So misturas homogneas de duas ou mais

substncias. Nas solues o disperso recebe o

nome de soluto e o dispersante de solvente.

So sistemas nos quais uma substncia esta

disseminada sob a forma de pequenas

partculas numa segunda substncia. Disperso

a primeira substncia e a segunda e o

Dispersante.

Soluto: Em uma soluo, as partculas do

soluto so tomos, ons ou molculas

totalmente dissolvidas no solvente.

Solvente: aquele que dissolve o Soluto.

Exemplo: gua mineral

Polaridade:

Semelhante dissolve semelhante

Uma substncia polar tende a se dissolver

num solvente polar e uma substncia apolar

num solvente apolar. Exemplo:

NaCl em H2O (ambos so polares).

I2 em CCl4 (ambos so apolares).

De acordo com a Fase de Agregao

Solues slidas: aliana de ouro

Solues lquidas: gua mineral

Solues gasosas: ar atmosfrico

De acordo com a natureza do soluto

Solues moleculares: quando as partculas

dispersas so molculas,

Ex: molculas de acar (C12H22O11) em gua.

Solues inicas: quando as partculas dispersas

so ons. Ex: os ons do sal de cozinha Na+

e Cl-

em gua.

As disperses podem ser classificadas, com base na dimenso mdia das partculas da fase

dispersa.

Quando as partculas dispersas tm at 1nm

(10-9

m) de dimetro. No possvel ver as

partculas dissolvidas nem com microscopia

eletrnica. Exemplos: Soluo de sal em gua;

soluo de acar em gua.

Colides ou disperso coloidal: quando as

partculas dispersas tm entre 1nm e 100nm de

dimetro. So misturas que a olho nu aparentam

ser homogneas, mas na realidade no o so. Ex:

sangue humano, fumaa, gelatina.

Quando as partculas dispersas tm mais de

100nm de dimetro. possvel ver as partculas

a olho nu. Ex: gua e areia.

Observao: 1 nm (nanmetro) = 10-9

metros

1 nm (angstron) = 1O = 10-10

metros

a quantidade mxima de soluto capaz de se

dissolver em uma quantidade fixa de solvente

sob certas condies de temperatura e presso.

Ex: o coeficiente de solubilidade do KNO3 em

gua 31,6g de KNO3 para 100g de H2O a 20C.

51

Mg(HCO3)2

NaHCO3

KHCO3

H2O

Ca(HCO3)2

Com base no coeficiente de solubilidade de

um soluto em determinado solvente se

classifica as solues em:

(a) Soluo Insaturada: Dizemos que uma

soluo insaturada, quando ela contm uma

quantidade de soluto inferior ao seu

coeficiente de solubilidade na temperatura que

se encontra a soluo.

Observao: todos os pontos do grfico que

esto abaixo da curva de solubilidade

correspondem a concentraes de solues

insaturadas

Dependendo da quantidade de soluto em

relao quantidade de solvente, uma soluo

insaturada pode ser classificada em:

- Soluo Diluda: A quantidade de soluto

dissolvida na soluo bem abaixo do

coeficiente de solubilidade.

- Soluo Concentrada: A quantidade de

soluto dissolvido na soluo bem prximo

do coeficiente de solubilidade.

(b) Soluo Saturada: Dizemos que uma

soluo saturada quando ela contm uma

quantidade de soluto igual ao seu coeficiente

de solubilidade na temperatura em que se

encontra a soluo.

Se acrescentarmos 36,0g de NaCl a 20C

todo o sal ir se dissolver na gua e a soluo

ser saturada sem a presena de corpo de

fundo.

Se acrescentarmos 38,0g de NaCl em 100g

de gua a 20C, apenas 36,0g do sal ir se

dissolver na gua e 2,0g do sal precipitar para

o fundo do recipiente. A soluo obtida ser

saturada com presena de corpo de fundo.

(c) Soluo Supersaturada: Uma soluo

supersaturada quando contm uma quantidade

de soluto superior ao seu coeficiente de

solubilidade na temperatura que se encontra.

A soluo supersaturada instvel, e a

mnima perturbao do sistema faz com que o

Excesso de soluto sofra cristalizao. Nesse

caso, a soluo torna-se saturada em presena

de corpo de fundo.

52

a representao grfica dos coeficientes de

solubilidade de uma soluo em funo da

temperatura

Supersaturada

Saturada

Insaturada

Temperatura/C

Grfico de dissoluo Endotrmica

Curva de solubilidade do KNO3 em gua em funo da temperatura

160 -

140 - 120 - 100 - 80 -

60 -

40 -

20 -

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Temperatura/C

Quando o aumento da temperatura provoca um

aumento da solubilidade ou do coeficiente de

solubilidade. A dissoluo endotrmica ocorre

com absoro de energia e favorecida pelo

aumento da temperatura.

Grfico de dissoluo Exotrmica Curva de solubilidade do Ca(OH)2 em gua em funo da temperatura

0.200 -

0.180 - 0.160 - 0.120 - 0.100 -

0.060 -

0.040 -

0.020 -

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Temperatura/C

Quando o aumento da temperatura provoca

uma diminuio da solubilidade ou do

coeficiente de solubilidade. Ocorre com

liberao de energia e por isso inibida pelo

fornecimento de energia trmica.

Grfico de Compostos Hidratados

Curva de solubilidade Na2SO4 .10 H2O e do Na2SO4

50 - Ponto de Inflexo 40 -

30 -

20 -

10 -

Temperatura/C

O 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Grfico da solubilidade

de gases em lquidos

Os gases em geral so poucos solveis em

lquidos. Podemos tomar como exemplo lL de gua dissolve apenas 19mL de ar em condies ambientes.

Efeito da Temperatura

A solubilidade do gs no lquido sempre

diminui com o aumento da temperatura. Por

isso os peixes no vivem bem em guas

quentes, pois tem pouco oxignio dissolvido.

0,006 -

0,005 - O2

0.004 -

0,003 -

0,002 - N2

0,001 -

O 10 20 30 40 50

Efeito da Presso

A presso s influi na solubilidade de

solutos gasosos. Praticamente no influi na

solubilidade de solutos slidos ou lquidos.

Aumentando-se a presso sobre o gs

estaremos empurrando o gs para dentro do

lquido, portanto, a solubilidade do gs

aumenta.

Em temperaturas constantes a solubilidade de

um gs diretamente proporcional presso

do gs.

Nas expresses adotamos a seguinte conveno

para diferenciar soluto, solvente e soluo.

Soluto ndice (1)

Soluto ndice (2)

Soluo no ter ndice

n1 = Quantidade de matria do soluto m2 = massa do solvente V = Volume da soluo

Essa conveno est relacionada ao proce-

dimento correto em laboratrio. O soluto (1)

colocado primeiro no recipiente o solvente (2)

acrescentado depois para complementar deter-

minado volume da soluo.

1) Titulo ou Porcentagem

em massa ou volume

a) Titulo em massa: a relao entre a massa do

soluto e a massa da soluo.

b) Titulo Percentual ou Percentagem em massa:

a relao entre o volume do soluto e o volume

da soluo.

ou

c) Titulo em volume: a relao entre o volume

do soluto e o volume da soluo.

Onde V V1 + V2

Como a relao entre a massa feita sempre

numa mesma unidade o ttulo sempre ser um

nmero puro e menor que a unidade, pois a

massa do soluto sempre menor que a massa da

soluo. Quando dizemos que uma soluo

possui um ttulo igual a 0,25, isso significa que a

unidade de massa do solvente de 0,75. um

valor que varia entre 0 e 1. Por este motivo que

geralmente escrito na forma percentual ou

percentagem em massa do soluto.

53

m2+= m1mEm que

m1=T

+ m2

m1Logo

=T% 100 T.=T m1% 100 .

m

=TV

v1

=Tm1m

Quando calculamos o titulo em volume, o

volume da soluo (V) no sempre igual

soma do volume do soluto com o volume do

solvente, porque ao misturarmos gua e lcool

etlico ocorre uma contrao de volume, ou

seja, o volume da soluo V menor que a

soma dos volumes. Quando dizemos, por

exemplo, que uma soluo de gua dissolvida

em lcool etlico apresenta ttulo em volume

igual a 0,04 ou 4% isso significa que, de cada

100 unidades de volume da soluo, apenas 4

unidades de volume so de soluto nesse caso,

a gua.

2) Concentrao Comum ou

Concentrao em g/l

A concentrao em massa (C) indica a quanti-

dade de soluto (m1) que se encontra dissolvida

em um volume-padro de soluo (V).

Simplificamente podemos escrever:

Quando dizemos, por exemplo, que uma

soluo possui concentrao igual a 150g/L,

isso significa que em cada litro de soluo, h

150g de soluto dissolvido.

3) Densidade

A densidade (d) de uma soluo a relao

entre a massa (m) e o volume (V) dessa

soluo.

Simplificamente podemos escrever:

A densidade da soluo geralmente ex-

pressa em g/mL, mas tambm pode ser

expressa em g/L, g/cm3, etc.

Quando dizemos que uma soluo apresenta,

por exemplo, densidade igual a 0,8g/mL, isso significa que cada 1 mL da soluo tem massa igual a 0,8g.

Relao entre as expresses fsicas

Observando atentamente as expresses da

concentrao (C), da densidade (d) e do ttulo

em massa (T), verificamos que possvel

relacionar todas elas numa nica expresso.

54

Acompanhe:

Portanto, podemos escrever:

Portanto, podemos escrever:

Substituindo na expresso da concentrao em

massa, teremos:

Se a concentrao estiver expressa em g/L e a densidade em g/mL, basta multiplicar a densidade por 1000, pois 1L = 1000mL. Nesse caso, temos:

C (g/L) = 1000. d (g/mL) .T

4) Concentrao em quantidade de matria

por volume, concentrao molar,

concentrao mol/L ou simplesmente molaridade

a razo entre o nmero de mols de soluto e o

volume de soluo dado em L.

Como Ento:

Unidade

Mol/L ou Molar

M = Molaridade;

n1= nmero de mols de soluto;

V= Volume da soluo (litros);

m1= massa do soluto (gramas);

M1 ou Mol = massa molar do soluto.

Quando se diz, por exemplo, que uma soluo

apresenta concentrao em quantidade de

matria igual a 2,5 mol/L, isso significa que existem 2,5 mol de soluto a cada litro de

soluo.

=Tm1m

m1 = T m.d =

m

V

d=

mV

d=Cm

.mT .=C T d.

T m.

d

mC =C =

m1

V

n1 =m1

M1

g/LV

m1=C

d =m

Vg/mL

.VM =

m1

M1

(g)

(g/mol) (L)

(L)V=M

n1

Relao entre concentrao

comum e molaridade

e

Dividindo a concentrao comum pela

molaridade temos:

Simplificando a massa pelo volume

5) Frao em quantidade de matria ou

Frao Molar

A frao em quantidade de matria de soluto (X1) em uma soluo a relao entre a

quantidade de matria do soluto (n1) a

quantidade de matria da soluo (n).

X1 = Frao molar do soluto

X2 = Frao molar do solvente

n1 = nmero de mols de soluto

n2 = nmero de mols de solvente

Por ser uma relao entre quantidades de

matria, X1 e X2 so sempre nmeros

adimensionais e menores que a unidade.

X1 + X2 = 1

Se uma soluo feita de dois ou mais solutos

diferentes, cada soluto ter a sua respectiva

frao em quantidade de matria na soluo.

6) Equivalente-grama (Eq-g)

Equivalente-grama para um

elemento qumico

K o nox do elemento qumico em mdulo

Ex: clcio Ca E = M1/K E = 40/2 = 20g

Equivalente-grama para uma

substncia simples

K a valncia do elemento que forma a

substncia, multiplicada pelo nmero de vezes

que ele aparece na frmula.

Ex: gs flor F2

E = M1/K E = 38/1.2 E = 19g

Equivalente-grama de um cido

Pode ser calculado pela razo entre a massa

molar do composto anidro (no ionizado) e o

nmero de hidrognios ionizveis.

E = Equivalente-grama

M1 = Massa Molar

K = nmero de hidrognios ionizveis

unidade eq-g

Equivalente-grama de uma base

O equivalente-grama de uma base calculado

pela razo entre a massa molar dessa base e o

nmero de grupos hidrxidos, OH-1

.

E = Equivalente-grama

M1 = Massa Molar

K = nmero de grupos OH-1

unidade eq-g

Equivalente-grama de um sal

O equivalente-grama de um sal calculado

pela razo entre a massa molar desse sal e a

carga total de ction ou de nions em mdulo.

E = Equivalente grama

M1 = Massa molar

K = mdulo do produto x.y

unidade eq-g

55

X1 =n1

nX1 =

n1

n2+n1

X1 =

+m1 m2

M1 M2

M1

m1

X2n2

n= X2

n2

n1 + n2=

X2 =

+m1 m2

M1 M2

m2

M2

.VM m1

M1

C=

m1

V

V..

m1=

C M1m1

M

V.

C =m1

V

=C

M1M

.VM =

m1M1

MM1C = .

KE

M1=

KE

M1=

KE

M1=

7) Nmero de equivalente-grama (eq-g)

Calcula-se o nmero de equivalentes-gramas

em uma massa qualquer de determinada

substncia pela razo entre essa massa (m) em

gramas e a massa de 1 equivalente-grama (E)

da substncia.

e = n de equivalente grama

m = massa da substncia(g)

E = 1 equivalente grama

8) Normalidade

A normalidade (N) a relao entre o nmero

de equivalentes-gramas do soluto (e1) e o

volume da soluo em litro (V).

Quando se diz que a normalidade, por exemplo, possui 2,5 eq/L ou que a soluo 2,5 normal (2,5 N), isso significa que em cada

litro de soluo h 2,5 equivalentes-gramas de

soluto.

Relao entre

Normalidade (N) e Molaridade (M)

e

Sabendo que:

Portanto:

Relao entre Normalidade (N) e

(C) concentrao em massa

Temos que: e

Portanto: ou

56

Diluio de Solues

Diluir uma soluo significa acrescentar

solvente a essa soluo de modo a

diminuir a sua concentrao. A quantidade

de soluto permanece inalterada.

1 2

V2 = V1 + Vadicionado

Misturas de Solues

Na mistura de solues de um mesmo

soluto, sem reao qumica, obtemos uma

nova soluo, onde a soluo intermediria

as concentraes misturadas.

A + B C

O volume final a soma dos volumes

de todas Solues intermedirias

Titulao

Titulao: Em geral utiliza-se um cido para

titular uma base e vice-versa. No instante em

que ocorre a neutralizao cido-Base total

(ponto de viragem), verifica-se a mudana de

cor de um indicador (geralmente Fenolftalena).

A = cido B = base

n eq-g = V. N

Na.Va = Nb.Vb

Xa.ma.Va = Xb. mb.Vb

e =m(g)(g/eq)E

=(g)

(g/eq)N

V(L)

m1

E1 .

(L)V

e1N =

E1

m1e1 =

KE1

M1=

=N .K M

=NV(L)

m1E1.

(L)M1K

V

m1

.N =

(L)

=N. m1

V

K

M1.

(L).VM =

m1

M1

=NV(L)

m1E1. (L)V

m1=C

=NE1

CE1.N=C

C1 > C2

V1 < V2

m1(soluto) = m2(soluto)

C1.V1 = C2.V2

M1.V1 = M2.V2

N1.V1 = N2.V2

Cc.Vc = Ca.Va Cb.Vb +

+Nc.Vc = Na.Va Nb.Vb

Mc.Vc = Ma.Va Mb.Vb +

Propriedades coligativas das solues

Significado: A gua pura mantm temperatura

constante durante a ebulio 100C ao nvel do

mar, o que no acontece se a ela misturarmos

sal. Nesse caso a gua inicia a ebulio a

temperatura superior a 100C. Dizemos que a

temperatura de ebulio uma propriedade

coligativa.

Propriedades coligativas: So aquelas que

surgem com a presena de um soluto e

dependem nica e exclusivamente do nmero

de partculas que esto dispersas na soluo,

no dependendo da natureza do soluto. Isso

significa dizer que a quantidade de partculas

que esto dispersas na soluo que ir

influenciar na intensidade das propriedades

coligativas.

Presso mxima de vapor: a presso que

seu vapor exerce num recipiente fechado

quando se est em equilbrio com o lquido, a

uma certa temperatura.

- Quanto maior a temperatura, maior a presso

de vapor de uma substncia.

- Quanto mais voltil uma substncia, maior a

sua presso de vapor, ou seja, entram em

ebulio antes.

- Maior presso de vapor implica atingir o

ponto de ebulio mais rpido.

- Quando a presso de vapor se iguala a

presso externa local o lquido entra em

ebulio.

- A presso atmosfrica diminui conforme a

altitude aumenta, ou seja, quanto maior a

altitude menor a presso atmosfrica.

- O tempo de cozimento dos alimentos

aumenta quando a presso externa diminui.

Efeitos coligativos

Tonoscopia

Abaixamento da presso mxima de vapor de um solvente causado pela adio de um

soluto no-volatil.

Ebulioscopia

Aumento do ponto de ebulio do solvente

causado pela adio de um soluto no-voltil.

Crioscopia

Abaixamento do ponto de solidificao do solvente causado pela adio de um soluto no-

voltil.

Osmocopia

Presso osmtica: Lquidos podem aparecer

separados por uma membrana semipermevel. A

membrana semipermevel uma barreira fina

que permite a passagem de certas espcies

atmicas, mas de outras no neste caso, permite

a passagem de molculas do solvente e do

Soluto no.

Osmose: Passagem do solvente do meio mais

diludo para o meio mais concentrado atravs de

uma membrana semipermevel.

Diagrama de fases

Diagrama de fases e o ponto triplo caracterstico

de cada substncia.

O ponto exato em que as curvas da variao

das temperaturas de ebulio e de solidificao

em funo da presso de vapor coincidem

denominado ponto triplo da substncia e

representa o equilbrio entre as fases slida,

lquida e vapor.

Exemplo: Para a gua, isso ocorre quando a

presso igual a 4,579mmHg e a temperatura

igual a 0,0098C.

760

4,579

0 0.0098 100 t/C

No ponto triplo coexistem as 3 fases

fase slida fase lquida fase vapor

Na curva de sublimao coexistem as fases

fase slida fase vapor

Na curva da solidificao coexistem as fases

fase slida fase lquida

Na curva de ebulio coexistem as fases

fase lquida fase vapor

57

A termoqumica a parte de uma cincia

denominada termodinmica que estuda as

trocas de calor entre o sistema e o meio

ambiente. Desenvolvida durante uma reao

qumica.

Conceitos

Sistema: parte isolada do universo fsico

cujas propriedades esto sendo estudadas.

Fronteira: so os limites que definem o

espao fsico do sistema, separando-o do resto

do universo.

Meio ambiente: a poro do universo que

rodeia as fronteiras do sistema e que pode, na

maioria dos casos, interagir com o sistema.

Calor: a energia que diretamente

transferida de um sistema para outro, ou entre

o sistema e o meio. Normalmente medido

em cal ou Kcal.

Temperatura: medida da energia cintica

mdia das partculas de um corpo qualquer

que estamos considerando.

Entalpia (H)

o calor trocado a presso constante

Variao da entalpia (H)

o calor liberado ou absorvido em uma

reao a presso constante.

Variao de entalpia H: a diferena entre a entalpia dos produtos e a entalpia dos

reagentes.

Reagente Produto Inicio Fim

H = H(fim) H(inicio)

H = H(produto) H(reagente)

H = HP HR

Unidades: Caloria (cal) e Joule (J) ou em um

dos seus mltiplos como quilojoule (KJ).

1 cal = 4,18J ou 1 Kcal = 1 KJ

Classificao

As reaes podem ser classificadas como

58 endotrmicas ou exotrmicas.

So aquelas que liberam energia

na forma de calor.

A + B C + D + calor

Numa reao exotrmica, a entalpia dos

reagentes maior do que a entalpia dos produtos

uma vez que ocorre liberao de energia.

Reao exotrmica: HR > HP

Sendo, H = HP - HR Conclumos que: H < O (-)

Reao exotrmica representada em grfico.

H

A + B

HR

AH < O C + D

HP

Caminho da Reao

So aquelas que absorvem energia

na forma de calor.

A + B + calor C + D

Numa reao endotrmica a entalpia dos

produtos maior que a entalpia dos reagentes

uma vez que ocorre absoro de energia.

Reao endotrmica: HR < HP Sendo, H = HP - HR Conclumos que H > O (+)

Reao endotrmica representada em grfico.

H

C + D

HP

A + B AH > O

HR

Caminho da reao

H um princpio fundamental da Termoqumica,

determinado por Thompsen e Berthelot (1867).

Segundo o qual:

Dentre um conjunto de reaes qumicas possveis ocorrer primeiro, espontaneamente,

aquela que for mais exotrmica.

Equao Termoqumica

Como o valor do H de uma reao varia em funo de vrios fatores, preciso fornecer

na equao as seguintes informaes.

As substncias que reagem e que so produzidas, com os respectivos coeficientes.

A temperatura e a presso. A fase de agregao (slido-lquido-gasoso). A variedade alotrpica. A quantidade de calor que foi liberada ou absorvida durante a reao.

Notaes utilizadas

Para informar que uma reao exotrmica

ou endotrmica, utiliza-se uma das notaes

indicadas nos exemplos a seguir.

Reao exotrmica

O calor liberado, portanto um produto da

reao retirado dos reagentes:

2H2(g) + 1O2(g) 2H2O(L) H = - 136,6 Kcal 2H2(g) + 1O2(g) 2H2O(L) + 136,6 Kcal 2H2(g) + 1O2(g) - 136,6 Kcal 2H2O(L)

Reao endotrmica

O calor absorvido, integrando aos reagentes

da reao.

4C(graf) + 1S8(romb) 4CS2(L) H= + 104,4 Kcal 4C(graf) + 1S8(romb) 4CS2(L) -104,4 Kcal 4C(graf) + 1S8(romb) + 104,4 Kcal 4CS2(L)

Fatores que influenciam o H de uma reao

Fase de agregao.

fase slida < fase lquida < fase gasosa

H2 + O2 H2O(g) H = - 57,8 Kcal/mol H2 + O2 H2O(l) H = - 68,3 Kcal/mol

A forma alotrpica.

Entre as formas alotrpicas de um mesmo

elemento, h aquela mais estvel e, portanto,

menos energtica, e a menos estvel, portanto,

mais energtica. Em geral, quanto maior a

estabilidade, menor a energia e vice-versa.

C(grafite) + O2 CO2 H = - 94,0 Kcal C(diamante) + O2 CO2 H = - 94,45 Kcal

Temperatura: O aumento da temperatura pro-

voca um aumento da quantidade de calor

liberado.

CH4 + 2O2 CO2 + 2 H2O H = - 210,8 Kcal/mol (20C)

CH4 + 2O2 CO2 + 2 H2O H = - 212,8 Kcal/mol (25C)

Quantidade de matria.

A quantidade de calor envolvida em uma

reao proporcional quantidade de reagentes

e produtos que participam da reao (ou seja,

dependem da massa). Se, por exemplo,

dobrarmos a quantidade de reagentes e produtos,

a quantidade de calor ir dobrar igualmente.

1H2 + 1Cl2 2HCl H = - 44,2 Kcal 2H2 + 2Cl2 4HCl H = - 88,4 Kcal

Dissoluo (presena ou no de solvente)

Quando dissolvemos uma substncia em um

solvente qualquer, ocorre liberao ou absoro

de energia na forma de calor.

1H2 + 1Cl2 2HCl(g) H = - 44,2 Kcal 2H2 + 2Cl2 4HCl(aq) H = - 80,2 Kcal

A diferena 80,2 44,2 = 36,0 Kcal igual energia liberada na dissoluo de 2 mol de HCl em gua (cada 1 mol de HCl dissolvido em gua liberada 18,0 Kcal).

Entalpia Padro (HO)

Para Toda substncia simples, no estado

padro possui entalpia (H) igual a zero.

O estado padro obedece seguinte condio.

condies ambientes de 25C e 1 atm; estado alotrpico mais estvel;

Variaes de entalpia de uma reao

Para simplificar o estudo, classificam-se as

variaes de entalpia que ocorrem nas reaes

termoqumicas conforme o tipo de fenmeno

qumico envolvido, a saber: H de combusto, H de neutralizao, H de formao. Em todos os casos, convenciona-se que o valor de H deve ser medido em condies padro. O H para combusto, neutralizao, ou formao de

1 mol de determinada substncia indicado pela

notao H0.

59

Entalpia padro de combusto

Denomina-se entalpia-padro de combusto

a variao de entalpia, H0, envolvida na combusto completa de l mol de determinada

substncia em que todos os participantes da

reao se encontram em condies padro.

Ex: Combusto completa do metano. CH4.

1 CH4(g) + 2 O2(g) 1 CO2(g) + 2 H2O(L) H0combusto

= -212,8 Kcal

Note que a combusto completa de qualquer

composto que possua apenas carbono e

hidrognio ou carbono, hidrognio e oxignio

ir produzir sempre gs carbnico e gua.

- Combusto: a reao entre um combustvel

e um comburente, liberando calor.

- combustvel: pode ser qualquer substncia.

- comburente: o principal deles o oxignio.

OBS: a combusto sempre exotrmica.

Entalpia padro de formao

Denomina-se entalpia padro de formao a

variao de entalpia, Hf envolvida na reao de formao de 1 mol de molculas de

determinada substncia, a partir de substncias

simples na forma alotrpica mais estvel, em

condies padro. Ex: H2O; HCl, O3.

1 H2(g) + O2 1 H2O(L) Hf = -68,3 Kcal H2 + Cl2(g) 1 HCl(g) Hf = -22,1 Kcal 3/2 O2(g) 1 O3(g) Hf = +34,0 Kcal

Pela definio de entalpia padro de

formao, conclumos que a entalpia padro

de qualquer substncia simples, na forma

alotrpica mais estvel e em condies padro,

zero.

Ex: H2(g) H2(g) Hf = 0,0 Kcal O2(g) O2(g) Hf = 0,0 Kcal

Entalpia padro de neutralizao

Denomina-se entalpia padro de neutralizao

a variao de entalpia, (HN), envolvida na neutralizao de 1 equivalente-grama de um

cido, por um equivalente-grama de uma base,

ambos em solues aquosas diludas.

1HCl(aq) + 1NaOH(aq) 1NaCl(aq) + 1 H2O(L) HN = -13,8 Kcal

1HNO3(aq) + 1KOH(aq) 1KNO3(aq) + 1 H2O(L) 60 HN = -13,8 Kcal

Observe que o HN de neutralizao entre cidos fortes e bases fortes constante e igual a

-13,8 Kcal/equivalente. Isso se justifica porque

todos os cidos fortes e as bases fortes se

encontram praticamente 100% ionizados ou

dissociados em solues aquosas diludas.

Energia de Ligao

a medida pela energia mdia (H) que necessria para romper 1 mol de ligaes

covalentes (simples, dupla ou tripla) entre 2

tomos de modo a obter esses tomos na fase

gasosa.

Quebra de ligaes: O processo de romper

uma ligao qumica sempre endotrmico.

Ex: H H(g) H(g) + H(g) H = +104,2 Kcal

Formao de ligaes: O processo de formar

uma ligao qumica sempre exotrmico.

Ex: H(g) + H(g) H H(g) H = -104,2 Kcal

Calculando a entalpia de formao

H = HP - HR

Ex: Reao de obteno do ferro a partir da

hematita: A partir das entalpias de formao

das substncias:

Hf Fe2O3(S) = - 196,5 Kcal Hf CO(g) = - 26,4 Kcal Hf Fe(S) = 0,0 Kcal Hf CO2(g) = - 94,1 Kcal

1 Fe2O3(S) + 3CO(g) 2 Fe(S) + 3 CO2(g) - 196,5 + 3x (-26,4) 2x (0) + 3x (-94,1) - 275,7 - 282,3

H = HP - HR H = -282,3 - (- 275,7) H = - 6,6 Kcal

Calculando a energia de ligao

O H pode ser calculado atravs das energias de ligao das substncias compostas, a partir da

seguinte equao:

H = H ligaes rompidas + H ligaes formadas

dos reagentes dos produtos

H = H0reagentes + H = H0produtos

Ex: H2(g) + Cl2(g) 2 HCl(g) H = ?

H H(g) + Cl Cl(g) 2 H Cl(g) 436KJ + 242,6KJ 2x 431,8KJ + 678,6 - 863,6

H = H0reagentes + H = H0produtos

H = + 678,6 + (-868,6) H = - 185 KJ

LEI DE HESS

A quantidade de calor liberada ou absorvida

numa reao qumica depende unicamente do

estado inicial e final da mesma e no dos

estados intermedirios.

Ex: A reao de combusto incompleta do

carbono produzindo apenas CO(g):

Equao x: 2C(graf) + 1O2(g) 2CO(g) H = ?

Equao I.

1C(graf) + 1O2(g) 1CO2(g) H = -94,1 Kcal

Equao II.

2C(graf) + 1O2(g) 2CO2(g) H = - 135,4 Kcal

Obedecendo algumas regras matemticas

podemos manipular as equaes I e II, de modo que ao som-la o resultado seja a

equao x.

Na equao I devemos multiplicar toda a

equao por 2.

Importante: ao multiplicar ou dividir os

coeficientes de uma reao termoqumica por

um nmero qualquer, deve-se multiplicar ou

dividir o valor de H dessa reao pelo mesmo nmero.

Na equao II devemos inverter a reao para

que possamos obter a reao x.

Importante: Ao inverter uma reao termo-

qumica , deve-se trocar o sinal do H, pois, se em determinado sentido a reao libera

calor, em sentido contrrio a reao ter de

absorver a mesma quantidade de calor que

havia liberado e vice-versa.

Somando-se a equao I e II, aps a aplicao

das regras iremos obter a equao x.

2C(graf) + 2O2(g) 2CO2(g) H = -188,2 Kcal

2CO2(g) 2CO(g) + 1O2(g) H = +135,4 Kcal

2C(graf) + 1O2(g 2CO(g) H = - 52,8 Kcal

A Cintica Qumica estuda a velocidade das

reaes e os fatores que a influenciam. Estuda

ainda a possibilidade de controlar essa

velocidade, tornando as reaes mais rpidas ou

mais lentas.

O termo velocidade em Qumica no tem o

mesmo sentido que em Fsica ou seja, espao

percorrido em funo do tempo. Em qumica o

termo velocidade est relacionado a quanto uma

reao qumica se desenvolve mais rapidamente

ou mais lentamente.

Classificao quanto velocidade

Reaes Lentas: Formao do petrleo. Reaes Moderadas: Digesto dos alimentos. Reaes Rpidas: A combusto do TNT.

Velocidade Mdia das substncias

A velocidade mdia, Vm, calculada em funo

de uma das substncias participantes da reao

a razo entre a quantidade consumida ou

produzida da substncia e o intervalo de tempo,

t, em que isso ocorreu.

Vm = Velocidade mdia a reao em funo de

qualquer substncia participante.

|substncia| = variao da concentrao molar. t = intervalo de tempo. t = tfinal - tinicial

Velocidade Mdia da reao

A velocidade mdia da reao o mdulo da

velocidade de consumo de um dos reagentes, ou

da velocidade de formao de um dos produtos,

dividido pelo respectivo coeficiente da

substncia na equao da reao corretamente

balanceada.

Se considerarmos a equao genrica:

aA + bB cC + dD

OBS: Podem ser expressas tambm em variao

de massa m, variao de quantidade de matria n, ou em variao de presso p.

61

Vm = Quantidade

t

[A]

t

- =Vm =a

=Vm =-

t

[B]

b

[D]

t=Vm=Vm =

t

[C]

c d

+ +

Grfico: Velocidade da Reao

Antes que uma reao tenha incio, a

quantidade de reagentes mxima e a

quantidade de produtos zero. medida que a

reao se desenvolve, os reagentes vo sendo

consumidos e, portanto, a quantidade de

reagentes vai diminuindo at se tornar mnima

(ou eventualmente zero). Ao mesmo tempo, os

produtos vo sendo formados. Logo, a

quantidade de produtos, que no inicio baixa

comea a aumentar, at que no final da reao,

se torna mxima.

produtos

reagentes

Grfico da velocidade em funo do tempo

para uma reao genrica:

Condies fundamentais para que ocorra

uma reao qumica

H duas condies que so fundamentais

(embora no sejam suficientes) para que uma

reao qumica possa ocorre:

Contato entre os reagentes (coliso efetiva) Afinidade qumica

Alm disso necessrio que as partculas

(molculas,ons) dos reagentes colidam entre

si, e a coliso entre as partculas dos reagentes

deve ocorrer numa orientao favorvel, com

energia suficiente para romper as ligaes

existentes.

Teoria das colises: Quanto maior o nmero

de colises efetivas maior ser a velocidade da

reao.

62

Energia de ativao (Ea)

a quantidade mnima de energia necessria

para que ocorra uma reao. Ex: fasca eltrica.

Complexo ativado

Estado intermedirio ou estado de transio

formado entre reagentes e produtos, cuja

estrutura existe ligaes fracas nos reagentes

permitindo a formao de novas ligaes

ocorrendo assim formao dos produtos.

Grfico da Reao Endotrmica

Complexo ativado

Produtos

Ea

Reagentes H > 0

caminho da reao

Grfico da Reao Exotrmica

Complexo ativado

Reagentes Ea

H < 0 Produtos

caminho da reao

OBS: Quanto menor a Ea maior a velocidade da

reao e vice-versa.

Fatores que influenciam a

velocidade da reao

Superfcie de Contato: Em reaes das quais participa um slido, a velocidade ser tanto

maior quanto maior for superfcie de contato

desse slido.

Temperatura: Quanto maior a temperatura, maior a energia cintica das molculas

reagentes, aumentando o nmero de colises,

portanto maior a velocidade de reao.

Regra de VantHoff

Um aumento de 10C faz com que a

velocidade da reao dobre.

Temperatura 5C 15C 25C

Velocidade V 2V 4V

Concentrao dos reagentes: Quanto maior o nmero de partculas de reagente por

unidade de volume, maior a chance de haver

coliso efetiva entre essas partculas e maior a

velocidade da reao.

Presso: A presso s provoca a variao na velocidade de uma reao onde exista pelo

menos um reagente gasoso. Caso esta

condio exista, o aumento da presso provoca

a reduo no volume do sistema, provocando

um aumento na concentrao dos reagentes, o

que aumenta a velocidade da reao.

Natureza dos reagentes: Reaes que envolvem a separao de muitos tomos

tendem a ser mais lentas e as que envolvem a

separao de poucos tomos tendem a ser mais

rpidas. Exemplos:

Reao muito lenta a 20C

1C3H6(s) + 5O2(g) 3CO2(g) + 4 H2O(v)

Reao muito rpida a 20C

1HCl(aq) + 1NaOH(aq) 1NaCl(aq) + 1 H2O(L)

Luz e Eletricidade: Muitas reaes s so ativadas na presena de luz (reaes

fotoqumicas) ou de eletricidade (eletrlise).

Quanto maior o fornecimento de luz e de

eletricidade maior a velocidade das reaes.

* Fotossntese

6CO2 + 6H2O Luz C6H12O6 + 6O2

clorofila

* Fotlise

2H2O(L) fasca 2H2(g) + O2(g)

Catalisador: o catalisador uma substncia que interage com os reagentes fornecendo um

caminho mais fcil para que a reao se

efetive. Todo catalisador possui em comum as

seguintes caractersticas:

- No sofre alterao permanente na sua massa

ou na sua composio, ele ser integralmente

recuperado no final da reao.

- A ao cataltica s possvel quando existe

afinidade qumica entre os reagentes. Isso

significa que no h catalisador que faa ocorrer

uma reao no espontnea, por exemplo, a gua

reagir com o monxido de carbono.

- Se a reao for reversvel, os produtos reagem

entre si formando novamente os reagentes.

reao direta Reagentes Produtos

reao indireta

A adio de um catalisador ir aumenta

igualmente as velocidades das reaes direta e

inversa no alterando o H das reaes.

Podemos representar graficamente

a ao de um catalisador.

Grfico da Reao Endotrmica

Sem

Com catalisador

catalisador

Ea

caminho da reao

Grfico da Reao Exotrmica

Com Sem

Catalisador Ea catalisador

caminho da reao

Catlise

So reaes que ocorrem na presena de

catalisadores tais como:

Metais (Co, Ni ,Pd ,Pt), xidos metlicos Al2O3

Fe2O3,V2O5, cidos,bases, enzimas.

Catlise homognea Quando o catalisador forma com os reagentes

um sistema monofsico.

NO2(g)

2 SO2(g) + 1O2(g)

2SO3(g)

63

Catlise heterognea

Nesse tipo de reao, os reagentes e o

catalisador formam um sistema com mais

de uma fase.

V2O5(S)

2SO2(g) + 1O2(g) 2SO3(g)

Autocatlise

um tipo de reao na qual um dos produtos

reage como catalisador.

Ex: reao entre cobre metlico e cido ntrico

catalisada pelo monxido de nitrognio que

um dos produtos da reao:

3Cu + 8HNO3 3Cu(NO3)2 + 4H2O + 2NO

Outros conceitos

- Inibidor: tambm chamado de catalisador

negativo, a substncia que diminui a

velocidade de uma reao. Ex: o nitrito de

sdio, NaNO2(s) diminui a velocidade da

reao de decomposio das carnes.

- Ativador: tambm chamado de promotor do

catalisador, a substncia que intensifica o

efeito do catalisador que sozinha, no

exerceria nenhum efeito sobre a reao.

Ex: a fabricao da amnia que utiliza o ferro

como catalisador e ativada pelo xido de

potssio K2O(s) e xido de alumnio Al2O3(S). - Veneno do catalisador: a substncia que

diminui ou mesmo anula o efeito do

catalisador. Ex: Arsnio As(s) anula a ao

cataltica da platina.

- Catlise enzimtica: Algumas reaes

que seriam lentas em um tubo de ensaio

ocorrem rapidamente em organismos

vivos pela presena de catalisadores deno-

minados enzimas. Tambm chamados de

catalisadores biolgicos, as enzimas so

molculas de protenas com grande massa

molar. A ao de uma enzima altamente

especfica, ou seja, geralmente cada

enzima catalisa uma nica reao.

Ex: A enzima maltase catalisa apenas o

processo de transformao da maltose em

glicose.

maltase

C12H22O11 + H2O 2C6H12O6 maltose glicose

64

A LEI DA AO DAS MASSAS DE

GULDBERG E WAAGE

Condisere a equao genrica, corretamente

balanceada abaixo:

aA + Bb cC + dD

A velocidade dessa reao pode ser calculada

pela equao:

V = K.[A]a . [B]

b

Na qual K uma constante que s depende da

temperatura.

Reao elementar: Quando uma reao qumica

se desenvolve em uma nica etapa.

H3O+1

(aq) + OH-1

(aq) 2 H2O(L)

V = K. [H3O+].[ OH

-1]

Reao no elementar: Quando a reao se

desenvolve em duas ou mais etapas distintas, a

velocidade da reao depende apenas da

velocidade da etapa lenta.

A etapa lenta a etapa

determinante da velocidade da reao

Etapa I H2 + 2NO N2O + H2O (lenta)

Etapa II H2 + N2O N2 + H2O (rpida)

2H2 + NO N2 + 2H2O

A velocidade da reao ser determinada pela

velocidade da etapa I, que a etapa lenta.

V = K.[H2].[NO]2

Ordem de uma reao: Chamamos de ordem

de uma reao soma de todos os expoentes que

aparecem na expresso da velocidade da reao.

V = K.[H2].[NO]2

Ordem da reao: 1+ 2 = 3 (3 ordem)

Ordem da reao em relao ao H2: 1 ordem

Ordem da reao em relao ao NO: 2 ordem

Isso significa que se dobrarmos a concentrao

de H2(g) e mantivermos a concentrao do NO(g)

constante, a velocidade da reao dobra.

Por outro lado, se dobrarmos a concentrao de

NO(g) e mantivermos constante a concentrao

do H2(g) a velocidade da reao quadruplica.

Muitas das reaes qumicas, realizadas em

determinadas condies so reversveis, nos

quais os reagentes do origem a produtos e os

produtos reagem entre si, reconstituindo os

reagentes.

Reaes irreversveis: Queima de um fsforo.

Reaes reversveis: H2O(s) H2O(L)

O equilbrio qumico ocorre em:

Sistema fechado: No h troca de matria com o meio ambiente.

Temperatura constante: No h troca de energia com o meio ambiente.

Ex: reao realizada em ambiente fechado e a

presso constante.

Reao direta H2(g) + CO2(g) H2O(L) + CO(g)

Reao indireta

Caracterstica do equilbrio

1) Velocidade direta = Velocidade indireta

No equilbrio qumico no inicio da reao,

tm-se apenas as substncia reagentes. A

quantidade de produtos igual a zero. A

reao inicia-se e a velocidade da reao direta

mxima, pois a concentrao de reagentes

mxima. Os produtos vo sendo formados. A

reao inversa inicia-se. Em certo instante, as

velocidades das reaes direta igualam-se e o

equilbrio atingindo.

2) O equilbrio dinmico

As propriedades macroscpicas de um siste-

ma em equilbrio qumico, permanecem cons-

tantes. As propriedades microscpicas de um

sistema em equilbrio tais como transformao

de uma substncia em outra, permanecem em

evoluo, ou seja, no para.

3) As concentraes permanecem constante

No inicio da reao, a concentrao dos

reagentes mxima com o passar do tempo, a

concentrao dos reagentes vai diminuindo e a

dos produtos aumentando, at atingir o tempo

de equilbrio e as concentraes de reagentes e

produtos se estabilizarem.

Grfico da Velocidade x Tempo

Velocidade

Reagentes (Velocidade direta) = V1

V1 = V2 0

Produtos (Velocidade indireta) = V2

te Tempo

OBS: A adio de um catalisador em um sistema

em equilbrio qumico aumenta igualmente as

velocidades das reaes direta e inversa, sem

favorecer nenhuma das reaes.

Grfico da Concentrao x Tempo

[ ] mol.L-1

[Reagentes] = [Produtos]

te Tempo

[r] = [p]

Reao direta Reagentes Produtos

Reao indireta

[ ] mol.L-1

[Reagentes] > [Produtos]

te Tempo

[r] > [p]

Reao direta Reagentes Produtos

Reao inversa

[ ] mol/L-1

[Reagentes] < [Produtos]

te Tempo

[r] < [p]

Reao direta Reagentes Produtos

Reao inversa

65

onstante em termos de Concentrao

Dada a equao genrica

V1

aA + bB cC + dD

V2

V1 = K1. [A]a. [B]

b

V2 = K1. [C]c. [D]

d

Sabendo que no equilbrio V1 = V2

K1. [A]a. [B]

b = K2. [C]

c. [D]

d

Isolando as constantes K1/K2

K1 = [C]c. [D]

d

K2 = [A]a. [B]

b

Convencionou-se chamar K1/K2 = K

Genericamente, temos:

Kc = [PRODUTO]

[REAGENTE]

Ex: N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)

- Na expresso do Kc no entra slido

somente substncias que se encontram no

estado lquido e gasoso.

Constante em termos de

resso parcial

A definio da constante de equilbrio em

termos de presso parcial, Kp, anloga

definio de Kc.

Dada a reao genrica:

V1

aA + bB cC + dD

V2

66

Exemplo: N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)

- Na expresso de Kp s entram gases,

pois a presso parcial de slidos e lquidos

desprezvel.

- A constante de equilbrio caracterstica de

cada reao e tambm da temperatura, ou seja, o

valor de Kc ou de Kp para uma mesma reao,

s ir variar se a temperatura variar.

- Um valor alto de Kc ou de Kp indica que a

quantidade de produtos alta em relao

quantidade de reagentes, sendo assim, o

equilbrio tende para a direita, ou seja, no

sentido de formao dos produtos.

Relao entre Kc e Kp

Kp = Kc . (R.T)n

Kp = constante de presses parciais

Kc = constante de concentraes molares

R = constante universal (0,082 atm.L.mol-1

.k-1

)

T = temperatura absoluta (Kevin)

T/K = T/C + 273

n = (n de mol produtos ) - (n de mol reagente) Exemplo: N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) n = 2 (1+3) n = -2

Grau de equilbrio ()

Denomina-se grau de equilbrio de uma reao qumica em relao a um reagente o

quociente entre a quantidade de matria

consumida desse reagente e a quantidade de

matria que havia no inicio.

=

ou

=

Ex: Na reao A(g) + B(g) C(g) + D(g) temos no inicio da reao 50 mol de A e, ao chegarmos ao

equilbrio, ainda sobram 20 mol de A sem

reagir, isso indica que reagiram:

50 20 = 30 mol = 30 50 = 0,6

comum expressar em porcentagem, logo no exemplo citado teramos = 60%.

Kc =[NH3]

[H2][N2]

2

.3

=. 3

Unidade(mol/L)2

(mol/L)(mol/L)

2(mol/L)=-

=.

Kc( )pC c. pD( )d

( )pBpA( )a b

=. 3

22 (atm)=Kc

( )pNH3

.( )( )pN2 pH2 (atm)(atm)=

3(atm)-2

quantidade de matria consumida

quantidade de matria inicial

quantidade de matria que sofreu dissociao

quantidade de matria inicial

Quando um sistema de reao atinge o

equilbrio qumico, ele tende a permanecer

dessa maneira indefinidamente, desde que no

seja perturbado por algum fator externo, que

pode ser uma mudana na concentrao das

substncias participantes da reao, na presso

ou na temperatura. Le Chatelier, estudando o

comportamento de sistemas em equilbrio

qumico quando sujeitos variao de um

desses trs fatores, chegou concluso

experimental.

Quando se provoca uma perturbao

sobre um sistema em equilbrio, este se

desloca no sentido que tende a anular essa

perturbao, procurando se ajustar a um

novo equilbrio.

Fatores que deslocam o equilbrio

Concentrao

Quando aumentamos a concentrao de um lado da reao, deslocamos o equilbrio para o

lado oposto.

Quando reduzimos a concentrao de um lado da reao, deslocamos o equilbrio para o

mesmo lado.

Presso

Quando aumentamos a presso sobre o sistema o equilbrio deslocado no sentido do

maior nmero de mols gasosos para o menor.

Quando reduzimos a presso sobre o sistema, o equilbrio deslocado no sentido do

menor nmero de mols gasosos para o maior.

Temperatura

Quando aumentamos a temperatura de um sistema, favorecemos a reao endotrmica,

deslocando o equilbrio no sentido da mesma.

Quando reduzimos a temperatura de um sistema, favorecemos a reao exotrmica,

deslocando o equilbrio no sentido da mesma.

A reao direta exotrmica

e a reao inversa endotrmica.

Influencia do Catalisador

O catalisador faz com que o equilbrio seja

atingido mais depressa, mas no o desloca no

sentido de nenhuma das reaes.

Equilbrio Inico um caso particular de

equilbrio qumico onde aparecem ons.

Como em qualquer equilbrio, aqui tambm

sero definidos um e um K, que agora recebem nomes definidos:

= Grau de ionizao ou dissociao inica. Ki = Constante de ionizao ou dissociao inica.

CIDOS

Considere, por exemplo, a reao reversvel de

ionizao de um cido genrico:

A expresso de kc para essa reao :

Como a gua tambm atua como solvente,

podemos considerar sua concentrao prati-

camente constante e incluir o valor [H2O] no

valor do kc.

Se chamarmos kc.[H2O] = Ki

No caso dos cidos Ki = ka

BASES

Da mesma maneira como definimos cons-tante

de ionizao para cidos, podemos faz-lo para

bases fracas.

No caso das bases Ki tambm simbolizado por

Kb.

Observaes sobre cidos e bases

Quanto maior for o valor de Ka, maior a

ionizao do cido; portanto, maior a sua fora e

vice-versa.

Quanto maior o valor de Kb, maior a

dissociao da base; portanto, maior a sua fora

e vice-versa.

Os valores de ka e Kb assim como os valores

de Kc s dependem da temperatura.

67

Kc =[H3O

+]

[H2O][HA]

[A-]

.

.

Kc =[H3O

+]

[H2O][HA]

[A-]

..

.[A-]

[HA]

[H3O+]

=Ka

HA + H2O H3O+

+ A-

BOH + H2O B+

+ OH-

. [OH-]

[BOH]

[B+]

=Kb

GUA

Produto Inica da gua

Sabe-se que a gua sofre auto-ionizao em

escala muito pequena, ou seja, a gua um

eletrlito fraco que apresenta valores baixos

de e de kc o que significa a baixa condutibilidade eltrica da gua pura.

Equao que representa a auto ionizao da

gua

2H2O(L) 1H3O+

+ 1OH-

Expressando kc para essa reao, temos:

Simplificando: H2O(L) H+

(aq) + OH-(aq)

Como a auto-ionizao da gua extrema-

mente pequena, podemos considerar a concen-

trao em quantidade de matria da gua

praticamente constante e, desse modo, embutir

seu valor de kc.

Kc . [H2O] = [H+] . [OH

-]

O produto [H+].[OH-] denominado produto

inico da gua e simbolizado por kW

(W = Walter, gua).

kW = [H+].[OH

-]

10-14

= 10-7

. 10-7

Assim como o Kc e Ki, o produto inica da

gua, Kw, s varia com a temperatura.

Dentro deste contexto, definem-se o meio

neutro, cido e bsico.

Neutro

[H+] = [OH

-]

[H+] =10-7

cido

[H+] > [OH

-]

[H+] >10-7

Bsico

[H+] < [OH

-]

[H+]

Deslocando equilbrios cido-base

Por envolverem a presena de ons, os

equilbrios cido-base pertencem categoria

dos equilbrios inicos. Um equilbrio inico

pode ser deslocado para um dos lados por

meio da remoo ou adio de algum on

presente na soluo.

Por exemplo: Considere a dissoluo em

meio cido dos sais cromato de potssio,

K2CrO4(S) que forma soluo de cor amarela,

e dicromato de potssio, K2Cr2O7(S) que

forma soluo de cor laranja, representada

pela equao inica.

Se adicionarmos um cido como o cido

clordrico ao sistema ele ir se ionizar

formando o on hidrnio.

1HCl + 1H2O 1H3O+ + 1Cl-

O equilbrio, ento ir se deslocar no

sentido da reao direta, de modo a

consumir o excesso de ons H3O+.

A colorao final do sistema diferente da

colorao inicial porque, a concentrao de

cada on no equilbrio foi alterada.

Se adicionarmos no sistema uma base

como, por exemplo, o NaOH o equilbrio se

deslocar para o sentido inverso de modo a

repor os ons H3O+.

Efeito do on comum

o deslocamento da posio de equilbrio

de um eletrlito, causado pela adio de um

segundo eletrlito possuidor de um on

comum com o primeiro.

Exemplo: HF(aq) H+

(aq) + F-(aq)

Adicionando NaF soluo, ocorrer a

dissociao do sal.

NaF(S) + H2O(L) Na+

(aq) + F-(aq)

Os dois processos possuem o on fluoreto,

ou seja, F- comum ao cido e ao sal.

HF(aq) H+ + F

-

De acordo com o princpio de Le Chatelier

possvel prever que a adio de F- deslocar

o equilbrio do cido para a esquerda.

Soluo Tampo

Denomina-se soluo-tampo a soluo que

praticamente no sofre variao de pH ou de

pOH pela adio de pequenas quantidades de

cidos fortes ou de bases fortes.

H dois tipos de solues-tampo mais comuns:

Um cido fraco e um sal dele derivado. HCN e NaCN (nion comum CN

-)

Uma base fraca e um sal dela derivado. NH4OH e NH4Cl (ction comum NH4

+)

O sangue um exemplo de soluo-tampo cujo

pH se mantm praticamente constante e igual a

7,4 mesmo quando ingerimos pequenas

quantidades de cidos fortes ou bases fortes.

Hidrlise de Sais

Hidrlise de um sal a reao entre o sal e gua

produzindo o cido e a base correspondentes.

SAL + GUA CIDO + BASE

Consideraes importantes:

Sal: Se dissocia muito ( inico) gua: Se ioniza muito pouco ( molecular)

Somente sofrem hidrlise os sais solveis que liberam seus ons para reagir com a gua

formados por um ction proveniente de uma

base fraca e/ou um nion proveniente de um

cido fraco. Sais formados pela reao entre um

cido forte e uma base forte no sofrem

hidrlise.

1. Sal de cido fraco e base fraca.

carter neutro

Ex: NH4CN

2. Sal de cido fraco e base forte.

carter bsico (alcalino)

Ex: NaCN

3. Sal de cido forte e base fraca.

carter cido

Ex: NH4Cl

4. Sal de cido forte e base forte.

no ocorre a Hidrlise

carter neutro

Ex: NaCl

69

CrO4-2

tende para o laranja

tende para o amarelo

++ 2 H3O+ Cr2O7

-23H2O

Amarelo Laranja

Kw

Ka Kb.Kh =

Kw

KaKh =

Kw

KbKh =

Produto de Solubilidade (KPS,KS,PS)

Ocorrem em solues saturadas de sais

pouco solveis, onde existe um equilbrio

qumico entre a soluo e o precipitado

(equilbrio Heterogneo).

O estudo de compostos poucos solveis

fundamental a vrias situaes ligadas a

sade das comunidades. Exemplo:

Al(OH)3 O hidrxido de alumnio, um precipitado branco e gelatinoso, bastante

utilizado no tratamento de guas para as

cidades.

BaSO4 O sulfato de brio, devido a sua

pouca solubilidade ele aproveitado em

exames do sistema gastro-intestinal, para

formar contrastes em raios x.

Vamos analisar o cloreto de prata,AgCl,

que precipita facilmente a partir de uma

mistura de nitrato de prata, AgNO3, e cloreto

de sdio NaCl.

Note que deve haver um equilbrio dinmico

entre os ons do slido e os ons dissolvidos.

1: dissoluo

2: precipitado

Temos ento, a expresso da constante de

equilbrio.

Lembre-se, porm que nessa expresso

devemos considerar como constante a

concentrao molar dos participantes slidos

assim temos: Precipitado [Ag+].[Cl-] = k

Logo AgCl(S) Ag+

(aq) + Cl-(aq)

KPS = [Ag+].[Cl

-]

Outro exemplo:

Equilbrio

Produto de solubilidade: o produto das

concentraes em mol/L dos ons existentes numa soluo saturada, estando cada con-

centrao elevada potncia igual ao

coeficiente do on na equao de dissoluo

inica correspondente.

70

Clculo do KPS

Ex: Cloreto de prata slido, AgCl, adicionado

em gua pura a 25C. O sistema deixado em

repouso por alguns dias, para que se tenha

certeza de que foi atingido o equilbrio entre o

slido e os ons Ag+ e Cl

- em soluo. Qual o

KPS do cloreto de prata.

1,34.10

-5mol/L 1,34.10

-5 mol/L

AgCl(s)

A expresso do KPS [Ag+].[Cl

-]

Substituindo na expresso os valores

apresentados temos:

KPS = [1,34.10-5

].[1,34.10-5

] = 1,8.10-10

Outro exemplo: Suponha a concentrao da

soluo igual a 1 mol/L, qual o valor de KPS?

Ca3(PO4)2(S) 3Ca2+

(aq) + 2PO42-

(aq)

1 mol/L 3 mol/L 2 mol/L

Portanto:

KPS = [Ca2+

]3.[PO4

2-]

2 (3mol/L)3. (2mol/L)2

KPS = 108 (mol/L)5

OBS: BA B+ + A-

quando [B+].[A

+] < soluo insaturada

quando [B+].[A

+] = soluo saturada

quando [B+].[A

+] > soluo super saturada

quanto menor o valor de KPS de um eletrlito,

menos solvel ser esse eletrlito e vice-versa.

Introduo a eletroqumica

A eletroqumica estuda o aproveitamento

prtico do fenmeno de transferncia de eltrons

entre diferentes substncias para converter

energia qumica em energia eltrica e vice-versa.

A converso de energia qumica em energia

eltrica um processo espontneo, denominado

pilha ou clula galvnica.

A converso de energia eltrica em energia

qumica um processo no-espontneo, deno-

minado eletrlise.

+(S) (aq)(aq)BaSO4 Ba SO4-2+2

KPS = [Ba ].[ ]SO4-2+2

K=[AgCl]

[Ag+].[Cl

-]

[Ag+].[Cl

-]=PSKK.K' =

[AgCl]K=

[Ag+].[Cl

-]

(aq) (aq)(S)2

1

+ Cl-

Ag+

AgCl

Cl-Ag

+

Pilha: Processo espontneo

Eletrlise: Processo no-espontneo

Processo espontneo: aquele que ocorre

naturalmente. Ex: combusto da madeira.

Processo no-espontneo: Necessita de um

fornecimento constante de energia.

Ex: Empurrar um carro ladeira acima.

Em 1791 Luigi Galvani estava dissecando

uma r e amarrou um de seus nervos a um

fio de cobre. Acidentalmente o fio tocou

uma placa de ferro e a r morta entrou em

violentas convulses. Galvani no soube

explicar o fato.

O cientista italiano Alessandro Volta certa-

mente no imaginava a enorme agitao que

iria provocar no mundo cientfico quando

em, 1800, empilhou alternadamente discos

de zinco e de cobre, separando-os por

pedaos de tecido embebidos em soluo de

cido sulfrico. A pilha de Volta, como

ficou conhecida produzia energia eltrica

sempre que um fio condutor era ligado aos

discos de zinco e de cobre, colocados nas

extremidades da pilha. Volta apresentando a

sua pilha a Napoleo Bonaparte diante dos

membros da Academia de Cincias em

1801. Dessa data em diante, todos os

aparelhos que produziam eletricidade a

partir de processos qumicos passaram a ser

chamados de celas voltaicas ou, simples-

mente, pilhas.

PILHA DE DANIELL

ando R ctado

(-) (+)

Zn Cu

ZnSO4 CuSO4

Em 1836, Jonh Frederic Daniell construiu

uma pilha diferente, substituindo as solues

cidas utilizadas por Alessandro Volta que

produziam gases txicos por solues de

sais, tornando as experincias com pilha

menos arriscadas.

Eletrodos da pilha: nodo [-] e ctodo [+]

nodo ou plo negativo da pilha: o eletrodo de onde saem os eltrons, no qual ocorre

oxidao. No esquema, o zinco metlico da

placa doa 2 eltrons que correm pelo fio condutor em direo ao eletrodo de cobre e se

transforma em ction zinco, Zn+2

(aq) que passa a

fazer parte da soluo.

Ctodo ou plo positivo da pilha: o eletrodo para onde vo os eltrons, no qual ocorre

reduo. No esquema, o ction cobre, Cu2+

(aq)

que estava em soluo, recebe os 2 eltrons

doados pelo zinco que vieram pelo fio condutor

at a placa de cobre e se transforma em Cu(S),

que passa a fazer parte da placa metlica.

A reao global da pilha (de xido-reduo) a

soma das reaes parciais de cada eletrodo:

Representao da pilha

Zn/Zn+2

//Cu+2

/Cu

Ponte salina: Em consequncia dos fenmenos

descritos na pilha de Daniell, teremos:

No nodo: a placa de zinco diminui de massa

ao mesmo tempo em que a concentrao de

ctions zinco em soluo aumenta.

No ctodo: a placa de cobre aumenta de massa

ao mesmo tempo em que a concentrao de

ctions cobre em soluo diminui.

Neste processo, as solues de ambos os

eletrodos vo perdendo a neutralidade eltrica e

interromperiam precocemente o funcionamento

da pilha se no fosse adaptada ao sistema uma

ponte salina. A ponte salina constituda de um

tubo de vidro em U contendo uma soluo

aquosa concentrada de um bastante solvel,

como por exemplo, KCl(aq) cloreto de potssio. A funo da ponte salina permitir a migrao de

ons de uma soluo para a outra, de modo que o

nmero de ons positivos e negativos na soluo

de cada eletrodo permanea em equilbrio.

71

Zn+2oxidao

2e-

+Zn(S) (aq)

2e-

+Cu+2

(S)(aq)reduo Cu

Zn+2

2e-

+

Cu+2

(aq)Zn

Cu

(S)

(S)(aq)+ e

-2

+(aq) (S)(S) CuZn (aq)Cu

+2+ Zn

+2

Medida de potencial de um eletrodo

A capacidade de perder eltrons ou sofrer

oxidao diferente para cada substncia,

dizemos que um metal reativo quando ele

possui grande facilidade em doar eltrons.

O funcionamento de uma pilha depende

principalmente de conectarmos metais com

diferentes capacidades de sofrer oxidao, ou

melhor, de diferentes potencias de oxidao.

Quanto maior a diferena de potencial (ddp)

dos eletrodos de uma pilha, maior ser a

intensidade de corrente eltrica produzida.

potencial padro (E)

O potencial padro de um eletrodo varia

com a temperatura e a concentrao da

soluo. Convencionou-se o potencial de cada

eletrodo em relao a um eletrodo padro

descrito a seguir.

25C; gases participantes com presso de 1

atm ons participantes com concentrao

molar igual a 1M o eletrodo escolhido como

referncia para servir de padro de compara-

o para os demais foi o eletrodo de

hidrognio. Por conveno, foi atribudo a este

eletrodo o valor zero.

Potencial de Reduo e Oxidao (E)

Nas pilhas, os eltrons fluem do eletrodo

onde ocorre oxidao (nodo) para o eletrodo

onde ocorre a reduo (ctodo), atravs do fio

externo, se colocarmos, nesse fio externo, um

aparelho denominado voltmetro conseguire-

mos medir a fora eletromotriz (f.e.m. ou E)

da pilha.

U = E - r.i

Considerando as pilhas como geradores

ideais, r = zero. Assim temos:

U = E

A diferena de Potencial da pilha (E)

E = Ered ctado - Ered nado E = Eoxid nado - Eoxid ctado

Em termos prticos, o valor de E sempre pode ser calculado pela diferena algbrica

entre o potencial maior e o menor.

E = Ered maior - Ered menor E = Eoxid maior - Eoxid menor

72

Exemplo:

1,10 V

Zn(S) CU(S)

Zn+2

CU+2

E red = - 0,76 V E red = + 0,34 V

oxidao reduo

E = Ered maior - Ered menor

E = (+0,34) (-0,76) = 1,10V

Algumas concluses sobre potenciais:

Em uma pilha, a espcie que apresenta maior Ered sofre reduo e portanto, a outra espcie, de

maior Eoxi sofre oxidao.

Os melhores agentes oxidantes so aqueles que apresentam maior potencial de reduo.

Os melhores agentes redutores so aqueles que apresentam maior potencial de oxidao.

Por que as pilhas deixam de funcionar?

No caso das pilhas, a ddp diminui com o passar

do tempo, at chegar praticamente a zero. Nesse

momento, as pilhas deixam de funcionar e uma

das razes mais importantes para que isso ocorra

no o esgotamento dos reagentes, mas a

variao das concentraes dos ons partici-

pantes. Por exemplo: medida que a pilha Zn-

Cu for sendo utilizada, [Zn2+

] aumenta e a [Cu2+

]

diminui.

Outros tipos de pilhas

As pilhas feitas em soluo aquosa s

apresentam aplicao em termos de pesquisa.

A pilha seca, entretanto, alm de ser muito

prtica, fornece uma corrente eltrica razovel

por um perodo de tempo prolongado. Esse tipo

de pilha foi desenvolvida pelo engenheiro

francs Georges Leclanch, por volta de 1866.

A reao qumica numa pilha seca

considerada irreversvel, ou seja, uma vez que

todos os reagentes foram transformados em

produtos, a pilha cessa seu funcionamento.

As pilhas comum possuem voltagem de 1,5V.

O esquema a seguir ilustra a composio de uma pilha comum.

Pilhas alcalinas: As pilhas comuns so consideradas cidas porque o cloreto de

amnio, NH4Cl(aq) sofre hidrlise tornando o meio cido, Assim, se na pasta externa, no

lugar do cloreto de amnio, for utilizada uma

substncia de carter bsico, como o hidrxido

de potssio, KOH(aq), por exemplo, temos

uma pilha alcalina. As pilhas alcalinas

possuem rendimento de cinco a oito vezes

maior que o de uma pilha comum.

Porque as pilhas alcalinas duram mais que

as pilhas comuns? Na pilha alcalina no

ocorre formao de amnia que dificulta a passagem dos eltrons ao redor da barra de

grafite, alm disso, o hidrxido de potssio

melhor condutor eletroltico resultando numa

resistncia interna menor que na pilha de

lecanch e por este motivo possuem voltagem

praticamente constante de 1,5V.

Acumuladores ou baterias

Quando associamos um conjunto de pilhas

em srie, ou seja, ligamos o plo positivo de

uma pilha ao negativo de outra de modo que a

primeira e a ltima pilha sejam ligadas a um

aparelho que consuma energia eltrica,

formamos uma bateria ou um acumulador

capaz de adicionar esse aparelho.

Bateria do automvel: composta de 6 pilhas cada uma planejada para apresentar

uma fora eletromotriz de 2 volts, produzindo

12V no total.

Porque uma bateria de automvel dura

tanto? Em uso contnuo, a bateria de chumbo

duraria poucas horas, mas no automvel, ela

recarregada pelo gerador, atravs da aplicao

de uma diferena de potencial superior a da

bateria em sentido contrrio (eletrlise).

A eletrlise um processo no-espontneo de

descarga de ons, no qual, custa de energia

eltrica, se faz o ction receber eltrons e o

nion doar eltrons, de modo que ambos fiquem

com carga eltrica zero e com energia qumica

acumulada. Para efetuar o processo de eletrlise,

nece-ssrio que haja ons livres no sistema, o

que s pode ser conseguido de duas maneiras:

Pela Fuso de uma substncia inica Pela dissociao ou ionizao de certas subs-tncias em meio aquoso.

A eletrlise permite obter uma srie de subs-

tncias que no so encontradas na natureza,

como cloro, iodo, soda custica e outros.

A eletrlise gnea feita com a substncia

inica na fase lquida (fundida). Na ausncia da

gua. O recipiente onde ocorre a eletrlise

denominado clula ou cuba eletroltica e

construdo de modo a suportar temperaturas

bastante elevadas, pois o ponto de fuso das

substncias inicas em geral muito alto.

nado: onde ocorre a oxidao. o eletrodo

ligado ao plo positivo do gerador, do nado

que saem os eltrons e, portanto, onde os

nions se descarregam.

Catado: onde ocorre a reduo: o eletrodo

ligado ao plo negativo que chegam os eltrons

e, portanto, onde os ctions descarregam.

(+) (-)

(+) (-)

Na+

Cl-

Na temperatura de 800,4C, a eletrlise gnea

do cloreto de sdio, passa do estado solido para

a fase lquida. No estado lquido o cloreto de

sdio se dissocia-se em ons Na+ + Cl

-.

Na+ + 1e

- Na Ered = - 2,71 2Cl- 2e- + Cl2 Ered = + 1,36

E = Ered do ctado - Ered do nado E = - 2,71 (+1,36) E = - 4,07

Por se tratar de uma reao no-espontnea, o

sinal da fora eletromotriz negativo.

73

pasta externa

ZnCl (aq) + NH4Cl (aq)

H2O + amido

pasta interna

(aq) + NH4Cl (aq)

H2O + amido

MnO2

barra de grafite:

polo positivo

envoltrio de Zn(s)polo negativo

Considere uma soluo aquosa de NaCl.

Quais ons estaro presentes nessa soluo?

H+ OH

-

- +

Na+ Cl

-

A ionizao da gua muito fraca so

necessrios 555 milhes de molculas de gua

para apenas uma se ionizar. Ocorrendo a

ionizao esses ons vo competir com os ons provenientes da dissociao do NaCl.

entre o Na+ e o H

+, o plo negativo (catado)

prefere descarregar o H+; entre o Cl

- e o OH

-, o plo positivo (nado)

prefere descarregar o Cl-.

Atravs da eletrlise do NaCl pode se obter trs substncias de grande valor comercial:

NaOH, H2 e Cl2.

Ordem de preferncia (prioridade) de descarga.

ction nion

1) Grupo B 1) nion

desoxigenados

2) H+ 2) OH

-

3) Famlia 1A 3) nion oxigenados

4) Famlia 2A 4) Flor

5) Famlia 3A

OBS: a eletrlise do hidrognio produz gs

hidrognio. A eletrlise da hidroxila produz

gua e oxignio gasoso. A descarga de um

ction produz o metal correspondente. A

descarga de um nion simples libera o prprio

nion.

O ato de recobrir uma superfcie de metal

com uma camada fina de outro metal

conhecido como galvanizao.

74

Clculos que envolvem a eletrlise

1 mol de eltrons corresponde a 6,02.1023

e-

Carga eltrica de um eltron igual a 1,6.10-19

C

1 eltrons 1,6.10-19C 6,02.10

23 eltrons X

X = (6,02.1023

)(1,6.10-19

C) = 96500C

O valor 96500C foi denominado

unidade faraday (F)

Uma das relaes fundamentais de eletricidade:

Q = i . t Q = carga Coulomb

i = intensidade da corrente (A) ampres

t = tempo segundos

Leis da eletroqumica: 1 e 2 Lei de Faraday

Michael Faraday (1791-1867) Formulou as

duas leis que regem a parte quantitativa dos

fenmenos ligados eletrlise. Essas leis

relacionam a quantidade de eletricidade que

percorre o sistema com a massa e o equivalente-

grama das substncias formadas nos eletrodos.

1 Lei : A massa ,m, de determinada substncia,

formada ou transformada pela eletrlise,

diretamente proporcional carga eltrica, Q, que

atravessa o sistema de um eletrodo a outro.

m = k.Q Deste modo, podemos escrever: m = k. i . t

2 Lei : A massa, m, de determinada substncia

formada ou transformada por eletrlise, na

passagem de uma carga eltrica, Q, entre os

eletrodos, diretamente proporcional ao

equivalente-grama, E, dessa substncia.

m = k. E K uma constante de proporcionalidade.

Equao Geral da Eletrlise

Como Q = i.t, Podemos escrever:

Equivalente eletroqumico: Massa da substncia

formada, liberada ou depositada num eletrodo,

quando numa eletrlise passa pela soluo uma

carga de 1 Coulomb.

m = e Q ou m = e i t

m = Q . E

96 500

m = i . t . E

96 500

=96 500

e E

Denomina-se radioatividade a atividade que certos tomos possuem em emitir radiaes

eletromagnticas e partculas de seus ncleos

instveis com o propsito de adquirir estabi-

lidade.

Radiaes nucleares naturais

Em 1896 o fsico Antoine Henri becquerel,

ao fazer pesquisa sobre os raios X, que havia

sido recentemente descoberto por Retgen,

descobriu a possibilidade de um elemento

qumico emitir radiaes naturalmente.

Maria Sklodowska Curie, jovem fsica

polonesa, ao pesquisar a radioatividade de um

minrio de urnio descobriu o polnio

elemento com maior capacidade de emitir

radiaes, ela e seu marido Pierre Curie

dedicaram sua vida ao estudo de tal fenmeno.

Ernest Rutherford realizou em 1903 um

experimento atravs no qual pode separar as

radiaes emitidas determinando a natureza

delas.

Material fluorescente

Chumbo material

radioativo

desviada para a placa negativa desviada para a placa positiva no ocorre desvio

Emisses Alfa ( ) Caractersticas: so partculas pesadas com

carga eltrica positiva constituda de 2 prtons

e de 2 nutrons (como o ncleo de um tomo

de Hlio.

Velocidade: de 3000 at 30 000 Km/s (5% da

velocidade da luz).

Poder de Ionizao: alto, a partcula alfa

captura 2 eltrons do meio ambiente, transfor-

mando-se em um tomo de hlio.

4

2 + 2e- 42He

Poder de penetrao: pequeno, so detidos por

uma folha de papel ou pela camada de clulas

mortas que reveste o corpo humano, podendo no

mximo causar queimaduras.

Emisses Beta ( -10 )

Caractersticas: partculas leves, com carga

eltrica negativa e massa desprezvel (seme-

lhante a eltrons).

Velocidade: varia de 100 000 Km/s at 290 000

Km/s (95% da velocidade da luz).

Poder de ionizao: mdio, como as partculas

beta possuem carga eltrica menor que a das

partculas alfa, a ionizao que provoca menor.

Poder de penetrao: mdio, so detidas por

uma chapa de chumbo de 2 mm, podem penetrar

at 2 cm do corpo humano e causar srios danos.

Emisses Gama ( )

Caractersticas: So radiaes eletromagnticas

semelhantes aos raios X. No possuem carga

eltrica e no possuem massa.

Velocidade: possuem velocidade igual da luz,

ou seja, aproximadamente 300 000 Km/s.

Poder de ionizao: pequeno, o poder de

ionizao depende quase que exclusivamente da

carga eltrica; por isso, a radiao gama

praticamente no forma ons.

Poder de penetrao: Alto, so detidas por

placas de chumbo de pelo menos 5 cm. So mais

penetrantes que os raios X. Atravessam o corpo

humano e causam danos irreparveis.

Leis da Radioatividade

A emisso de partculas do ncleo de um

tomo instvel, isto , o decaimento radioativo,

ocorre de acordo com algumas leis bsicas,

estabelecidas por Ernest Rutherford e pelo

fsico-qumico Frederick Soddy.

Quando um tomo de determinado elemento qumico emite uma partcula

42 ou uma

partcula 0

-1 ele se transforma em um tomo de outro elemento qumico.

Na radioatividade natural, a radiao 00 nunca emitida sozinha, mas sempre acom-

panhando a emisso de uma partcula 42 e

0-1 .

A intensidade da emisso de partculas pro-porcional quantidade de elemento radioativo

presente.

Soddy determinou exatamente o que ocorre com

um tomo que se desintegra emitindo partcula ou e elaborou as leis da radioatividade.

75

42

00

0-1

Primeira Lei de Soddy

Quando um tomo emite uma partcula

42

seu nmero atmico (Z) diminui de 2 unidades

e seu nmero de massa (A) diminui de 4

unidades.

ZXA 42 + Z - 2Y

A 4

Ex: 92U238

42 + 90Th234

Segunda Lei de Soddy

Quando um tomo emite uma partcula -1

0

seu nmero atmico (Z) aumenta de 1 unidade

e seu nmero de massa (A) permanece

constante.

ZQA -1

0 + Z + 1R

A

Ex: 55Cs137

-10

+ 56Ba137

Hiptese de Fermi

A partcula -1

0 emitida quando um

nutron instvel se desintegra convertendo-se

em um prton.

Ex: 0n1 1P

1 + -1

0 + 0

0 + 0

0

so eliminados do ncleo

O prton fica no ncleo e, como a massa do prton praticamente igual massa do

nutron, a massa total do ncleo atmico no

se altera.

A partcula -10 expulsa do ncleo com

radiao 00 e uma outra partcula chama