[Química][Memorex]

CINCIAS NATURAIS E SUAS TECNOLOGIAS

ENEM 2011

QUIMICA

SETOR I

Mdulo 1. Modelos atmicosJ. Dalton (1808)1. Esfera macia, indivisvel, indestrutvel

J. J. Thomson (1897)2. Esfera de massa positiva com cargas negativas incrus-

tadas

E. Rutherford (1911)3. Ncleo positivo com eltrons girando em rbitas circulares

Experincia de Rutherford

Material radioativo (Po)

Bloco de chumbo

Feixe de partculas Placa de Pb Lmina de

ouro (Au)

Chapa fotogrfica

ZnS

Modelo atmico clssico (1932)4.

N cleopr tons p

n utrons n

Eletrosfera el trons e

( )

( )

( )

{

Mdulo 2. Conceitos fundamentais (I)Nmero atmico (Z)1. Nmero de prtons

Nmero de massa (A)2. Nmero de prtons + nmero de nutrons

A = Z + n

Elemento qumico3. Conjunto de tomos com o mesmo nmero atmico (Z).

Notao geral de um tomo4.

ZA

ZAX ou X

tomo neutro (estado fundamental)5. Nmero de prtons = nmero de eltrons

Ction6. tomo que perdeu eltron

nion7. tomo que recebeu eltron

Espcies isoeletrnicas8. Mesmo nmero de eltrons

ZA

Z

X

X

ons

+

Enem e Vestibular Dose Dupla 01

Qumica

Mdulo 3. Conceitos fundamentais (II)Istopos1.

=

Z

A

n

Isbaros2. =

A

Z

n

Istonos3. =

n

Z

A

Mdulo 4. Modelo atmico de Rutherford-BohrMax Planck (1900): a energia no emitida de forma contnua ( quantum).N. Bohr (1913)

PostuladosEltrons giram em rbitas circulares ao redor do ncleo. Movendo-se em uma rbita estacionria, o eltron no emite nem absorve energia. Ao receber energia, o eltron pode saltar de uma rbita mais interna para uma mais externa. Ao retornar sua rbita

de origem, libera energia na forma de ondas eletromagnticas (fton).

e eNcleo

Recebe energia

Emiteenergia

Energia crescente

KL

MN

OP

Q

Ncleo

Mdulo 5. Modelo atmico atual (I)Sommerfeld (1916): subnveis de energia (nmero quntico secundrio ou azimutal, l): fornece a energia cintica

do eltron.L. de Broglie (1924): princpio da dualidade; onda-partcula do eltronW. Heinsemberg (1926): princpio da incertezaE. Schrdinger (1926): orbital (regio do espao ao redor do ncleo, onde h a maior probabilidade de se encontrar eltron.

Nmero quntico principal (n) nveis de energia

n 1 2 3 4 5 6 7

nvel K L M N O P Q

n mximo de e 2 8 18 32 32 18 2

Nmero quntico secundrio (l) subnveis de energia

l 0 1 2 3

subnvel s p d f

no mximo de e 2 6 10 14


Qumica

Mdulo 6. Modelo atmico atual (II)Distribuio eletrnica (Diagrama de Pauling)

2s2

3s2

1s2

4s2

5s2

6s2

7s2

2p6

3p6

4p6

5p6

6p6

3d10

4d10

5d10

4f14

5f14

6d10

Eltrons em subnveis (ordem crescente de energia)Camada de valncia: nvel mais afastado do ncleoDistribuio (configurao eletrnica) de tomos neutros

Mdulo 7. Distribuio eletrnica de onsCtions ou ons positivos1. So formados pela perda de eltrons de um tomo. Os

eltrons que so retirados devem pertencer ltima ca-mada ou camada de valncia do tomo.

A distribuio eletrnica deve ser feita inicialmente para o tomo e, a seguir, retirar os eltrons da camada de valncia.

Contrao na eletrosfera (ction)

11Na1+ : 1s2 2s2 2p6

nions ou ons negativos2. So formados quando um tomo ganha eltrons. Os el-

trons devem ser colocados na camada de valncia.A distribuio eletrnica deve ser feita inicialmente para o

tomo e, a seguir, colocar os eltrons na camada de valncia.Expanso na eletrosfera (nion)

9F1 : 1s2 2s2 2p6

Mdulo 8. Classificao peridica dos elementos

Por volta de 1869, Mendeleev, na Rssia, e Meyer, na Alemanha, em trabalhos independentes, criaram uma tabe-la peridica, dispondo os elementos em ordem crescente de massa atmica. Mendeleev estabelecia que as propriedades fsicas e qumicas dos elementos variavam periodicamente em funo de suas massas atmicas.

Em 1913, Moseley observou que as propriedades dos ele-mentos variavam periodicamente em funo de seu nmero atmico. Disps, ento, os elementos em ordem crescente de nmero atmico, formando, na horizontal, os perodos e,

na vertical, as famlias ou grupos, que renem os elemen-tos com propriedades qumicas semelhantes.

Famlias ou grupos (18 colunas verticais)Algumas famlias possuem nomes especiais:IA ou 1 Metais alcalinosIIA ou 2 Metais alcalinoterrososIIIA ou 13 Famlia do boroIVA ou 14 Famlia do carbonoVA ou 15 Famlia do nitrognio


Qumica

Mdulo 1. Propriedades da matria Propriedades gerais, funcionais e especficas

Matria, corpo e objeto1.

I. Propriedades gerais da matria

massa

extens o

impenetrabilidade

compressibilidade

elasticidad

ee

II. Propriedades fsicasIII. Propriedades qumicasIV. Propriedades organolpticasV. Propriedades especficas

Estados fsicos2. Slido (s), lquido (l) e gasoso (g)

S L G

TFs + l

TE l + g

T (temperatura)(presso constante)

Mudanas de estado fsico3.

Slido Lquido GsFuso Vaporizao

Solidificao Condensao(liquefao)

Sublimao

Ponto de fuso: temperatura constante na qual um slido se transforma em lquido.Ponto de ebulio: temperatura constante na qual um lquido se transforma em vapor.Densidade: a relao entre a massa de uma amostra de matria e o volume ocupado por ela.

Mdulo 2. Substncias e misturasSubstncia pura1. Espcie de matria que, para qualquer amostra analisada, possui os mesmos valores para PF e PE, densidade (PF e PE

ocorrem temperatura constante), fixada a presso.

Mistura2. Espcie de matria que apresenta variao na temperatura durante a fuso ou a ebulio.

Tipos de misturas3. Euttica: Tfuso constante; Tebul. varia.Azeotrpica: Tfuso varia, Tebul. constante.


Qumica

Mdulo 3. SistemasSistema homogneo1. visualmente uniforme em toda a sua extenso. Possui

uma nica fase (poro) qumica e fisicamente homognea.Pode ser:

substncia pura em um nico estado fsico;a) mistura homognea (soluo).b)

Sistema heterogneo2. No visualmente uniforme em toda a sua extenso.

Possui mais de uma fase. Pode ser:a) substncia pura em mais de um estado fsico;b) mistura heterognea.

Componente: cada substncia que participa da mistura.Fase: toda poro homognea, contnua ou no.Mistura de gases: sempre homognea.Granito: 3 fases (quartzo, feldspato e mica)

Transformao fsica 3. Altera a forma da matria sem alterar sua identidade

qumica.

Transformao qumica4. Altera a identidade qumica da substncia envolvida.Observao: para representar os elementos, surgem os

smbolos. Para representar molculas de um composto, surgem as

frmulas. Para representar reaes (transformaes qumi-cas), surgem as equaes.

Equao qumica: representao abreviada de uma re-ao qumica.

Mdulo 4. Separao de misturas heterogneas (I)Sifonao: S/L e L/LFlotao: S/SLevigao: S/SFiltrao comum: (S + L); (S + G)Filtrao a vcuo (suco): acelera uma filtrao comum.

Funil de Bchner

Slido separado

Bomba devcuo

Kitassato

Lquidoseparado

Mdulo 5. Separao de misturas heterogneas (II)Dissoluo fracionada: S/SSeparao magntica: S/SDecantao (sedimentao): (S + L) ; (S + G)Decantao (funil de bromo): (L + L)Centrifugao: acelera uma decantao

Lquido A

Lquido B

B


Qumica

Mdulo 6. Separao de misturas homogneasDestilao simples (S + L)

Balo dedestilao

Termmetro

Mistura(s + l)

Sada degua

Condensador

Entrada degua fria

Destilado

Destilao fracionada (L + L) (exceto mistura azeo-trpica)

Fuso fracionada (S + S) (exceto mistura euttica)Liquefao fracionada (G + G) (liquefao e destilao

fracionada)ExtraoTratamento de gua (cidades)

Floculao1) Decantao (sedimentao)2) Filtrao3) Clorao e fluoretao da gua tambm so 4)

importantes.

Mdulo 7. Constituio da matria e alotropia Teoria atmica de Dalton

(Explicao micro para observaes macro)Qualquer espcie de matria formada de tomos.a) tomos de um mesmo elemento so iguais em mas-b)

sa, tamanho e em todas as propriedades.tomos de elementos diferentes possuem proprieda-c)

des fsicas e qumicas diferentes.* (No leva em conta istopos.)Dalton: tomo (bola de bilhar), indivisvel.tomo elemento qumico (smbolo)Molcula substncia (frmula)

Substncia (espcie qumica): molculas quimicamen-te iguais:

Simples: tomos quimicamente iguais (1 elemento qumico).

Composta: tomos quimicamente diferentes (2 ou mais elementos qumicos).

Alotropia: substncias simples diferentes, formadas pelo mesmo elemento qumico (tomos quimicamente iguais).

Mistura: molculas quimicamente diferentes (duas ou mais substncias).

Mdulo 8. Balanceamento das equaes (mtodo das tentativas) Regra prtica para balanceamento

Raciocinar com o elemento que aparece apenas uma vez no primeiro e no segundo membro da equao.1) Preferir o elemento que possua ndices maiores.2) Transpor seus ndices de um membro para outro, usando-os como coeficientes.3) Prosseguir usando o mesmo raciocnio para os outros elementos.4)

Exemplo:

Al + O2 Al2O3m

m

m

1

Al + 3 O 2 2 Al2O 3 2

4 Al + 3 O2 2 Al 2 O3 3


Qumica

Tabela peridica1. Salvo algumas excees, elementos de uma mesma famlia possuem o mesmo nmero de eltrons na camada de valncia

(propriedades qumicas semelhantes).

Elementos representativos (famlias A)2. Possuem o eltron de maior energia nos subnveis s ou p. O nmero de eltrons na ltima camada indicado pelo n-

mero da famlia, para as famlias I A at VII A.

Mdulo 9 Distribuio eletrnica na tabela peridica (I)

Famlia No de eltrons na ltima camada Configurao

I A 1 ns1

II A 2 ns2

III A 3 ns2 np1

IV A 4 ns2 np2

V A 5 ns2 np3

VI A 6 ns2 np4

VII A 7 ns2 np5

Para os gases nobres, encontramos 8 eltrons na ltima camada (ns2 np6), exceo feita para o hlio, que possui apenas dois eltrons (1s2). O perodo indicado pela camada de valncia (n).

Mdulo 10 Distribuio eletrnica na tabela peridica (II)Elementos de transio simples 1.

ou externa (famlias B)Subnvel mais energtico: dNo de eltrons na ltima camada: 2

Grupo ou famlia: no de eltrons (C. V.) + no de el-trons do subnvel d (maior energia)

Ex Z = 21 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d1

Grupo III B ou 34 perodoo

O grupos VIII B correspondem aos grupos 8, 9 e 10.Os grupo I B e II B correspondem, respectivamente, aos

grupos 11 e 12.

Elementos de transio interna 2. (lantandeos e actindeos)

Subnvel mais energtico: fCV = 6s 2 subnvel mais energtico: 4f

Grupo III B ou 3 / 6o perodo / lantandeoCV = 7s 2 subnvel mais energtico: 5f

Grupo III B ou 3 / 7o perodo / actindeo

Mdulo 11 Distribuio eletrnica na tabela peridica (III)Subnveis na tabela peridica (maior energia)

s dp

s

f


Qumica

Mdulo 12 Propriedades peridicas (I)

Raio atmico1.

Famlia PerodoDe cima para baixo, aumentao nmero de camadas.Aumenta o raio atmico.

Da esquerda para a direita, o nmero de camadas omesmo. A carga nuclear aumenta. A atrao ncleo eltrons aumenta. Diminui o raio atmico.

Energia de ionizao, afinidade eletrnica e eletronegatividade2.

Raioatmicoaumenta

Energia de ionizao

E. I.aumenta

Afinidade eletrnica

A. E.aumenta

Eletronegatividade

Eletronegatividadeaumenta

1a Ei < 2a Ei < 3a Ei

Maior E. I.

Maior A. E.Maior eletronegatividade

Raioatmicodiminui

Y0(g) + e Y(g) + A.E.

X0(g) + Ei X+(g) + e

Raio inico: X > X+ e X < X

Ex Na > Na+ e F < F

Mdulo 13 Propriedades peridicas (II)

Cartermetlico

crescente

Carter nometlico

crescenteReatividade

Densidade

Os

P.F.P.E.

W

Volumeatmico

IA IIA


Qumica

Mdulo 14 Ligao inicaOcorrem ligaes qumicas entre tomos para que estes

busquem a estabilidade. Para explicar tal comportamento, utilizamos a Regra do Octeto (Lewis).

Regra do octeto1. Um tomo torna-se estvel quando apresenta 8 e na

camada de valncia, como os gases nobres.Exemplo

ObservaoAlguns tomos estabilizam-se com 2 eltrons, como o

caso do nobre He.

Ligao inica ou eletrovalente2. Ocorre quando um metal (doando eltron on po-

sitivo) liga-se a um no-metal, semimetal ou hidrognio (ganhando eltron on negativo).

Entre os ons formados, surge uma atrao de nature-za eletrosttica, provocando a ligao entre eles (ligao inica).

Compostos inicos no conduzem corrente eltrica no estado slido, porm o fazem no estado fundido ou em so-luo aquosa.

Mdulo 15 Ligao covalente normal

A ligao covalente normal:

N 8 e na CV = 4 pares estabilidade nobre

A Bliga-se a e livre de A liga-se aoe livre de B

A B

(no-metal)7 na CV

recebe 1 e

e paraficar com 8 e ou4 pares na CV.

(no-metal)7 na CV

recebe 1 e

e paraficar com 8 e ou4 pares na CV.

O par compartilhado

pelos 2 tomos.

par covalente

ligao covalente

Representao:

Ocorrncia: fazem ligaes covalentes ametais, semimetais e hidrognio.

A B

Frmulaeletrnica(Lewis)

A B

Frmula estrutural(cada par substitudo

por um trao.)

A B

Frmulamolecular

(1 molcula)

Mdulo 16 Ligao covalente coordenada ou dativa

Para que surja uma ligao covalente coordenada ou dativa, um dos tomos deve entrar com 2 eltrons sem fazer li-gaes (1 par de eltrons) para o compartilhamento e o outro tomo, com falta de um par de eltron (ser o beneficiado).

Exemplo:

2 covalnciasnormais

2 covalnciasnormais

1 dativa

1 covalnciadativa

O O O = Sou ouS O SO2

Veja, na tabela, o nmero de covalncias normais (eltrons livres) e o nmero de covalncias dativas (pares de eltrons na CV).


Qumica

Mdulo 17 Geometria molecularOs pares eletrnicos existentes ao redor do tomo central orientam a geometria da molcula.Quem determina a geometria da molcula a posio dos ncleos dos tomos que constituem a molcula.

Sequncia para determinao da geometria molecularMontar a frmula eletrnica da substncia, contando os pares de eltrons ao redor do ncleo central.Considere:

ligaes , =, a) , como um nico par de eltrons;os pares de eltrons ao redor do tomo central que no participaram das ligaes.b)

Os pares eletrnicos repelem-se entre si ao mximo (teoria da repulso dos pares eletrnicos da camada de valncia). Observe a tabela abaixo.

No de pares de e ao redor do tomo Orientao dos pares Nmeros de ncleos Geometria

2xx A xx(linear)

xx xx(3)

linear

3

(tringulo equiltero)

xx A

xx

xx x

x xx

xx

(3)

angular

xx x

x

x

(4)

xtriangular

4

(tetraedro)

xx A

xx

xx

xx

xx x

x

x

(3)

xx x

angular

xx x

x

x

(4)

xx x

piramidal

xx x

x

x

(5)

xx x tetradrica

Mdulo 18 Polaridade das ligaesEletronegatividade a fora de atrao exercida pelo tomo sobre os eltrons de ligao.

Fr

F

Elemento menoseletronegativo

Elemento maiseletronegativo

Ligao covalente polar: h diferena de eletronegati-vidade entre os tomos.

Ex.: d+HCld

F, O, N, Cl, Br, I, S, C, P, HEletronegatividade

Crescente

Ligao covalente apolar: no h diferena de eletro-negatividade entre os tomos.

Ex.: H H


Qumica

Mdulo 19 Polaridade das molculasCada ligao covalente polar ser substituda por um

vetor (vetor momento dipolar).

A direo do vetor ser a que passa pelos ncleos dos tomos ligados e o sentido ser o do polo p n.

Se a molcula possuir mais de dois tomos ligados, deve-se analisar o vetor momento dipolar resultante (

r). Se r = 0, a molcula apolar; se

r 0, a molcula po-lar.

Exemplo:

OD

D+ H H D+

Mr x 0Molcula polar

m

Mr 0

Molcula polar

m

O = C = O

Mdulo 20 Foras (interaes) intermoleculares

Van der Waals1. I. London (dipolo induzidodipolo induzido) Ocorre entre molculas apolares. H H ...... H HII. Dipolo-dipolo (dipolo permanentedipolo perma-

nente) Ocorre entre molculas polares. d+H Cld ...... d+ H Cld

Ligaes de hidrognio2. Ocorre entre molculas que possuem hidrognio ligado

diretamente a F, O, N.d+H Fd ...... d+ H Fd

Interaes on-dipolo3. Ocorre entre ons (dissolvidos) com uma molcula polar.

Na+ DOHD+

HD+

Mdulo 21 Pontos de fuso e de ebulio de substncias moleculares e solubilidade

A fuso ou a ebulio ocorrem com o rompimento das foras intermoleculares.

Quanto maior a intensidade dessas foras, mais difcil ser separ-las e maiores sero os pontos de fuso e de ebulio.

Apolar polar polar com lig de hidrog nioPF e PE crescentes

<

CResposta: O F2 apresenta menores pontos de fuso e de ebulio

que o I2.

Resposta: A = n-hexanoB = isopropanolC = n-octanoD = tetracloreto de carbonoBnecessariamenteoisopropanol,poismiscvelna

gua. Trata-se de um composto polar.Cnecessariamenteon-octano,poispossuiamaior

temperatura de ebulio, logo sofre menos evaporao.Aon-hexano,poispossuimenordensidadequea

gua.Dotetracloretodecarbono.

200

100

0

100

200

Tem

pera

tura

/ C

Massa molar / (g/mol)Cl2

F2

Br2

l2

100 200 300

Curva 1

Curva 2

Considerando-se as informaes contidas nesse grfico e outros conhecimentos sobre o assunto, correto afirmar que:

a temperatura de fuso das quatro substncias est in-a) dicada na curva 1.

as interaes intermoleculares, no Clb) 2, so dipolo per-manente dipolo permanente.

as interaes intermoleculares, no Fc) 2, so menos inten-sas que no I2.

o Brd) 2 se apresenta no estado fsico gasoso quando a temperatura de 25 C.

Usando conceitos de polaridade das molculas e a ta-bela de propriedades a seguir, identifique os compostos A, B, C e D.

SubstnciaTemperatura normal de

ebulio (C)

Densidade (g/mL)

tetracloreto de carbono

77 1,6

isopropanol 82 0,8

n-octano 126 0,70

n-hexano 69 0,66

(UFRJ modificado) As substncias puras tetracloreto de 2. carbono, n-octano, n-hexano e isopropanol encontram-se em frascos identificados apenas pelas letras A, B, C e D.

Para descobrir as substncias contidas nos frascos, fo-ram realizados dois experimentos:

No primeiro experimento, foi adicionada uma certa quantidade de gua nos frascos A e B, observando-se o comportamento a seguir.

H2O + B

(Miscibilidade)

AH2O

(Imiscibilidade)

Mdulo 23 Teoria de Arrhenius

Eletrlitos e no eletrlitos.Solues eletrolticas e no eletrolticas.Ionizao: formao de ons em uma soluo devido

reao das molculas de uma substncia dissolvida em gua.

HCl + H2O H3O+ + Cl

Dissociao: separao dos ons de um retculo cris-talino, quando ocorre dissoluo de um composto inico em gua.

NaCl s Na aq Cl aqH O( ) ( ) ( )2 ++

Grau de ionizao / dissociao

a = n mero de mol culas ionizadas dissociadasn mero de mol culas d

/iissolvidas

a prximo de zero eletrlito fracoa prximo de um eletrlito forte


Qumica

Mdulo 24 cidos: definio e classificao Definio de Arrhenius

cidotodasubstnciaque,emsoluoaquosa,seioniza-se, produzindo exclusivamente ction H3O

+ (ou H+).

HCl H aq Cl aq

ou

HCl H O H O aq Cl

H O2

2 3

+

+ +

+

+

( ) ( )

( ) (aaq)

ClassificaoQuanto presena de oxignio:I.

Hidrcidos (HCl, HI, HCN) Oxicidos (HClO3, HNO3, H2SO4)

Quanto ao nmero de hidrognios ionizveis:II. Monocidos Tricidos Dicidos Tetrcidos

Quanto ao nmero de elementos qumicos:III. Binrio Ternrio Quaternrio

Quanto volatilidade:IV. Volteis Fixos

Quanto fora:V. Fortes: a 50% Moderados: 5% < a < 50% Fracos: a 5%

Mdulo 25 cidos: frmula estrutural

Hidrcidos

SH H

H Cl

HCNH2SHCl

H C N

Oxicidos

HIO2I O H

O

HClOO

Cl H

H2CO3

O CO

O H

H

H3PO4O

H O P O H

O

H

O

*H3PO3

H P O H

O

H

H P O H

O

O*H3PO2

H2SO4

O S O H

O

O

H

Mdulo 26 Nomenclatura dos cidosHidrcidos: cidos no oxigenados (HxE)cido Nome de E + dricoHF cido fluordricoHCl cido clordrico

Oxicidos: cidos oxigenados (HxEOy)

Regra geral para elementos que 2. formam dois ou mais oxicidos

Per...icoHClO4

cido perclrico

...osoHClO2cido cloroso

Padro...ico

HClO3cidoclrico

+O OHipo... osoHClOcido hipocloroso

O


Qumica

Resposta: cido arsnicoa) cido nitrosob) HClOc) Hd) 2MnO4He) 2SO4

Resposta: Ha) 3PO2: cido hipofosforoso

HClO4: cido perclricocido hipobromoso: HBrOb)

cido perbrmico: HBrO4

Mdulo 27 Nomenclatura dos cidos: exercciosExerccios de Aplicao

D os nomes e/ou as frmulas dos respectivos cidos:1. Ha) 3AsO4HNOb) 2cido hipoclorosoc) cido mangnicod) cido ortossulfricoe)

Escreva:2. os nomes dos compostos cujas frmulas moleculares so a)

H3PO2 e HClO4;as frmulas moleculares do cido hipobromoso e do ci-b)

do perbrmico.

Mdulo 28 Ionizao dos cidosIonizao dos cidos (parcial e total)1.

H SO H aq HSO aq

HSO H aq

H O

H O

2 4 4

4

2

2

+

+

+( ) ( )

( ) ++

+

+

SO aqIoniza o em

etapas

H SO H SOH O

42

2 4 42 2

( )

22 }( )aq Ioniza ototal

Nomenclatura dos nions2.

cido nion

drico eto

oso ito

ico ato

Mdulo 29 Bases: defi nio e classifi caoDefi nio de Arrhenius1. Base toda substncia que, em soluo aquosa, disso-

cia-se, liberando exclusivamente o nion OH.

NaOH Na aq OH aqH O2 ++ ( ) ( )

Classifi cao2. Quanto ao nmero de hidroxilas2.1. Monobase

Dibase

Tribase

Tetrabase

Quanto fora2.2. Forte Fraca

Quanto solubilidade2.3. Solvel Pouco solvel Insolvel


Qumica

Mdulo 30 Bases: nomenclaturaFormulao das bases1.

B OHy y+ ( )

Nomenclatura2. Elemento: 1 s base

Hidr xido denome do elemento

Elemento: 2 bases

Hidr xido de Noxnome do elemento

algarismo romano( )

ou

Hidr xidoICO Nox maior

OSO Nox menornome do elemento

Indicadores cido-base

Indicadores cido-base

cido Base

Fenolftalena Incolor Vermelho

Tornassol Rseo Azul

Mdulo 31 Reao de neutralizao totalSais1. So compostos que podem ser formados a partir da rea-

o de um cido com uma base de Arrhenius. Exemplo:

H SO Ca OH CaSO H OSal

2 4 2 4 22+ +( )

Reao de salificao2. cido + Base Sal + gua HCl + NaOH NaCl + H2O H+ + OH H2O A reao de salificao pode ser total, do cido e da

base, ou, ento, parcial, de apenas um deles.

Reao de neutralizao 3. total do cido e da base

O sal formado a partir da reao de neutralizao to-tal do cido e da base denominado sal neutro ou nor-mal.

Exemplos:

1 1 1 1 2HCl KOH KCl H OSal normal

+ +

2 22 2 2HCl Ca OH CaCl H OSal normal

+ ( ) +

Nomenclatura do sal normal

deNome do nion Nome do c tion

Observao O nome do nion deriva do cido que d origem a ele.

cido nion

drico eto

oso ito

ico ato

Mdulo 32 Reao de neutralizao parcialSal cido ou hidrogenossal1. o sal formado a partir da reao de neutralizao par-

cial do cido e total da base.Exemplos: 1 1 1 12 4 4 2NaOH H SO NaHSO H O

Sal cido

+ +

NaHSO4 sulfato cido de sdio, hidrogenossulfato de sdio ou bissulfato de sdio.

1 1 1 13 4 2 4 2NaOH H PO NaH PO H O

Sal cido

+ +

NaH2PO4 fosfato dicido de sdio ou di-hidrogeno-

Sal bsico ou hidroxissal2. o sal formado a partir da reao de neutralizao par-

cial da base e total do cido.Exemplo:

1 1 1 12 2Ca OH HCl Ca OH Cl H OSal b sico

( ) + ( ) +

Ca(OH)Cl cloreto bsico de clcio ou hidroxicloreto de clcio.


Qumica

Mdulo 33 Formulao dos saisFrmula geral de um sal1.

( ) ( )C AC c tion

A nionx

yy

x

x

y+

+

Observao Quando x e y (como ndices) forem mltiplos, devero ser simplificados.Exemplos:

Exemplos: Cx+ Ay (Cx+)y (Ay)x Cy Ax Nome

Fe2+ SO42 ( ) ( )Fe SO2 2 4

22

+ FeSO4 Sulfato de ferro II (ferroso)

Fe3+ SO42 ( ) ( )Fe SO3 2 4

23

+ Fe2(SO4)3 Sulfato de ferro III (frrico)

Tabela de alguns dos principais ctions e nions

Ction Nome Ction Nome Ction Nome

Li+ Ltio Mg2+ Magnsio Fe2+ Ferro II (ferroso)

Na+ Sdio Ca2+ Clcio Fe3+ Ferro III (frrico)

K+ Potssio Ba2+ Brio Cu+ Cobre I (cuproso)

NH4+ Amnio Al3+ Alumnio Cu2+ Cobre II (cprico)

nion Nome nion Nome nion Nome

Cl Cloreto SO42 Sulfato HPO3

2 Fosfito

Br Brometo SO32 Sulfito H PO2 2

Hipofosfito

I Iodeto CO32 Carbonato NO3

Nitrato

S2 Sulfeto PO43 Fosfato NO2

NitritoSal hidratado o sal que se cristaliza com uma ou mais molculas de gua.CaCl2 2 H2O cloreto de clcio di-hidratado Na2SO4 10 H2O sulfato de sdio deca-hidratado

Resposta: a) Ag2S b) NH4HSO4 c) Au2(HPO3)3 d) Fe(ClO4)2 e) Al(PO3)3 Resposta:

Cu2CO3: carbonato de cobre I (cuproso)(NH4)2C2O4: oxalato de amnioFe(OH)3: hidrxido de ferro III (frrico)KHSO4: hidrogenossulfato de potssio; sulfato cido de

potssio ou bissulfato de potssioMg(NO3)2: nitrato de magnsioNa2S: sulfeto de sdioCuSO4 5 H2O: sulfato de cobre II (cprico) penta-hidratado.

Mdulo 34 Formulao dos sais: exercciosFaa as frmulas dos seguintes sais:1. sulfeto de prata;a) bissulfato de amnio;b) fosfito urico;c) perclorato ferroso;d) metafosfato de alumnio.e)

(UFF-RJ) Complete, corretamente, o quadro a seguir.2.

Frmula NomenclaturaCu2CO3(NH4)2C2O4Fe(OH)3KHSO4Mg(NO3)2Na2S

CuSO4 5 H2O


Qumica

Mdulo 35 Cotidiano de cidos, bases e saiscidos1.

HClSuco gstrico (nome comercial: cido muritico)

HF Reage com o vidro.

HCN Cmara de gs

H2S Cheiro de ovo podre

HNO3Fabricao de explosivos, fabricao do salitre

H2SO4 Bateria de automvel

H3PO4Indstria de alimentos, indstria de fertilizantes

H2CO3 Refrigerantes

CH3COOH Vinagre

Bases2.

NaOHNome comercial: soda custica, usada na fabricao do sabo

Ca(OH)2

Nome comercial: cal hidratada, cal extinta ou cal apagada, usada em caiao e na argamassa

Mg(OH)2 Anticido e laxante

NH4OHProduto de limpeza, indstria de fertilizantes

Sais3.

NaCl Conservao de carnes

NaI e KI Adicionado ao sal de cozinha

NaF Anticrie

NaNO3 Nome comercial: salitre, usado na fabricao de fertilizantes

KNO3 Fabricao da plvora negra

Na2CO3 Nome comercial: barrilha ou soda, usado na fabricao do vidro

NaHCO3 Anticido estomacal, fabricao do fermento, fabricao de extintor de incndio

CaCO3 Constitui o calcrio e o mrmore, fabricao do CaO, do vidro comum e do cimento Portland

CaSO4 Fabricao do giz

CaSO4 2 H2O Conhecido como gipsita, utilizada como gesso

MgSO4 Nome comercial: sal amargo, utilizado como laxante

Ca3(PO4)2 Produo do elemento fsforo, indstria de fertilizantes

Mdulo 36 Cotidiano de cidos, bases e sais: exercciosExerccios de Aplicao


Qumica

AResposta: HF: reage com o vidro.1.

NaClO :

gua sanitria

alvejante

desinfetante

2.

HNOfabrica o de

fabrica o do salitre3:

explosivos

3.

Ca(OH)4. 2 nome comercial: cal hidratada, cal extinta ou cal apagada, usada em caiao e na argamassa.

NaCl

conserva o de carnes

soro fisiol gico

fabrica o da so

:

dda c ustica

5.

(UFRGS-RS modificado) So apresentadas abaixo subs-1. tncias qumicas, na coluna 1, e uma possvel aplicao para cada uma delas, na coluna 2.

Coluna 1 Coluna 21. HF ( ) fabricao de explosivos, salitre2. NaClO ( ) usada em caiao e na argamassa3. HNO3 ( ) gua sanitria4. Ca(OH)2 ( ) conservao de alimentos 5. NaCl ( ) reage com vidroAssociando-se as substncias qumicas, na coluna 1,

com as aplicaes correspondentes, na coluna 2, a sequn-cia correta de preenchimento dos parnteses, de cima para baixo, :

3, 4, 2, 5, 1a) 2, 3, 1, 5, 4b) 3, 4, 1, 5, 2c) 2, 3, 4, 1, 5d) 3, 2, 1, 4, 5e)

Mdulo 37 xidos: nomenclatura e formulaoConceito1. xidos so compostos binrios, nos quais o oxignio o

elemento mais eletronegativo.

Exemplos:Fe2O3 xido de ferro III ou frricoFeO xido de ferro II ou ferroso

Quando o elemento forma dois ou mais xidos.3)

mono

di

tri

xido de

mono

di

tri

nome do ele

,... ,...

mmento

Exemplos:Fe2O3 trixido de diferroFeO monxido de (mono) ferro

Obs. Os perxidos so xidos que possuem o nion O 22

e so formados por elementos das famlias IA e IIA.

Exemplos:

Frmula Nome

H2O2 perxido de hidrognio

CaO2 perxido de clcio

K2O2 perxido de potssio

Frmula geral2.

E Ox x22+

Se x for mltiplo de 2, deveremos simplific-lo.ExemplosNa2O, CaO, Al2O3, CO2, SO2, Fe2O3Obs. OF2 no xido, pois o elemento flor mais eletro-

negativo que o oxignio. Seu nome fluoreto de oxignio.

Nomenclatura3. Quando o elemento forma apenas um xido.1)

xido de nome do elemento

Exemplo:Na2O xido de sdioCaO xido de clcioAl2O3 xido de alumnio

Quando o elemento forma dois xidos.2) xido de

nome do elemento Nox (em algarismo romano)

ou ICO maior Nox

OSO menor Nox


Qumica

Exemplos

SO H O H SO

SO NaOH Na SO H O3 2 2 4

3 2 4 22

+ + +

N O H O HNO

N O NaOH NaNO H O2 5 2 3

2 5 3 2

2

2 2

+ + +

Os xidos cidos, como so obtidos a partir dos cidos pela retirada de gua, so chamados de anidridos.

H SO

H OSO

2 4

2

3

cido sulfrico

Anidrido sulfrico

ou trixido dee enxofre

2 3

2

2 5

HNO

H ON O

cido ntrico

Anidrido ntrico

ou pentxido de ddinitrognio

xidos cidos so xidos moleculares.

Mdulo 38 xidos cidosxido cido + gua cidoxido cido + base sal + gua

xidos bsicos1. xido bsico + gua basexido bsico + cido sal + guaNa2O + H2O 2 NaOHNa2O + 2 HCl 2 NaCl + H2OSo formados por: metais alcalinos (IA) e alcalinoterrosos (IIA) metais com baixo Nox

xidos anfteros2. ZnO, Al2O3

Perxidos3. Na2O2 + 2 H2O 2 NaOH + H2O2Na2O2 + 2 HCl 2 NaCl + H2O2

xidos neutros4. CO, NO, N2O

Mdulo 39 xidos bsicos, anfteros, perxidos e neutros

Mdulo 40 Cotidiano de xidosCaO = cal viva ou cal virgem, usada na agricultura, em acidentes com caminhes de cido sulfrico. CO2 = refrigerante, efeito estufa, chuva cida em ambiente no poludo e ausncia de raios e relmpagos; em estado

slido, denominado gelo-seco. N2O = gs hilariante, anestsico.CO = poluente atmosfrico formado na queima incompleta de combustveis. NO2 = eliminado pelos escapamentos de veculos, responsvel pela chuva cida em ambientes poludos, formao de

oznio a baixa altitude. SO2 = eliminado pelas chamins das fbricas, responsvel pela chuva cida em ambientes poludos. H2O2 = em soluo aquosa, denominado de gua oxigenada.Fe3O4 = magnetita, pedra-m natural.Pb3O4 = zarco, pintura de fundo em estruturas metlicas.


Qumica

Mdulo 41 Classificao das reaes qumicasRepresentao grfica equao qumica

A B C D+ +Reagentes Produtos

Classificao

Sntese ou adio1. A + B + SExemplos: C + O2 CO2SO3 + H2O H2SO4

Anlise ou decomposio2. S A + B + Exemplos:CaCO3 CaO + CO2NH4OH NH3 + H2O

Deslocamento ou simples troca3. AB + C CB + Aou AB + C AC + BExemplos: H2SO4 + Zn ZnSO4 + H22 NaBr + Cl2 2 NaCl + Br2

Dupla-troca4. AB + CD CB + ADExemplo: AgNO3 + NaCl AgCl + NaNO3

Mdulos 42/43 Ocorrncia das reaes de deslocamento

O metal mais reativo desloca o metal menos reativo.

Srie de reatividade

Metais alcalinos

Metais comuns

Metais nobresBi, Cu, Hg, Ag, Pt, AuH

Metais alcalino-terrosos

A + BC AC + B

2 Na + ZnCl2 2 NaCl + ZnCa + 2 HCl CaCl2 + H2

No-metal mais reativo desloca no-metal menos reativo.

A + BC BA + C

Srie de reatividadeF > O > Cl > Br > I > S > CCl2 + Na2S 2 NaCl + SObs. Todas as reaes de deslocamento tambm so

de oxirreduo.

H

Reatividade

(Metais)(Ametai

s)

Mdulo 44 Ocorrncia das reaes de dupla-troca (I)1o caso (formao de precipitado)

As reaes de dupla-troca ocorrem quando um dos produtos insolvel ou menos solvel que os reagentes.Solubilidade:


Qumica

Sais Regra geral Excees

ClO NO CH COO3 3 3 ; ; Solveis

IA NH+ +; 4 Solveis

Cl; Br ; I Solveis Ag Pb Hg+ + +; ; 2 22

SO42 Solveis Ca2+; Sr2+; Ba2+; Pb2+

CO PO32

43 ; Insolveis IA NH+ +; 4

S2; OH Insolveis IA NH Ca Sr+ + + +; ; ; ; Ba2+42 2

Obs. Em geral, os sais de metais de transio so coloridos.

Ex.: NaCl(aq) + AgNO3(aq) AgCl s NaNO aq( ) ( )Insol vel

+ 3

Mdulo 45 Ocorrncia das reaes de dupla-troca (II)2o caso (formao de produto menos ionizvel)

As reaes de dupla-troca ocorrem quando h formao de um produto mais fraco (menor grau de ionizao/dis-sociao).

Ex.: H SO aq NaNO aq Na SO aq HNO aq2 4 2 2 4 22 2( ) ( ) ( ) ( )

cido forte c

+ +iido fraco

Ionizvel Inico

HCl aq NaOH aq Na( ) ( )+ CCl aq H O l( ) ( )Inico Molecular

+ 2

3o caso (formao de produto mais voltil)As reaes de dupla-troca ocorrem quando h formao

de um produto mais voltil que os reagentes.

Ex.: NaCl s H SO l Na SO s HCl g( ) + ( ) ( ) + ( )2 4 2 4 2cido fixo cido volt

iil

Gs

Na CO s H SO l Na SO s H O l CO g2 3 2 4 2 4 2 2( )+ ( ) ( ) + ( ) + ( )

Mdulo 46 Cintica qumica: introduoCintica qumica1. a parte da qumica que estuda a velocidade das rea-

es e os fatores que a influenciam.

Velocidade mdia2. a relao entre a quantidade consumida ou produzida

e o intervalo de tempo para que isso ocorra.

aA + bB cC

VV

a

V

b

V

cVm dia

rea o

m A m B m Cm( )

( ) ( ) ( )

= = = > 0

Obs. Normalmente, essas quantidades so expressas em mols, mas podem ser expressas em gramas, em litros, em mol/L etc.


Qumica

PV2D-09-62

Mdulo 47 Cintica qumica: condies de ocorrncia de reaes

Condies para ocorrer reao1. Afinidade qumica entre os reagentes. Contato entre os reagentes; choque entre duas par-

tculas.Orientao no choque.Energia de ativao (Ea): quantidade mnima de

energia que devemos fornecer aos reagentes para a reao comear.

Entalpia2. o contedo energtico de um sistema.Os reagentes apresentam um contedo energtico Hr e os

produtos, um contedo energtico Hp. A variao de ental-pia DH mede a energia liberada ou absorvida no processo.

DH = Hp Hr

Tipos de reao3.

Exotrmica (3.1. DH < 0)

Caminho da reao

H

Hp

Hr

Ea

Reag.

Prod.$H

Complexo ativado

Endotrmica (3.2. DH > 0)

Caminho da reao

H

Hp

Hr

Ea

Reag.

Prod.

$H

Complexo ativado

Relao da velocidade da reao com a energia de ativao4. Quanto menor a energia de ativao, maior a velocidade da reao e vice-versa.

Mdulo 48 Fatores que influem na velocidade das reaes (I)

Superfcie de contato1. Quanto maior a superfcie de contato entre os reagentes, maior a velocidade da reao.

Temperatura2. Aumentando a temperatura, aumenta a energia cintica das molculas, o que implica um maior nmero de choques

efetivos, aumentando a velocidade da reao.Regra de Vant Hoff: um acrscimo de 10 C na temperatura dobra a velocidade da reao.


Qumica

Mdulo 49 Fatores que influem na velocidade das reaes (II)

Concentrao de reagentes1. Quanto maior a concentrao de reagentes, maior a ve-

locidade de uma reao qumica.

Lei da velocidade (lei cintica)2. A velocidade de uma reao diretamente proporcio-

nal ao produto das concentraes dos reagentes, elevadas a seus respectivos coeficientes.

aA + bB cCV = k [A]a [B]b

Obs. [ ] = concentrao molar (mol/L)

Mecanismo de reaes3. Mecanismo de uma reao a srie de etapas que leva

os reagentes aos produtos.

Nesse mecanismo, h etapas lentas e rpidas. A etapa mais lenta a etapa determinante da velocidade.

A velocidade da reao global a velocidade da etapa mais lenta.

ExemploSeja a reao 2 A + 3 B A2B3, que se processa em duas

etapas:1a etapa: 2 A + B A2B (lenta)2a etapa: A2 B + 2 B A2B3 (rpida)A velocidade da reao dada pela expresso:V = k [A]2 [B]

Ordem de uma reao4. a soma dos expoentes a que esto elevadas as concen-

traes na lei experimental da velocidade.

Mdulo 50 Equilbrio qumico: conceito

Conceito de equilbrio1. Todo sistema que reage reversivelmente procura o equi-

lbrio espontaneamente.

Seja a reao: x A y B wC tDv

v+ +1

2

As concentraes de A e B vo diminuindo e, conse-quentemente, diminui a velocidade da reao direta V1. As concentraes dos produtos C e D vo aumentando e au-menta a velocidade da reao inversa V2.

Quando V1 = V2, dizemos que foi atingido o equilbrio.

Caractersticas do equilbrio2. A velocidade da reao direta V 1 igual velocidade

da reao inversa V2.O equilbrio dinmico, as reaes continuam ocor-

rendo.As concentraes de todas as substncias ficam cons-

tantes.As propriedades macroscpicas do sistema no mais

se alteram.A energia armazenada no sistema a menor possvel.O equilbrio existe, portanto, em um sistema fechado.

Mdulo 51: Constante de equilbrioUtilizando-se a concentrao molar dos participantes,

Kc dada pelo quociente: Kcprodutosreagentes

= [ ][ ]De sua expresso no participam substncias slidas, e

o seu valor varia com a temperatura.aA(g) + bB(g) cC(g) + dD(g)

KcC C

A B

c d

a b=[ ] [ ][ ] [ ]

Utilizando-se a presso parcial dos componentes gasosos

no equilbrio, Kp dada pelo quociente: Kpp

pprodutos

reagentes=

De sua expresso s participam substncias gasosas, e o seu valor tambm varia com a temperatura.

aA(g) + bB(g) cC(g) + dD(g)

KppC pD

pA pB

c d

a b=[ ] [ ][ ] [ ]

Relao entre Kp e KcKp = Kc (R T)Dn


Qumica

Mdulo 52 Deslocamento de equilbrioDeslocar um equilbrio significa, por meio de um fator externo, fazer uma das duas reaes ser favorecida, tornando

V1 V2.

Princpio de Le Chatelier1. Quando se aplica uma fora externa num sistema em equilbrio, este tende a reajustar-se no sentido de fugir ao

dessa fora.

Fatores que deslocam um equilbrio2. Concentrao2.1.

Quando aumentamos a concentrao de uma substncia num sistema em equilbrio, deslocamos o equilbrio para o lado oposto em que se encontra a substncia.

Temperatura2.2. Um aumento da temperatura no sistema desloca o equi-

lbrio no sentido da reao endotrmica.

Presso2.3. Um aumento de presso no sistema gasoso desloca o equil-

brio no sentido da reao que ocorre com contrao de volume.

Efeito catalisador2.4. O catalisador no desloca equilbrio; ele altera o tempo

em que o equilbrio atingido.

Mdulo 53 Equilbrio inico um caso de equilbrio que envolve ons.HCN + H2O H3O

+ + CN

Constante de ionizao (Ki)1.

K[H O ] [CN ][HCN] [H O]

K [H O][H O ] [CN ]

[HCN]

K

3

2

2

Ki

3

=

=

+

+

ii[H O ] [CN ]

[HCN]3=

+

Generalizando, para eletrlitos fracos e em soluo di-luda, temos:

Kiprodutos reagentes

= [ ][ ] , menos [H2O] = constanteKi pode ser chamado de:Ka constante de ionizao do cido ouKb constante de dissociao da base

Grau de ionizao (2. )

= n de mols ionizados ou dissociados n total de mols diss

o

o oolvidos

ObservaesI. e Ki aumentam com a temperatura.II. Quanto maior for o Ki, mais forte ser o cido ou

a base.III. Para um policido, a ionizao gradativa.

H1) 2 S H+ + HS K1 = 1,0 107 HS2) H+ + S2 K2 = 1,3 1013

Lei da diluio de Ostwald3. uma lei que relaciona o grau de ionizao com a con-

centrao molar da soluo.

Kin

V=

2

1( ) ou

A

A

2Ki

1M

(Lei da diluio de Ostwald)Observao Quanto mais diluda for a soluo, maior

ser o grau de ionizao.

Efeito do on comum4. a aplicao do princpio de Le Chatelier para equil-

brios inicos.

A gua pura ioniza-se segundo a equao:H2O + H2O H3O

+ + OH

ou, simplesmente,

H2O H+ + OH

Produto inico da gua:

KiH OH

H OKi H O H OHcons te

= = +

+ [ ] [ ][ ]

[ ] [ ] [ ]tan2

2

Kw = [H+] [OH] produto inico da gua

Verifica-se, experimentalmente, que, para cada 1 litro de gua (55,5 mols de gua), temperatura de 25 C, ape-nas 107 mols de gua ionizam, produzindo 107 mols de H+ e tambm de OH. Portanto:

Kw = [H+] [OH]Kw = 107 107 Kw = 1014 (a 25 C)

gua pura(ou solues neutras)

[H+] = [OH] = 107

solues cidas [H+] > 107 e [OH] < 107

solues bsicas [H+] < 107 e [OH] > 107


Qumica

Mdulo 55 pH e pOHO conceito de pH e pOH foi criado para expressar, de

maneira mais conveniente, o carter cido ou bsico de uma soluo.

Por definio:

pH = log[H+] Potencial hidrogeninico da soluo

pOH = log[OH] Potencial hidroxilinico da soluo

A partir da expresso:[H+] [OH] = 1014

temos: pH + pOH = 14

gua pura (ou solues neutras) pH = pOH = 7

solues cidas pH < 7 e pOH > 7

solues bsicas pH > 7 e pOH < 7

Mdulo 56 Hidrlise salina (I) Hidrlise de sais

a reao entre o sal e a gua, produzindo o cido e a base correspondentes.

sal + gua cido + base

1o) Hidrlise de um sal de cido forte e base fracaNH4Cl + H2O HCl + NH4OH

NH4+ + Cl + H2O H

+ + Cl + NH4OH

NH+4 + H2O H+ + NH4OH pH < 7

2o) Hidrlise de um sal de cido fraco e base forte

KCN + H2O HCN + KOH

K+ + CN + H2O HCN + K+ + OH

CN + H2O HCN + OH pH > 7

3o) Hidrlise de um sal de cido e base, ambos fracos.

NH4CN + H2O HCN + NH4OH

NH+4 + CN + H2O HCN + NH4OH

Se o cido e a base forem igualmente fracos, pH = 7

4) Sal de cido e base, ambos fortes, no h hidrlise.

Mdulo 57 Hidrlise salina (II)Grau de hidrlise1.

= n de mols hidrolisadosn inicial de mols

Constante de hidrlise2.

Kh=[Produtos][Reagente]

ObservaesConsiderar sempre a equao inica de hidrlise.1) Admitindo a [H2) 2O] @ cte, ela no participa da

expresso de Kh.

Relaes entre a constante de hidrlise 3. e a constante do cido ou base fraca

Sal de cido forte e base fracaa) B+ + H2O H

+ + BOH

Kh=H ] [BOH]

[B Kh=

[H BOH] [OH[OH

+

+

+[]

] [ ][ ] ]

+ B

Kh=[H ] [OH ][B ] [OH ]

[BOH]

Kh=KwKb

+

+

em que: Kw = produto inico da gua (1014 a 25 C)Kb = constante de ionizao da base fraca

Sal de cido fraco e base forteb)

Kh=KwKa

Sal de cido e base, ambos fracosc)

Kh=Kw

Ka Kb


Qumica

Mdulo 57 Hidrlise salina (II)Grau de hidrlise1.

= n de mols hidrolisadosn inicial de mols

Constante de hidrlise2.

Kh=[Produtos][Reagente]

ObservaesConsiderar sempre a equao inica de hidrlise.1) Admitindo a [H2) 2O] @ cte, ela no participa da

expresso de Kh.

Relaes entre a constante de hidrlise 3. e a constante do cido ou base fraca

Sal de cido forte e base fracaa) B+ + H2O H

+ + BOH

Kh=H ] [BOH]

[B Kh=

[H BOH] [OH[OH

+

+

+[]

] [ ][ ] ]

+ B

Kh=[H ] [OH ][B ] [OH ]

[BOH]

Kh=KwKb

+

+

em que: Kw = produto inico da gua (1014 a 25 C)Kb = constante de ionizao da base fraca

Sal de cido fraco e base forteb)

Kh=KwKa

Sal de cido e base, ambos fracosc)

Kh=Kw

Ka Kb

Mdulo 58 Produto de solubilidade

defi nido para solues saturadas de uma substncia muito pouco solvel em gua.

A+(aq) AB em soluo

AB slido

B(aq)

Verifi ca-se que ocorre equilbrio da dissoluo do sal AB em gua.

AB(s) A+(aq) + B(aq)

KB A

AB=

+[ ] [ ][ ]

como [AB] = constante. Dessa forma, temos:

K [AB] = [B] [A+] PS = [B] [A+] Generalizando para um eletrlito qualquer BxAy, te-

mos:BxAy xBy+ + yAx

PS = [By+]x [Ax-]y

ObservaesQuanto menor for o valor do PS, menos solvel ser a)

a substncia, desde que os ons presentes na soluo en-contrem-se em uma mesma proporo. Caso o fato no seja observado, o menos solvel ser o de menor solubilidade.

O PS varia com a temperatura.b) Ocorrncia de precipitao

A+(aq)

B

[A+] [B] < KPS: soluo no saturada.[A+] [B] = KPS: soluo saturada.[A+] [B] > KPS: soluo supersaturada. Como so

instveis, ocorre a precipitao da quantidade que exce-der o PS.


Qumica

CINCIAS NATURAIS E SUAS TECNOLOGIAS

ENEM 2011

QUIMICA

SETOR II

Mdulo 1. Propriedades da matria Propriedades gerais, funcionais e especficas

Matria, corpo e objeto1.

I. Propriedades gerais da matria

massa

extens o

impenetrabilidade

compressibilidade

elasticidad

ee

II. Propriedades fsicasIII. Propriedades qumicasIV. Propriedades organolpticasV. Propriedades especficas

Estados fsicos2. Slido (s), lquido (l) e gasoso (g)

S L G

TFs + l

TE l + g

T (temperatura)(presso constante)

Mudanas de estado fsico3.

Slido Lquido GsFuso Vaporizao

Solidificao Condensao(liquefao)

Sublimao

Ponto de fuso: temperatura constante na qual um slido se transforma em lquido.Ponto de ebulio: temperatura constante na qual um lquido se transforma em vapor.Densidade: a relao entre a massa de uma amostra de matria e o volume ocupado por ela.

Mdulo 2. Substncias e misturasSubstncia pura1. Espcie de matria que, para qualquer amostra analisada, possui os mesmos valores para PF e PE, densidade (PF e PE

ocorrem temperatura constante), fixada a presso.

Mistura2. Espcie de matria que apresenta variao na temperatura durante a fuso ou a ebulio.

Tipos de misturas3. Euttica: Tfuso constante; Tebul. varia.Azeotrpica: Tfuso varia, Tebul. constante.


Qumica

Mdulo 3. SistemasSistema homogneo1. visualmente uniforme em toda a sua extenso. Possui

uma nica fase (poro) qumica e fisicamente homognea.Pode ser:

substncia pura em um nico estado fsico;a) mistura homognea (soluo).b)

Sistema heterogneo2. No visualmente uniforme em toda a sua extenso.

Possui mais de uma fase. Pode ser:a) substncia pura em mais de um estado fsico;b) mistura heterognea.

Componente: cada substncia que participa da mistura.Fase: toda poro homognea, contnua ou no.Mistura de gases: sempre homognea.Granito: 3 fases (quartzo, feldspato e mica)

Transformao fsica 3. Altera a forma da matria sem alterar sua identidade

qumica.

Transformao qumica4. Altera a identidade qumica da substncia envolvida.Observao: para representar os elementos, surgem os

smbolos. Para representar molculas de um composto, surgem as

frmulas. Para representar reaes (transformaes qumi-cas), surgem as equaes.

Equao qumica: representao abreviada de uma re-ao qumica.

Mdulo 4. Separao de misturas heterogneas (I)Sifonao: S/L e L/LFlotao: S/SLevigao: S/SFiltrao comum: (S + L); (S + G)Filtrao a vcuo (suco): acelera uma filtrao comum.

Funil de Bchner

Slido separado

Bomba devcuo

Kitassato

Lquidoseparado

Mdulo 5. Separao de misturas heterogneas (II)Dissoluo fracionada: S/SSeparao magntica: S/SDecantao (sedimentao): (S + L) ; (S + G)Decantao (funil de bromo): (L + L)Centrifugao: acelera uma decantao

Lquido A

Lquido B

B


Qumica

Mdulo 6. Separao de misturas homogneasDestilao simples (S + L)

Balo dedestilao

Termmetro

Mistura(s + l)

Sada degua

Condensador

Entrada degua fria

Destilado

Destilao fracionada (L + L) (exceto mistura azeo-trpica)

Fuso fracionada (S + S) (exceto mistura euttica)Liquefao fracionada (G + G) (liquefao e destilao

fracionada)ExtraoTratamento de gua (cidades)

Floculao1) Decantao (sedimentao)2) Filtrao3) Clorao e fluoretao da gua tambm so 4)

importantes.

Mdulo 7. Constituio da matria e alotropia Teoria atmica de Dalton

(Explicao micro para observaes macro)Qualquer espcie de matria formada de tomos.a) tomos de um mesmo elemento so iguais em mas-b)

sa, tamanho e em todas as propriedades.tomos de elementos diferentes possuem proprieda-c)

des fsicas e qumicas diferentes.* (No leva em conta istopos.)Dalton: tomo (bola de bilhar), indivisvel.tomo elemento qumico (smbolo)Molcula substncia (frmula)

Substncia (espcie qumica): molculas quimicamen-te iguais:

Simples: tomos quimicamente iguais (1 elemento qumico).

Composta: tomos quimicamente diferentes (2 ou mais elementos qumicos).

Alotropia: substncias simples diferentes, formadas pelo mesmo elemento qumico (tomos quimicamente iguais).

Mistura: molculas quimicamente diferentes (duas ou mais substncias).

Mdulo 8. Balanceamento das equaes (mtodo das tentativas) Regra prtica para balanceamento

Raciocinar com o elemento que aparece apenas uma vez no primeiro e no segundo membro da equao.1) Preferir o elemento que possua ndices maiores.2) Transpor seus ndices de um membro para outro, usando-os como coeficientes.3) Prosseguir usando o mesmo raciocnio para os outros elementos.4)

Exemplo:

Al + O2 Al2O3m

m

m

1

Al + 3 O 2 2 Al2O 3 2

4 Al + 3 O2 2 Al 2 O3 3


Qumica

Mdulo 9 Massa atmicaMassa atmica = massa de 1 tomo1.

Na determinao de massas atmicas (valores relati-vos) o padro escolhido foi 12C.

Ao 12C foi atribuda a massa igual a 12.000 unidades (12,000 )

Assim, a unidade de massa atmica (1 ) vale 112

da

massa do C 1112

=

12C

Massa atmica um nmero que indica quantas ve-zes a massa de um determinado tomo maior que 1

12 da

massa do 12C (1 )

Massa atmica de 1 elemento2. a mdia ponderada das massas atmicas dos seus is-

topos.

Interpretao3. o nmero que indica quantas vezes um tomo de um

elemento qumico , em mdia, mais pesado que 112

da massa do 12C.

Mdulo 10 Mol e massa molecularMassa molecular = massa de uma molcula1.

Unidade de massa molecular tambm 112

da massa do 12C.

Massa molecular o nmero que indica quantas ve-zes a masa de uma determinada molcula maior que 1

12da massa do 12C.Massa atmica = 1 tomo (expressa em )Massa molecular = 1 molcula (expressa em )A massa molecular calculada somando-se as massas

atmica dos tomos constituintes da molcula.Observao: para os compostos inicos, deve ser usada

a expresso massa-frmula.

Mol2. a quantidade de matria que contm tantas unidades

elementares quantos so os tomos contidos em 0,012 kg (12 g) de 12C.

Em 12 g de 12C existem 6,02 1023 tomos, portanto:

1 mol = 6,02 1023 entidades

Concluindo, podemos dizer:Constante de Avogadro = 6,02 10 23 = 1 mol1 mol de tomos = constante de Avogrado de tomos

= 6,02 10 23 tomos1 mol de molculas = constante de Avogadro de mol-

culas = 6,02 1023 molculas.1 mol de ons = constante de Avogadro de

ons = 6,02 1023 ons

Mdulo 11 Massa molartomos1. MA = 1 tomo ()

MA g tomos massa molarmol

( ) = =6 02 10231

,

Massa molar a massa, em gramas, de 1 mol de to-mos.

Molculas2. Massa molecular (MM) = a massa de 1 molcula

em ()Massa molar (M)g = massa em gramas de 1 mol de

molculas

ons3. Massa-on = a massa de 1 on em ()ons: so tomos ou grupo de tomos com carga eltrica.Massa molar = a massa, em gramas, de 1 mol de ons

Frmulas4. Massa-frmula = a massa de 1 frmula em ()Massa molar = a massa, em gramas, de 1 mol de fr-

mulasObs.: nmero de mols = quantidade de matriaEsquema-geral: (molculas)

1 mol (MM)g ~ 6 1023

(molculas) (molculas)


Qumica

DResposta: 250 mL de gua de coco contm:20 mg de clcio = 2 102 g de clcio40 g de clcio l 6,0 1023 tomos

2 102 g l xx = 3,0 1020 tomos de clcio

23 mg de sdio = 23 103 g de sdio23 g de sdio l 6,0 1023 tomos

23 103 g l xx = 6,0 1020 tomos

156 mg de potssio = 1,56 101 g de potssio39 g potssio l 6,0 1023 tomos1,56 101 g l x

x = 24 1020 tomos

20

21

20 20 20

3310 tomos3,310 tomos

Total de tomos = 3,010 + 6,010 + 2410 a

20 (04 + 16)Resposta: 01. Incorreto. 1 mol NO2 l 3 6 1023 tomos 3,5 mols NO2 l x x = 6,3 1024 tomos

1 mol N2O5 l 7 6 1023 tomos 1,5 mol N2O5l y y = 6,3 1024 tomos

02. Incorreto. 23 g Na l 6 1023 tomos 100 g Na l x x = 2,6 1024 tomos

7 g Li l 6 1023 tomos 50 g Li l y y = 4,3 1024 tomos

04. Correto.08. Incorreto. 1 molcula de H2O tem massa igual a 18 1 mol H2O l 18g l 6 1023 molculas x l 1 molcula x = 3 1023g16. Correto.

Mdulo 12 Massa molar: exerccios (I)Exerccios de Aplicao

Em 250 mL de gua de coco, h 20 mg de clcio, 23 mg 1. de sdio e 156 mg de potssio, alm de outras qumicas. A soma do nmero de tomos de clcio, sdio e potssio existente nesse volume de gua :

3,3 10a) 24 tomos.2,6 10b) 22 tomos.1,5 10c) 21 tomos.3,3 10d) 21 tomos.4,0 10e) 23 tomos.

(UFMS) Analise as proposies a seguir e assinale a(s) 2. correta(s).

Dados: massas molares (g/mol): Na = 23; Li = 7; C = 12; H = 1; O = 1601. 3,5 mols de NO2 contm maior nmero de tomos que 1,5 mol de N2O5.02. 100 g de Na contm maior nmero de tomos que 50 g de Li.04. 1 mol de molculas de H2O tem massa inferior a 1 mol de molculas de CO2.08. 1 molcula de gua tem massa igual a 18 g.16. 1,2 1023 molculas de C6H12O6 pesam 36 g.

Some os nmeros dos itens corretos.

Mdulo 13 Massa molar: exerccios (II)Exerccios de Aplicao

(Mackenzie-SP) O nmero total de tomos existentes 1. em 180 g de cido etanico (CH3 COOH) :

Dados:Massas molares (g/mol): C = 12; O = 16; H = 1Constante de Avogadro = 6,0 1023

3,6 10a) 244,8 10b) 241,44 10c) 25

2,88 10d) 251,08 10e) 26

(UEM-PR) Uma gota de mercrio esfrica de raio igual a 2. 0,5 mm contm, aproximadamente:

Dados: densidade do mercrio = 13.600 kg/m3; p 3,146,02 10a) 23 tomos de mercrio.6,02 10b) 21 tomos de mercrio.2,1 10c) 19 tomos de mercrio.2,1 10d) 19 mols de tomos de mercrio.7,7 10e) 23 tomos de mercrio.


Qumica

Mdulo 14 Transformaes gasosas (I)

Gs real Gs perfeitoPT

Noh atraoou repulso

entremolculas.

Volumeprpriodasmolculas 0

Choques elsticos

i

ii

Variveis de estado (gs)1. P (presso): P = 1 atm = 760 mmHg = 760 torrT(temperatura) :

"absoluta"

T(K) = T(C) + 273

(termodinmica)

V(volume): Vgs Vrecipiente (difuso)

V = 1 L = 1dm3 = 1.000 mL1 mL = 1cm3

1m3 = 1.000 L

Transformaes (quantidade matria 2. de gs constante)mgs = constante

P V = constante; lei de Boyle-Mariotte

P

V

P e V so grandezas inversamente proporcionais.

Mdulo 15 Transformaes gasosas (II)Isobrica (P = const.)

VT K( )

= constante; lei de Charles Gay-Lussac

V

T(K)

V e T(K) so grandezasdiretamente proporcionais.

Isomtrica (isocrica) : V = const.

PT K( )

= constante; lei de Charles Gay-Lussac

P

T(K)

P e T(K) so grandezasdiretamente proporcionais.

Mdulo 16 Equao geral dos gasesRelaciona as trs varives de estado (P, V e T), considerando massa fixa de gs.

P Vconstante

T

=

1 1 2 2

1 2

P V P VT T

=

Transformao isotrmica P V constante

VTransformao isobrica constante

TP

Transformao isocrica constanteT

=

=

=


Qumica

Mdulo 17 Lei de Avogadro e volume molarLei ou princpio de Avogadro1.

Volumes iguais de gases diferentes, nas mesmas condies de presso e temperatura, encerram o mesmo nmero de molculas.

Volume molar2. o volume ocupado por 1 mol de molculas.O volume molar para gases nas CNTP (1 atm, 0 C) 22,4 L.

CNTP1 mol gs 22,4 L

1mol molculas ( ) 23 gs (CNTP) 22,4 LMM 6 10 molculasg

P V = n R TP (presso)V (volume)

T (temperatura termodinmica absoluta)

n = n de mols de molculas (quantidade de matria)

nmM

m massa g

M massa molar g mol=

==

( )

( / )

R = constante universal dos gases 0 082 62 3, ,atm Lmol K

mmHg Lmol K

=

Mdulo 18 Equao de ClapeyronEquao de estado (Clapeyron): relaciona presso, volume e temperatura de um gs ideal com a quantidade de ma-

tria (n).


Qumica

DResposta: P1 V1 = n1 R T1 4 V1 = 0,20 R 300P2 V2 = n2 R T2 1 V1 = n2 R 3004

10 20 300

3004 0 20

0 05

1

1 22

2

=

=

=

V

VR

n Rn

n mol

,,

, (Permanece nno frasco)

Gs expelido = 0,20 0,05 = 0,15 mol

EResposta: P1 V1 = n1 R T1 1,4 103 = n1 R 300P2 V2 = n2 R T2 1 103 = n2 R 3001 4 10

1 10

300

300 1 4

3

31

22

1,,

=

=n R

n Rn

n

Clculo de n1 n16 31 4 10 10

8 31 300=

,

, n1 = 0,56 mol

Clculo de n2 n20 561 4

= ,,

n2 = 0,40 mol

n que escapa = n1 n2 = 0,56 0,40 = 0,16 molNmero de molculas que escapam = 0,16 6 1023

1 1023 molculas

Mdulo 19 Equao de Clapeyron: exercciosExerccios de Aplicao

(Unisa-SP) Um recipiente, submetido presso de 4 atm 1. e temperatura de 27 C, contm 0,20 mol de CO2. Esse re-cipiente foi aberto ao nvel do mar temperatura de 300 K. Pode-se concluir que a quantidade em mols de gs expelido do reservatrio foi:

0,20a) 0,17b) 0,03c)

0,15d) 0,05e)

(UEL-PR) Um manmetro, adaptado vlvula de um cilin-2. dro de extintor de incndio de volume interno 1 103 m3, acu-sava 1,4 MPa (megapascal) para o gs propelente nele contido (N2) a 27 C. Aps acionado, a presso caiu para 1,0 MPa, aps o equilbrio trmico ter sido novamente atingindo a 27 C. O nmero de molculas de N2 que escaparam do extintor com o acionamento foi da ordem de:

Dados: R = 8,31 Pa mK mol

3

1 MPa = 106 Pa1 10a) 191 10b) 201 10c) 21

1 10d) 221 10e) 23

Mdulo 20 Densidades dos gasesDensidade absoluta (d)1. o quociente entre a massa e o volume.

md qualquer estado fsico

VM

d gs nas CNTP22,4 L

P Md gs em qualquer condio de T e P

R T

Densidade relativa2. Corresponde relao entre as densidades absolutas de

dois gases, quando medidos nas mesmas condies de tem-peratura e presso.

dd

MM

ou dMM

A

B

A

BA B

A

B= =,

Massa molecular (mdia) do ar atmosfrico: @ 28,9 mdgs, ar < 1 (gs sobe)dgs, ar > 1 (gs desce)


Qumica

Mdulo 21 Misturas gasosasEquao geral1. P V

TP V

TP V

TA A

A

B B

Bmistura

+ + = ...

Equao de Clapeyron2. P V = Sn R TSn = nA + nB + ...

Mdulo 22 Misturas gasosas: presso parcialPresso parcial (p)

a presso que seria exercida pelo gs se ele ocupasse sozinho os mesmos volume e temperatura da mistura.

Gs A:

( )( )

( )

A A A

A A A AA

A A A

p V n R T p presso parcial gs A

P V p V nx frao molar do gs A

T T p x P nP presso total mistura

= =

= = = =

Obs.: xA = frao molar (gases) = % em volume (mols) Lei de Dalton: pA + pB + ... = P

Mdulo 23 Leis ponderaisAs leis ponderais (massa)

Lei de Lavoisier: lei da conservao das massas 1. Numa reao qumica, a massa total do sistema reagente numericamente igual massa total do sistema produto.* Experimentalmente: sistema fechado (quando houver envolvimento de gases no experimento)

Lei de Proust: 2. lei das propores constantes1a experincia

hidr. hidr.

oxig. gua.

hidrognio oxignio gua

2 g 16g 18g

m m1;

m 8 m

+

+

=19

=

2a experincia

hidr. hidr.

oxig. gua.

hidrognio oxignio gua

4g 32g 36g

m m1 1;

m 8 m 9

+

+

= =

Numa reao qumica, a proporo entre as massas das substncias participantes sempre constante.Consequncia da lei de Proust: clculo estequiomtrico (clculo por meio do qual possvel prever as quantidades

desconhecidas de reagentes ou produtos em uma reao qumica) e composio centesimal.

Mdulo 24 Frmula percentualFrmula percentual (composio centesimal)

Indica a porcentagem em massa de cada elemento qumico em uma substncia.


Qumica

Mdulo 25 Frmulas mnima e molecular

Frmula mnima ou emprica (F1. mn)Indica a menor proporo, expressa em nmeros in-

teiros, de tomos ou mols de tomos de uma determinada substncia.

Frmula molecular ou bruta (F.M.)2. Indica quais e quantos tomos de cada elemento for-

mam uma ou um mol de molculas de uma determinada substncia.

Por exemplo:F.M. = (fmn)n

Mdulo 26 Estequiometria (I)

Estequiometria (interpretao)1. Dados: H = 1u, N = 14u

( ) ( ) ( )2 2 3Equao : 1 N g 3 H g 2 NH gQuantidade

1 molde matria

+

3mols

( )

2mols

Massa g : 1 28g

3 2g

( )2 17g

Volume CNTP : 1 22,4 L

3 22,4 L

23

2 22,4 l

Nmero de1 6 10

molculas

233 6 10 232 6 10

Resoluo de exerccios (sugesto)2. Equao qumica balanceada1) Proporo molar (coeficientes)2) Dado e pedido (x)3) Regra de trs (lei de Proust), para determinar o que 4)

foi pedido (x).

Tipos de clculos estequiomtricos3. Relao quantidade de mols quantidade em molsa) Relao entre quantidade em mols e massab) Relao entre massa e massac)

Mdulo 27 Estequiometria (II)Tipos de clculos estequiomtricos

Relao entre:massa volumenmero de molculas massanmero de molculas molsnmero de molculas volume

Mdulo 28 Estequiometria (III)Reaes sucessivas

Trabalhar com a equao global (soma das parciais). O importante que a quantidade de produto formado em uma equao parcial deve ser consumida na equao posterior (sucessiva).


Qumica

Mdulo 29 Estequiometria (IV)Lei volumtrica: lei de Gay-Lussac1. Quando reagentes e produtos de uma reao qumica

forem gasosos e estiverem todos nas mesmas condies de presso e temperatura, os volumes sero proporcionais aos coeficientes das respectivas substncias participantes da re

-

ao, segundo a proporo expressa em nmeros inteiros.ExemploTodos os reagentes e os produtos abaixo so gasosos e

esto na mesma temperatura e presso.

2 H2(g) + 1 O2(g) 2 H2O(g)

2 volumes de

hidrognio

1 volume de

oxignio

2 volumes de gua

2 L 1 L 2 L100 cm3 50 cm3 100 cm3

300 mL 150 mL 300 mL

Proporo em volume 2 : 1 : 2 =

Proporo em volume 2 : 1 : 2

Problemas envolvendo quantidades 2. em excesso de um dos reagentes

Sempre que o enunciado do problema fornecer quan-tidades de todos os reagentes, desconfie, pois, provavel-mente, deve haver algum reagente em excesso (fora de proporo).

O excesso uma quantidade de reagente que no par-ticipa da reao. Ele sobra aps terminada a reao. Para os clculos, considere a quantidade que reage.

O reagente que no est em excesso chamado de rea-gente-limite ou limitante.

Mdulo 30 Estequiometria (V)Reagentes contendo impurezas1. Grau, teor ou % de pureza de uma amostra a porcenta-

gem da parte pura existente na amostra. a massa que vai reagir no problema de clculo estequiomtrico. As impure-zas normalmente no participam dos problemas.

NaOHImpuro

80% purezamtotal = 200 g

No frasco acima, a massa total da amostra (pureza + impureza) de 200 g.

Rendimento de uma reao qumica2. Teoricamente, todas as reaes qumicas apresentam um

rendimento de 100%, mas, na prtica, muito pouco prov-vel que isto acontea, porque podem ocorrer reaes parale-las, consumindo reagentes, ou perdas de produtos, quando so removidos dos recipientes onde houve a reao.

Quando o rendimento da reao no 100%, a quanti-dade de produto obtida menor que a quantidade terica de produto.

Ex.: aA + bBa mols b mols r s c mols r s d mols

cC + dD

r = rendimento da reao

q = quantidade

r

q realrq terica

total

% pureza = 80% existem 160g de NaOH puro

na amostra ( a massa que vai reagir)m 200 g

% impureza = 20% existem 40 g de impurezas na amostra(no reagem,ou seja, no participam do problema)

m m


Qumica

CResposta: Pelo grfico, observamos que a perda mxima de 1,1 g.

Essa massa corresponde ao CO2(g) formado na reao do bicarbonato com o vinagre (cido actico).

NaHCO CO g H O l Na aqH3 2 2+

( ) + ( ) + ( )+84 g ________ 44 g x ________ 1,1 gx = 2,1 g NaHCO3

3 g ________ 100%2,1 g ________ yy = 70%

Mdulo 31 Estequiometria: exercciosExerccios de Aplicao

(Fuvest-SP) Os comprimidos de um certo anticido efer-1. vescente contm cido acetilsaliclico, cido ctrico e de-terminada quantidade de bicarbonato de sdio, que no totalmente consumida pelos outros componentes, quando o comprimido dissolvido em gua.

Para determinar a porcentagem em massa do bicarbo-nato de sdio (NaHCO3) nesses comprimidos, foram prepa-radas 7 solues de vinagre, com mesmo volume, porm de concentraes crescentes. Em um primeiro experimento, determinou-se a massa de um certo volume de gua e de um comprimido do anticido. A seguir, adicionou-se o com-primido gua, agitou-se e, aps cessar a liberao de gs, fez-se nova pesagem. Procedimento anlogo foi repetido para cada uma das 7 solues. Os resultados desses 8 expe-rimentos esto no grfico.

Concentrao da soluo de vinagre0,7

0,8

0,9

1,0

1,1

1,2

Per

da d

e m

assa

/ g

Dados:Massa do comprimento = 3,0 gMassas molares (g/mol): dixido de carbono = 44 bicarbonato de sdio = 84Vinagre = soluo aquosa diluda de cido actico

30a) 55b) 70c)

85d) 90e)

Considerando desprezvel a solubilidade do gs na gua e nas solues utilizadas, a porcentagem em massa de bi-carbonato de sdio nos comprimidos de anticido , apro-ximadamente, de:

Mdulo 32 SoluesDisperses1. So classificadas quanto ao tamanho mdio das part-

culas dispersas.

O mdio(disperso)

Partculas dispersas

Coloides Suspenses

100 nm1 nm(109m)

0Solues(misturas

homogneas)

Soluo2. Mistura homognea formada por dois ou mais compo-

nentes.Componentes de uma soluo: soluto e solventeSoluto: ndice 1 (m1 = massa do soluto; n1 = quantidade

em mols do soluto)Solvente: ndice 2 (m2 = massa do solvente)Soluo: sem ndice (V = volume da soluo)

Classificao das solues quanto 3. proporo entre soluto e solvente

Diluda Concentrada

Classificao das solues quanto 4. ao estado de agregao

Solues slidas Solues lquidas Solues gasosas

Classificao das solues quanto 5. conduo de eletricidade

Inicas Moleculares


Qumica

Mdulo 33 Solues: solubilidadeSolubilidade ou coeficiente de solubilidade

Solubilidade ou coeficiente de solubilidade de um so-luto A, em solvente (H2O), a quantidade de A que se en-contra totalmente dissolvida numa quantidade padro do solvente, a uma dada temperatura (soluo saturada). Pode ser expressa em gramas de soluto/100 g de solvente ou gra-mas de soluto/1.000 g de solvente.

Quanto saturao, as solues podem ser:insaturadas; saturadas; supersaturadas (instveis).

Observaes A maioria das dissolues endotrmica (absorve ca-1.

lor), ou seja, a solubilidade aumenta com o aumento da temperatura.

A solubilidade de gases em lquidos (gua) diminui 2. medida que se eleva a temperatura e diretamente pro-porcional presso parcial do gs sobre o lquido (lei de Henry).

Mdulo 34 Solues: curvas de solubilidadeCurvas de solubilidade1. So diagramas que mostram a variao dos coeficientes de solubilidade das substncias em funo da temperatura.

x (Dissoluo endotrmica)

y (Dissoluo exotrmica)

CS

T T

Se:T = T CS(x) = CS(y)T < T CS(y) > CS(x)T > T CS(x) > CS(y)Obs.:Para gases dissolvidos em lquido, o coeficiente de solubilidade tambm depende da presso.

Classificao das solues2.

T

A

B

C

CS

T

x Na temperatura T, temos solues:B (estvel): saturadaC (estvel): insaturadaA (instvel): supersaturada


Qumica

Mdulo 35 Concentrao de solues (I)Notaes:ndice 1: solutondice 2: solventesem ndice: soluom: massaV: volume

Concentrao comum (C)1.

C=mV

unidades: g/L, kg/L, mg/L, g/mL etc.1

Ttulo (2. )

Ttulo

em massa:

em volume:

em = m1m( )e

(% em massa do soluto)

ev = V1V (% em volume do soluto)

Densidade (d)3. Tambm chamada de massa especfica (para substncias)

d=mV

; ;dmV

dmV1

1

12

2

2= =

Unidades: g/L, g/mL; kg/L etc.

Mdulo 36 Concentrao de solues (II)Concentrao em mol/L ou concentrao molar1. Concentrao em mol/L (M) o quociente entre a quantidade em mols de

soluto (n1) e o volume da soluo em litros (V).

Concentrao molar para solues inicas2.

M = nV L

m

M V L1 1

1( ) ( )=

Mdulo 37 Concentrao de solues (III)Relao entre as expresses de concentrao1. Relao: C = e d* = M M1 C = concentrao comum (g/L) e = ttulo em massa: 0 < e < 1 d* = densidade da soluo (g/L) M = concentrao molar (mol/L) M1 = massa molar do soluto (g/mol)Caso a densidade aparea em g/mL (g/cm3), comum utilizarmos a equao: C = M M1 = 1.000 d e

ppm (partes por milho)2.

11

1 000 00011

1ppmmg

mgmgkg

mg L solu es aquosas= = . .

/ ( )

Mdulo 38 DiluioDiluir: acrescentar mais solvente1.

VH2O

incio (i) final (f)

Vf Vi + VH2O

q (quantidade): qi (soluto) = qf (soluto)

m1(i) = m1(f) \ (C V)i = (C V)f; (e m)i = (e m)fn1(i) = n1(f) \ (M V)i = (M V)f

Concentrar: evaporar solvente2.

VH2O

incio (i) final (f)

Vf Vi + VH2O

m1(i) = m1(f) \ (C V)i = (C V)f; (e m)i = (e m)fn1(i) = n1(f) \ (M V)i = (M V)f


Qumica

Mdulo 39 Mistura de solues de mesmo solutoMistura de solues (sem reao qumica)

incio:

+

II final: f

q (quantidade): qi (soluto) + qi (soluto) = qf (soluto)

(C V)i + (C V)i = (C V)f(e m)i + (e m)i = (e m)f(M V)i + (M V)i = (M V)f

Vfinal Vi + Vi

Mdulo 40 TitulaoTitulometria1. a determinao da concentrao de uma soluo des-

conhecida (soluo-problema), a partir de uma substncia cuja concentrao conhecida (soluo-padro).

5 m

L

20C

1

2

45

46

47

48

49

50

3

4

Bureta Pipeta(volume fixo)Pipeta

graduada

Medir volume (exatido)

500ml

400

300

200

100

100908070605040302010

200

150

100

50100 mL

Balovolumtrico

Erlenmeyer Provetaou cilindrograduado

Bquer

Esquema de uma titulao

20C

Bureta comsoluo-padro

Erlenmeyer comsoluo-problemae indicador

A titulometria baseia-se em trs mtodos principais:neutralizao: acidimetria e alcalimetria;a) precipitao: argentometria;b) oxidorreduo: iodometria (com amido) e perman-c)

ganometria.Indicadores: substncias que mudam de cor numa dosa-

gem (titulao), para indicar o final da reao.

Mistura de solues (reao qumica)2. Estabelecer a seguinte sequncia:

observar a reao que ocorre quando se misturam a) as solues;

montar a equao balanceada da reao ocorrida;b) proceder resoluo utilizando o clculo estequio-c)

mtrico;calcular a quantidade de matria (nd) o de mols) utili-

zando as expresses a seguir:


Qumica

Mdulo 41 Termoqumica

Termoqumica1. Estuda as trocas de calor em processos.

H

H

= = ==entalpia; R reagente(s) e P produto(s)

varia o de entD aalpia calor trocado final inicial

= ==

( )

( ) ( )

P cte

H H HP R

D

Processo endotrmico2. (absorve calor)

R + calor

R

R

P calor

P $H 0 (Hf Hi)

Pincio final

ou

ou R

P

$H 0

H f

Hi

HDiagrama

Processo exotrmico3. (libera calor)

R

P$H 0

Hf

Hi

HDiagramaP + calor

R calor

R

P

P $H 0 (Hf Hi)

Rou

ou

Mdulo 42 Fatores que alteram o DHA variao de entalpia (DH) depende de vrios fatores:

quantidade de reagentes e produtos;a) estado fsico de reagentes e produtos;b) variedade alotrpica;c) temperatura e presso;d) existncia ou no de soluo aquosa etc.e)

Mdulo 43 DH de formao e combustoEntalpia (calor) de formao1. a variao de entalpia na formao de 1 mol de uma

substncia, a partir de seus constituintes elementares no estado-padro (25 C, 1 atm).

Obs. Constituinte elementar: substncia simples na forma alotrpica mais estvel (menos enrgica).

Exemplo:

Elemento Constituinte elementar H formao

C C (grafite) zero

H H2(g) zero

O O2(g) zero

S S8(rmbico) zero

Todo constituinte elementar (25 C, 1 atm) possui en-talpia de formao zero, pois formaramos 1 mol da subs-tncia a partir dela mesma.

Exemplo:

2 Cgrafite + 3 H2(g) + 1/2 O2(g) 1 C2H6O(l) DH = 277,8 kJ/mol = Hformao do etanol

Clculo do 2. DH de uma reaoDH = H Hforma o Final

Produtosforma o Inicial

Reagente( ) ( )

( )

ss( )

Entalpia (calor) de combusto3. a variao de entalpia na combusto completa de 1

mol da substncia (25 C, 1 atm).Exemplo:

1 C2H6O(l) + 3 O2(g) 2 CO2(g) + 3 H2O(l) DH = 326,5 kcal/mol = Hcombusto do etanol


Qumica

Energia de ligao1. a variao de entalpia (25 C, 1 atm), na ruptura de

1 mol de ligaes covalentes (estado gasoso), que produz tomos no estado gasoso.

A energia de ligao sempre positiva (DH > 0), pois a quebra de ligaes um processo endotrmico.

Exemplo: H 2H H = +104 kcal2H H

g gg

( ) ( ) ( )

D

A energia de ligao (HH) +104 kcal.

Obs. Para formar ligaes covalentes (estado gasoso) a partir de tomos gasosos, devemos ter DH < 0, pois a for-mao de ligaes um processo exotrmico.

2 H g H g H = 104 kcal2H H g

( ) ( ) ( )

D

Clculo do 2. DH (equao qumica)

DH = ( E ligao)Quebrar ligaes dos reagentes gasosos.

p

+ ( E ligao)Formar ligaes dos produtos gasosos.

n

Mdulo 44 Energia de ligao

Mdulo 45 Lei de HessLei de Hess (estados inicial e final)

A quantidade de calor (absorvida ou liberada) em uma reao qumica depende exclusivamente dos estados inicial e final da reao, independentemente se a reao ocorrer em uma ou em vrias etapas.

Exemplo:

R

P

$H1

$H2

$H1

$H$H = $H1 + $H2$H2

H(kcal)

X

R

R

X

X

P

P

Podemos calcular a variao da entalpia (DH) de um processo de trs maneiras:

1 casoDada a entalpia de formao das substncias envolvidas:DH = H forma o

finalprodutos

( )

H forma oinicial

reagentes

( )

2 casoDadas as energias de ligao (substncias gasosas):

D

D D

H E liga o

H

E liga oformar

H

= +

> E0oxid(Y) ou E

0red(Y+) > E0red(X+)

Fluxo de ePelo fi o de X para Y

Processo espontneo

polo n para polo p

X Y

nodo (oxidao)Polo (eletrodo X)

Ctodo (reduo)Polo p (eletrodo Y)

Ponte salinaManter a neutralidade dos polos da pilha fornecendo

ctions para o ctodo e nions para o nodo.

Notao simplifi cada da pilha

X / X+ // Y+ / Y


Qumica

Mdulo 49 Pilhas (II)Potencial1. Oxidao: mede a tendncia de perder e (redutor).Reduo: mede a tendncia de ganhar e (oxidante).Observao Potencial-padro de hidrognio:2 H+(aq) + 2e H2(g) E

0 = zero (25 C, 1 atm, 1 mol/L)

Clculo do potencial da pilha (ddp)2. DE0 = ddp da pilha = E E> 0: pilha processo espontneo).

Durante o funcionamento3. Ctodo: diminui a concentrao dos ons em soluo.nodo: aumenta a concentrao dos ons em soluo.

Mdulo 50 Espontaneidade das reaes de oxirreduoPara a reao ocorrer espontaneamente, necessrio que o elemento (on) que se oxida possua maior potencial de

oxidao, e que o elemento (on) que se reduz possua maior potencial de reduo.

DE0 = (E0oxid. + E0red.) > 0

Observao Se DE0 < 0, a reao no espontnea.

Mdulo 51 Eletrlise gneaEletroqumica1. Estuda a interconverso.

Reao qumica(redox)

Energiaeltrica

Pilha (espontnea)

Eletrlise (forada por um gerador c.c.)

Eletrlise2. a decomposio de uma substncia pela corrente el-

trica.Observao:A substncia que conduz a eletricidade (eletrlito) de-

compe-se, da o nome eletrlise.O eletrlito pode ser um composto inico fundido ou

em soluo aquosa ou um composto molecular que se ionize quando em soluo aquosa (cidos).

Mdulo 52 Eletrlise em soluo aquosaEletrlise (soluo aquosa)1. CA C aq A aq

H O H aq OH aq

H O2

2

+ +

+

+ ( ) ( )

( ) ( )

e e

Ctodo nodo

Ocorrer uma competio entre os ctions (C+ e H+) e entre os nions (A e OH) para se descarregarem no cto-do e no nodo, respectivamente.

Prioridade de descarga (crescente)2.

C tions(Redu o)

IA+, llA2+, Al3+ Demais ctions

H+

2 2 20

H aq e H g

C xe C sx

+

+ +

+

( ) ( )

( )

nions (oxidao):

OH

No oxigenadosnions oxigenados

e F

212

2

12

2 2

2

OH aq H O l O g e

A A A xex

+ +

+

( ) ( ) ( )


Qumica

Mdulo 53 Estequiometria da eletrliseCarga eltrica (Q)

Q = 1 faraday (F) = carga de 1 mol de e = 96.500 coulombs (C)

Corrente eltrica (i)

i AQ C

t s( ) = ( )( )

Eletrlise em srie (1 gerador de corrente contnua para duas ou mais cubas)

Cuba 1 Cuba 2

Carga(Q) Q

(C) (s) (A)cuba 1 cuba 2 =

=

Q

Q t i

Mdulo 54 Presso mxima de vapor

Presso (mxima) de vapor (P1. V)

(V)

(l)

Pressode vapor

Lquido

Temperatura (T) Temperatura (T)

A presso mxima de vapor de um lquido a presso exercida pelos vapores do lquido (temperatura T) quando est em equilbrio com a fase lquida.

A presso (mxima) de vapor depende somente:da natureza do lquido (substncia);a) da temperatura.b)


Qumica

Gra camente

Pv(2)

Pv

Pv(1)

T (C)T'

lcool etlico gua

(2)

(1)

1: (menos vol til)

2: (mais vol til)

Quanto maior a presso (mxima) de vapor, mais voltil a substncia.

Temperatura de ebulio2. Um lquido entra em ebulio quando sua presso (mxi-

ma) de vapor se iguala com a presso atmosfrica do local.

1 atm

Pv

T 100 C

H2O

T (ebulio) normal

Umidade relativa do ar3. a presso parcial do vapor da gua em relao presso

(mxima) de vapor da gua na temperatura considerada.

Diagrama de fases4. As curvas de presso de vapor do lquido e do slido em

um diagrama (PV temperatura)

Cu

rva de

ebuli

o

Curva

de

sublima

o

Presso de vapor

Temperatura

S

V

L

T

Cur

va d

eso

lidifi

ca

o

T = ponto triplo (Coexistem os trs estados fsicos.)

Mdulo 55 Propriedades coligativasPropriedades coligativas: dependem exclusivamente da concentrao de partculas de um soluto (no voltil). A adio de um soluto no voltil a um solvente acarreta tonoscopia: abaixamento da presso (mxima) de vapor.

t (C)t

p'

p

PvaporSolvente puro

Soluo

$P Efeito tonoscpico

O efeito coligativo em solues inicas maior que em solues moleculares, pois nas dissociaes inicas ou ionizao, aumenta a concentrao de partculas de soluto dissolvido.

Exemplo:

1 mol C H O 1 mol de part culas

1 mol NaCl

6 12 6

glicose

1L( )

(( ) ( ) + ( )+ 1L2 mols de part culas

Na aq Cl aq


Qumica

Mdulo 56 Ebulioscopia e crioscopiaEbulioscopia: aumento na temperatura de incio de ebulioCrioscopia: abaixamento da temperatura de incio de solidificao (congelao)

Pv = 1 atm

S

L

T (C)Tc TeTc Te

P(mx.) Vapor Solvente (puro): + voltil (Pv)

Soluo: voltil (Pv)

Solvente puro: Pv, Te, TcSoluo: P T Tv e c

, ,Temos: P P T T T Tv v e e c c

;< > > H ligado a C 2o > H ligado a C 1o

Ordem decrescente de substituio

C

Br

H

CH3H3C H2C CH3 Br H3CBr HBr

Luz

(principal produto)

Um dos alcanos mais importantes o metano, o qual conhecido como gs dos pntanos, porque se forma pela fermentao anaerbica da celulose submersa na gua. Fe-nmeno semelhante ocorre nos digestores anaerbicos, em uso na zona rural (fermentao de fezes de gado, ricas em celulose semidigerida).

(C6H10O5)( (n H2O 3n CH4 3n CO2cat.

Reaes 2. Halogenao Nitrao Sulfonao

Mdulo 16 Substituio em aromticos (I)

Substituio eletroflica

CI CI

CIAICI3 HCI

Halogenao

CH3 CI

CH3AICI3 HCI

Alquilao (Friedel-Crafts)

HO NO2

NO2H2SO4 H2O

Nitrao

CI

OCH3C

AICI3

OCH3C

HCI

Acilao (Friedel-Crafts)

HO SO3H

SO3H

H2O

Sulfonao

Mdulo 17 Substituio em aromticos (II)Reao de substituio com 1.

radicais dirigentesPrincipais radicais dirigentes (orientam-se numa se-

gunda substituio).

Orto/para NH2;

Meta NO2; SO3H; ;CO

OHC N

CH3; CI; Br; I

Clorao do nitrobenzeno2.

AICI3

NO2 NO2

Meta-cloro-nitrobenzeno

CICI HCICI

Clorao do clorobenzeno3.

AICI3

CI

CICI

CI

HCICI

CI

CIMistura de orto e para-diclorobenzeno

HCI


Qumica

Mdulo 18. Adio em alcenos e alcadienos

Alcenos (olefinas)1.

H2C H2CCH2 CH2CI CI

CI2

Reaes com halogenidretos (HX = HCl, HBr, HI, HF): pela regra de Markovnikov, o hidrognio adiciona-se ao carbono mais hidrogenado.

H3C CH2 HXCH H3C CH CH3X

Alcadienos (diolefinas)2.

acumulados conjugados

H2C C CH2 H2C CH CH CH2

isolados

H2C CH CH CH2CH2

Alcadienos conjugados reagem com 1 mol de reagente. Sofrem adio 1,4.

CH BrCH CH2 BrH2C

CH CH2CHH2C

BrBr

Mdulo 19. Adio em alcinosHalogenidretos1.

H C H Cl ClH C

H

C

CI

CI

C

CI

CH3+ HCH3 CH3H3C+C

Parcial Total

Hidratao2.

H H+

+ H C

H

C

OH

H C

H

H

CO

HHH C H OHC

Etanal

Tautomeria

H OH

H C C

O

H OH H C CCH3 CH3+ CH3 CH3CH+

Propanona

Acetileno produz aldedo por hidratao.

Qualquer alcino diferente do acetileno produz cetona por hidratao.

Mdulo 20 Adio e substituio em ciclanosReaes de adio (hidrogenao)1.

H260

H3CNi CH2 CH3 Reao de adio

90H2 H3C

Ni200 C CH2 CH2 Reao de adioCH3

108 H2 H3CNi

300 C CH2 CH2 Reaode adio

CH2 CH3

H2 XNi$


Qumica

Teoria das tenses de Bayer2. ngulo de estabilidade total 10928

Teoria de Sachse e Mohr3. Os tomos do ciclo-hexano no so coplanares.I. Apresentam forma de barco e forma de cadeira.II. Apresentam reao de substituio.III.

Conformao em cadeira Conformao em barco

CI2

CI

+ HCI

Relao de estabilidade entre os ciclanos4.

Aumento da estabilidadeDiminuio da reatividade

Mdulo 21 Reaes de eliminaoDesidratao de lcoois1. A desidratao (eliminao de gua) de um lcool pode

conduzir a alceno ou ter, dependendo das condies de reao:

Tercirio > Secundrio > PrimrioA desidratao intramolecular de um lcool conduz a)

formao de um alceno. Exemplos:

H2C H2C CH2 + H2OCH2H2SO4170 C

Etanol

EtenoH OH

H3C CH3 H3C CH3 + H2OC C C CH2SO4$

2-metil-2-butanol metil-2-butenoCH3 H CH3 H

OH H

A desidratao intermolecular de um lcool conduz b) formao de um ter.

Exemplos:

H3C C CH3 + H2OCH2 O CH2 H2

H2SO4140 C

EtanolEtoxietanoter dietlicoter sulfrico

H OH

Desidratao de cidos carboxlicos2.

CH3 C + CH3 CH3C C

O O

O C CH3 + H2OO

OH

O

HO

cido etanoico(cido actico)

Anidrido etanoico(anidrido actico)


Qumica

Mdulo 22 Reaes de oxidao (I)Ozonlise1. Os alcenos adicionam oznio formando ozonetos que,

por reao com gua (hidrlise), produzem aldedos e/ou cetonas.

R C C R

H R

+ O3 + H2OZn

R CO

H+ R C O

R

+ H2O2

Aldedo Cetona

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