Sebenta Geral de Quimica I [Susana Barreiros UNL]

1www.dq.fct.unl.pt/cadeiras/quimica1

QuQumica I Amica I A

Informaes Gerais 2004/2005

0,5 hP

4 hT/TPCarga Horria

5,5ECTS

1Semestre

1Ano

Seco de Qumica-Fsica e InorgnicaGrupo responsvel

Teresa Avils e Eurico CabritaRegentes

Mtodo de avaliao/Organizao da cadeira


A avaliao feita por exame final. No h exames orais. Todos os alunos inscritos podem apresentar-se a examefinal. S podem apresentar-se a um dos dois exames de poca normal. Todos osalunos que no obtiveram nota positiva na poca normal podem ir ao exame da pocade recurso.

requerida a obteno da frequncia cadeira, o que obriga realizao de 3 trabalhos prticos laboratoriais que o aluno pode escolher entre os 4 trabalhosprticos laboratoriais oferecidos. Os alunos so aconselhados a fazer as 4 prticas, mas s 3 so realmente necessrias para obteno de frequncia na cadeira.Se, por qualquer razo, o aluno no puder realizar 3 prticas de Qumica I, ter queobter frequncia na cadeira no ano seguinte. Por uma questo de prudncia, recomenda-se que os alunos no programem ir s s 3 ltimas prticas j que, se por exemploadoecerem e tiverem que faltar a uma delas, no obtm frequncia.

Mtodo de avaliao/Organizao da cadeira

www.dq.fct.unl.pt/cadeiras/quimica1

Contactos

Teresa Avilsemail: [email protected].: 21-2948300 ext. 10950 / directo 21-2948359Gabinete 409

Eurico Cabritaemail: [email protected].: 21-2948300 ext. 10988 / directo 21-2948358Gabinete 303

Apoio Tcnico:Idalina MartinsConceio Lustel.: 212948300 ext.10912Lab. 417


Programa 2004/2005

Programa das aulas Prticas

Turnos mpares* comeam as aulas prticas na semana de 18 de Outubro.Turnos pares* comeam as aulas prticas na semana de 25 de Outubro.

*Estes turnos so definidos pelos Serv. Planeamento

Substituies:Dia 1 de Novembro aula prtica passa para dia 13 de Dezembro.Dias 1 e 8 de Dezembro aulas prticas passam para dias 15 e 16 de Dezembro.

P4: Pilhas e reaces redox29 Nov-3 Dez, 6-10 Dez

P3: Titulaes cido-base15-19 Nov, 8-12 Nov

P2: Cintica da reaco do violeta de cristal com o io hidrxido2-5 Nov, 8-12 Nov

P1: Estudo do equilbrio do cloreto de cobalto18-22 Out, 25-29 Out

TrabalhosSemanas


2Cada trabalho prtico de laboratrio dado durante duas semanas. obrigatrio o uso de bata.Na primeira aula de laboratrio, os alunos faro um teste sobre segurana em laboratrios de qumica. Para o efeito, devero consultar o Manual de Segurana dos Laboratrios do Departamentode Qumica. Este manual est venda no secretariado do 2 piso do Edifcio Departamental daQumica.

Um aluno que j obteve frequncia cadeira num ano qualquer anterior, tem automaticamentea frequncia garantida no ano de 2004/2005. Informao sobre frequncias obtidas em anosanteriores pode ser solicitada ao Prof. Joo Sotomayor atravs do e-mail [email protected].

Os turnos prticos so definidos pelos Servios de Planeamento.

Programa 2004/2005


Programa 2004/2005 Programa das aulas Terico/Prticas

Equilbrio QumicoA 1 lei da termodinmica. Entalpia. Entalpias de formao e de reaco. Equilbrio qumico. Princpio de Le Chtelier. Transformaes espontneas. Entropia e a 2 lei da termodinmica. Variao total de entropia. Energia de Gibbs. G e a constante de equilbrio. Equilbrio qumico em misturas de gases ideais. A equao dos gases perfeitos. Presses parciais. ___________________________________________________________

Total: 7 horas

Fundamentos de QumicaReaces Qumicas Estequiometria. Solues e unidades de concentrao. Tabela Peridica. Propriedades peridicas. Ligao Qumica: Ligao Inica, Ligao Covalente Foras intermoleculares. ___________________________________________________________

Total: 7 horas



cidos e basesO conceito de Bronsted e Lowry. Autoionizao da gua. Funo p. pH de solues de cidos e bases fracos. Solues tampo. Titulaes cido-base. Curvas de titulao. Indicadores cido-base.___________________________________________________________

Total: 7 horas

Cintica qumica Velocidades de reaco. Reaces elementares. Molecularidade. Mecanismo reaccional. Determinao de leis de velocidade. Mtodo integral. Perodo de semi-reaco. Mtodo diferencial. Velocidades iniciais. Lei de Arrhenius. Catlise.___________________________________________________________

Total: 7 horas



Reaces redoxPotenciais padro de elctrodo. Equao de Nernst. Pilhas de concentrao. Determinao de constantes produto de solubilidade. Corroso.___________________________________________________________

Total: 7 horas

Diagramas de faseEquilbrio de fases. Curvas de arrefecimento. Estruturas de no equilbrio. ___________________________________________________________

Total: 3 horas

Reaces de precipitaoProduto de solubilidade. Efeito do io comum. Separao de ies.___________________________________________________________

Total: 2 horas


3Programa 2004/2005 Programa das aulas Terico/Prticas

Equilbrio lquido-vaporSolues ideais. Lei de Raoult. Destilao. Propriedades coligativas. Depresso crioscpica e elevao ebulioscpica. Solues no ideais. Azetropos. ___________________________________________________________

Total: 6 horas

Total: 47 horas

Reaces de precipitaoProduto de solubilidade. Efeito do io comum. Separao de ies.___________________________________________________________

Total: 2 horas


Programa 2004/2005

Bibliografia

"Chemistry", R. Chang, Mc Graw Hill, 8th Edition 2004

Qumica (traduo portuguesa de Chemistry ), R.Chang, Mc. Graw Hill, 1994

Chemical Principals, The quest for insight", P. Atkins, L. Jones, Freeman, 2001

Apontamentos de Qumica I, Susana Barreiros, Manuel Nunes da Ponte, FCT/UNL, 1998

Testes e exames de Qumica I resolvidos, Susana Barreiros, Manuel Nunesda Ponte, FCT/UNL, 1998


1. Introduo

QU

MIC

A I

A

Quando bebemos caf ingerimos molculas. Enquanto estamos sentadosnuma sala somos bombardeados por uma tempestade contnua de molculas. Quando admiramos a cor de uma orqudea ou as texturas de umapaisagem, estamos a admirar molculas. Quando saboreamos uma comida ou bebida estamos a apreciar molculas. Quando nos apercebemos de algoem decomposio estamos a cheirar molculas. Estamos vestidos de molculas, comemos molculas, excretamos molculas. De facto, somosfeitos de molculas.

Adaptado de Atkins Molecules, Peter Atkins, Cambridge Univ. Press, 2nd Ed 2003

Cafena

Etanol

Sildenafil (viagra)

Hemoglobina

QUQUMICA ?!!MICA ?!!

4Estudar as propriedades dos materiais e as transformaes que eles sofrem

A QuA Qumica o que pretende ?mica o que pretende ?

tomos e elementostomos e elementos

CompostosCompostos

LigaLigaes entre es entre tomostomos

ForForas entre molas entre molculasculas

MisturasMisturasReacReaces ques qumicasmicas

Porque acontecem as reacPorque acontecem as reaces ques qumicas ?micas ?

Ag+ (aq) + Cl- (aq) AgCl (s)

Mas Ag+ e NO3- no formam um precipitado e permanecem em soluo

H3CC

O

Cl H3CC

O

OH+ H2O + HCl

H3CC

O

NH2+ H2O no ocorre reaco

VariaVariaes de energia e entropia e as leis da termodinmicaes de energia e entropia e as leis da termodinmica

QU

MIC

A I

A

2. Fundamentos

MatMatriariaTudo aquilo que ocupa espaTudo aquilo que ocupa espao e possui massao e possui massa..

Estados fEstados fsicos da matsicos da matriaria

-- GGs ou vapors ou vapor-- LLquidoquido-- SSlidolido

FundamentosFundamentos

SubstnciasSubstncias

Propriedades fPropriedades fsicassicasMudanas de estado

Propriedades quPropriedades qumicasmicasReaces qumicas

MisturasMisturasHomogHomogneasneas

HeterogHeterogneasneas

separao

5tomos e molculas


Smbolos e frmulas

Istopos

Massas de tomos e molculas

A mole

Frmulas qumicas

O tomo

Teoria atmica da matria


O tomo a parte mais pequena de um elemento que retm as suas propriedades qumicas

Teoria atmica de Dalton - 1803

Democritus 460 370 A.C.

Qual a estrutura do tomo ?

Teoria atmica da matria


O tomo a parte mais pequena de um elemento que retm as suas propriedades qumicas

Estrutura atEstrutura atmicamica

1,67x10-241.00nNeutro

1,67x10-241.0+1pProto

9,11x10-285,0 x 10-4-1e-Electro

gramasu.m.a.cargasmboloNome

ncl

eo

Smbolos e frmulas


XAZ #C

A massa atmica - Total de protes e neutres (ex. 1H, 12C)Z nmero atmico - # de protes ou electresC carga - valores + ou (ex. Fe3+)# - nmero - n de tomos numa frmula (ex. CH4)

Cada elemento representado por um smbolo qumico: ex. arsnico As, urnio U, ouro Au, etc

As frmulas so utilizadas para representar os elementos num composto: ex. gua H2O, lcool etlico CH3CH2OH, etc

6Os elementos


So conhecidos mais de 109 Elementos

87 so metais 26 so radioactivos 16 foram criados pelo Homem (todos radioactivos) 11 so gases 2 ocorrem como lquidos temperatura ambiente

Istopos


tomos do mesmo elemento mas com diferentes massas.Cada istopo tem um nmero diferente de neutres.

Istopos de Hidrognio:

Istopos de Carbono:

1 2 21 1 1H, H, H

12 13 146 6 6C, C, C

A maioria dos elementos ocorre naturalmente como uma mistura de istopos

Massas de tomos e molculas


Unidade de massa arbitrria relativa ao 12C

1 u.m.a. = massa 1 tomo 12C / 12

Massa atmica

Unidade de massa atmica u.m.a.

Massa molecular

Mdia da massa relativa de um tomo num elemento

Massa total de todos os tomos num composto

A mole


As massas de tomos ies e molculas individuais so medidas em unidades de massa atmica u.m.a.

Nmero de tomos em 12.000 g de 12C

1 mol = 6.022 x 1023

Como cada tomo de 12C tem uma massa atmica de 12 u.m.a. a massa molar de um elemento (em gramas) numericamente igual sua massa atmica ( em u.m.a.)

A massa molar corresponde massa em gramas de 1 mole de unidades (tomos, molculas ou ies) da substncia

7Moles e massas


H H -- 1,008 uma ou 1,008 g/1,008 uma ou 1,008 g/molmol

O O -- 16,00 uma ou 16,00 g/16,00 uma ou 16,00 g/molmol

Mo Mo -- 95,94 uma ou 95,94 g/95,94 uma ou 95,94 g/molmol

HH22OO - gua 2 hidrognio 2 x 1.008 uma1 oxignio 1 x 16.00 uma

Massa da molcula 18.02 uma18.02 g/molArredondamento devido

ao nmero de algarismos significativos

Exerccios


1. Calcule a quantidade de substncia (em moles) e a massa (em gramas) de sdioexistentes em 0.53 g de Na2CO3.Na=23, C=12, O=162. O aspartame, C14H18N2O5, um adoante artificial. Calcule o nmero de molculasexistentes em 1.0 mg de aspartame, bem como a percentagem em massa de cada um dos elementos constituintes.NA = 6.022x1023 mol-1 H=1, N=143. O etileno, C2H4, reage com o oxignio de acordo com C2H4 +O2 CO2 + H2O. Quantos gramas de CO2 e de H2O se obtm ao fazer reagir 1.93 g de C2H4 e 5.92 gde O2?4. Quer preparar-se 150 cm3 de uma soluo de Na2CO3 de concentrao 0.0234 M a partir de uma soluo-me de Na2CO3 de concentrao 0.778 M. Calcule o volume de soluo-me necessrio para preparar essa soluo.5. Dissolvem-se 0.094 g de CuSO4.5H2O em gua destilada at se perfazer o volume de 500 cm3 num balo volumtrico. Diluem-se 2.0 cm3 desta soluo a fim de prepararuma segunda soluo noutro balo volumtrico de 500 cm3. Calcule a concentrao de CuSO4 no segundo balo, bem como a massa de CuSO4.5H2O de que necessitariapara preparar directamente esta soluo. Critique o resultado.Cu=63.5, S=32

Volume e densidade


Volume a unidade derivada do SI para volume o metro cbico(m3)

Densidade a unidade derivada do SI para densidade kg/m3

1 cm3 = (1 x 10-2 m)3 = 1 x 10-6 m3

1 dm3 = (1 x 10-1 m)3 = 1 x 10-3 m3

1 L = 1000 mL = 1000 cm3 = 1 dm31 mL = 1 cm3

1 g/cm3 = 1 g/mL = 1000 kg/m3

densidade = massavolume d =mV

Algarismos significativos


Qualquer algarismo diferente de zero significativo1,234 kg 4 algarismos significativos

Os zeros entre algarismos diferentes de zero, so significativos606 m 3 algarismos significativos

Os zeros esquerda do primeiro algarismo diferente de zero no so significativos

0,08 L 1 algarismo significativo Se um nmero maior que 1, ento todos os zeros direita da vrgula so significativos

2,0 mg 2 algarismos significativos Se um nmero menor que 1, ento apenas os zeros do fim e entre algarismos diferentes de zero que so significativos

0,00420 g 3 algarismos significativos

8Algarismos significativos


89,3321,1+

90,432 arredonda para 90,4um algarismo significativo a seguir vrgula

3,70-2,91330,7867

dois algarismos significativos a seguir vrgula

arredonda para 0,79

Adio ou Subtraco

O resultado no pode ter mais algarismos direita da vrgulado que qualquer uma das parcelas.

Algarismos significativos


Multiplicao ou diviso

O nmero de algarismos significativos do resultado determinado pela parcela que tem o menor nmero de algarismos significativos

4,51 x 3,6666 = 16,536366

3 alg sig arredonda para3 alg sig

6,8 112,04 = 0,0606926

2 alg sig arredonda para2 alg sig

= 16,5

= 0,061

Periodicidade dos elementos : A Tabela peridica


As propriedades dos elementos variam de uma maneira peridica

A estrutura electrnica do tomo


O modelo mais simples do tomo modelo de Bohr

Os electres circulam em torno do ncleo em orbitais

Os orbitais tm valores fixos de energia designados por nveis qunticos

Nils Bohr1865-1962

Modelo actual modelo de Schrdinger

Descrio dos electres como ondas transportando informao acerca da probabilidade de encontrar o electro numa regio do espao

9A equao de onda de Schrdinger


Em 1926 Schrdinger escreveu uma equao que descrevia o electro quer como onda quer como partcula.

Schrdinger1887-1961

A equao de Schrdinger s pode ser resolvida exactamente para o tomo de hidrognio.Para sistema multi-electrnicos o seu resultado aproximado.

A equao de onda () descreve :1. A energia de um electro associado a 2. A probabilidade de encontrar o electro num determinado volume de espao

= fn(n, l, ml, ms)

A equao de onda de Schrdinger


= fn(n, l, ml, ms)Nmero quntico principal n

n = 1, 2, 3, 4, .

n = 1 n = 2 n = 3

Distncia do e- ao ncleo



90% da densidadeelectrnica paraa orbital 1s

A densidade e- (orbital 1s) decai medida que a distncia ao ncleoaumenta



= fn(n, l, ml, ms)Nmero quntico de momento angular l

Para um dado valor de n, l = 0, 1, 2, 3, n-1

n = 1, l = 0n = 2, l = 0 ou 1

n = 3, l = 0, 1, ou 2

l = 0 orbital sl = 1 orbital pl = 2 orbital dl = 3 orbital f

Forma do volume que a densidade e- ocupa

10



l = 0 (orbitais s) l = 1 (orbitais p)

l = 2 (orbitais d)



= fn(n, l, ml, ms)nmero quntico magntico ml

para um dado valor de lml = -l, ., 0, . +l

orientao da orbital no espao

se l = 1 (orbital p), ml = -1, 0, ou 1se l = 2 (orbital d), ml = -2, -1, 0, 1, ou 2



ml = -1 ml = 0 ml = 1

ml = -2 ml = -1 ml = 0 ml = 1 ml = 2



= fn(n, l, ml, ms)

nmero quntico de spin ms

ms = + ou -

ms = -ms = +

11



A existncia (e a energia) do electro no tomo descrita pela sua funo de onda nica.

Princpio de excluso de Pauli no podemexistir dois electres num tomo com os mesmosquatro nmeros qunticos.

= fn(n, l, ml, ms)A equao de onda de Schrdinger


= fn(n, l, ml, ms)Camada electres com o mesmo valor de n

Subcamada electres com os mesmos valores de n e l

Orbital electres com os mesmos valores de n, l, e ml

Quantos electres podem existir numa orbital?

Se n, l, e ml forem fixos, ento ms = or -

= (n, l, ml, ) ou = (n, l, ml, -)Uma orbital pode conter 2 electres

Orbitais e configurao electrnica


Quantas orbitais 2p existem num tomo?

2p

n=2

l = 1

Se l = 1, ento ml = -1, 0, or +1

3 orbitais

Quantos electres podem ser colocados nasubcamada 3d?

3d

n=3

l = 2

Se l = 2, ento ml = -2, -1, 0, +1, ou +2

5 orbitais que podem conter um total de10 e-



Energia das orbitais num tomo monoelectrnico

A energia dependeapenas do nmeroquntico principal nEn = -RH( )

1n2

n=1

n=2

n=3n=4

12



Energia das orbitais num tomo multi-electrnico

Energiadepende de

n e l

n=1 l = 0

n=2 l = 0 n=2 l = 1

n=3 l = 0n=3 l = 1

n=3 l = 2



Preenchimento pelas orbitais de mais baixa energia(Princpio Aufbau)

H 1 electroH 1s1

He 2 electresHe 1s2

Li 3 electresLi 1s22s1

Be 4 electresBe 1s22s2

B 5 electresB 1s22s22p1C 6 electres

? ?



O arranjo mais estvel dos electres nassubcamadas aquele que corresponde ao maiornmero de spins paralelos (regra de Hund).

C 6 electres

C 1s22s22p2N 7 electres

N 1s22s22p3O 8 electres

O 1s22s22p4F 9 electres

F 1s22s22p5Ne 10 electresNe 1s22s22p6



Ordem de preenchimento das orbitais em tomos multi-electrnicos

1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p < 6s

13



1s1n qunticoprincipal n

n quntico de momentoangular l

nmero de electresna orbital ou subcamada

Diagrama orbital H1s1

Configurao electrnica a maneira como esto distribudos os electres nas vrias orbitais atmicas num tomo.



Qual a configurao electrnica do Mg?Mg 12 electres1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s 1s22s22p63s2 2 + 2 + 6 + 2 = 12 electresAbreviado como [Ne]3s2 [Ne] 1s22s22p6

Quais so os ns qunticos possveis para o ltimoelectro do Cl?

Cl 17 electres 1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s 1s22s22p63s23p5 2 + 2 + 6 + 2 + 5 = 17 electresltimo electro adicionado orbital 3pn = 3 l = 1 ml = -1, 0, or +1 ms = or -

Configurao electrnica e tabela peridica


Subcamadas mais externas a serem preenchidas com electres

Configurao electrnica do estado fundamental


ns1

ns2

ns2 n

p1

ns2 n

p2

ns2 n

p3

ns2 n

p4

ns2 n

p5

ns2 n

p6

d1 d5 d10

4f

5f

14

Classificao dos elementos


Elementos Elementos representativosrepresentativos

Gases NobresGases Nobres

Metais Metais de transide transioo

ZincoZincoCCdmiodmioMercMercriorio

LantanLantandeosdeos

ActinActindeosdeos

Configurao electrnica de caties e anies


Na [Ne]3s1 Na+ [Ne]

Ca [Ar]4s2 Ca2+ [Ar]

Al [Ne]3s23p1 Al3+ [Ne]

Os tomos perdem electres de modo a que o catio adquira a configurao do gs nobre.

H 1s1 H- 1s2 or [He]F 1s22s22p5 F- 1s22s22p6 or [Ne]O 1s22s22p4 O2- 1s22s22p6 or [Ne]N 1s22s22p3 N3- 1s22s22p6 or [Ne]

Os tomos ganham electres de modo a que o anio adquira a configurao do gs nobre.

Caties e anies dos elementos representativos


+ 1

+ 2

+ 3 -3 -2 -1

Configurao electrnica caties de metais de transio


Quando se forma um catio a partir de um tomo de um metal de transio os primeiros electres a serem removidos so os da orbital ns e s em seguida se removem os das orbitais (n 1)d.

Fe: [Ar]4s23d6

Fe2+: [Ar]4s03d6 ou [Ar]3d6


Mn: [Ar]4s23d5

Mn2+: [Ar]4s03d5 ou [Ar]3d5

15

Carga nuclear efectiva (Zef): carga positiva sentida pelo electro


Na

Mg

Al

Si

11

12

13

14

10

10

10

10

1

2

3

4

186

160

143

132

ZefCintZ Raio

Zef = Z - 0 < < Z ( = constante de blindagem) Zef Z nmero de electres da camada interna Cint



Carga nuclear efectiva (Zef)

Raio Atmico


Variao do raio atmico


16



Comparao de raios atmicos e raios inicos




O Catio sempre menor que o tomoque lhe deu origem.O Anio i sempre maior que o tomoque lhe deu origem.

Variao do raio inico


17

Classificao dos elementos

Propriedades periPropriedades peridicasdicas

Elementos Elementos representativosrepresentativos

Gases NobresGases Nobres

Metais Metais de transide transioo

ZincoZincoCCdmiodmioMercMercriorio

LantanLantandeosdeos

ActinActindeosdeos

Configurao electrnica de caties e anies

Na [Ne]3s1 Na+ [Ne]

Ca [Ar]4s2 Ca2+ [Ar]

Al [Ne]3s23p1 Al3+ [Ne]

Os tomos perdem electres de modo a que o catio adquira a configurao do gs nobre.

H 1s1 H- 1s2 or [He]F 1s22s22p5 F- 1s22s22p6 or [Ne]O 1s22s22p4 O2- 1s22s22p6 or [Ne]N 1s22s22p3 N3- 1s22s22p6 or [Ne]

Os tomos ganham electres de modo a que o anio adquira a configurao do gs nobre.


Caties e anies dos elementos representativos

+ 1

+ 2

+ 3 -3 -2 -1


Configurao electrnica caties de metais de transio

Quando se forma um catio a partir de um tomo de um metal de transio os primeiros electres a serem removidos so os da orbital ns e s em seguida se removem os das orbitais (n 1)d.

Fe: [Ar]4s23d6



Mn: [Ar]4s23d5

Mn2+: [Ar]4s03d5 ou [Ar]3d5


18


Na

Mg

Al

Si

11

12

13

14

10

10

10

10

1

2

3

4

186

160

143

132

ZefCintZ Raio

Zef = Z - 0 < < Z ( = constante de blindagem) Zef Z nmero de electres da camada interna Cint



Carga nuclear efectiva (Zef)


Raio Atmico




19






O Catio sempre menor que o tomoque lhe deu origem.O Anio i sempre maior que o tomoque lhe deu origem.


Variao do raio inico


20

Energia de Ionizao


Energia de ionizao a energia mnima (kJ/mol) necessria para remover um electro de um tomo no estado gasoso no seu estado fundamental.

I1 + X (g) X+(g) + e-

I2 + X (g) X2+(g) + e-

I3 + X (g) X3+(g) + e-

I1 1 energia de ionizao



I1 < I2 < I3

Energia de Ionizao


Energias de ionizao (kJ/mol) dos 1os 20 elementos

Variao da 1 energia de ionizao com o n atmico


Prim

eria

Prim

eria

ener

gia

de

ener

gia

de io

niza

ioni

za

oo(k

J/(k

J/m

olm

ol))

NNmero atmero atmico (Z)mico (Z)

Preenchida camada n=1Preenchida camada n=2

Preenchida camada n=3Preenchida camada n=4

Preenchida camada n=5

Tendncia geral para a 1 energia de ionizao


Aumenta 1 energia ionizao

Aum

enta

1en

ergi

aio

niza

o

21

Afinidade Electrnica


Afinidade electrnica o negativo da diferena de energia que ocorre quando um electro aceite por um tomo no estado gasoso para formar um anio.

X (g) + e- X-(g)

F (g) + e- X-(g)

O (g) + e- O-(g)

H = -328 kJ/mol AE = +328 kJ/molH = -141 kJ/mol AE = +141 kJ/mol

Afinidade electrnica


Afinidade electrnica (kJ/mol) de alguns elementos representativos e dos gases nobres

* As afinidades electr* As afinidades electrnicas dos gases nobres, nicas dos gases nobres, BeBe e e MgMg no foram determinadas experimentalmente, no foram determinadas experimentalmente, mas acreditamas acredita--se que sejam prse que sejam prximas de zero.ximas de zero.

Afinidade electrnica versus n atmico


Afin

idad

e el

ectr

Afin

idad

e el

ectr

nic

a (k

J/ni

ca (k

J/m

olm

ol))


Relaes diagonais na tabela peridica


22

Elementos do grupo 1A (ns1, n 2)


M M+1 + 1e-

2M(s) + 2H2O(l) 2MOH(aq) + H2(g)

4M(s) + O2(g) 2M2O(s)

Aum

ento

dare

activ

idad

e

Elementos do grupo 2A (ns2, n 2)


M M+2 + 2e-

Be(s) + 2H2O(l) No Reaction

Mg(s) + 2H2O(g) Mg(OH)2(aq) + H2(g)

M(s) + 2H2O(l) M(OH)2(aq) + H2(g) M = Ca, Sr, or Ba

Aum

ento

dare

activ

idad

e

Elementos do grupo 3A (ns2np1, n 2)


4Al(s) + 3O2(g) 2Al2O3(s)

2Al(s) + 6H+(aq) 2Al3+(aq) + 3H2(g)



Sn(s) + 2H+(aq) Sn2+(aq) + H2 (g)

Pb(s) + 2H+(aq) Pb2+(aq) + H2 (g)

23



N2O5(s) + H2O(l) 2HNO3(aq)

P4O10(s) + 6H2O(l) 4H3PO4(aq)



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



X + 1e- X-1

X2(g) + H2(g) 2HX(g)

Aum

ento

dare

activ

idad

e



Subcamadas ns and np completamente preenchidas. Energia de ionizao mais elevada de todos oselementos.No tm tendncia para aceitar electres extra.

24

Propriedades dos xidos ao longo do perodo


bsico cido

Algumas propriedades de xidos de elementos do terceiro perodo

LigaLigao quo qumica I mica I conceitos bconceitos bsicossicos

Electres de valncia


Electres de valncia so os electres da camadaexterior de um tomo. So os electres de valncia queparticipam nas ligaes qumicas.

1A 1ns12A 2ns2

3A 3ns2np14A 4ns2np25A 5ns2np36A 6ns2np47A 7ns2np5

Grupo # e- de valnciaconfigurao e-

Representao por pontos de Lewis


25

A ligao inica


Li + F Li+ F -1s22s11s22s22p5 1s21s22s22p6[He][Ne]

Li Li+ + e-

e- + F F -

F -Li+ + Li+ F -

Energia de rede


Energia de rede (E) a energia necessria para separar por completouma mole de um composto inico slido em ies gasosos.

E = kQ+Q-r

Q+ carga do catio

Q- carga do anio

r distncia entre ies

Energia de rede (E) aumenta quando Q

aumenta e/our diminui.

Comp. Energia de redeMgF2MgO

LiF

LiCl

2957

3938

1036

853

Q= +2,-1

Q= +2,-2

r F < r Cl

9.3

A ligao covalente


Uma ligao covalente uma ligao qumica em quedois ou mais electres so partilhados por dois tomos.O que leva dois tomos a partilhar electres?

F F+

7e- 7e-

F F

8e- 8e-

F F

F F

Estrutura de Lewis do F2

ligao covalente simples

Ligao covalente simplesPar e- no

partilhadoPar e- nopartilhado

Par e- nopartilhado

Par e- nopartilhado

26

A ligao covalente


8e-H HO+ + OH H O HHor

2e- 2e-

Estrutura de Lewis da gua Ligaes covalentes simples

Ligao dupla dois tomos partilham dois pares de electres

O C O ou O C O

8e- 8e-8e-Ligaes duplas Ligaes duplas

Ligao tripla dois tomos partilham trs pares de electres

N N8e-8e-

N N

Ligao triplaLigao tripla

ou

Comprimento das ligaes covalentes


116CN138C=N143C-N

120CC133C=C154C-C

(pm)Tipo

ligao

Comprimento ligaoLigao tripla < ligao dupla < ligao simples

Ligaes covalentes versus ligaes inicas


Comparao de algumas propriedades de um composto inico e de um composto covalente

Polaridade das ligaes covalentes


Ligao polar covalente ou ligao polar umaligao covalente com maior densidade electrnica emredor de um dos tomos.

H F FH

maior densidadeelectrnicamenor densidadeelectrnica e- altae- baixa

+ -

27

Polaridade das ligaes covalentes - Electronegatividade


Afinidade Electrnica - mensurvel, Cl tem a mais alta

Electronegatividade - relativa, F tem a mais alta

X (g) + e- X-(g)

Electronegatividade a capacidade que um tomo tem de atrair para si os electres numa ligao qumica.

Electronegatividade dos elementos mais comuns


Electronegatividade crescente

Elec

trone

gativ

idad

ecr

esce

nte

Variao da Electronegatividade com o n atmico


Elec

tron

egat

ivid

ade

Elec

tron

egat

ivid

ade


Classificao por diferena de electronegatividade


Covalente

Partilha de e-

Covalente Polar

Transferncia parcial de e-

Inica

Transferncia de e-

Diferena de electronegatividade crescente

Diferena Tipo de ligao

0 Covalente 2 Inica

0 < e

28

Classificao por diferena de electronegatividade


Classifique as seguintes ligaes como inica, covalente polar, oucovalente: CsCl; H2S; e a ligao NN em H2NNH2.

Cs 0.7 Cl 3.0 3.0 0.7 = 2.3 Inica

H 2.1 S 2.5 2.5 2.1 = 0.4 Covalente Polar

N 3.0 N 3.0 3.0 3.0 = 0 Covalente

Escrita de estruturas de Lewis


1. Desenhe uma estrutura em esqueleto do compostomostrando que tomos esto ligados entre si. Coloque o elemento menos electronegativo no centro.

2. Conte o nmero total de e- de valncia. Adicione 1 porcada carga negativa. Subtraia 1 por cada carga positiva.

3. Complete um octeto para todos os tomos exceptohidrognio.

4. Se a estrutura tiver demasiados electres, forme as ligaes duplas e triplas necessrias com o tomo central.

Escrita de estruturas de Lewis


Desenhe a estrutura de Lewis do trifluoreto de azoto (NF3)Passo 1 N menos electronegativo que F, ponha N no centro

Passo 2 Conte os electres de valncia N - 5 (2s22p3) e F - 7 (2s22p5)

Passo 3 Desenhe ligaes simples entre os tomos de N e F e complete os octetos nos tomos de N e F.

Passo 4 - Verifique se n de e- na estrutura igual ao n de e- de valncia

3 ligaes simples (3x2) + 10 pares e- no partilhados(10x2) = 26 electres devalncia

5 + (3 x 7) = 26 electres valncia

F N F

F

Desenhe a estrutura de Lewis do io carbonato (CO32-).

Passo 1 C menos electronegativo que O, ponha C no centro

O C O

O

Passo 2 Conte os electres de valncia C - 4 (2s22p2) e O - 6 (2s22p4)carga -2 2e-

4 + (3 x 6) + 2 = 24 electres de valncia

Passo 3 Desenhe ligaes simples entre os tomos de C e O e complete os octetos nos tomos de C e O.

Passo 4 - Verifique se o n de e- na estrutura igual ao n de e- de valncia :3 ligaes simples (3x2) + 10 pares e- nopartilhados (10x2) =26 electres de valncia

9.6

Passo 5 - demasiados e- , desenhe ligaes duplas e volte a verificaro n de e-

2 ligaes simples (2x2) = 4

1 ligao dupla = 48 pares e- no partilhados (8x2) = 16

Total = 24

29

Cargas formais e estruturas de Lewis


A carga formal de um tomo a diferena entre o n de electresde valncia do tomo isolado e o n de electres atribudos a essetomo numa estrutura de Lewis.

Carga formal de um tomonuma estruturade Lewis

=1

2

N total de electresligantes( )

N total de electres de valncia no tomo livre

-N total de electres noligantes

-

A soma das cargas formais dos tomos numa molcula ou io devemigualar a carga da molcula ou io.



1. Para molculas neutras, prefervel uma estrutura de Lewis na qualno existam cargas formais.

2. Estruturas de Lewis com cargas formais elevadas so menosplausveis do que estruturas com cargas formais mais baixas.

3. Entre estruturas de Lewis que tenham distribuies de cargasformais semelhantes mais plausvel a estrutura na qual as cargasformais negativas esto colocadas nos tomos maiselectronegativos.

Qual a estrutura de Lewis mais plausvel para CH2O?

H C O HH

C OH



H C O HC 4 e-O 6 e-

2H 2x1 e-12 e-

2 lig. simples (2x2) = 41 lig. dupla = 4

2 pares e- (2x2) = 4Total = 12

-1 +1

Carga formal no C = 4 -2 - x 6 = -1

Carga formal no O = 6 -2 - x 6 = +1


=1

2




-




=1

2




-

Carga formal no C = 4 -0 - x 8 = 0

Carga formal no O = 6 -4 - x 4 = 0

C 4 e-O 6 e-

2H 2x1 e-12 e-

2 lig. simples (2x2) = 41 lig. dupla = 4

2 pares e- (2x2) = 4Total = 12

HC O

H

0 0

30

Estruturas de ressonncia


Quando uma molcula no pode ser representada correctamenteapenas por uma estrutura de Lewis podem utilizar-se duas ou maisestruturas que se denominam estruturas de ressonncia.

O O O+ -

OOO+-

O C O

O

- - O C O

O

-

-

OCO

O

-

-

LigaLigao quo qumica II mica II geometria moleculargeometria molecular

Teoria da repulso electrnica dos pares de e- da camada de valncia


Valence shell electron pair repulsion (VSEPR)

Prediz a geometria de uma molcula com base narepulso electrosttica entre pares de electres (ligantese no ligantes).

AB2 2 0

Classe

# de tomosligados ao

tomo central

# pares de e-no

partilhadosArranjo dos pares

de e-Geometriamolecular

linear linear

B B



Cl ClBe

2 tomos ligados ao tomo central0 pares e- no partilhados no tomo central

Cloreto de Berlio

31



AB2 2 0 linear linear

AB3 3 0planar trigonal

planar trigonal

Classe


tomo central

# pares de e-no





Trifluoreto de Boro

TRPECV




planar trigonal

Classe


tomo central

# pares de e-no



AB4 4 0 tetraedrica tetraedrica



Metano

TetraedricaTetraedrica

32

TRPECV




planar trigonal

Classe


tomo central

# pares de e-no




AB5 5 0bipiramidal

trigonalbipiramidal

trigonal



Pentacloreto de Fsforo

BipiramidalBipiramidalTrigonalTrigonal

TRPECV




planar trigonal

Classe


tomo central

# pares de e-no




AB5 5 0bipiramidal

trigonalbipiramidal

trigonal

AB6 6 0 octadricaoctadrica



Hexafluoreto de Enxofre

OctaOctadricadrica

33

TRPECV


TRPECV


par ligante vs.par ligante

par no partilhado vs. par no partilhado

par no partilhado vs. par ligante> >

Tiporepulso

TRPECV


Classe


tomo central

# pares de e-no



AB3 3 0

AB2E 2 1trigonalplanar no linear

trigonalplanar

trigonalplanar

TRPECV


Classe


tomo central

# pares de e-no



AB3E 3 1


tetraedrica piramidaltrigonal

34

TRPECV


Classe


tomo central

# pares de e-no



AB3E 3 1


tetraedrica piramidaltrigonal

AB2E2 2 2 tetraedrica dobrada

HO

H

TRPECV


Classe


tomo central

# pares de e-no



AB5 5 0bipiramidal

trigonalbipiramidal

trigonal

AB4E 4 1bipiramidal

trigonaltetraedrodistorcido

TRPECV


Classe


tomo central

# pares de e-no



AB5 5 0bipiramidal

trigonalbipiramidal

trigonal

AB4E 4 1bipiramidal


AB3E2 3 2bipiramidal

trigonal Forma -T

ClF

F

F

TRPECV


Classe


tomo central

# pares de e-no



AB5 5 0bipiramidal

trigonalbipiramidal

trigonal

AB4E 4 1bipiramidal


AB3E2 3 2bipiramidal

trigonal Forma -T

AB2E3 2 3linearI

I

I

bipiramidaltrigonal

35

TRPECV


Classe


tomo central

# pares de e-no



AB6 6 0 octadricooctadrico

AB5E 5 1 octadricopiramidal

quadrangular

Br

F F

FF

F

TRPECV


Classe


tomo central

# pares de e-no



AB6 6 0 octadricooctadrico

AB5E 5 1 octadricopiramidal

quadrangular

AB4E2 4 2 octadricoquadrangular

planar

Xe

F F

FF

10.1

Prever a geometria molecular


1. Desenhe a estrutura de Lewis da molcula

2. Conte o n de pares de e- no partilhados no tomo central e o n de tomos ligados ao tomo central.

3. Utilize a TRPECV para prever a geometria da molcula.

Qual a geometria molecular do SO2 e do SF4?

SO O

AB2E

no linearS

F

F

F F

AB4E

tetraedrodistorcido

36

Momentos dipolares e molculas polares


H F

alta densidadeelectrnicabaixa densidadeelectrnica

+ = Q x rQ a cargar a distncia entre cargas1 D = 3.36 x 10-30 C m

Comportamento das molculas polares




Momento dipolarresultante = 1.46 D

Momento dipolarresultante = 0.24 D



Quais das seguintes molculas possuem um momento dipolar ?H2O, CO2, SO2, e CH4

O HHtem momento dipolar

molcula polar

SO O

CO O

no tem momento dipolar molcula no polar

tem momento dipolarmolcula polar

C

H

H

HH

no tem dipolar momentomolcula no polar

37



O CH2Cl2 tem um momento dipolar?



10.2

Chemistry In Action: Microwave Ovens

Teoria das orbitais de valncia

LigaLigao quo qumica II mica II hibridahibridaoo

Como que a teoria de Lewis explica as ligaes em H2 e F2?

Atravs da partilha de dois electres entre dois tomos.

Energia de Dissociao comprimento ligao

H2

F2

436.4 kJ/mol

150.6 kJ/mol

74 pm

142 pm

Sobreposio de

2 1s

2 2p

Teoria das orbitais de valncia as ligaes so formadaspela partilha de electres atravs da sobreposio de orbitais atmicas.

38



VariaVariao da energia potencial de dois o da energia potencial de dois tomos de Htomos de H



VariaVariao da densidade o da densidade electrelectrnicanicaCom a aproximaCom a aproximao de o de dois dois tomos de Htomos de H



Teoria das orbitais de valncia e NH3N 1s22s22p3

3 H 1s1

Se as ligaes se formam pela sobreposio de 3 orbitais 2p do azotocom a orbital 1s de cada tomo de hidrognio, qual ser a geometriamolecular do NH3?

As 3 orbitais2p prevem 900

O ngulo actual H-N-H de 107.30

Hibridao


Hibridao mistura de duas ou mais orbitais atmicaspara formar uma nova srie de orbitais hibridas.

1. Misture pelo menos 2 orbitais atmicas no equivalentes (ex. s e p). As orbitais hbridas tm formas muito distintas das orbitais originais.

2. O numero de orbitais hbridas igual ao nmero de orbitaisatmicas puras utilizadas no processo de hibridao.

3. As ligaes covalentes so formadas por:

a. Sobreposio de orbitais hbridas com orbitais atmicas.

b. Sobreposio de orbitais hbridas com outras orbitais hbridas.

39

Hibridao


FormaFormaoo de de orbitaisorbitais hhbridasbridas spsp33

HibridaHibridaoo

Hibridao


FormaFormaoo de de ligaligaeses covalentescovalentes

Hibridao


HibridaHibridaoo spsp33 do do tomotomo de N de N emem NHNH33

Prev ngulo de ligao correcto

Hibridao


FormaFormaoo de de orbitaisorbitais hhbridasbridas spsp

40

Hibridao


FormaFormaoo de de orbitaisorbitais hhbridasbridas spsp22Hibridao


Como prever a hibridao do tomo central?Conte o n de pares de e- no partilhados E o n de tomos ligados ao tomocentral

# pares nopartilhados +

# tomos ligados Hibridao Exemplos

2

3

4

5

6

sp

sp2

sp3

sp3d

sp3d2

BeCl2

BF3

CH4, NH3, H2O

PCl5

SF6

Hibridao


Hibridao sp2 do tomo de carbono

41

Hibridao


Orbital 2pz perpendicular ao plano das orbitais hbridas

Hibridao


Ligao no etileno

Ligao sigma () densidadeelectrnicaentre os doistomos

Ligao Pi () densidadeelectrnica acima e abaixo do plano dos ncleos dos tomosda ligao

Hibridao


Hibridao


Hibridao sp do tomo de carbono

42

Hibridao


Ligaes sigma () e ligaes pi ()


Ligao simples 1 ligao sigma

Ligao dupla 1 ligao sigma e 1 ligao pi

Ligao tripla 1 ligao sigma e 2 ligaes pi

Quantas ligaes e existem na molcula de cidoactico (vinagre) CH3COOH?

C

H

H

CH

O

O HLigaes = 6 + 1 = 7Ligaes = 1

Teoria das orbitais moleculares - TOM

LigaLigao quo qumica II mica II TOMTOM

Teoria das orbitais moleculares as ligaes so formadasatravs da interaco de orbitais atmicas para formarorbitais moleculares.

O

O

nenhum e-desemparelhado

Devia ser diamagntico

Experincias mostram que O2 paramagntico NNveisveis de de energiaenergia dasdas orbitaisorbitais molecularesmoleculares liganteligante e e nono liganteligante parapara o o hidroghidrognionio (H(H22).).

Uma orbital molecular ligante tem menor energia e maior estabilidadeque as orbitais moleculares que lhe deram origem.

Uma orbital molecular antiligante tem maior energia e menorestabilidade que as orbitais atmicas a partir das quais foi formada.

Teoria das orbitais moleculares


43

Teoria das orbitais moleculares


Interaco entre 2 orbitais p e respectivas OM


Molculas diatmicas homonucleares 2 perodo


LiLi22, Be, Be22, B, B22, C, C22 e Ne N22

Configurao das Orbitais Moleculares


1. O nmero de orbitais molecular (OMs) formado sempre igual aonmero de orbitais atmicas combinadas.

2. Quanto mais estvel for a OM ligante, menos estvel ser a correspondente OM anti-ligante.

3. O preenchimento das OMs feito das orbitais de mais baixaenergia para as de mais alta energia.

4. Cada OM pode acomodar at dois electres.

5. A regra de Hund utilizada quando se adicionam electres a OMs com a mesma energia.

6. O nmero de electres nas OMs igual soma de todos oselectres nas orbitais atmicas.

44



Ordem deligao

12

N de e- nasOMs ligantes

N de e- nas OMs no ligantes( - )

Ordemligao 1 0

=



Orbitais Moleculares deslocalizadas


Orbitais moleculares deslocalizadasno esto confinadas entre doistomos adjacentes e estendem-se sobre 3 ou mais tomos.



A densidade electrnica na molcula benzeno.

45



A ligao na molcula de carbonato

Buckyball


ForForas as intermolecularesintermoleculares

Fase


Uma fase uma parte homognea de um sistema que se encontraem contacto com outras partes do sistema mas est separada delaspor uma fronteira bem definida.

2 fasesFase slida - geloFase lquida - gua

46

Foras intermoleculares vs intramoleculares


Foras Intermoleculares so foras atractivas entre molculas.Foras Intramoleculares so as foras que sustm os tomos nas molculas.Intermolecular vs Intramolecular

41 kJ para vaporizar 1 mole de gua (inter)

930 kJ para quebrar todas as ligaes O-H numa mole de gua (intra)

Medida das foras intermolecularesPonto de ebulio

Ponto de fusoHvapHfusHsub

Geralmente, as forasintermoleculares somuito mais fracas queas forasintramoleculares.

Foras dpolo-dpolo


Foras atractivas entre molculas polares

Orientao de Molculas Polares num Slido

Foras io-dpolo


Foras atractivas entre um io e uma molcula polar

Interaco Io-Dpolo

Foras io-dpolo


Interacoforte

Interacofraca

47

Foras de disperso


Foras atractivas que resultam da induo de dpolostemporrios em tomo ou molculas.

Interaco io-dpolo induzido

Interaco dpolo-dpolo induzido

Foras de disperso


Polarizabilidade a facilidade com que a distribuio electrnicanum tomo ou molcula pode ser distorcida.

A Polarizabilidade aumenta com:

aumento do nmero de electres

nuvens electrnicas mais difusas

As foras de dispersogeralmente aumentamcom a massa molar.

Foras de disperso


Que tipo(s) de foras intermoleculares existem entre cada umadas seguintes molculas?

SO O

HBrHBr uma molcula polar : foras dpolo-dpolo. Existem tambmforas de disperso entre as molculas de HBr.

CH4CH4 apolar: foras de dispersio.

SO2SO2 uma molcula polar : foras dpolo-dpolo. Existem tambmforas de disperso entre as molculas de SO2.

Pontes de Hidrognio


Uma ponte de hidrognio uma interaco dpolo-dpolo especial entre um tomo de hidrognio numa ligao polar N-H, O-H, ou F-H e um tomo electronegativo O, N, ou F.

A HB A HAou

A & B so N, O, ou F

48

Pontes de Hidrognio


Pontes de Hidrognio


Porque que a ponte de hidrognio considerada uma interacodpolo-dpolo especial?

Diminuio da massa molarAumento do ponto de ebulio

Propriedades dos lquidos


Tenso superficial a quantidade de energia requerida para estenderou aumentar a superfcie de um lquido por uma unidade de rea.

Forasintermoleculares

fortes

TensoSuperficial

elevada



Coeso a atraco intermolecular entre molculas semelhantesAdeso a atraco entre molculas diferentes

Adeso

Coeso

49



Viscosidade mede a resistncia de um fludo to flow.

Forasintermoleculares

fortes

Viscosidadeelevada

A gua uma substncia nica


Mxima densidade40CDensidade da gua

O gelo menos denso que a gua

A unidade de clula a unidade estrutural repetitiva bsica de um slidocristalino.

Propriedades dos slidos


Um slido cristalino tem uma ordenao molecular rgida que se estende a longa distncia. Num slido cristalino, os tomos, as molculas ou os iesocupam posies especficas.

Um slido amorfo no possu um arranjo molecular bem definido nem umaordem molecular a longa distncia.

Unidade de clula Unidade de clula a 3 dimenses

Pontode rede

No ponto de rede

tomos

Molculas

Ies

Propriedades dos slidos Tipos de cristais


Cristais inicos Pontos de rede ocupados por caties e anies Foras electrostticas mantm o cristal coeso Duros, brilhantes, e com elevado ponto de fuso Maus condutores de calor e electricidade

CsCl ZnS CaF2

50



Cristais covalentes Pontos de rede ocupados por tomos Ligaes covalentes mantm o cristal coeso Duros e com elevado ponto de fuso Maus condutores de calor e electricidade

diamante grafite

tomos decarbono



Cristais moleculares Pontos de rede ocupados por molculas Foras intermoleculares mantm o cristal coeso Macios e com baixo ponto de fuso Maus condutores de calor e electricidade



Cristais metlicos Pontos de rede ocupados por tomos metlicos Ligaes metlicas mantm o cristal coeso Macios ou duros e com pontos de fuso altos e baixo Bons condutores de calor e electricidade

Seco transversal de um cristal metliconcleo &

camada interna de e-

e- mveis



51

Propriedades dos slidos


Um slido amorfo no possu um arranjo molecular bem definido nem umaordem molecular a longa distncia.

Um vidro um produto transparente resultante da fuso de materiaisinorgnicos que arrefeceu at atingir um estado rgido mas sem cristalizar.

quartzo cristalino(SiO2)

Vidro de quartzono cristalino

Chemistry In Action: High-Temperature Superconductors

Mudanas de Fase Lqudo/Gs


T2 > T1

Evap

ora

o

MaiorOrdem

MenorOrdem

Con

dens

ao

Presso de vapor de equilbrio


A presso de vapor de equilbrio a presso de vapor medida quandoexiste um equilbrio dinmico entre condensao e evaporao.

H2O (l) H2O (g)

Taxa decondensao

Taxa deevaporao=

Equilbrio dinmico

52

Presso de vapor de equilbrio


Aparelho para medir a presso de vapor de um lquido

Antes daevaporao No equilbrio

Entalpia de vaporizao


Entalpia de vaporizao molar (Hvap) a energia requerida paravaporizar uma mole de um lquido

ln P = -HvapRT

+ C

Equao de Clausius-Clapeyron P = presso de vapor (equilbrio)

T = temperatura (K)

R = constante gases (8.314 J/Kmol)

Ponto de ebulio


O ponto de ebulio a temperatura qual a presso de vapor (equilbrio) de um lquido iguala a presso exterior.

O ponto de ebulio normal a temperatura a que um lquido fervequando a presso exterior igual a 1 atm.

Temperatura crtica


A temperature critca (Tc) a temperatura a partir da qual um gs no pode ser liquefeito, independentemente de se aplicar uma presso cada vez mais elevada.

A presso critca (Pc) a presso mnima que deve ser aplicada para promover a liquefaco temperatura crtica.

53

Mudanas de Fase Lqudo/Slido


Fus

o

Con

gela

o

H2O (s) H2O (l)

O ponto de fuso de um slidoou o ponto de congelao de um lquido a temperatura qual as fases slida e lquida coexistemem equlibrio.

Entalpia de fuso


Entalpia molar de fuso (Hfus) a energia requerida para fundir 1 mole de substncia slida.

Curva de aquecimento


Mudanas de Fase Gs/Slido


Subl

ima

o

Dep

osi

o

Entalpia molar de sublimao(Hsub) a energia requerida parasublimar 1 mole de um slido.

Hsub = Hfus + Hvap(Lei de Hess)

H2O (s) H2O (g)

54

Diagramas de Fases


Um diagrama de fases sumaria as condies s quais uma substnciaocorre como um slido, lquido ou gs.

Diagrama de fases da gua

Diagramas de Fases


Diagrama de fases do dixido de carbono

Diagramas de Fases

ForForas as intermolecularesintermolecularesChemistry In Action: Liquid Crystals

55

TermoquTermoqumicamica TermoquTermoqumicamica

Energia a capacidade de realizar trabalho

Energia radiante vem do sol e a fonte primria de energia na terra

Energia Trmica a energia associada ao movimentoaleatrio de tomos e molculas

Energia qumica a energia armazenada nas ligaesqumicas das substncias

Energia nuclear a energia armazanada nos neutres e protes do ncleo atmico

Energia potencial a energia disponvel devido posiode um objecto

Variaes de energia em reaces qumicas

TermoquTermoqumicamica

Calor a transferncia de energia trmica entre dois corpos que se encontram a temperaturas diferentes.

Temperatura a medida da energia trmica.

900C 400CMaior energia trmica

Temperatura = Energia Trmica

Variaes de energia em reaces qumicas


Termoqumica o estudo das trocas de calor nas reaces qumicas.

O sistema a parte especfica do universo de interesse para o estudo.

aberto

massa & energiaTroca:fechado

energiaisolado

nada

SISTEMAVIZINHANA

56

Processos endotrmicos e exotrmicos


Processo exotrmico qualquer processo que fornece calor transfere energia trmica do sistema para a vizinhana.

Processo endotrmico qualquer processo no qual o calor fornecido da vizinhana ao sistema.

2H2 (g) + O2 (g) 2H2O (l) + energia

H2O (g) H2O (l) + energia

energia + H2O (s) H2O (l)

Processos endotrmicos e exotrmicos


Termodinmica


A energia potential do alpinista 1 e do alpinista 2 a mesma, apesar deles tomarem caminhosdiferentes.

Funes de Estado so propriedades que so determinadas peloestado do sistema, independentemente do modo como esse estadofoi atingido.

energia , presso, volume, temperaturaE = Efinal - EinicialP = Pfinal - PinicialV = Vfinal - VinicialT = Tfinal - Tinicial

1 Lei da Termodinmica


Primeira lei da termodinmica A energia pode ser convertida de uma forma para outra, mas no pode ser criada ou destruda.

Esistema + Evizinhanaa = 0Esistema = -Evizinhana

Reaco qumica exotrmica!

energia qumica perdida por combusto = energia ganha pela vizinhanasistema vizinhana

C3H8 + 5O2 3CO2 + 4H2O

57

1 Lei da Termodinmica


Outra forma da primeira Lei para EsistemaE = q + wE a diferena de energia interna de um sistemaq a troca de calor entre o sistema e a vizinhana

w o trabalho realizado no (ou pelo) sistema

w = -PV quando um gs expande contra uma presso exterior constante

Trabalho


w = Fd

w = -P VP x V = x d3 = Fd = wFd2

V > 0-PV < 0wsys < 0

O trabalhono umafuno de estado

w = wfinal - winicial inicial final

Chemistry in Action: Making Snow

E = q + wq = 0

w < 0, E < 0E = CT

T < 0, SNOW!

Entalpia e a 1 Lei da Termodinmica


E = q + w

E = H - PV H = E + PV

q = H e w = -PVA presso constante:

58

Entalpia e a 1 Lei da Termodinmica


A Entalpia (H) utilizada para quantificar o fluxo de entrada ou sadade calor de um sistema num processo que ocorre a presso constante.

H = H (produtos) H (reagentes)H = calor fornecido ou absorvido durante uma reaco a presso constante

Hprodutos < HreagentesH < 0

Hprodutos > HreagentesH > 0

Equaes termoqumicas


H2O (s) H2O (l) H = 6.01 kJ

H negativo ou positivo?

Sistema absorve calor

Endotrmico

H > 0

6.01 kJ so absorvidos por cada 1 mole de gelo que derrete a 00C e 1 atm.

Equaes termoqumicas


CH4 (g) + 2O2 (g) CO2 (g) + 2H2O (l) H = -890.4 kJ

H negativo ou positivo?

Sistema fornece calor

Exotrmico

H < 0

890.4 kJ so libertados por cada 1 mole de metano queimado a 250C e 1 atm.

Equaes termoqumicas


H2O (s) H2O (l) H = 6.01 kJ

Os coeficientes estequiomtricos referem-se sempre ao nmero de moles de uma substncia

Se se reverter o sentido da reaco, o sinal de H mudaH2O (l) H2O (s) H = -6.01 kJ

Se se multiplicar ambos os lados da equao por um factor n, entoH tem afectado pelo mesmo factor n.

2H2O (s) 2H2O (l) H = 2 x 6.01 = 12.0 kJ

59

Equaes termoqumicas


H2O (s) H2O (l) H = 6.01 kJ

Os estados fsicos de todos os reagentes e produtos devem ser especificados em equaes termoqumicas.

H2O (l) H2O (g) H = 44.0 kJQual a quantidade de calor envolvida quando 266 g de fsforo branco(P4) so queimados no ar?

P4 (s) + 5O2 (g) P4O10 (s) H = -3013 kJ

266 g P41 mol P4

123.9 g P4x 3013 kJ

1 mol P4x = 6470 kJ

Comparao entre H e ETermoquTermoqumicamica

2Na (s) + 2H2O (l) 2NaOH (aq) + H2 (g) H = -367.5 kJ/molE = H - PV a 25 0C, 1 mole H2 = 24.5 L a 1 atmPV = 1 atm x 24.5 L = 2.5 kJE = -367.5 kJ/mol 2.5 kJ/mol = -370.0 kJ/mol

Calor especfico e capacidade calorfica


O calor especfico (s) de uma substncia a quantidade de calor(q) necessrio para elevar a temperatura de um grama de substncia um grau Celsius.

A capacidade calorfica (C) de uma substncia a quantidade de calor (q) necessria para elevar a temperatura de uma dada quantidade (m) de substncia um grau Celsius.

C = ms

Calor (q) absorvido ou libertado:

q = mstq = Ct

t = tfinal - tinicial

Calor especfico e capacidade calorfica


Que quantidade de calor libertada quando uma barra de 869 g de ferro arrefece de 940C para 50C?

s do Fe = 0.444 J/g 0C

t = tfinal tinicial = 50C 940C = -890C= 869 g x 0.444 J/g 0C x 890C = -34,000 Jq = mst

60

Calorimetria: Volume Constante

No h entrada ou sada de calor!

qsis = qwater + qbomb + qreaqsis = 0qrea = - (qgua + qbomba)qgua = mstqbomba = CbombatReaco a V constante

H ~ qreaH = qrea

Calorimetria: Presso Constante

No h entrada ou sada de calor!

qsis = qgua + qcal + qreaqsis = 0qrea = - (qgua + qcal)qgua = mstqcal = CcaltReaco a P constante

H = qrea

Calor de reaco a presso constante


Valor calorfico de alimentos e outras substncias


C6H12O6 (s) + 6O2 (g) 6CO2 (g) + 6H2O (l) H = -2801 kJ/mol

1 cal = 4.184 J1 Cal = 1000 cal = 4184 J

61

Entalpia de formao padro


Como no existe maneira de medir o valor absoluto da entalpia de uma substncia temos que medir a diferena de entalpia para cadareaco de interesse?

Estabelecemos uma escala arbitrria com a entalpia de formao padro(H0) como ponto de referncia para todas as expresses de entalpia.

f

Entalpia de formao padro (H0) a diferena de calor que ocorrequando uma mole de um composto formado a partir dos seuselementos a uma presso de 1 atm.

f

A entalpia de formao padro de qualquer elemento na sua forma mais estvel zero.

H0 (O2) = 0fH0 (O3) = 142 kJ/molf

H0 (C, grafite) = 0fH0 (C, diamante) = 1.90 kJ/molf

Entalpia de reaco padro


A entalpia de reaco padro (H0 ) a entalpia de uma reacorealizada a 1 atm.

rea

aA + bB cC + dD

H0rea dH0 (D)fcH0 (C)f= [ + ] - bH0 (B)faH0 (A)f[ + ]

H0rea nH0 (produtos)f= mH0 (reagentes)f-Lei de Hess: Quando os reagentes so convertidos em produtos, a variao de entalpia a mesma quer a reaco ocorra num s passo ouem mltiplos passos.

(A Entalpia uma funo de estado. No interessa como chegamosao estado final, s interessa o estado inicial e o final.

Calcule the entalpia padro de formao do CS2 (l) sabendo que:

C(grafite) + O2 (g) CO2 (g) H0 = -393.5 kJreaS(rombico) + O2 (g) SO2 (g) H0 = -296.1 kJreaCS2(l) + 3O2 (g) CO2 (g) + 2SO2 (g) H0 = -1072 kJrea

1. Escrever a entalpia de formao para o CS2

C(grafite) + 2S(rombico) CS2 (l)

2. Adicionar as reaces de modo a obter a reaco pretendida.

rxnC(grafite) + O2 (g) CO2 (g) H0 = -393.5 kJ2S(rombico) + 2O2 (g) 2SO2 (g) H0 = -296.1x2 kJreaCO2(g) + 2SO2 (g) CS2 (l) + 3O2 (g) H0 = +1072 kJrea+

C(grafite) + 2S(rombico) CS2 (l)H0 = -393.5 + (2x-296.1) + 1072 = 86.3 kJrea

62

O Benzeno (C6H6) quando queimado no ar produz dixido de carbonoe gua lquida. Que quantidade de calor libertada por mole de benzeno queimado? A entalpia padro de formao do benzeno 49.04 kJ/mol.

2C6H6 (l) + 15O2 (g) 12CO2 (g) + 6H2O (l)

H0rea nH0 (produtos)f= mH0 (reagentes)f-

H0rea 6H0 (H2O)f12H0 (CO2)f= [ + ] - 2H0 (C6H6)f[ ]H0rea = [ 12x393.5 + 6x187.6 ] [ 2x49.04 ] = -5946 kJ

-5946 kJ2 mol

= - 2973 kJ/mol C6H6

Entalpia de soluo


A entalpia de soluo (Hsol) o calor gerado ou absorvido quandouma determinada quantidade de soluto dissolvido numadeterminada quantidade de solvente.

Hsol = Hsol - Hcomponentes

Que substncia(s) pode ser utilizadapara derreter gelo?

Que substncia(s) pode ser utilizadapara empacotar a frio?

O processo de dissoluo do NaCl


Hsol = passo 1 + passo 2 = 788 784 = 4 kJ/mol

Entropia, Energia livre e EquilEntropia, Energia livre e Equilbriobrio

63

Processos fsicos e qumicos espontneos


A gua corre para baixo numa encosta

Uma colher de aucar dissolve-se numa chvena de caf

A 1 atm, a gua congela abaixo de 0 0C e o gelo derrete acima de 0 0C

O calor flu de um objecto quente para um objecto mais frio

Um gs expande no interior de uma ampola sobre vcuo

O ferro quando exposto ao oxignio e gua forma ferrugem

espontneo

No espontneo



espontneo

no espontneo



O que faz com que uma reaco acontea ?

A reaco converte inteiramente reagentes em produtos

NH3 (g) + HCl (g) NH4Cl (s)

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

CH3COOH (aq) + H2O (l) CH3COO- (aq) + H3O+ (aq)

2NO2 (g) N2O4 (g) A reaco converte parcialmente reagentes em produtosDeveramos antes perguntar o que

determina a posio de equilbrio ?

Trocas de energia


Mg + O2

MgO

ener

gia

Reaco exotrmica

2NO2

N2O4

ener

gia

Reaco directaexotrmica reaco inversaendotrmica

Ener

gia

liber

tada

sob

a fo

rma

de c

alor

Menor energiaMaior estabilidade

64



Uma diminuio da entalpia significa que uma reaco ocorreespontneamente?

CH4 (g) + 2O2 (g) CO2 (g) + 2H2O (l) H0 = -890.4 kJ

H+ (aq) + OH- (aq) H2O (l) H0 = -56.2 kJ

H2O (s) H2O (l) H0 = 6.01 kJ

NH4NO3 (s) NH4+(aq) + NO3- (aq) H0 = 25 kJH2O

Reaces espontneas

Trocas de energia


2NO2 N2O4 N2O4 2NO2

exotrmica endotrmica

Baixa presso> 99% NO2

Alta presso> 99% N2O4

1 atmosfera70% N2O4

A ideia tentadora de que as reaces que ocorrem so aquelas quedo origem a produtos mais estveis no verdadeira

Entropia e a segunda Lei da Termodinmica


A segunda Lei da Termodinmica permite prever quais os processosque ocorrem espontneamente

A segunda Lei expressa em termos de diferenas de entropia.

Num processo espontneo a entropia do universo aumenta

sistema

Universo

vizinhana

Suniv = Sviz + Ssist



Entropia (S) uma medida da desordem de um sistema.

Ordem SdesordemS

S = Sf - SiSe a diferena entre estado inicial e final resulta num aumento da desordem

Sf > Si S > 0Para qualquer substncia, o estado slido mais ordenado que o lquido e o lquido mais ordenado que o gasoso.

Sslido < Slquido 0

65



Processos quelevam a um aumento da

entropia (S > 0)



Como que a entropia de um sistema se altera em cada um dos processos ?(a) Condensao de vapor de gua

Desordem diminui Entropia diminui (S < 0)(b) Formao de cristais de sucrose a partir de uma soluo supersaturada

Desordem diminui Entropia diminui (S < 0)(c) Aquecimento de gs hidrognio de 600C a 800C

Desordem aumenta Entropia aumenta (S > 0)

(d) Sublimao de gelo seco

Desordem aumenta Entropia aumenta (S > 0)

Entropia e calor


calor

Quando um objecto absorve calor as molculas movem-se mais rapidamente e a entropia aumenta

Num processo endotrmico o sistemaabsorve calor da vizinhana e a entropiada vizinhana diminui.

Num processo exotrmico o sistemaliberta calor para a vizinhana e a entropiada vizinhana aumenta.

Entropia e temperatura


O fornecimento de calor a um objecto frio provoca um maior aumento daentropia do que o fornecimento da mesma quantidade de calor a um objectoquente.

frio

quente

Aumento da entropia

Menor aumento da entropia

Mais quente

Ligeiramente mais quente

calor

calor

66

Entropia, calor e temperatura


Sviz = qvizTvizComo fazer gelo ?

H2O (s) H2O (l) H0 = 6.01 kJ mol-1a 5 C (278 K) ?

H2O (s) H2O (l) S = 22.0 J K-1 mol-1

Sviz =6010

278= 21.6 J K-1 mol-1

Suniv = Ssis + Sviz

Suniv = 21.6 22.0 = - 0.4 J K-1 mol-1

ou a -5 C (268 K) ?

Sviz =6010

268= 22.4 J K-1 mol-1

Suniv = 22.4 22.0 = 0.4 J K-1 mol-1

Suniv < 0 no espontneo Suniv > 0 espontneo



A energia potential do alpinista 1 e do alpinista 2 a mesma, apesar deles tomarem caminhosdiferentes.

Funes de Estado so propriedades que so determinadas peloestado do sistema, independentemente do modo como esse estadofoi atingido.

energia, entalpia, presso, volume, temperatura, entropia

Leis da Termodinmica


Primeira Lei da Termodinmica

A energia pode ser convertida de uma forma para outra mas nopode ser criada ou destruda.

Segunda Lei da Termodinmica

A entropia do universo aumenta espontneamente e permanececonstante num processo em equlibrio.

Suniv = Ssis + Sviz > 0Processo espontneo :Suniv = Ssis + Sviz = 0Processo equilbrio :

Variao da entropia num sistema


aA + bB cC + dD

S0rea nS0(produtos)= mS0(reagentes)-

A Entropia padro de reaco (S0 ) a variao de entropia parauma reaco realizada a 1 atm e 250C.

rea

Qual a variao da entropia padro na seguinte reaco a 250C? 2CO (g) + O2 (g) 2CO2 (g)

S0(CO) = 197.9 J/Kmol

S0(O2) = 205.0 J/Kmol

S0(CO2) = 213.6 J/Kmol

S0 rea = 2 x S0(CO2) [2 x S0(CO) + S0 (O2)] S0 rea = 427.2 [395.8 + 205.0] = -173.6 J/Kmol

S0rea dS0(D)cS0(C)= [ + ] - bS0(B)aS0(A)[ + ]

67

Variao da entropia num sistema


Quando so produzidos gases (ou consumidos)

Se uma reaco produz mais molculas de gs do que aquelas queconsome, S0 > 0.

Se o nmero total de molculas de gs diminui, S0 < 0. Se no h variao no nmero total de molculas gasosas, ento

S0 pode ser positivo ou negativo MAS S0 dever ser um nmeropequeno.

Qual o sinal da variao de entropia para a seguinte reaco?2Zn (s) + O2 (g) 2ZnO (s)

O nmero total de molculas de gs diminui, S negativo.

Variao da entropia da vizinhana


Process ExotrmicoSsurr > 0

Processo EndotrmicoSsurr < 0

Terceira Lei da termodinmica


Terceira Lei da termodinmica a entropia de uma substnciacristalina perfeita zero temperatura de zero absoluto.

S = k ln W

W = 1

S = 0

Energia livre de Gibbs


Suniv = Ssis + Sviz > 0Processo espontneo :

Suniv = Ssis + Sviz = 0Processo em equilbrio :

Para um processo a temperatura constante:

G = Hsys -TSsysEnergia livre de

Gibbs (G)

G < 0 A reaco espontnea na direco directa.G > 0 A reaco no espontnea tal como est escrita. A

reaco espontnea na direco inversa.

G = 0 A reaco est em equilbrio.

68



aA + bB cC + dDG0rea dG0 (D)fcG0 (C)f= [ + ] - bG0 (B)faG0 (A)f[ + ]G0rea nG0 (produtos)f= mG0 (reagentes)f-

A energia livre padro de reaco (G0 ) a variao de energia livrepara uma reaco quando esta ocorre em condies de estado padro.

rea

Energia livre de formao padro (G0) a variao de energia livre que ocorrequando 1 mole de composto formado a partir dos seus elementos no seu estadopadro.

f

G0 de qualquer elemento na sua forma mais estvel zero.f



2C6H6 (l) + 15O2 (g) 12CO2 (g) + 6H2O (l)

G0rea nG0 (produtos)f= mG0 (reagentes)f-

Qual a variao da energia livre padro para a seguinte reaco a 25 0C?

G0rea 6G0 (H2O)f12G0 (CO2)f= [ + ] - 2G0 (C6H6)f[ ]G0rea = [ 12x394.4 + 6x237.2 ] [ 2x124.5 ] = -6405 kJ

G0 = -6405 kJ espontneaA reaco espontnea a 25 0C?



G = H - TSTemperatura e reaces qumicas espontneas


CaCO3 (s) CaO (s) + CO2 (g)

H0 = 177.8 kJS0 = 160.5 J/KG0 = H0 TS0At 25 0C, G0 = 130.0 kJG0 = 0 a 835 0C

69

Energia livre de Gibbs e mudanas de fase


H2O (l) H2O (g)

G0 = 0 = H0 TS0

S = TH = 40.79 kJ373 K

= 109 J/K Efficiency = X 100%Th - Tc

Tc

Chemistry In Action: The Efficiency of Heat Engines

Energia livre de Gibbs e equilbrio


G = G0 + RT lnQR constante dos gases reais (8.314 J/Kmol)

T temperatura absoluta (K)

Q quociente de reaco No equilbrio

G = 0 Q = K0 = G0 + RT lnKG0 = RT lnK

Grficos de Energia livre de Gibbs vs extenso reaco


70



G0 = RT lnKEnergia livre de Gibbs e equilbrio


ATP + H2O + Alanina + Glicina ADP + H3PO4 + Alanilglicina

Alanina + Glicina Alanilglicina

G0 = +29 kJ

G0 = -2 kJ

K < 1

K > 1



Estrutura do ATP e do ADP nas suas formas ionizadas

A termodinmica de um elstico de borracha


TS = H - GAlta Entropia Baixa Entropia

71

EquilEquilbrio Qubrio Qumico mico

Equilbrio e equilbrio qumico


Equilbrio um estado no qual no ocorrem mudanas observveiscom o passar do tempo.

O equilbrio qumico atingido quando:

As velocidades da reaco directa e inversa so iguais e

As concentraes de reagentes e produtos permanecem constantes

Equilbrio fsico

H2O (l)Equilbrio qumico

N2O4 (g)

H2O (g)

2NO2 (g)

Equilbrio qumico


N2O4 (g) 2NO2 (g)

incio NO2 incio N2O4 incio NO2 & N2O4

equilbrio

equilbrio

equilbrio

Constante de equilbrio


constante

72

Constante de equilbrio


N2O4 (g) 2NO2 (g) = 4.63 x 10-3K = [NO2]2

[N2O4]

aA + bB cC + dD

K = [C]c[D]d

[A]a[B]bLei da aco de massas

K >> 1

K

73

Equilbrio Homogneo


A constante de equilbrio Kp para a reaco:

158 a 1000K. Qual a presso de equilbrio do O2 se PNO = 0.400 atm e PNO = 0.270 atm?

2NO2 (g) 2NO (g) + O2 (g)

Kp = 2PNO PO

2

PNO2 2

PO2 = KpPNO2 2PNO

2

PO2 = 158 x (0.400)2/(0.270)2 = 347 atm

Equilbrio Heterogneo


Equilbrio Heterogneo aplica-se em reaces onde reagentes e produtos se encontram em fases diferentes.


Kc =[CaO][CO2]

[CaCO3][CaCO3] = constant[CaO] = constant

Kc = [CO2] = Kc x[CaCO3][CaO] Kp = PCO2

As concentraes de slidos e lquidos puros no so includas naexpresso da constante de equilbrio.



PCO2 = Kp


PCO2 no depende da quantidade de CaCO3 ou CaO



Considere o seguinte equilbrio a 295 K:

A presso parcial de cada gs 0.265 atm. Calcule Kp e Kc para a reaco

NH4HS (s) NH3 (g) + H2S (g)

Kp = PNH3 H2SP = 0.265 x 0.265 = 0.0702

Kp = Kc(RT)n

Kc = Kp(RT)-n

n = 2 0 = 2 T = 295 KKc = 0.0702 x (0.0821 x 295)-2 = 1.20 x 10-4

74


A + B C + D

C + D E + F

A + B E + F

Kc =[C][D][A][B] Kc =

[E][F][C][D]

[E][F][A][B]Kc =

KcKcKc

Kc = KcKc x

Se uma reaco puder ser expressa como a soma de duas ou maisreaces, a constante de equilbrio da reaco total dada peloproduto das consatntes de equilbrio das reaces individuais.


Quando a equao de uma reaco reversvel escrita na direcooposta a constante de equilbrio o recproco da constante de equilbrio original

N2O4 (g) 2NO2 (g)

= 4.63 x 10-3K = [NO2]2

[N2O4]

2NO2 (g) N2O4 (g)

K = [N2O4][NO2]2

= 1K = 216

Acerca da escrita de constantes de equilbrio


As concentraes dos reagentes na fase condensada so expressasem M. na fase gasosa, as concentraes podem ser expressas em Mou atm.

As concentraes de slidos puros, lquidos puros e solventes noaparecem nas expresses da constante de equilbrio.

A constante de equilbrio uma quantidade adimensional.

Quando se faz referncia ao valor de uma constante de equilbrio necessrio especificar a equao acertada e a temperatura.

Se uma reaco poder ser expressa como a soma de duas ou maisreaces, a constante de equilbrio para o processo global dada peloproduto das constantes de equilbrio das reaces individuais.

Cintica qumica e constantes de equilbrio


A + 2B AB2kdki

velocidaded = kd [A][B]2

velocidadei = ki [AB2]

Equilbriovelocidaded = velocidadei

kd [A][B]2 = ki [AB2]

kdki

[AB2][A][B]2

= Kc =

75

Cintica qumica e constantes de equilbrio


O quociente de rea

Documents

Sebenta Geral de Quimica I [Susana Barreiros UNL]