace uma meta, seja disciplinado e determine seu objetivo de concluso do curso;

2 - Com muita pacincia e amor leia atentamente os captulos das apostilas;

3 - Anote no caderno as dvidas e sempre que for necessrio consulte o dicionrio e o glossrio no final da apostila;

4 - Caso tenha dvidas com o contedo da matria que estiver estudando, consulte um dos professores de Qumica;

5 - Voc poder acessar as apostilas pelo site www.ceesvo.com.br;

6 - obrigatrio o cuidado com a apostila, mantendo-a limpa (sem rabiscos a lpis ou caneta) e em perfeitas condies de uso.

Deus o abenoe e bons estudos!!!

Equipe de Qumica e Cincias.

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Captulo 1

Tabela Peridica: O Estudo da Tabela Peridica.

Qumica Apostila II - CEESVO

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1 Histrico

O ponto de partida para criao da tabela peridica foi a descoberta individual dos elementos qumicos. Embora os elementos tais como ouro (Au), prata (Ag), estanho (Sn), cobre (Cu), chumbo (Pb) e mercrio (Hg) fossem conhecidos desde a antiguidade, a primeira descoberta cientfica de um elemento ocorreu somente em 1669, quando o alquimista Henning Brand descobriu o fsforo (P). Durante os 200 anos seguintes, um grande volume de conhecimento relativo s propriedades dos elementos e seus compostos foi sendo adquirido pelos qumicos e, com o aumento do nmero de elementos descobertos, os cientistas iniciaram a investigao de como reconhecer as propriedades e desenvolver esquemas de classificao. A primeira classificao foi a diviso dos elementos em metais e no-metais. Isso possibilitou a antecipao das propriedades de outros elementos, determinando, assim, se seriam ou no metlicos, o que no representava grande coisa na realidade. A lista de elementos qumicos que tinham suas massas atmicas conhecidas foi preparada por John Dalton no incio do sculo XIX, mas muitas das massas atmicas adotadas por Dalton estavam longe dos valores atuais devido ocorrncia de erros. Os erros foram corrigidos por cientistas que, ento, possuam melhores e mais precisos mtodos para anlises e o desenvolvimento de tabelas dos elementos e suas massas atmicas centralizaram o estudo sistemtico da qumica. Os elementos no estavam listados em qualquer arranjo ou modelo peridico, mas simplesmente ordenados em ordem crescente de massa atmica cada um com suas propriedades e seus compostos. Os qumicos, ao estudarem essa lista, concluram que ela no estava muito clara: por exemplo, os elementos cloro (Cl), bromo (Br) e iodo (I) que possuem propriedades qumicas semelhantes diferiam muito quanto s suas massas atmicas, respectivamente 17, 35 e 53, e assim ficavam muito separados. Em 1829, Johann W. Doerbereiner teve a primeira idia, com sucesso parcial, de agrupar os elementos de trs em trs formando as trades; as quais tambm estavam separadas pelas massas atmicas, mas com propriedades qumicas muito semelhantes. A massa atmica do elemento central da trade era, supostamente, a mdia das massas atmicas do primeiro e terceiros membros. Lamentavelmente, muitos dos metais no podiam ser agrupados em trades. Um segundo modelo foi sugerido em 1864 por John A. R. Newlands, um professor de qumica no City College em Londres. Sugeria-o que os elementos fossem arranjados num modelo peridico de oitavas, ou grupos de oito na ordem crescente de suas massas atmicas. Este modelo, embora agrupasse elementos como o ltio, sdio e potssio no atendiam ao grupo dos elementos cloro, bromo e iodo, ou dos metais comuns como o ferro e o cobre. A idia de Newlands foi ridicularizada pela analogia com os sete intervalos da escala musical e ele teve recusada a publicao do seu trabalho peridico sobre a perio-dicidade de metais. Nenhuma regra numrica foi encontrada para que se pudesse relacionar, de uma forma consistente, elementos qumicos, suas propriedades qumicas e suas massas atmicas. A base terica segundo a qual os elementos qumicos esto,


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arranjados atualmente nmero atmico e teoria quntica era completamente desconhe-cida naquela poca. A organizao da tabela peridica foi desenvolvida no teoricamente, mas com base na observao qumica de seus compostos, por Dimitri Ivanovich Mendeleyev.

Por volta de 1860 ainda se conheciam apenas pouco mais de 50 elementos qumicos. O russo Dimitri Ivanovich Mendeleyev e o alemo Lothar Meyer, trabalhando independen-temente, descobriram que alguns tinham propriedades qumicas e fsicas semelhantes. Esses elementos de propriedades semelhantes foram colocados no mesmo grupo conforme sua massa atmica. Assim, fizeram a primeira tabela peridica. Observe os seguintes elementos (hoje agrupados segundo seu nmero atmico, e no segundo sua massa):

Em 1869, enquanto escrevia seu livro de qumica inorgnica, Medeleyev organizou os elementos na forma da tabela peridica atual e criou uma carta para cada um dos 63 elementos conhecidos. Cada carta continha o smbolo do elemento, a massa atmica de todas as suas propriedades qumicas e fsicas. Colocando as cartas em uma mesa, fez um verdadeiro quebra-cabea organizando e agrupando os elementos de propriedades semelhantes. Formou-se, ento, a tabela peridica. A vantagem da tabela peridica de Mendeleyev sobre as outras que esta exibia semelhanas como um todo e no apenas em pequenos conjuntos como as trades. Mostraram-se semelhana numa rede de relaes vertical, horizontal e diagonal. Analisando estas diversas redes, Mendeleyev chegou a prever as propriedades de elementos qumicos que nem mesmo tinham sido descobertos ainda. Para que no houvesse intromisso sua nos trabalhos alheios, os supostos Mendeleyev elementos que deveriam existir com determinadas propriedades no recebiam nenhum nome; ao invs disso, ele dava os prefixos snscritos eka (um), dwi (dois), tri (trs) e assim por diante aos nomes dos elementos anlogos inferiores.

Para se ter uma idia das previses de Mendeleyev, a tabela abaixo relaciona algumas das propriedades previstas para o Eka - silcio(Es), prognosticado em 1871, e as propriedades previstas observadas no Germnio (Ge), descoberto em 1836.

Elementos e Massa Atmica Propriedades Li (Ltio) - 3 So metais moles

Na (Sdio) - 11 Reagem violentamente com gua K (Potssio) - 19

Eka - silcio ( Es) Germnio (Ge) Peso atmico: 73

Peso especfico: 5,5 Volume atmico: 13

Peso atmico: 72,6 Peso especfico: 5,47

Volume atmico: 13,2


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Mendeleyev no acertou s na previso do germnio, mas tambm de outros elementos ainda desconhecidos at ento. Em 1906, Mendeleyev recebeu o Prmio Nobel por este laborioso trabalho.

Em 1913, o cientista britnico Henry Moseley enunciou a Lei peridica que diz: As propriedades fsicas e qumicas dos elementos so funes peridicas de seus nmeros atmicos. Descobriu que o nmero de prtons no ncleo de um determinado tomo era sempre o mesmo e criou, ento, o conceito de nmero atmico, como identidade de determinado tomo. Considerando que no existem dois elementos com o mesmo nmero atmico, Moseley rearranjou a tabela de acordo com o nmero atmico; ordenando-os em ordem crescente de nmero atmico. Com isto, os problemas que ainda existiam na tabela de Mendeleyev desapareceram. Devido ao trabalho de Moseley, a tabela peridica moderna est baseada no nmero atmico dos elementos, sem, contudo, abandonar conceitos originais. O modelo hoje adaptado inclui as novas descobertas e os novos resultados que foram sendo obtidos.

A ltima maior alterao sofrida pela tabela peridica resultou do trabalho de Glenn Seaborg, na dcada de 50. A partir da descoberta do plutnio, em 1940, Seaborg descobriu todos os elementos transurnicos (elementos de nmero atmico 94 a 102); reconfigurou a tabela peridica colocando a srie dos actindeos abaixo dos lantandeos. Em 1951, Seaborg recebeu o Prmio Nobel em qumica pelo seu trabalho e, em sua homenagem, o elemento 106 da tabela peridica recebeu o nome de seaborgium.

2 Tabela Peridica:

2.1 - Classificao Peridica dos Elementos Qumicos

A tabela peridica organiza os elementos em grupos, que so as colunas e perodos, que so as linhas horizontais. O sistema de numerao usada atualmente recomendado pela Unio Internacional de Qumica Pura e Aplicada (IUPAC).

Cada uma das linhas (horizontais) recebe o nome de Perodo. Todos os elementos classificados num mesmo perodo tm o mesmo nmero de nveis ou camadas eletrnicas (K = 2, L = 8, M = 18, N = 32, O = 32, P = 18 e Q = 2).

Observe a tabela na pgina seguinte.

Fonte: Estrutura da Matria / Vera Lcia D. Novais - Ed. Atual.


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Os perodos so numerados de acordo com o nmero de nveis eletrnicos de 1 a 7, de cima para baixo. Assim, o hidrognio (H) e o hlio (He) esto situados no primeiro perodo, enquanto que o frncio (Fr) est localizado no stimo perodo. exceo do primeiro, os perodos comeam com um metal e terminam com os gases nobres. Os perodos diferem em comprimento, variando de 2 elementos, no primeiro perodo, o mais curto, a 32 elementos no sexto perodo, o mais longo.

1 perodo At o nvel K

2 perodo At o nvel L

3 perodo At o nvel M

4 perodo At o nvel N

5 perodo At o nvel P

6 perodo At o nvel O

7 perodo At o nvel Q

Cada coluna (na vertical) recebe o nome de Grupo ou Famlia, e os elementos de uma mesma famlia apresentam a mesma distribuio eletrnica na camada de valncia e propriedades qumicas semelhantes.

A numerao dos grupos ou famlias feita em algarismos arbicos de 1 a 18, crescendo da esquerda para a direita. Apesar disso, ainda comum usar o sistema de numerao antigo, onde existiam as famlias A e as famlias B.

1 Perodo - K

2 Perodo - L

3 Perodo - M

4 Perodo - N

5 Perodo - O

6 Perodo - P

7 Perodo - Q

Lantandeos

Actindeos


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1 18

K

H 2 13 14 15 16 17 He

L

Be B C N O F

M

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

N

Se Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn

O

P

Q

Lantandeos

Actindeos

Numerao atual das famlias ou grupos

Numerao antiga das famlias ou grupos

Nomes das famlias

1 1 A ou I A Metais alcalinos

2 2 A ou II A Metais alcalinos terrosos

3 3 B ou III B Grupo do Escndio

4 4 B ou IV B Grupo do Titnio

5 5B ou V B Grupo do Vandio

6 6 B ou VI B Grupo do Cromo

7 7 B ou VII B Grupo do Mangans

8 8B ou VIIIB (1 coluna) Grupo do Ferro

9 8B ou VIIIB (2 coluna) Grupo do Cobalto

10 8B ou VIIIB (3 coluna) Grupo do Nquel

11 1 B ou I B Grupo do Cobre

12 2 B ou II B Grupo do Zinco

13 3 A ou III A Grupo do Boro

14 4 A ou IV A Grupo do Carbono

15 5 A ou V A Grupo do Nitrognio

16 6 A ou VI A Calcognios

17 7 A ou VII A Halognios

18 Zero, 8 A ou VII A Gases Nobres (raros/inertes)


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Alguns autores consideram a posio do hidrognio como pertencendo ao grupo 1, por apresentar algumas semelhanas com os metais alcalinos, como ter um nico eltron no nvel de valncia. Outros o colocaram como se pertencesse ao grupo 17, devido formao de on H+ (hidretos) e pelo fato de que o hidrognio no um metal. O elemento encontra-se isolado em algumas tabelas peridicas, no estando situado em nenhum grupo. De qualquer forma, na maioria das tabelas, ele est localizado no grupo 1, mas em uma cor diferente dos demais desta famlia.

Os elementos podem ser: Metais (possuem todas as propriedades metlicas, como o brilho caracterstico, tipo de ligao, etc.), No-metais ou Ametais (elementos que no possuem nenhuma semelhana com os metais e, geral, so gasosos), Semi-metais ou Metalides (elementos que possuem propriedades de metais e de no-metais) e Gases nobres (gases que, por possurem o ltimo nvel de valncia completo, no so capazes de estabelecerem ligaes qumicas com outros elementos, exceto em casos especiais).

Na tabela peridica h subdivises, ou subgrupos. Podem-se subdividir os elementos de acordo com as famlias ou grupos. Normalmente, cada famlia recebe um nome (de acordo com as propriedades gerais dos elementos que a compe); quando no tem, o grupo em questo referido de acordo com o primeiro elemento da coluna.

2.2 Caractersticas dos Grupos ou Famlias

A classificao em grupos ou famlia pode ser assim resumida:

Grupo 1 - Grupo dos Metais Alcalinos: todos eles, exceo do hidrognio, reagem com a gua formando o hidrxido correspondente. Todos os elementos deste grupo tendem a perder o nico eltron de seu ltimo nvel, tornando-se, assim um ction de carga +1; assim, a configurao eletrnica na camada de valncia de 1 eltron. Esse grupo est composto por: Hidrognio (H), Ltio (Li), Sdio (Na), Potssio (K), Rubdio (Rb), Csio (Cs) e Frncio (Fr).

Grupo 2 - Grupo dos Metais Alcalino-Terrosos. O nome do grupo data da poca dos alquimistas medievais, que denominam as substncias que no se fundiam e no sofriam transformaes com o calor, com os meios de aquecimento da poca, de terrosos. Todos os elementos deste grupo tendem a perder os dois eltrons de seu ltimo nvel, tornando-se assim, um ctions de carga +2. A configurao eletrnica na camada de valncia de 2 eltrons. Compe o grupo: Berlio (Be), Magnsio (Mg), Clcio (Ca), Estrncio (Sr), Brio (Ba) e Rdio (Ra).

Grupos 3 a 12 - Grupos dos Metais de Transio: assim denominados devido ao fato de terem o ltimo nvel completo, enquanto que o penltimo fica incomple-to.


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Grupo 13 - Tambm chamado subgrupo do boro, j que este o primeiro elemento do grupo. O boro o nico metalide existente neste grupo, todos os demais so metais. Seus elementos possuem a configurao da camada de valncia com 3 eltrons. Esse grupo composto por: Boro (Br), Alumnio (Al), Glio (Ga), ndio (In) e Tlio (Tl).

Grupo 14 - Tambm chamado subgrupo do carbono. O carbono um dos principais elementos. Devido ao fato dele poder estabelecer um infinito nmero de ligaes, ele pode formar milhares (seno milhes) de compostos. Neste grupo, o carbono o nico ametal. O silcio e o germnio so metalides, e os demais so metais. Os elementos deste grupo possuem a configurao eletrnica com 4 eltrons na ltima camada, o que lhes confere a possibilidade de estabelecerem quatro ligaes ao mesmo tempo. composto por: Carbono (C), Silcio (Si), Germnio (Ge), Estanho (Sn) e Chumbo (Pb).

Grupo 15 - Tambm chamado subgrupo do nitrognio. Neste grupo, o nitrognio e o fsforo so os nicos ametais, o arsnio semi - metal e os demais so metais. A configurao eletrnica da camada de valncia com 5 eltrons. composto por: Nitrognio (N), Fsforo (P), Arsnico (As), Antimnio (Sb) e Bismuto (Bi).

Grupo 16 - Grupo dos calcognios: O nome calcognio significa gerador de cal, isso porque se tinha como norma de que, quando se queimava uma substncia em presena de um calcognio (que, geralmente, era o oxignio do ar), gerava-se cal. Na verdade, o que acontecia era uma oxidao de substncia, se o fizermos em presena de enxofre, muito provvel que se forme o sulfeto correspondente. Todos os elementos deste grupo so no-metais, e o polnio o nico deles que radioativo. So caracterizados pela configurao eletrnica na camada de valncia com 6 eltrons. Este grupo formado por: Oxignio (O), Enxofre (S), Selnio (Se), Telrio (Te) e Polnio (Po).

Grupo 17 - Grupo dos Halognios:. O nome halognios significa gerador de sal, posto que os constituintes deste grupo sejam abundantes em sais marinhos. Eles so caracterizados pela configurao eletrnica na sua ltima camada de valncia com 7 eltrons. Este grupo formado por: Flor (F), Cloro (Cl), Bromo (Br), Iodo (I) e Astato (At).

Grupo 18 - Grupo dos Gases Nobres. Eles so caracterizados pela configurao eletrnica na camada de valncia com 8 eltrons com exceo do hlio que tem 2 eltrons. Como possuem a ltima camada totalmente preenchida de eltrons, estes elementos so quimicamente inertes. Estes elementos so encontrados na natureza como gases monoatmicos, no reativos. O grupo dos gases nobres ou raros, ou ainda, inertes, formado pelos elementos: Hlio (He), Nenio (Ne), Argnio (Ar), Criptnio (Kr), Xennio (Xe) e Radnio (Rn).


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Srie dos Lantandeos e Srie dos Actindeos: Estes grupos de elementos esto localizados no grupo 3; os nomes desses dois grupos derivam dos primeiros elementos de cada um (lantnio e actnio). Devido s suas caractersticas, eles so dispostos parte na tabela.

O elemento de nmero atmico 92 (urnio) o elemento de maior nmero atmico encontrado na natureza; com o auxlio de reaes nucleares, podem ser obtidos, artificialmente, elementos de nmeros atmicos superiores a 92. Estes elementos, que so artificiais, ao contrrio dos demais so chamados elementos transurnicos e os elementos artificiais com nmero atmico (Z) menor que o do elemento urnio (Z = 92) so chamados de elementos cisurnicos. Resumindo, a classificao peridica estabelece, ento, a classificao dos elementos em:

Metais: bons condutores de calor e eletricidade, slidos em temperatura ambiente, com exceo do mercrio, que lquido.

No-metais ou Ametais: maus condutores de calor e eletricidade, exceto o carbono na forma de grafite. Slidos, lquidos ou gasosos na temperatura ambiente.

Semi-metais: apresentam propriedades de metais e ametais. Gases nobres: apresentam reatividade muito pequena, sendo considerados inertes

at pouco tempo atrs.

1 18

K 2 13 14 15 16 17

L

M 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

N

O

P

Q

Lantandeos

Actindeos

Metais Ametais Semi metais Gases nobres


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Captulo 2

Ligaes Qumicas: Ligao inica, ligao covalente e ligao metlica.


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1 - Introduo

Voc j sabe que as substncias so formadas por tomos de elementos qumicos, eles se unem por ligaes qumicas. Na realidade, as ligaes qumicas so associaes existentes entre tomos iguais ou diferentes. Os tomos ligam-se uns aos outros para aumentar a estabilidade qumica. Vamos analisar a composio da substncia gua: formada pela ligao entre dois tomos do elemento qumico hidrognio (H) e um tomo do elemento qumico oxignio(O). A unio dos dois tomos de hidrognio (H) com um tomo de oxignio (O) forma a molcula da gua (H2O),que aumenta a estabilidade do sistema. Muitas molculas de gua (H2O) juntas denominamos substncia gua.

As nicas substncias formadas por tomos isolados so os gases nobres. J que eles no necessitam de ligaes qumicas entre seus tomos, pois so consideradas quimicamente estveis por natureza. Ento, enquanto um conjunto formado por tomo de qualquer gs nobre estvel, um conjunto formado por tomos de quaisquer outros elementos qumicos instvel e adquire estabilidade atravs de ligaes qumicas, cuja natureza vai depender da sua configurao eletrnica (distribuio eletrnica).

Vamos observar na tabela abaixo, a configurao eletrnica dos gases nobres. Lembrem-se que so as nicas substncias formadas por tomos isolados!

ELEMENTO NMERO CAMADAS ELETRNICAS

QUMICO ATMICO K L M N O P

Hlio (He) 2 2

Nenio (Ne) 10 2 8

Argnio (Ar) 18 2 8 8

Criptnio (Kr) 36 2 8 18 8

Xennio (Xe) 54 2 8 18 18 8

Radnio (Rn) 86 2 8 18 32 18 8

O H H


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Buscando a razo da estabilidade dos gases nobres, observou-se que somente eles apresentavam oito eltrons na camada de valncia (camada mais externa da distribuio eletrnica). Assim, a estabilidade qumica desses elementos qumicos esto relacionados com a quantidade de eltrons que eles possuem na camada de valncia.

O elemento qumico Hlio (He) o nico gs nobre que apresenta apenas dois eltrons na sua camada de valncia.

J os demais elementos qumicos da famlia dos gases nobres tem oito eltrons na camada de valncia (como mostra a tabela da pgina 13). Logo, a camada mais externa da distribuio eletrnica est relacionada estabilidade qumica. Todos os demais elementos qumicos tm menos de oito eltrons na camada de valncia (como mostram as tabelas na pgina 15 e 16), o que deve estar relacionado ao fato de adquirirem a sua estabilidade garantida, apenas aps efetuarem ligaes qumicas. Portanto, para terem uma configurao eletrnica estvel, isto , com oito eltrons na ltima camada poder ser atravs do compartilhamento de eltrons entre tomos ou da transferncia de eltrons de um tomo para outro, isso estabelece a ligaes entre os tomos. Esta constatao foi proposta em 1916 pelos cientistas Kossel, Lewis e Langmer dando origem a Teoria do Octeto.

Teoria do Octeto: Todos os elementos buscam formas de adquirir configuraes eletrnicas (distribuio eletrnica) iguais s dos gases nobres para conseguir estabilidade qumica.

He K

K L

Ne


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Observe a tabela com as configuraes eletrnicas dos elementos qumicos que pertencem as famlias ou grupos 1, 2, 3, 13, 14, 15, 16, 17 e 18.


17

2 - Ligao Covalente e Ligao Inica

2.1 - Ligao Covalente

Vamos analisar o elemento qumico oxignio (O). Este elemento possui Z = 8 (nmero atmico igual a 8, ou seja possui 8 prtons e como todo elemento qumico da Tabela Peridica est eletricamente neutro, portanto a quantidade de prtons igual a de eltrons) assim sabemos que h 8 eltrons no oxignio. Logo, sua configurao eletrnica K = 2 e L = 6, ento, na sua camada de valncia ele possui 6 eltrons ou 3 pares de eltrons. Observe a ilustrao abaixo.

Para ficar com estabilidade qumica ter que se ligar a outro elemento oxignio. Observe a ilustrao ao lado.

De maneira que ambos esto compartilhando 1 par de eltrons. Observe a ilustrao ao lado.

1 par de eltrons1 par de eltrons1 par de eltrons1 par de eltrons

OOOO

OOOO OOOO


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Assim, ambos os tomos de oxignio (O), se ligam compartilhando eltrons da camada de valncia formando a substncia gs oxignio, onde sua representao qumica (frmula) O2. um gs incolor, inodoro e inspido. No txico. tambm levemente magntico. Pode ser condensado em um lquido azul-plido e comprimido a um slido azul-plido. Nas formas lquida e slida, ele fortemente magntico. Prontamente forma compostos com quase todos os elementos e possui ponto de fuso (P.F.) a -218,79 0C e ponto de ebulio (P.E.) -182,97 0C. um gs comburente, ou seja, ele que alimenta a combusto (queima) da matria, sem ele no h queima. O oxignio (O) o elemento mais abundante na Terra formando 47,4% da crosta terrestre e 21% do volume da atmosfera. Praticamente todas as formas de vida requerem oxignio, que forma a maior porcentagem dos tecidos de organismos vivos. Observem outros exemplos! Procure na tabela da pgina 15 e 16 onde esto os elementos qumicos hidrognio (H), cloro (Cl), flor (F) e o nitrognio (N) e observe as camadas eletrnicas destes elementos.


Gs hidrognio H2 (Z=1) K = 1

H H

Gs nitrognio N2 (Z = 7) K = 2 L = 5

N N

Cl

Gs cloro Cl2 (Z = 17) K = 2 L = 8 M = 7

Cl

Gs flor F2 (Z = 9) K = 2 L = 7

F F

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As ligaes que ocorrem entre os tomos de hidrognio, cloro, nitrognio e flor so ligaes covalentes, isto , compartilham eltrons.

2.2 - Ligao Inica

Para adquirir estabilidade qumica um tomo perde eltron e o outro recebe, denomi-namos de ligao inica. Numa ligao inica o nmero total de eltrons cedidos (doados) sempre igual ao nmero total de eltrons recebidos, isto ocorre na camada de valncia que a ltima camada da distribuio eletrnica. Vamos juntos analisar a substncia cloreto de sdio com sua frmula NaCl, o famoso componente do sal de cozinha.

Primeiramente, o cloreto de sdio constitudo por dois elementos qumicos o cloro (Cl) e o sdio (Na).

O cloro uma elemento qumico que se localiza na famlia (17) dos halognios sendo um ametal (no-metal) que possui 17 eltrons. J o sdio (Na) se encontra na famlia (1) dos metais alcalinos que possui 11 eltrons.

A configurao eletrnica por camada do cloro (Cl) K = 2, L = 8 e M = 7, e sua camada de valncia (a ltima camada da configurao) a M = 7 eltrons. Porm a configurao eletrnica do elemento sdio (Na) K = 2, L = 8 e M = 1, onde sua camada de valncia a M = 1 eltron.

Sempre que houver necessidade consulte as tabelas da pgina 15 ou 16 onde esto a distribuio eletrnica de alguns elementos e suas camadas de valncia.

Podemos considerar de uma forma bem simples que os elementos qumicos ametais (no-metais) quando se ligam com ametais (no-metais), formam ligaes qumicas covalentes.


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Quando esses tomos se unem formando a molcula - NaCl - muitas molculas juntas originam a substncia cloreto de sdio.


Quando o tomo neutro eletricamente Z = p = e, logo o cloro (Cl) possui:

Nmero atmico (Z): 17 Prtons (p):17 Eltrons (e): 17 K = 2 L = 8 M = 7

Cl K L

M

Quando o tomo neutro eletricamente Z = p = e, logo o sdio (Na) possui:

Nmero atmico (Z): 11 Prtons (p):11 Eltrons (e): 11

K = 2 L = 8 M = 1

K L

M

Na

Cl K

L M

O sdio cede um eltron para o cloro, assim perden-do a camada de valncia (M = 1) e ficando eletro positivo (p > e).

O cloro recebe um eltron na sua camada de valncia, assim completando oito eltrons (M = 7 + 1 = 8) e ficando eletronegativo (p < e).

Na K

L M

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Antes Depois ( Eletricamente neutro p = e) (Adquirindo estabilidade p e)

Elemento p e p e

Representao Qumico Qumica

Sdio 11 11 11 10 Na+

Cloro 17 17 17 18 Cl -


Resumindo:

Os elementos qumicos metais que possuem 1, 2 e 3 eltrons na camada de valncia perdero esses eltrons tornando-se ons ction, ou seja, um tomo eletropositivo.

Os elementos qumicos ametais que possuem 5, 6 e 7 eltrons na camada de valncia recebero o suficiente para completar 8 el-trons, tornando-se ons nion, ou seja, uma tomo eletronegativo.

Regra geral de formulao dos compostos inicos:

A y + x -

y x B

Sabendo que: A - ons ction; B - ons nion; y+ - quantidade de eltrons que perdeu; x

-

- quantidade de eltrons que o tomo necessita para adquirir estabilidade qumica

Veja alguns exemplos abaixo:

Na 1+ 1 -

1 1 Cl

Na Cl

22

Al 3+ 2 -

3 2 o2 Al2O3

xido de alumnio

H 1+ 1 -

1 1 Cl

HCl cido clordrico


Um tomo considerado:

Monovalente quando o tomo necessita doar ou receber um eltron na camada de valncia;

Bivalente quando o tomo necessita doar ou receber dois eltrons na camada de valncia;

Trivalente quando o tomo necessita doar ou receber trs eltrons na camada de valncia.

O fato de um tomo perder ou receber eltrons na camada de valncia denominada ons, por isso, ligao inica. O elemento qumico que perde eltrons, podendo ser monovalente, bivalente e trivalente ser chamado de ons ctions, pois ficar eletricamente mais positivo (quantidade de prtons ser maior que a de eltrons). J os elementos que recebem eltrons podendo ser monovalente, bivalente e trivalente sero chamados de ons nions, pois ficaro eletricamente mais negativo (quantidade de prtons ser menor que a de eltrons). Observe a tabela abaixo onde esto a representao qumica dos ons ctions e nions.

Monovalente Bivalente Trivalente ons ction Na+, K+, Li+ Mg 2+,Ca 2+,Sr 2+ B3+,Al3+,Ga3+ ons nion F -, Cl- ,Br- O 2-, S 2-, Se 2- N 3-, P 3-,As 3-

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Resumindo:

Na ligao inica ocorre a transferncia de eltrons de um tomo para outro, geralmente entre elementos metais e no-metais (ametais). Os elementos metais perdem eltrons para os elementos ametais devido ao grau de diferena da eletronegatividade. Esta ligao caracteriza-se pela formao de ons positivos (ctions) e ons negativo (nions), que se atraem mutuamente, formando compostos de alta estabilidade qumica.


3 - Ligao Metlica

Os metais constituem o grupo mais numeroso de elementos qumicos, que podem ser observados na Tabela Peridica. Como j foi enfatizado na Apostila I, os elementos metais tiveram grande importncia na evoluo da humanidade, marcando perodo, como idade do cobre, idade do bronze, idade do ferro. Alguns metais, como sdio (Na) e potssio (K), esto dissolvidos na gua do mar. Os demais precisam ser extrados de jazidas que se encontram acima ou abaixo da superfcie terrestre, em depsitos. Alguns so to pouco reativos que possvel encontr-los em estado puro, como a prata (Ag), o ouro (Au) e a platina (Pt). J em 3000 a.C., os Sumrios sabiam obter cobre e lig-lo ao estanho, produzindo o bronze. Assim, substituram armas e utenslios de pedra por metal. Posteriormente, o bronze, foi sendo substitudo pelo ferro. As flechas de ferro deram muito eficincia a caa, o uso do ferro no arado, em 1000 a.C., mudou de forma espetacular a agricultura, enquanto que ferradura e aros de metais em rodas melhoraram os primeiros meios de transportes terrestres. Ferramentas de ferro, tais como martelos, serrotes, plainas e pregos implementaram a construo civil. Isso sem falar dos utenslios domsticos, das armas, etc. A descoberta de que a adio do carbono ao ferro seria capaz de melhorar ainda mais suas propriedades, levou o ao a representar um novo salto na utilizao dos metais. Outra propriedade dos metais sua capacidade de conduzir a corrente eltrica de um ponto a outro, foi amplamente usada em cabos de cobre, sem os quais no teria sido possvel eletrificar cidades e povoados. Outros metais importantes so os chamados metais preciosos, como o ouro e a prata, usados desde a antiguidade na fabricao de jias e moedas. H uma variedade de outros metais, cada um com propriedades especficas, usados para fins especiais:

Alumnio: usado em veculos e esquadrias (janelas) devido sua baixa resistncia corroso;

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Sdio e o mercrio: usados em lmpadas incandescentes a vapor;

Zinco, o cdmio e o mercrio: usados nas pilhas eltricas;

Chumbo: usado em placas e paredes graas sua propriedade de bloquear radiaes;

Clcio: muito usado na neutralizao da acidez do solo, alm de ser um constituin-te de ossos e dentes.

Agora sob o ponto de vista da configurao eletrnica, todos os metais tm poucos eltrons na camada de valncia, o que determina uma grande facilidade desses eltrons se moverem na camada quase vazia. Isto provoca em cada tomo um certo afastamento dos eltrons na camada de valncia.

Uma das principais caractersticas da ligao metlica o deslocamento dos eltrons na camada de valncia que enfatiza os metais serem bons condutores de eletricidade, como tambm sua maleabilidade, isto , deformao sem ruptura.

Na substncia metlica a atrao entre os tomos muito forte, o que dificulta sua dissociao (separao dos tomos), por isso chamados de metais pesados. por esse motivo que os metais se acumulam nos diferentes nveis trficos (cadeia alimentar vegetais, herbvoros e carnvoros) do ecossistema, justamente pela facilidade que estes tomos ligados tm de deslocar-se sem romper o cristal (sua estrutura molecular), tornando-se txico e cumulativo no organismo.

Os metais pesados, como qualquer outro elemento, no podem ser destrudos e so altamente reativos do ponto de vista qumico, o que explica a dificuldade de encontr-los em seu estado puro na natureza. Normalmente apresentam-se em concentraes muito pequenas, associados a outros elementos qumicos formando minerais em rochas.


Fonte: Srie Atlas Visuais - A Terra; Ed. tica

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Agora, quando lanados na gua como resduos industriais, podem ser absorvidos pelos tecidos animais e vegetais. J que desguam no mar,estes poluentes podem alcanar as guas salgadas e, em parte, depositar-se no leito ocenico. Alm disso, os contidos nos tecidos dos organismos vivos que habitam os mares acabam tambm se depositando, cedo ou tarde, nos sedimentos, representando um estoque permanente de contaminao para a fauna e flora aquticas. Os metais pesados podem se acumular em todos os organismos que constituem a cadeia alimentar do homem. As pessoas que residem prximo a locais de indstrias ou incineradores correm maiores riscos de contaminao. Apesar de no ser um elemento comum nas guas naturais, o chumbo (Pb) tem sido responsvel por srios problemas de intoxicao, devido ao fato de que introduzido facilmente no meio ambiente a partir de uma srie de processos e produtos humanos, tais como: encanamentos e soldas, plsticos, tintas, pigmentos e metalurgia. H pases que o chumbo tetraetila adicionado gasolina, esta uma das principais fontes de poluio por este elemento. um metal que tem efeito cumulativo no organismo, provocando uma doena crnica chamada saturnismo, hoje mais comum em trabalhadores que esto expostos contaminao. No passado, a taxa de intoxicao era muito elevada devido ao uso de canecas e vasilhames de chumbo. Os sintomas da intoxicao por chumbo so: tontura, irritabilidade, dor de cabea e perda de memria. A intoxicao aguda caracteriza-se pela sede intensa, sabor metlico na boca, inflamao gastrointestinal, vmitos e diarrias. Em crianas o chumbo provoca retardamento fsico e mental, perda da concentrao e diminuio da capacidade cognitiva. Em adultos, so comuns problemas nos rins e aumento de presso arterial. Anlises realizadas em amostras de cabelo de Beethoven, o grande compositor alemo, detectaram chumbo em nveis 60 vezes superiores ao comum. Alguns pesquisado-res acreditam que uma intoxicao aguda por chumbo pode explicar muitas das dores que Beethoven sentia e do seu comportamento irritadio e solitrio.


Leitura complementar

Desde a antiguidade, o envenenamento por chumbo, denominado saturnismo ou plumbismo, tem afligido milhes de pessoas em naes ricas e pobres, especialmente trabalhadores expostos ocupacionalmente a este metal e crianas residentes em comunida-des carentes. Alm de ser encontrado no ar, poeira, gua, solo e alimentos, o chumbo pode estar presente em materiais aparentemente "inocentes", como utenslios de cermica pintada, selos metlicos de garrafas de vinho, extratos fitoterpicos, maquiagem facial, brinquedos antigos, mamadeiras de vidro, alimentos enlatados e suplementos de clcio. Mas as fontes principais de contaminao por chumbo, estudadas por vrios autores, so mais bvias: tintas, baterias de automveis, soldas, gasolina aditivada com tetraetilchumbo

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(banida desde 1982) e emisso industriais. Sabe-se hoje que o chumbo afeta mltiplos rgos e tecidos, principalmente crebro, sangue, fgado, rins, testculos, esperma, sistema imunolgico e pulmes. Em crianas, medida que aumenta o grau de contaminao (acima de 10 g/dL), agravam-se os sintomas: dificuldades de aprendizagem e ateno, apatia, dores de cabea e convulses, diminuio de QI, perda de audio, comportamento agressivo, retardamento mental, dores abdominais e nas juntas, nefropatia, anemia e, eventualmente, morte. Em adultos, so relatados na literatura mdica, progressivamente: hipertenso, desordens do sistema nervoso, perda de memria, irritabilidade, dores de cabea, encefalopatia, esterilidade e impotncia, nefropatia, anemia e diminuio da longevidade. O termo "saturnismo" uma referncia ao deus Saturno, idolatrado na Roma antiga. Os romanos acreditavam que o chumbo, "o metal mais antigo", foi um presente que Saturno lhes deu e com ele construam aquedutos e produziam acetato de chumbo, utilizado pelos aristocratas da poca para adocicar o vinho. Acredita-se que essa mistura bombstica e a conseqente intoxicao por ela provocada seria a causa da imbecilidade, perversidade e esterilidade reconhecidas de imperadores como Nero, Calgula, Caracala e Domiciano, este ltimo construtor de fontes que jorravam vinho "chumbado" nos jardins de seus palcios. O mundo das artes tambm inclui vtimas famosas do chumbo, entre eles os pintores Van Gogh e Portinari (fonte: tintas), o vitralista Dirk Vellert (fonte: vidros coloridos) e o compositor Beethoven (fonte provvel: tipografia das partituras).

Fonte: http://www.crq4.org.br/informativo/fevereiro_2004/pagina06.php.

4 - Importncia biolgica dos metais

Pequena quantidade de metais das famlias 1 e 2 so necessrias, nos organismos vivos, principalmente para equilibrar as cargas eltricas associadas com macromolculas orgnicas de carga negativa existentes na clula - e tambm para conservar a presso osmtica dentro da clula, mant-la dilatada e impedindo o seu colapso. Dentro da clula ocorre o transporte de ons, chamado de bomba de sdio, que envolve tanto a expulso do Na+ como a entrada do K+. Em clulas animais, a concentrao de K+ de cerca de 0,15M, e a concentrao de Na+ de cerca de 0,01M. Nos fludos corpreos (sangue e linfa), a concentrao de K+ e Na+ de cerca de 0,003M e 0,15M, respectivamente. O transporte de ons requer energia, sendo obtida da hidrlise do ATP. A hidrlise de uma molcula de ATP e ADP fornece energia suficiente para remover trs ons de sdio (Na+) para fora da clula e dois ons de potssio (K+) e um on de hidrognio (H+) para dentro da clula. O mecanismo para o transporte de ons envolve polisteres naturais dos organismos. A diferena de ons sdio e ons potssio dentro e fora da clula produz um potencial eltrico atravs da membrana celular, essencial para o funcionamento de clulas nervosas e musculares.


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A entrada de glicose na clula est associada ao on sdio, eles penetram juntos na clula. Isso favorecido por uma grande variao de concentrao. Os ons sdio que penetram na clula desse modo sero expulsos. O movimento de aminocidos semelhante. ons de potssio (K+)do interior da clula so essenciais para o metabolismo da glicose, a sntese de protenas e a ativao de algumas enzimas.

Observao:

ATP (Trifosfato de adenosina) um composto de alta importncia para a clula como reservatrio de energia.

ADP (Difosfato de adenosina) uma reserva de energia encontrado no citoplasma. O ADP quando reage com o cido fosfrico se transforma em APT.


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Captulo 3

Funes Inorgnicas: cido, base.


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Apesar da diferena entre os dois grupos orgnicos e inorgnicos h compostos inorgnicos que possuem carbono, como o caso do: CO2, CO, HCN e Na2CO3. Toda regra tem exceo!

QUMICAQUMICAQUMICAQUMICA ORGNICA

Compostos que

possuem tomos

de carbono.

INORGNICA

Compostos que no

possuem tomos

de carbono.

1 - Introduo:

Para racionalizar o estudo de milhes de substncias, a Qumica foi dividida em dois grandes grupos: Qumica Orgnica e a Qumica Inorgnica. O critrio central para essa diviso, foi a composio do composto a partir do elemento carbono, observe o esquema:

Na qumica, de modo geral, todas as substncias so classificadas em funes qumicas. A funo qumica um grupo de substncias com propriedades qumicas semelhantes chamadas de propriedades funcionais. Assim vamos dar incio aos estudos das funes inorgnicas, observe o esquema:

Qumica Funo inorgnica

cidos

Bases

Sais

xidos


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Em nosso dia-a-dia usamos substncias que apresentam sabor azedo, como limo e o vinagre. O sabor azedo uma caracterstica de substncias dos grupo dos cidos. No entanto, ficar provando substncias para identificar se azeda ou no um procedimento muito perigoso, que jamais deve ser feito, pois h muitas substncias azedas que no so comestveis. Os qumicos do passado perceberam que substncia de sabor azedo, os cidos, quando misturadas ao suco de uva ou de amora, deixam esses materiais avermelhados. H substncias que apresentam sabor adstringente, ou seja, que amarram a boca. o caso da banana, do caju e do caqui quando no esto amadurecidos, e tambm do leite de magnsia. Essas substncias so caractersticas do grupo das bases. Nas substncias de sabor adstringente, as bases deixam o suco de uva e o de amora azulados. Alm disso as bases deixam a pele escorregadia, como se estivesse com sabo. Isso acontece porque elas reagem com substncias presentes na pele, destruindo-as e provocando leses. Assim podemos concluir que:

Ambas as definies foram fundamentadas apenas em observaes experimentais, sem envolver uma teoria microscpica. Assim, os sucos de uva e amora como a fenolftale-na e o repolho roxo so indicadores de substncias cido-base.

2 - Indicadores cido-base

A fenolftalena um composto (substncia) indicador de cido-base mais utilizado em laboratrio. Tambm muito empregado o tornassol, material extrado de certos lquens (so associaes de algas e fungos). O tornassol conhecido pelos cientistas h bastante tempo. Como mostra a tabela, ele adquire cor vermelha em meio cido e cor azul em meio bsico. Pode-se adquiri-lo (nas lojas de produtos qumicos) em duas verses: o papel de tornassol azul e o papel de tornassol vermelho. Ambos consistem em tirinhas de papel contendo tornassol. Esse material muito utilizado em laboratrio para indicar se uma substncia cido ou base. Como j foi dito nem tudo comestvel, logo essa tcnica segura e precisa.

Os cidos avermelham o suco de uva ou de amora.

As bases azulam o suco de uva ou de amora.

Indicador cido-base uma substncia que apresenta uma determinada colorao em meio cido e outra em meio bsico.


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Material Fenolftalena Extrato de

repolho roxo Vinho tinto ou

suco de uva Suco de amora

Vinagre Incolor Avermelhado Avermelhado Avermelhado

Suco de limo Incolor Avermelhado Avermelhado Avermelhado

Coca-cola Incolor Avermelhado Avermelhado Avermelhado

Lquido de bateria

Incolor Avermelhado Avermelhado Avermelhado

cido muritico

Incolor Avermelhado Avermelhado Avermelhado

Limpador com amonaco

Rsea Verde Azulado Azulado

Leite de mag-nsia

Rsea Verde Azulado Azulado

Sabonete Rsea Verde Azulado Azulado

Limpa - forno Rsea Verde Azulado Azulado

ATENO: Ao fazer a experincia pode se constatar a cor amarelada em vez do verde, dependendo da quantidade de material usado.

Vamos observar vrias substncias presentes no nosso cotidiano, e que ao ser misturadas com fenolftalena, extrato de repolho roxo, vinho ou suco de amora, apresentam tais caractersticas:

Observando os dados da tabela, podemos separar em dois grupos de acordo com seu efeito sobre as cores:

O vinagre, o suco de limo, a coca-cola, o lquido de bateria e o cido muritico formam o primeiro grupo, que so substncias cidas.

O limpador com amonaco, o leite de magnsia, o sabonete e o limpa-forno constituem o segundo grupo, que so substncias de bases ou alcalinas.


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3 - Os cidos no nosso dia-a-dia

Como os cidos atuam na nossa vida? Alguns cidos so extremamente perigosos por serem corrosivos, como o cido sulfrico e vrios outros. Muitos deles so largamente utilizados na composio de produtos de limpeza. Os cidos podem causar queimaduras externas, por contato, e internas, por ingesto. Em caso de acidente com substncias cidas deve-se buscar auxlio mdico imediatamente. Entretanto, algumas medidas emergenciais devem ser tomadas de imediato:

Queimaduras externas devem ser lavadas com bastante gua e sabo ou gua bicarbonatada;

Caso o cido atinja os olhos, estes devem ser lavados demoradamente em gua corrente;

Ingesto acidental, recomenda-se ingerir bebidas alcalinas (bsicas), como leite de magnsia ou qualquer anticido comum, como sal de frutas ou bicarbonato de sdio dissolvido em gua.

Produtos com carter cido.

Fonte: http://www.google.com.br


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4 - As bases no nosso dia-a-dia

Como as bases atuam na nossa vida? Os hidrxidos, como a soda custica, tal como os cidos podem ser corrosivos, provocando queimaduras externas e internas. No caso de queimaduras, enquanto aguarda auxlio mdico, deve-se tomar algumas medidas de emergncia:

No caso de queimaduras externas, lavar demoradamente a pele em gua corrente;

Em ingesto acidental, deve-se ingerir cidos diludos, tais como suco de limo ou vinagre diludo, na proporo de uma parte do cido para trs partes de gua (1:3). conveniente tomar leite mas no se deve provocar vmito. Lavar a boca e fazer gargarejos com cido diludo, como esta relatado acima.

Produtos com carter alcalino (hidrxido - base).

Fonte: http://www.google.com.br


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Saiba mais:

Para facilitar a identificao das substncias quanto a ser cida ou bsica, criou-se a escala de pH, que varia de zero (solues muito cidas) at 14 (solues muito bsicas), passando pH 7 que caracteriza uma soluo neutra (nem cida e nem bsica).

ESCALA DE ACIDEZ - BASICIDADE

AUMENTO DA ACIDEZ

AUMENTO DA BASICIDADE

pHpHpHpH 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

CIDO BSICO


NEUTRO

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Captulo 4

Funes Inorgnicas: Sais e xidos.


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1 - Sais

O mar uma soluo aquosa de vrios sais. Os principais so:

Cloreto de sdio - NaCl; Cloreto de magnsio - MgCl2; Sulfato de magnsio - MgSO4; Sulfato de clcio - CaSO4; Cloreto de potssio - KCl Carbonato de clcio - CaCO3; Brometo de potssio - KBr.

Vamos considerar dois copos com gua. Num deles iremos dissolver HCl (cido clordrico) e no outro, igual quantidade de NaOH (hidrxido de sdio).

HCl(aq) NaOH(aq)

Agora vamos misturar ambas as solues e observar a reao qumica!

Ao misturarmos as duas solues, ocorre uma reao entre os ons H + e OH -, formando gua. Essa reao chamada de neutralizao.

H+ + OH- H2O

HCl(aq) + NaOH(aq) Na+(aq) + Cl-(aq) + H2O(l)

H+(aq) + Cl-(aq) + Na+(aq) + OH-(aq) Na+(aq) + Cl-(aq) + H2O(l)


Soluo aquosa (aq), ou seja, em gua.

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A neutralizao faz com que os ons H+ e OH - presentes em uma soluo se transfor-mem em gua e, dessa forma, permanecem na soluo apenas os ons Na+ e Cl -. A reao em estudo pode ser representada por meio da seguinte equao qumica:

Depois de misturar as solues e provocarmos a evaporao completa da gua, restar no fundo do recipiente um p branco, que o cloreto de sdio - NaCl(S). Esse composto pertence ao grupo de substncias qumicas chamadas sais.

Ao nosso redor existem vrios sais que fazem parte da constituio de diversos materiais, tais como:

Carbonato de clcio - CaCO3, que encontrado nas cascas de ovos, na prola e nos recifes de coral, tambm um dos sais mais espalhados na crosta terrestre. O solo calcrio rico em carbonato de clcio (CaCO3) o mrmore uma variedade natural desse mineral, onde utilizado em monumentos, pias, escadas, etc. Temos que lembrar que uma substncia muito importante na fabricao da cal virgem (CaO2), da qual se obtm a cal hidratada - Ca(OH)2 , para esse fim se utiliza o calcrio.

Observe a reao qumica:

CaCO3(s) CaO2(s) + CO2(g)

aquecimento

Percebam que na reao qumica, onde o reagente carbonato de clcio - CaCO3 atravs do aquecimento transformado nos produtos cal virgem ou xido de clcio - CaO2 e dixido de carbono ou gs carbnico - CO2. Agora quando a cal virgem - CaO2 reage com a gua - H2O se transforma na cal hidratada ou hidrxido de clcio - Ca(OH)2. Observe a reao qumica da para a obteno da cal hidratada.

CaO2(s) + H2O(l) Ca(OH)2(s)

HCl(aq) + NaOH(aq) NaCl(aq) + H2O(l)

Sal um composto inico que contm um ction (Na+) que proveniente da base (hidrxido de sdio - NaOH) e um nion proveniente de um cido (cido clordrico - HCl)


Ateno: Cal uma palavra feminina.

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Na nossa regio, temos duas indstrias que fazem a extrao calcria para a produo de cal e cimento, que so a Votoran e a Minercal.

Cloreto de sdio (NaCl) ou o sal, alm de ser usado para dar sabor comida, tem a importncia na conservao de alimentos (carne-seca, bacalhau, etc.), na compo-sio do soro fisiolgico medicamento que usado para combater a desidratao.

Carbonato de sdio (Na2CO3), tambm conhecido como barrilha ou soda, empregado no tratamento de gua para o consumo da populao, no tratamento da gua da piscina (para evitar que a gua fique muito cida) e na fabricao de vidro comum.

barrilha + calcrio + areia vidro comum

Sulfato de clcio (CaSO4) est presente no gesso e no giz, por exemplo.

Alguns sais possuem aplicaes relevantes em medicina (veja exemplos na tabela). O ser humano precisa ingerir diariamente pequena quantidade de sais adequados, que esto presentes em muitos alimentos, pois fornecem ons necessrios ao bom funciona-mento de nosso organismo. Alguns exemplos desses ons e de suas funes biolgicas no corpo humano so mostrados no esquema a seguir.

Fonte: PERRUZZO, Tito Miragaia e CANTO, Eduardo Leite. Qumica na abordagem do Cotidiano.1a. Edio, Edito-ra Moderna, So Paulo, 1999.


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Aplicao mdica de alguns sais

Nome Frmula Aplicao

Bicarbonato de sdio NaHCO3 Anticido

Carbonato de amnio (NH4)2CO3 Expectorante

Carbonato de ltio Li2CO3 Antidepressivo

Cloreto de Amnio NH4Cl Acidificante do tubo digestivo

Cloreto de sdio NaCl Soro fisiolgico

Fluoreto de estanho II SnF2 Fortalecimento do esmalte dental

Iodeto de sdio ou pots-sio NaI ou KI Fonte de iodo para tireide

Nitrato de potssio KNO3 Diurtico

Nitrato de prata AgNO3 Germicida usado nos olhos de recm

-nascidos

Permanganato de potssio K2MnO4 Antimictico

Sulfato de brio BaSO4 Contraste em radiografia intestinal

Sulfato de clcio CaSO4 Gesso para fraturas

Sulfato de ferro II FeSO4 Fonte de ferro para anmicos

Sulfato de Magnsio MgSO4 Laxante


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2 - xido

Assim teremos:

O dixido de carbono (CO2) um gs extremamente txico e pode causar desde ligeira dor de cabea at a morte, dependendo da quantidade inalada. Ele no tem cheiro nem cor. Uma das principais impurezas que existem nos derivados de petrleo (gasolina, leo diesel, etc.) e no carvo mineral quando sofrem a combusto o enxofre (S2). Quando esses combustveis so utilizados, a queima produz o dixido de enxofre (SO2), um xido cido de cheiro irritante. Na atmosfera, o dixido de enxofre (SO2) reage com o oxignio (O2)e se transforma lentamente em trixido de enxofre (SO3), outro xido cido. O trixido de enxofre (SO3)formado reage com a gua da chuva, produzindo cido sulfrico (H2SO4).

Dentro do motor dos automveis ocorre a entrada de ar (O2 - gs oxignio) para que ocorra a combusto (gs comburente - O2). S que junto com ele entram outros gases que compem o ar atmosfrico, que no deveriam tomar parte da combusto, mas no temos como evitar. Devido alta temperatura do motor internamente acaba ocorrendo a reao entre o dois componentes mais abundantes do ar, o gs nitrognio (N2) e o gs oxignio

Metal + oxignio = xido molecular

Numa viso simples, xido todo composto qumico formado pelo elemento qumico oxignio ligado a um elemento metal ou ametal.

Uma vez que o oxignio um ametal se combinando a outro elemento ametal, forma-se um xido molecular (lembre-se de que os compostos moleculares so formados por tomos de ametais unidos por ligaes covalentes, ou seja comparti-lhamento de eltrons).

S(g) + O2(g) SO2(g)

2SO2 (g) + O2 (g) 2SO3 (g)

SO3(g) + H2O(l) H2SO4(l))))

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Uma vez na atmosfera, o nitrognio (N2) reage com o oxignio (O2) do ar e se transforma em dixido de nitrognio (NO2).

Este que ao reagir com a gua da chuva (H2O) produz o cido ntrico (HNO3) e cido nitroso (HNO2). O cido ntrico um cido forte.

O cido ntrico um cido forte como o cido sulfrico, assim ambos so respons-veis pelo fenmeno da chuva cida. Ela responsvel por inmeros problemas, dentre os quais destacamos:

Causa prejuzo para a agricultura, pois torna o solo cido e o dixido de enxofre (SO2) destri as folhas dos vegetais;

Torna cida as guas dos rios e lagos e, conseqentemente, imprpria vida dos peixes;

Provoca corroso do mrmore, do ferro e de outros materiais usados em monumen-tos e construes.

2NO2(g) + H2O(l) HNO3(l) + HNO2(l)


N2(g) + 2O2(g) 2NO2(g)

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O grfico mostra em porcentagem a eliminao de xidos na atmosfera.

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Glossrio

Alotropia - fenmeno pelo qual um mesmo tipo de elemento qumico pode ocorrer sob formas diferentes, denominadas variedades alotrpicas ou, simplesmente, estados alotrpicos, que diferem entre si na estrutura cristalina e na atomicidade. Os casos mais comuns so os do carbono - sob a forma de carvo, diamante e grafite, como tambm o oxignio (gs oxignio e o oznio) e o fsforo branco e o fsforo vermelho.

Amido - polmero natural. um polissacardeo de reserva vegetal abundante em sementes, como cereais e razes tuberosas, como a mandioca, produzido pela condensao de n molculas de glicose.

Anlise - ver reao de anlise ou decomposio.

nion - um on negativo, formado quando o tomo, ou grupos de tomos ganha um ou mais eltrons.

Atomicidade - denomina-se atomicidade o nmero de tomos de cada unidade elementar, ou molcula, de uma substncia.

tomo - a menor partcula que representa um elemento qumico.

Balanceamento de equao qumica - acertar os coeficientes dos reagentes e dos produtos. Baseia-se no princpio de que o nmero total de tomos dos reagentes igual ao nmero total de tomos dos produtos.

Camada de valncia - camada ou rbita onde se movem os eltrons de nvel energtico mais alto. Camada eletrnica mais externa do tomo.

Ction - um on positivo, formado quando o tomo ou o grupo de tomos perdem um ou mais eltrons.

Chuva cida - o termo refere-se s guas da chuva, assim como a geada, neve e neblina, carregadas de cido sulfrico ou cido ntrico. A queima de carvo e de combustveis fsseis e os poluentes industriais lanam dixido de enxofre e de nitrognio na atmosfera, que se combinam com o hidrognio presente na atmosfe-ra.

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CNTP - Condies normais de temperatura e presso, onde T = 273K e P = 1 atm ou 760mmHg.

Combustveis fsseis - combustveis que demoram milhes de anos para se formar, ou seja, combustveis que so extrados por meio de extrativismo mineral. Exemplos: petrleo e carvo mineral.

Compostos inicos - formam-se pela atrao eletrosttica entre seus ons constitu-intes. So frgeis, cristalinos, conduzem a corrente eltrica quando fundidos ou em soluo aquosa.

Compostos moleculares - formam-se pelo compartilhamento de eltrons entre seus tomos. Encontram-se nas condies normais de temperatura e presso em forma de gases, lquidos e slidos. So insolveis em gua, solveis em benzeno e outros solventes apolares. Mesmo no estado se soluo no conduzem corrente eltrica. Suas molculas resistem a temperaturas elevadas sem sofrerem decompo-sio.

Concentrao de uma soluo - massa do solvente dissolvida em determinado volume do soluto.

Configurao eletrnica - a quantidade de eltrons na camada de valncia.

Corpo - uma poro limitada da matria.

Densidade - relao entre uma determinada massa e o volume ocupado por ela (expressa matematicamente, d = m/V).

Destilao - processo fsico de separao de um lquido de uma substncia no voltil, por exemplo um slido ou outro lquido, baseado na diferena de seus pontos de ebulio.

Efeito estufa - um aumento de temperatura da atmosfera em conseqncia do aumento da quantidade de dixido de carbono (CO2) na atmosfera, o que leva maior quantidade de radiaes infravermelhas absorvida, reduzindo o escape do calor para o espao.

Elemento qumico - o conjunto de tomos quimicamente semelhantes.

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Eletrlise - reao de decomposio de uma substncia em outras pela passagem decorrente eltrica; processo de decomposio de uma substncia composta atravs da passagem da corrente eltrica.

Eltron - partcula subatmica de carga eltrica negativa, representada por e.

Eletrosfera - regio menos densa do tomo e praticamente vazia, que envolve o ncleo, onde os eltrons se movimentam rapidamente em orbitais formando nuvens eletrnicas.

Emulso - um sistema heterogneo constitudo de uma mistura de dois lquidos no miscveis, como, por exemplo, o leo e a gua.

Enzimas - so protenas complexas, que atuam como catalisadores biolgicos presentes nas clulas. As enzimas tambm atuam in vitro, em condies adequadas de pH, temperatura e concentrao e dos substratos.

Equao qumica - representao grfica da reao qumica por meio de frmu-las dos reagentes e produtos.

Fisso nuclear - o nome que se d ao processo pelo qual, bombardeando-se um ncleo grande com uma partcula acelerada, ocorre diviso desse ncleo em outros menores, estveis, com liberao de uma quantidade muito grande de energia, chamada energia nuclear.

Fuso nuclear - consiste na juno de ncleos pequenos, originando ncleos maiores e mais estveis, acompanhada de emisso de uma quantidade muito grande de energia.

Hidrlise - reao de decomposio de uma substncia em duas outras pela incorporao de uma molcula de gua.

Indicadores - uma substncia que reage com o meio cido ou bsico, indicando uma colorao especfica para a substncia em anlise.

on - um tomo ou grupo de tomos eletrizados ou ionizados, isto , que apresen-tam um desequilbrio de cargas eltricas.

Macromolculas - so molculas constitudas por milhares de tomos, resultantes da condensao de unidades menores que se repetem. Podemos citar as protenas, formadas a partir de aminocidos, os polissacardeos, polmeros da glicose, etc.

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Matria - tudo que existe, tem massa e volume, isto , ocupa lugar no espao e pode ser medido.

Mineral - qualquer substncia simples ou composta, formada por processos inorgnicos, com composio qumica definida, estrutura cristalina e ocorrncia natural.

Minrio - o mineral do qual se extraem substncias de forma economicamente vivel.

Mistura - um material constitudo por duas ou mais substncias puras, apresen-tando propriedades fsicas e qumicas variveis. Como exemplo, pode-se citar o ar atmosfrico, uma mistura de nitrognio, oxignio, vapor dgua, gases raros, oznio, dixido de carbono, poeira, xidos de nitrognios e outros.

Mistura heterognea - apresenta vrios aspectos (polifsica - vrias fases num mesmo sistema), sendo possvel distinguir os seus componentes, s vezes apenas com o uso do microscpio.

Mistura homognea ou soluo - uma mistura que apresenta sempre as mesmas caractersticas em toda sua extenso; apresenta um nico aspecto (monofsico - nica fase), no sendo possvel distinguir os seus componentes nem por meio do mais potente microscpio.

Molcula - agregado de dois ou mais tomos ligados entre si, que constituem a unidade da substncia. Exemplo: H2O, molcula de gua.

Nutron - partcula subatmica encontrada no ncleo representado pela letra n, sua massa igual a 1,0u, e carga eltrica nula.

Ncleo - regio mais densa do tomo, onde se agrupam prtons e nutrons.

Nmero atmico (Z) - nmero de prtons existentes no ncleo do tomo.

Nmero de massa (A) - corresponde soma entre o nmero de prtons (Z) e o nmero de nutrons (n). O nmero de massa representado por A = Z + n.

Nmeros qunticos - so nmeros que indicam a posio energtica do eltron em relao ao ncleo.

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Propriedade peridica - aquela cujos valores para diversos elementos crescem e decrescem sucessivamente, em funo do nmero atmico crescente, de tal manei-ra que, na seqncia dos elementos em ordem crescente de seus nmeros atmicos, repetem-se valores baixos, mdios e elevados para a referida propriedade.

Prton - partcula subatmica integrante do ncleo, de massa igual a 1,0u e carga eltrica positiva, representado por p.

Qumica - ramo da Cincia que estuda os materiais, sua composio e as transfor-maes que se processam com esses materiais.

Radiao - forma de emisso no particulada, constituda de ondas eletromagnti-cas provenientes de ncleos radioativos, com comprimento de onda, com efeito fotoeltrico, altssimo poder de penetrao, chegando a atravessar placas de chum-bo de 60mm de espessura.

Radioatividade - a emisso espontnea, invisvel, de energia ou de partculas por ncleos de certos tomos instveis denominados radioistopos, independente de fatores externos, como presso e temperatura. Alguns elementos qumicos, como o urnio, so naturalmente radioativo.

Reao endotrmica - aquela que, para ocorrer, retira calor do meio ambiente.

Reao exotrmica - aquela que libera calor para o meio.

Reao qumica - processo no qual ocorre transformao de substncias em outras substncias, com propriedades completamente diferentes, acompanhado de transformao de energia. As substncias originais so denominadas reagentes, e as que so originadas na reao de produtos.

Substncia puras - so substncias que possuem pontos de fuso e ebulio constante.

Substncia composta - quando submetida a um agente fsico, sua molcula se decompe em dois ou mais tipos de tomos.

Substncia simples - que apresenta o conjunto de unidades elementares (molculas) quimicamente iguais, isto , mesmo elemento qumico, ou que subme-tida a agentes fsicos, no se decompe.

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Tabela peridica - a tabela de classificao peridica organiza os elementos na ordem crescente do seu nmero de prtons, em grupos ou famlias, que so linhas verticais, de acordo com suas semelhanas qumicas, que so linhas verticais, de acordo com suas semelhanas qumicas, e em perodos horizontais, de acordo com o nmero de camadas ou nveis de energia de seus eltrons. O nmero do grupo ou famlia refere-se ao nmero de eltrons na camada de valncia dos tomos dos elementos a ele pertencentes. As linhas horizontais ou perodos abrangem os elementos cujos tomos tm o mesmo nmero de rbitas eletrnicas, dado pelo nmero de cada perodo.

Teoria do octeto - determinao segundo a qual todos os tomos buscam adquirir uma configurao eletrnica estvel ou a configurao dos gases nobres, 8 eltrons na ltima camada, seja atravs de compartilhamento de eltrons entre tomos ou da sua transferncia de um tomo para outro.

Valncia - a camada mais externa da distribuio eletrnica de qualquer tomo, ou seja, onde os tomos compartilham ou doam e recebem eltrons para adquiri-rem estabilidade qumica.

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Bibliografia

Livros:

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Sites:

http://www.google.com http://www.institutodopvc.org http://www.klickeducacao.com.br http://www.plastivida.org.br

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ESTA APOSTILA FOI ELABORADA PELA

EQUIPE DE QUMICA DO CEESVO

CENTRO ESTADUAL DE EDUCAO SUPLETIVA DE VOTORANTIM

PROFESSORES: ALEXANDRE JOS FLAUZINO MARIA GIOCONDA PERUGINI

COORDENAO: NEIVA APARECIDA FERRAZ NUNES

DIREO:

ELISABETE MARINONI GOMES MARIA ISABEL R. DE C. KUPPER

VOTORANTIM, 2007.

OBSERVAO

MATERIAL ELABORADO PARA USO EXCLUSIVO DO CEESVO,

SENDO PROIBIDA A SUA COMERCIALIZAO.

APOIO

PREFEITURA MUNICIPAL DE VOTORANTIM

JORNAL FOLHA DE VOTORANTIM

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