1.Joo Usberco Licenciado em Cincias Farmacuticas pela USP Professor de Qumica do Anglo Vestibulares (So Paulo, SP) Edgard Salvador Licenciado em Qumica pela USP Professor de Qumica do Anglo Vestibulares (So Paulo, SP) 5 edio reformulada 2002 1 tiragem 2002

2. ISBN 85-02-04027-8 ISBN 85-02-04028-6 (Livro do Professor) Superviso editorial: Jos Lino Fruet Editora: Ebe Christina Spadaccini Assistente editorial: Srgio Paulo N. T. Braga Reviso: Fernanda Almeida Umile (superviso) Ivana A. Costa, Aurea M. dos Santos, Dbora de Andrade Silva Resoluo dos exerccios: Snia Vaz Vasques Gerncia de arte e capa: Nair de Medeiros Barbosa Produo grfica: Christof Gunkel, Mariano Maudet Bergel, Enrique Pablo Grande Ilustraes: Caio Ferrari, Eduardo Borges, Christof Gunkel, Selma Caparrz O material de publicidade e propaganda reproduzido nesta obra est sendo utilizado apenas para fins didticos, no representando qualquer tipo de recomendao de produtos ou empresas por parte do(s) autor(es) e da editora. Dados Internacionais de Catalogao na Publicao (CIP) (Cmara Brasileira do Livro, SP, Brasil) Usberco, Joo Qumica volume nico / Joo Usberco, Edgard Salvador. 5. ed. reform. So Paulo : Saraiva, 2002. Suplementado por manual do professor. ISBN 85-02-04027-8 (livro do aluno) ISBN 85-02-04028-6 (livro do professor) 1. Qumica (Ensino mdio) 2. Qumica Problemas, exerccios etc. (Ensino mdio) I. Salvador, Edgard. II. Ttulo. 02-2938 CDD-540.7 ndice para catlogo sistemtico: 1. Qumica : Ensino mdio 540.7 Av. Marqus de So Vicente,1697 CEP 01139-904 Barra Funda So Paulo-SP Tel.: PABX (0**11) 3613-3000 Fax: (0**11) 3611-3308 Televendas: (0**11) 3613-3344 Fax Vendas: (0**11) 3611-3268 Atendimento ao Professor: (0**11) 3613-3030 Endereo Internet: www.editorasaraiva.com.br E-mail: atendprof.didatico@editorasaraiva.com.br 3. Ao estudante O ser humano tem buscado, h sculos, compreender os fenmenos que regem a vida, valen- do-se da observao simples e direta, da simulao e representao desses fenmenos, da inter- pretao lgica e criativa dos resultados de experimentaes. O conhecimento cientfico da natureza e de suas leis tem sido um dos pilares do desenvolvimento humano. A Qumica, assim como outras Cincias, tem papel de destaque no desenvolvimento das sociedades, alcanado ao longo de tantos anos. No entanto, ela no se limita s pesquisas de labo- ratrio e produo industrial. Ao contrrio, embora s vezes voc no perceba, a Qumica est presente em nosso dia-a-dia e parte importante dele. A aplicao dos conhecimentos qumicos tem reflexos diretos sobre a qualidade de vida das populaes e sobre o equilbrio dos ambientes na Terra. Por isso, consideramos essencial que o conhecimento cientfico faa parte da vida coti- diana das pessoas, a fim de que elas possam, criticamente, contribuir para a preservao e a con- servao de todas as formas de vida, inclusive da espcie humana. A obra Qumica volume nico, agora reformulada, foi elaborada para ajudar voc a com- preender como freqente, intensa e contnua a aplicao do conhecimento qumico na sociedade atual e como esse conhecimento foi construdo e tem sido constantemente reformulado ao longo da histria da humanidade. Para alcanar esse objetivo, contamos com a colaborao, por meio de sugestes e comen- trios, de vrios professores que analisaram a obra e sua funcionalidade em sala de aula. Em toda a obra, procuramos utilizar uma linguagem clara e direta, mas cientificamente rigorosa, demons- trando a relao dos contedos tericos da Qumica com a vivncia prtica e cotidiana. Introduzimos duas novas sees de atividades diversificadas Exerccios de contexto e Exerccios globalizantes para incentivar voc a aprimorar sua capacidade de inter-relacionar contedos, analisando-os criticamente, a partir do tema especfico de cada captulo ou, de forma mais ampla, das Unidades. Outras sees de atividades Exerccios resolvidos, Exerccios de classe e Exerccios propostos foram revistas e ampliadas, o que lhe possibilitar melhor com- preenso, assimilao e fixao dos contedos estudados. Diversas Leituras, intercaladas ao texto, relacionam o contedo apresentado com o cotidiano e com outras matrias, contribuindo, assim, para a ampliao do conhecimento. Os experimentos da seo Faa voc mesmo permanecem com o mesmo enfoque: voc mesmo pode realiz-los, utilizando substncias de uso comum e apare- lhagens muito simples, e, a partir deles, desenvolver sua capacidade de observao, investigao, representao e comunicao. Com esta obra, queremos ajud-lo a assumir uma postura cada vez mais crtica quanto uti- lizao dos conhecimentos cientficos e tecnolgicos. Por isso, procuramos apresentar os princ- pios tericos de modo que possam ser um esboo capaz de dar suporte para o entendimento da Qumica, associando-os a exemplos significativos para sua vida. Esperamos que, assim, voc possa tomar decises e assumir atitudes que contribuam para melhorar nossa sade, nossa qualidade de vida, o planeta em que vivemos e a ns mesmos como seres humanos. Os autores 4. UNIDADE 1 Introduo ao estudo da Qumica, 12 Qumica, 12 Qumica: uma cincia experimental, 15 O processo da descoberta, 15 O mtodo cientfico, 16 O local de trabalho do qumico, 17 Exerccios de classe, 19 Exerccios propostos, 19 Conceitos fundamentais, 20 Matria, 20 Energia, 20 Unidades de medida, 21 Exerccios resolvidos, 24 Exerccios de classe, 25 Exerccios propostos, 25 Exerccios de contexto, 26 Faa voc mesmo: Determinao do volume de um slido, 27 UNIDADE 2 A matria, 28 Constituio da matria, 28 Teoria atmica de Dalton, 28 Classificao da matria, 30 Substncias, 30 Misturas, 30 Sistemas, 32 Exerccios de classe, 34 Exerccios propostos, 35 Exerccios de contexto, 36 Estados fsicos da matria, 37 Mudanas de estado fsico, 37 Diagramas de mudana de estado fsico, 38 Exerccio resolvido, 39 Exerccios de classe, 40 Exerccios propostos, 41 Exerccios de contexto, 42 Processos de separao de misturas, 43 Anlise imediata, 43 Leitura: Obteno dos principais componentes do ar, 46 Anlise cromatogrfica ou cromatografia, 46 Exerccio resolvido, 47 Exerccios de classe, 47 Exerccios propostos, 48 Faa voc mesmo: Separao do sal da areia, 49 Para obter gua de uma soluo, 49 Transformaes da matria, 50 Fenmenos fsicos e qumicos, 50 Equaes qumicas, 51 Exerccios de classe, 51 Exerccios propostos, 52 Exerccios globalizantes, 52 UNIDADE 3 A estrutura do tomo, 54 A descoberta do tomo, 54 A descoberta das partculas subatmicas, 54 Principais caractersticas do tomo, 57 Nmero atmico (Z), 57 Nmero de massa (A), 57 Elemento qumico, 58 ons, 58 Semelhanas atmicas, 59 Exerccios de classe, 61 Exerccios propostos, 62 Os novos modelos atmicos, 64 O modelo atmico de Bhr, 64 Os subnveis, 65 Distribuio eletrnica por subnvel, 66 Exerccio resolvido, 67 Exerccios de classe, 68 Exerccios propostos, 69 Faa voc mesmo: Teste da chama, 70 Complemento: Modelo quntico, 71 Exerccios, 73 UNIDADE 4 Tabela peridica, 75 Introduo: Bases da organizao dos elementos, 75 Organizao da tabela peridica, 77 Famlias ou grupos, 77 SUMRIO PARTE 1 QUMICA GERALAGBPhotoLibrary 5. Perodos, 80 Localizao na tabela peridica, 80 Classificao dos elementos, 81 Ocorrncia dos elementos, 82 Exerccio resolvido, 82 Exerccios de classe, 82 Exerccios propostos, 83 Propriedades peridicas e aperidicas, 84 Propriedades peridicas, 84 Propriedades aperidicas, 88 Exerccio resolvido, 88 Exerccios de classe, 89 Exerccios propostos, 90 Exerccios globalizantes, 92 UNIDADE 5 Ligaes qumicas, 94 Introduo, 94 Ligao inica ou eletrovalente, 95 Determinao das frmulas dos compostos ini- cos, 97 Leitura: Dieta com baixo teor de sdio, 97 Exerccio resolvido, 98 Exerccios de classe, 98 Exerccios propostos, 98 Exerccios de contexto, 99 Ligao covalente, 101 Caractersticas, 101 A ligao covalente e a tabela peridica, 102 Frmulas qumicas, 102 Ligao covalente dativa ou coordenada, 104 Caractersticas, 104 Exerccio resolvido, 105 Exerccios de classe, 105 A ligao covalente e as propriedades de seus compostos, 106 Alotropia, 106 Leitura: A camada de oznio, 107 Exerccios de classe, 109 Exerccios propostos, 110 Faa voc mesmo: Diferenciao, pelo aquecimento, entre um composto inico e um molecular, 111 Geometria molecular, 111 Exerccio resolvido, 113 Exerccios de classe, 113 Exerccios propostos, 114 Faa voc mesmo: Repulso de pares eletrnicos, 114 Polaridade, 115 Polaridade das ligaes, 115 Polaridade de molculas, 116 Exerccio resolvido, 118 Exerccios de classe, 118 Exerccios propostos, 119 As foras intermoleculares e os estados fsicos, 120 Tipos de foras intermoleculares, 120 Leitura: Tenso superficial, 122 Foras intermoleculares e temperaturas de fuso e ebulio, 122 Polaridades, foras intermoleculares e solubilidade, 123 Leitura: Por que o gelo flutua?, 124 Exerccio resolvido, 125 Exerccios de classe, 125 Exerccios propostos, 126 Faa voc mesmo: O cinema e as foras intermoleculares, 128 Ligao metlica, 129 Formao de ligas metlicas, 129 Leitura: O ouro, 130 Exerccios de classe, 131 Exerccios propostos, 132 Sinopse das ligaes qumicas, 133 Exerccios globalizantes, 134 UNIDADE 6 Funes inorgnicas, 136 Dissociao e ionizao, 136 Conceito de cido, base e sal pela teoria de Arrhenius, 138 Exerccios de classe, 139 Exerccios propostos, 139 cidos, 140 Nomenclatura dos cidos, 140 Classificao dos cidos, 142 Exerccios de classe, 144 Algumas propriedades dos cidos, 144 Principais cidos e suas aplicaes, 146 Exerccios de classe, 149 Exerccios propostos, 150 Bases ou hidrxidos, 152 Nomenclatura das bases, 153 Classificao das bases, 153 Algumas propriedades das bases, 154 Exerccios de classe, 155 Principais bases e suas aplicaes, 156 Exerccios de classe, 158 Exerccios propostos, 158 Faa voc mesmo: Sangue de diabo, 160 Sais, 160 Nomenclatura dos sais, 161 Classificao dos sais, 162 Exerccio resolvido, 163 Exerccios de classe, 163 Aplicaes de alguns sais, 164 Exerccios de classe, 168 Obteno de sais, 169 Exerccios de classe, 171 Exerccios propostos, 172 Exerccios de contexto, 174 5SUMRIO 6. Faa voc mesmo: Estalactites e estalagmites, 176 xidos, 176 Nomenclatura dos xidos, 177 Classificao dos xidos, 177 Exerccios de classe, 180 Propriedades e aplicaes de alguns xidos, 181 Os xidos e o ambiente, 182 Exerccios de classe, 186 Exerccios propostos, 188 Faa voc mesmo: Chuva cida, 190 Reaes qumicas, 191 Exerccios de classe, 193 Exerccios propostos, 193 Classificao das reaes, 194 Exerccios de classe, 195 Condies para a ocorrncia de reaes qumicas, 195 Exerccios de classe, 200 Exerccios propostos, 202 Faa voc mesmo: Prata preta, 204 Exerccios globalizantes, 205 UNIDADE 7 Relaes de massa, 207 Massas dos tomos, 207 Unidade de massa atmica (u), 207 Constante de Avogadro ou nmero de Avogadro, 208 Mol: a unidade de quantidade de substncias, 209 Massa molar (M), 210 Determinao da quantidade de substncia = nmero de mol, 211 Exerccio resolvido, 211 Exerccios de classe, 212 Exerccios propostos, 214 UNIDADE 8 Estudo dos gases, 217 Introduo, 217 Caractersticas gerais dos gases, 217 Leitura: Medindo a presso, 218 Leitura: Temperatura corporal, 219 Transformaes gasosas, 220 Exerccios resolvidos, 222 Exerccios de classe, 223 Volume molar, 224 Lei de Avogadro, 225 Equao de estado dos gases perfeitos, 225 Exerccios resolvidos, 226 Exerccios de classe, 226 Exerccios propostos, 227 Misturas de gases, 230 Presso parcial (Lei de Dalton), 230 Volume parcial (Lei de Amagat), 231 Exerccios resolvidos, 232 Exerccios de classe, 232 Exerccios propostos, 233 Complemento: Densidade dos gases/Difuso e efuso de gases, 234 Leitura: Dirigveis, 235 Exerccios, 237 UNIDADE 9 Estequiometria, 239 Introduo, 239 Tipos de frmulas, 239 Frmula percentual, 239 Frmula mnima ou emprica, 240 Frmula molecular, 241 Exerccio resolvido, 243 Exerccios de classe, 243 Estequiometria das reaes qumicas, 244 Leis ponderais, 244 Exerccios de classe, 247 Relacionando quantidades, 247 Exerccios de classe, 249 Os coeficientes e a quantidade de substncia (mol), 249 Exerccios de classe, 251 Exerccios propostos, 253 Reaes no laboratrio e na indstria, 258 Reagente em excesso e reagente limitante, 258 Exerccios de classe, 260 Reaes qumicas com substncias impuras, 261 Exerccios de classe, 262 Rendimento de uma reao qumica, 263 Exerccios de classe, 264 Exerccios propostos, 264 Exerccios globalizantes, 267 SUMRIO6 7. UNIDADE 10 Solues. 270 Introduo, 270 Solubilidade e curvas de solubilidade, 271 Exerccio resolvido, 273 Exerccios de classe, 274 Exerccios propostos, 275 Aspectos quantitativos das solues, 277 Concentraes das solues, 277 Relaes entre C, , d e !, 280 Exerccio resolvido, 281 Exerccios de classe, 281 Exerccios propostos, 283 Diluio de solues, 286 Mistura de solues, 287 Exerccios resolvidos, 290 Exerccios de classe, 291 Exerccios propostos, 292 Complemento: Colides, 294 Exerccios, 297 Faa voc mesmo: Preparando colides, 297 UNIDADE 11 Propriedades coligativas, 299 Presso mxima de vapor, 299 Presso mxima de vapor e a temperatura de ebu- lio,300 Diagrama de fases, 301 Exerccio resolvido, 302 Exerccios de classe, 302 Tonoscopia, ebulioscopia, crioscopia e osmose, 304 Tonoscopia ou tonometria, 304 Exerccio resolvido, 305 Exerccios de classe, 306 Ebulioscopia e crioscopia, 307 Exerccio resolvido, 307 Exerccios de classe, 308 Osmose e presso osmtica, 309 Exerccio resolvido, 310 Exerccios de classe, 310 Exerccios propostos, 311 Complemento: Aspectos quantitativos, 315 Exerccios, 316 Faa voc mesmo: Estudando a temperatura de ebulio, 317 UNIDADE 12 Termoqumica, 318 Introduo, 318 Poder calrico dos alimentos, 318 Exerccio resolvido, 319 Exerccios de classe, 320 Exerccios de contexto, 321 Processos exotrmicos e endotrmicos, 322 Entalpia, 323 H em reaes exotrmicas, 323 H em reaes endotrmicas, 323 H nas mudanas de estado fsico, 324 Exerccios de classe, 325 Equaes termoqumicas, 326 Entalpia padro, 326 Equao termoqumica, 326 Exerccios de classe, 327 Calor ou entalpia das reaes qumicas, 328 Exerccio resolvido, 331 Exerccios de classe, 332 Exerccio resolvido, 334 Exerccios de classe, 335 Lei de Hess, 335 Exerccio resolvido, 337 Exerccios de classe, 338 Exerccios propostos, 339 Faa voc mesmo: Medindo variaes de energia, 343 UNIDADE 13 xido-reduo, 344 Introduo, 344 Nmero de oxidao (Nox), 345 Regras para a determinao do Nox, 345 Variao do Nox nas reaes de xido-reduo, 347 Exerccios de classe, 348 Balanceamento das equaes das reaes de xido-reduo, 349 Leitura: Metais, 350 Exerccio resolvido, 352 Exerccios de classe, 353 Exerccios propostos, 353 Exerccios de contexto, 355 7 PARTE 2 FSICO-QUMICA StockPhotos SUMRIO 8. UNIDADE 14 Eletroqumica, 356 Pilhas, 356 Exerccios de classe, 358 Potencial das pilhas, 358 Exerccio resolvido, 363 Exerccios de classe, 363 Leitura: Uso e descarte de pilhas comerciais e bateriais, 364 Corroso e proteo de metais, 367 Corroso do ferro, 367 Proteo com eletrodo ou com metal de sacrifcio, 367 Revestimento do ferro, 368 Exerccios de classe, 368 Exerccios propostos, 369 Faa voc mesmo: Uma pilha incomum, 372 Eletrlise, 373 Eletrlise gnea, 373 Eletrlise em meio aquoso, 374 Exerccio resolvido, 376 Exerccios de classe, 376 Aspectos quantitativos da eletrlise, 377 Exerccios de classe, 378 Exerccios propostos, 379 Faa voc mesmo: Cobreao, 381 UNIDADE 15 Cintica qumica, 382 Introduo, 382 Velocidade mdia de uma reao, 383 Exerccios de classe, 384 Condies para ocorrncia de reaes, 385 Teoria da coliso, 385 Fatores que influenciam a velocidade de uma reao, 387 Lei da velocidade, 389 Exerccio resolvido, 390 Exerccios de classe, 391 Exerccios propostos, 393 Faa voc mesmo: Imaginando explicaes (hipteses), 396 UNIDADE 16 Equilbrios qumicos, 397 Introduo, 397 Constante de equilbrio em termos de concentrao, 398 Interpretao do valor de KC e extenso da reao, 400 Quociente de equilbrio (QC), 401 Constante de equilbrio em termos de presso, 401 Exerccio resolvido, 402 Exerccios de classe, 403 Exerccios propostos, 404 Deslocamento de equilbrio, 405 Princpio de Le Chatelier, 405 Exerccio resolvido, 410 Exerccios de classe, 410 Exerccios propostos, 412 UNIDADE 17 Equilbrio em meio aquoso, 414 Constante de ionizao, 414 Lei da Diluio de Ostwald, 416 Exerccio resolvido, 417 Exerccios de classe, 417 Exerccios propostos, 418 Produto inico da gua e pH, 418 Equilbrio inico da gua, 418 Produto inico da gua (KW), 419 Escala de pH, 419 Indicadores e pH, 421 Determinao da [H+ ] e da [OH ] nas solues, 422 Exerccio resolvido, 423 Exerccios de classe, 423 Exerccios propostos, 425 Hidrlise salina, 427 Acidez e basicidade das solues aquosas dos sais, 427 Exerccios de classe, 429 Exerccios propostos, 429 Exerccios de contexto, 429 Constante de produto de solubilidade (Ks), 431 Produto de solubilidade, 432 Efeito do on comum e solubilidade, 433 Exerccios resolvidos, 433 Exerccios de classe, 434 Exerccios propostos, 434 Exerccios globalizantes, 435 UNIDADE 18 Radioatividade, 437 A descoberta dos raios X, 437 Radiaes do urnio,437 Leis da radioatividade, 438 1 lei: a emisso de partculas , 438 2 lei: a emisso de partculas , 438 Transmutaes, 439 Exerccio resolvido, 439 Exerccios de classe, 440 Leitura: Pequena loja do rdio, 441 Cintica das desintegraes radioativas, 441 Leitura: Efeitos da precipitao radioativa e a meia-vida, 442 Exerccio resolvido, 443 Exerccios de classe, 444 Exerccios propostos, 444 Complemento: Fenmenos radioativos e suas utilizaes, 447 Exerccios, 451 SUMRIO8 9. Introduo qumica orgnica, 454 Os primrdios da Qumica Orgnica, 454 Qumica Orgnica hoje, 454 UNIDADE 19 Compostos orgnicos, 456 Composio, 456 Caractersticas gerais, 456 Temperatura de fuso e temperatura de ebulio, 457 Solubilidade, 457 Combustibilidade, 457 Capacidade de formar cadeias, 458 Classificao do carbono, 458 Exerccios de classe, 459 Classificao das cadeias carbnicas, 460 Disposio dos tomos de carbono, 460 Tipo de ligao entre os tomos de carbono, 462 Natureza dos tomos que compem a cadeia, 462 Exerccio resolvido, 463 Exerccios de classe, 463 Exerccios propostos, 464 Complemento: Modelo dos orbitais e a ligao covalente, 466 Exerccios, 471 Introduo s funes orgnicas, 473 Nomenclatura IUPAC, 473 UNIDADE 20 Hidrocarbonetos: caractersticas e nomenclatura, 475 Caractersticas e nomenclatura de hidrocarbonetos alifticos, 475 Alcanos ou parafinas, 475 Alquenos, alcenos ou olefinas, 476 Alquinos ou alcinos, 478 Alcadienos ou dienos, 479 Exerccios de classe, 479 Caractersticas e nomenclatura de hidrocarbonetos cclicos, 480 Cicloalcanos, ciclanos ou cicloparafinas, 480 Cicloalquenos, cicloalcenos ou ciclenos, 481 Aromticos, 481 Exerccios de classe, 482 Exerccios propostos, 483 Exerccios de contexto, 485 Radicais, 486 Ciso de ligaes, 486 Radicais ou grupos orgnicos, 487 Exerccio resolvido, 488 Exerccios de classe, 489 Nomenclatura de hidrocarbonetos ramificados, 489 Alcanos, 489 Alquenos, alquinos e dienos, 490 Cicloalcanos e aromticos, 491 Exerccio resolvido, 493 Exerccios de classe, 494 Exerccios propostos, 495 Hidrocarbonetos: fontes e principal uso, 497 Petrleo, 497 Exerccios de classe, 499 Combusto, 500 Exerccios de classe, 501 Exerccios propostos, 502 UNIDADE 21 Funes orgnicas contendo oxignio, 505 lcoois, 505 Nomenclatura oficial dos lcoois, 506 Nomenclatura usual para monolcoois, 507 Principais lcoois, 507 Leitura: Bebidas alcolicas, 509 Exerccios de classe, 510 Fenis, 510 Principal fenol, 511 Exerccios de classe, 512 Aldedos, 512 Um aldedo importante, 513 Exerccios de classe, 513 Cetonas, 514 Principal cetona, 515 Exerccios de classe, 515 cidos carboxlicos, 516 Principais cidos carboxlicos, 516 Derivados diretos de cidos carboxlicos, 517 Exerccios de classe, 518 steres orgnicos, 519 Exerccios de classe, 519 teres, 520 O principal ter, 521 Exerccios de classe, 521 Exerccios propostos, 522 Exerccios de contexto, 525 9 PARTE 3 QUMICA ORGNICA SuperStock SUMRIO 10. UNIDADE 22 Funes orgnicas contendo nitrognio e haletos, 527 Aminas, 527 Leitura: Aminas: Medicina e sociedade, 528 Exerccios de classe, 530 Amidas, 530 A principal amida: uria, 530 Exerccios de classe, 531 Haletos, 532 Haletos orgnicos, 532 Haletos de cido ou haletos de acila , 532 Alguns haletos, 533 Exerccios de classe, 534 Exerccios propostos, 535 Complemento: Outras funes orgnicas, 537 Exerccios, 539 UNIDADE 23 Sinopse das principais funes e algumas propriedades fsicas, 541 Reconhecimento de funes, 541 Exerccios de classe, 542 Algumas propriedades fsicas dos compostos orgnicos, 543 Temperatura de ebulio, 543 Solubilidade, 544 Exerccio resolvido, 545 Exerccios de classe, 546 Exerccios propostos, 547 Faa voc mesmo: Polaridade e ligaes intermoleculares, 550 UNIDADE 24 Isomeria, 551 O que isomeria?, 551 Isomeria plana, 552 Exerccios de classe, 554 Isomeria espacial, 555 Isomeria geomtrica, 555 Exerccios de classe, 557 Isomeria ptica, 558 Leitura: Isomeria ptica Prmio Nobel, 563 Exerccios de classe, 564 Exerccios de contexto, 565 Exerccios propostos, 567 UNIDADE 25 Reaes de hidrocarbonetos, 571 Tipos de reaes orgnicas, 571 Reaes de substituio, 572 Halogenao, 572 Nitrao, 574 Sulfonao, 574 Reaes caractersticas de aromticos, 575 Exerccios de classe, 577 Reaes de adio, 578 Hidrogenao cataltica, 578 Halogenao, 579 Adio de HX, 579 Reaes de hidratao de alquenos e alquinos, 580 Adio em aromticos, 580 Exerccios de classe, 581 Reaes de oxidao de alquenos, 581 Oxidao branda, 581 Ozonlise, 582 Oxidao enrgica, 583 Exerccio resolvido, 583 Exerccios de classe, 584 Exerccios propostos, 585 Exerccios globalizantes, 589 UNIDADE 26 Reaes orgnicas de outras funes, 591 lcoois, 591 Reaes com lcoois, 591 Alguns mtodos de obteno de lcoois, 594 Exerccios de classe, 595 Exerccios de contexto, 597 Aldedos e cetonas, 598 Reaes de aldedos e cetonas, 598 Mtodos de obteno de aldedos e cetonas, 599 Exerccios de classe, 600 cidos carboxlicos, 600 Propriedades qumicas dos cidos carboxlicos, 601 Reaes dos cidos carboxlicos, 603 Mtodos de obteno de cidos carboxlicos, 603 Exerccios de classe, 603 steres, 605 Classificao dos steres, 605 Reaes dos steres, 607 Exerccios de classe, 610 Aminas, 611 Propriedades qumicas de aminas e aminocidos, 611 Mtodos de obteno de aminas, 612 Exerccios de classe, 612 Exerccios propostos, 613 UNIDADE 27 Polmeros, 619 Polmeros sintticos, 619 Polmeros de adio, 619 Polmeros de condensao, 621 Exerccios de classe, 623 Polmeros naturais, 624 Borracha, 625 Polissacardeos, 625 Protenas ou polipeptdeos, 626 Exerccios de classe, 627 Exerccios propostos, 628 Exerccios globalizantes, 631 Respostas, 633 Siglas dos vestibulares, 667 SUMRIO10 11. AGBPhotoLibrary 12. QUMICA A produo de diversos materiais que utilizamos em nosso dia-a-dia, como, por exemplo, a borracha, o nilon e o metal, resultado de conhecimentos de Qumica e de sua aplicao industrial. Observe o exemplo a seguir: Tnis: composto de bor- racha, nilon e metal. natural Borracha BillyHustage/TonyStone Keydisc Kinofotoarquivo TonyStone sinttica natural Tecido natural Metal MaurcioSimonetti/Pulsar sinttico O tnis um bom exemplo de produto final formado por um conjunto de materiais encontra- dos na natureza ou sintetizados pelo ser humano. Seringueira. Algodoeiro. Torre de petrleo. Nilon. Extrao de minrio de ferro. ChristofGunkel 13. Assim, podemos perceber que a Qumica estuda a matria, as substncias que a constituem e as suas transformaes. Hoje, seria impossvel viver sem os conhecimentos e a aplicao da Qumica. Se, de um lado, a aplicao de produtos qumicos propiciou o aumento na produo de alimentos, por outro lado, o uso indevido de tais produtos tem causado alteraes to perigosas no meio ambiente a ponto de colocar em risco a manuteno da vida na Terra. Por isso, importante conhecermos a Qumica para podermos utilizar os avanos tecnolgicos de uma maneira racional, definir critrios para o aproveitamento dos recur- sos naturais e estudar formas de reaproveitar e diminuir a quantidade dos dejetos pro- duzidos pela nossa sociedade. Atualmente, cada brasileiro produz em mdia 0,6 kg dirios de lixo. No total, o lixo do- miciliar chega a 96 mil toneladas/dia. 13Unidade 1 Introduo ao estudo da Qumica Tecnologia O desenvolvimento da tecnolo- gia responsvel pela mudana de muitos hbitos, e, geralmente, proporciona melhoria da qualidade de vida. O conhecimento cientfico normalmente precede seu uso, ou seja, existe sempre um intervalo de tempo entre a descoberta cien- tfica e sua aplicao. Na tabela ao lado, podemos ver alguns exem- plos: O mesmo acontece com as descobertas no campo da Qumica: muitas vezes seu aproveita- mento prtico no imediato, ou seja, necessrio o uso e o desenvolvimento de tecnologia para que determinada descoberta gere benefcios para a sociedade. Fotografia 1782 Descoberta Aplicao 1838 1873 1939 1895 (dezembro) 1896 (janeiro) 1910 1940 1927 1939 1935 1950 1950 1956 DDT Raios X (em Medicina) Antibiticos Nilon Fotocpia Videocassete Embora, no Brasil, em muitos municpios a composio do lixo apresente caractersticas bem diferentes, sua composio mdia pode ser representada pelo esquema a seguir, em porcentagem de massa: borracha 0,4 madeira, couro, loua 0,9 trapos 1,5 vidro 2,2 orgnicos* 69,8 papel, papelo 13,6 plsticos 6,5 outros 2,4 metais 2,7 * Restos de alimentos, folhas e talos de hortalias e rvores, cascas de frutas, legumes, ovos, papel higini- co e guardanapos usados. Fonte: CEMPRE Compromisso empresarial para a reciclagem. 14. Para diminuir a quantidade do lixo produzido e incentivar sua coleta seletiva, insti- tuiu-se um conjunto de procedimentos conhecido por poltica dos 3 erres: Reduo do lixo produzido Para isso, recomenda-se a escolha de embalagens que produzam a menor quanti- dade possvel de lixo. Reutilizao de tudo o que for possvel Reutilizar embalagens plsticas e de vidro, evitando o seu descarte e a compra de recipientes especficos, que tambm acabaro por virar lixo. Reciclagem A reciclagem permite a transformao de materiais como papel, vidro, latas, plsti- cos e embalagens diversas em novos objetos. Esse procedimento, alm de diminuir o acmulo de lixo e ajudar na preservao das fontes naturais, extremamente vantajoso em termos econmicos, j que em vrios casos mais barato reciclar do que produzir utilizando matrias-primas novas. Alguns smbolos universais relacionados reciclagem, utilizados em diversas embalagens. Para indicar dife- rentes tipos de plsticos, usam-se nmeros que variam de 1 a 7. PARTE 1 QUMICA GERAL14 Os sacos plsticos usados nos supermercados para acon- dicionar as compras podem ser empregados para descarte do lixo domstico. Fotos:ChristofGunkel As embalagens vazias de produtos como margarina, palmito ou azeitonas servem para acondicionar alimentos e guard-los na geladeira. Garrafas vazias de refrigerantes podem ser usadas para acondicionar gua ou sucos. Nesses casos as embalagens reutilizadas devem ter seu contedo indicado por etiquetas. al alumnio reciclvel papel reciclvel papel reciclado o vidro reciclvel o plstico reciclvel ao 15. Esse processo limitado por dois fatores: a separao dos materiais e a forma de coleta. A reciclagem deve ser facilitada pelo uso de latas de lixo diferentes para dife- rentes materiais reciclveis, evitando-se que eles fiquem sujos ou contaminados. QUMICA: UMA CINCIA EXPERIMENTAL O PROCESSO DE DESCOBERTA A maioria das culturas antigas se preocupou em entender a relao existente entre o ser humano e o mundo da natureza e seus fenmenos. Para isso, esses povos criaram mitos e lendas em que atuavam deuses e outras figuras dotadas de poderes sobre- naturais. Atravs dessas narrativas, explicavam a criao do mundo, a origem do fogo, a descoberta de ferramentas, o cultivo de alimentos etc. As primeiras tentativas de entender os fenmenos naturais, desvinculadas da religio ou de foras sobrenaturais, surgiram no sculo V a.C., na Grcia. Foi Empdocles, um filsofo grego, quem lanou a idia para explicar a constituio da matria. Para ele, ela seria formada por quatro elementos primrios o fogo, o ar, a gua e a terra. Esses elementos seriam indestrutveis, mas estariam sofrendo constantes transfor- maes. Mais tarde, Aristteles introduziu a idia de que esses quatro elementos podiam ser diferenciados por suas propriedades: O fogo vv seria quente e seco. O ar vv seria quente e mido. A gua ww seria fria e mida. A terra ww seria fria e seca. Dessa maneira, seria possvel transformar uma subs- tncia em outra, desde que se alterasse uma de suas pro- priedades. Por exemplo, se o ar quente e mido fosse res- friado, poderia ser transformado em chuva. 15Unidade 1 Introduo ao estudo da Qumica Em algumas cidades do Bra- sil h recipientes apropriados para a coleta de mate- riais reciclveis. Nessa situao, fundamental a participao dos cidados. De acordo com um mito surgido entre os gregos, Prometeu teria roubado o fogo dos deuses, dando-o aos homens. Como castigo, foi condenado a ter o fgado comi- do por um abutre por toda a eternidade. gua terra fogo ar quente m ido seca fria PhiladelphiaMuseumofart/Corbis ThalesTrigo 16. O conceito de Empdocles e Aristteles foi aceito por mais de dois mil anos. Foi a mola propulsora dos alquimistas, os quais, at o sculo XV, tentavam transformar metais baratos, como o chumbo, em ouro. O MTODO CIENTFICO A concepo de Aristteles s foi abandonada quando Robert Boyle, em seu livro The sceptical chemist (O qumico ctico), publicado em 1661, mostrou ser imposs- vel extrair os quatro elementos a partir de uma substncia. Boyle props uma definio para elemento qumico diferente da formulada pelos antigos gregos. Para Boyle, ele- mento qumico era toda substncia que no podia ser decomposta em substncias mais simples. Boyle fundamentou sua teoria na realizao de experimentos e na interpretao dos resultados obtidos, processo que hoje se denomina mtodo cientfico. As principais caractersticas do mtodo cientfico so: realizar experimentos apropriados para responder a questes; a partir da observao, estabelecer relaes: PARTE 1 QUMICA GERAL16 Nem todos os filsofos gregos da Antigidade tinham a mesma concepo a respeito da natureza da matria. Por volta de 400 a.C., os filsofos Leucipo e Demcrito formularam outra idia, segundo a qual a matria seria constituda de pequenas partculas que sempre existiram e que seriam indivisveis: os tomos. Selo em homenagem a Demcrito. Os alquimistas foram muito importantes para a Qumica. Tentando encontrar a pedra filosofal, que teria o poder de transformar qualquer metal em ouro, e o elixir da longa vida, que tornaria o ser humano imortal, criaram um grande nmero de aparelhos de laboratrio e desenvolveram proces- sos importantes para a produo de metais, de papiros, de sabes e de muitas substncias, como o cido ntrico, o cido sulfrico, o hidrxido de sdio e o hidrxido de potssio. Laboratrio de alquimista (sculo XVI). Princpios: proposies ou generalizaes de regularidades, semelhanas ou coin- cidncias verificadas nos experimentos. CEDOC CEDOC 17. elaborar hipteses; fazer previses sobre novos experimentos e test-los. Nem sempre os experimentos confirmam as previses, caso em que o processo reiniciado. Assim, o cientista est sempre construindo o conhecimento a partir de um processo contnuo de acertos e erros. David A. Ucko. O processo da Cincia (adaptado de quadro autorizado pelo Museum of Science and Industry, Chicago). Os experimentos que nos ajudam a ter uma idia a respeito da matria e suas transfor- maes so normalmente realizados em laboratrios, com o uso de aparelhagem apropriada. O LOCAL DE TRABALHO DO QUMICO A maior parte das atividades de um qumico se desenvolve no laboratrio. Por esse moti- vo, necessrio ter uma noo de sua aparelhagem bsica e de como trabalhar nele. Um laboratrio pode tornar-se um lugar muito perigoso, devido ao uso inadequado dos materiais e equipamentos nele existentes. Por isso, importante conhecermos algu- 17Unidade 1 Introduo ao estudo da Qumica Leis: relaes matemticas entre as grandezas envolvidas nos experimentos. Hipteses: suposies feitas para tentar explicar os fatos observados. Com base nos meus conhecimentos de Qumica, suponho que a mistura dessas duas substncias seja muito reativa. Vou derramar uma sobre a outra e agitar a mistura... Humm, nenhuma mudana. Logo, nestas condies, as duas no reagem. ...ento estas outras duas tambm no devem reagir. Talvez seja melhor mudar minhas roupas e minha teoria. Fazendo uma previso. Prognosticando (hiptese). Modificando idias. Experimentando. Tirando concluses. 18. mas normas de segurana. A maior parte dos acidentes que podem ocorrer em um la- boratrio provocada pelo desconhecimento das seguintes regras bsicas de segurana: a) no correr; b) manter os acessos desimpedidos; c) no colocar livros, sacolas, ferramentas etc. sobre as bancadas ou bancos; d) no comer, beber ou fumar; e) manter os extintores de incndio em condies de uso; f) manter o local sempre limpo e organizado; g) fechar gavetas e armrios logo aps o uso. Proteo pessoal Para proteger pele e roupas, deve-se usar sempre um avental de mangas longas, feito de algodo, pois fibras sintticas so altamente inflamveis. Quando for necessrio proteger os olhos, conveniente usar culos de segurana. Para proteo das mos, ao trabalhar com produtos corrosivos, devem-se usar luvas de borracha. Nos laboratrios e nos rtulos das embalagens de reagentes so utilizados smbolos de segurana, que tm a finalidade de informar e alertar sobre a existncia de perigo. Veja alguns deles: PARTE 1 QUMICA GERAL18 Avental de algodo com man- gas longas. Indica que deve- mos proteger a pele e a roupa. culos de segurana. Devem ser usados na proteo de res- pingos e estilhaos. O uso de luvas evita o contato das mos com substncias corrosivas, vidros quebrados e objetos quentes. Usar pina de madeira para o aquecimento do tubo de en- saio. Indica produo de vapores no- civos ou venenosos, que no devem ser inalados. Possibilidade de ocorrncia de exploso. O descarte de determinado material deve ser feito de ma- neira especfica (conforme indicao do professor). Smbolo de alerta para a necessi- dade de lavar as mos aps cada experimento (evitar tocar o rosto e os olhos durante o experimento). Caixa de primeiros socorros. (Seu uso deve ser orientado pelo professor.) Smbolo de substncias vene- nosas, que no devem entrar em contato com a pele nem ter seus vapores inalados. Possibilidade de choque el- trico. Indica materiais radioativos. Identifica substncias infla- mveis. Identifica substncias custi- cas ou corrosivas. 19. 1. Qual substncia, que pode ser extrada da gua do mar, usada como tempero de ali- mentos e, quando adicionada carne crua, favorece a sua conservao? Cite outra fonte de obteno dessa substncia. 2. Procure, em sua casa, embalagens que apre- sentem os smbolos a seguir e indique de que material elas so constitudas. 3. No lixo domstico, existem vrios materiais reciclveis. Cite alguns deles. 4. Em 1984, numa indstria da Union Carbide, na cidade de Bhopal,na ndia,ocorreu um vazamento da substncia isocianato de metila, a matria-pri- ma que compe inseticidas extremamente pode- rosos. Mais de 3 mil pessoas morreram, e outras 14 mil apresentaram seqelas, como cegueira, esterilidade, distrbios neurolgicos, alteraes no funcionamento do fgado, rins etc. Na sua opinio, os governos deveriam ou no proibir a fabricao desses inseticidas, os quais, apesar de extremamente txicos, permitem o aumento da produtividade agrcola, amenizando problemas gerados pela fome? Quais sugestes voc apresentaria para resolver esse problema? Algumas delas envolveriam aplicao de gran- des volumes de capitais por parte das empre- sas e dos governos? 5. Leia atentamente os itens a seguir e indique quais geram benefcios, problemas ou ambos. Justifique a sua resposta. a) utilizao de derivados de petrleo: gasoli- na, leo diesel etc.; b) utilizao de inseticidas domsticos; c) conservantes de alimentos; d) consumo de refrigerantes; e) consumo de adoantes artificiais. 6. Um estudante preparou pipocas no laboratrio usando alguns gros de milho, um bquer grande e uma lmi- na de plstico, na qual fez um furo com alfinete antes de cobrir o bquer. Aps aquecer o sistema durante certo tempo, ele observou que os gros explodiam, transformando-se em pipoca, e que havia algumas gotas de gua na face interna da lmina plstica. Com base nessas informaes, responda: a) Qual a origem da gua presente na lmina de plstico? b) O que deve ter ocorrido no interior do gro de milho para causar a exploso? c) Essa transformao ocorreria sem aqueci- mento? d) Se usssemos uma balana de grande pre- ciso para medir a massa do gro de milho antes e aps a exploso, a massa seria a mesma? 19Unidade 1 Introduo ao estudo da Qumica Exerccios de classe Ao longo da sua vida, voc acumula uma srie de co- nhecimentos qumicos, mesmo sem perceber. Use- os para responder s seguintes questes: 1. Cite pelo menos um metal encontrado em cada um dos objetos a seguir: a) panela; b) fio condutor de eletricidade; c) jia; d) trilho de trem; e) lata de bebida; f) faca; g) filamento de lmpada. 2. Qual substncia encontrada no vinho e na pinga pode ser utilizada como combustvel para mover veculos? Qual matria-prima uti- lizada no Brasil para produzi-la? 3. Os alimentos podem apresentar, em sua com- posio, protenas, gorduras, fibras etc. Den- tre os alimentos a seguir, indique pelo menos um componente presente: a) na carne bovina; d) no leite e no queijo; b) no peixe; e) nos ovos; c) nas verduras; f) nas frutas. 4. O fumo matria-prima do cigarro contm mais de 4 mil compostos, dos quais cerca de 400 so venenosos, e 40 substncias can- cergenas. Cite o nome da substncia mais conhecida presente no fumo. 5. Quais procedimentos voc adotaria para diminuir a quantidade de lixo? Exerccios propostos al a) c) e) b) d) f) PET 20. CONCEITOS FUNDAMENTAIS MATRIA A matria nem sempre visvel. O ar um exemplo disso. Podemos, atravs de ex- perimentos simples, constatar que o ar ocupa lugar no espao. Observe um deles: Usamos massa de modelar para prender um funil em um frasco de vidro e, ao mesmo tempo, vedar o frasco, impedindo a sada de ar por pequenos orifcios. Assim, o ar s entra ou sai atravs do funil. Se tentarmos colocar um lquido colorido no frasco (gua com groselha, por exemplo), verificaremos que o lquido no consegue entrar, impe- dido pelo ar contido no frasco. Podemos tambm determinar a massa de uma certa quantidade de ar mediante a utilizao de balanas. Um litro de ar apresenta massa aproximada de 1,3 gramas. ENERGIA Na verdade, no existe uma definio satisfatria para energia. Porm, pode-se afir- mar que o conceito de energia est diretamente relacionado realizao de trabalho, ao fato de provocar modificaes na matria e de ser interconversvel em suas vrias formas. Uma das formas de energia mais utilizadas a eltrica, que pode ser obtida de vrias maneiras. Vejamos algumas delas: PARTE 1 QUMICA GERAL20 Nas usinas hidreltricas, quando a gua represada cai atravs de tubulaes, faz girar turbinas acopladas a um gerador, o qual produz energia eltrica. Essa uma fonte de energia praticamente inesgot- vel; contudo, seu funcionamento depende de um volume mnimo de gua represada. A construo de grandes usinas gera pro- blemas sociais e ambientais. Existem vrios proces- sos qumicos (reaes qumicas), que sero estu- dados em eletroqumica, os quais podem originar energia eltrica. A energia elica (ar em movimen- to), que j foi usada para produzir energia mecnica nos moinhos, atual- mente usada com auxlio de tur- binas, para produzir energia eltrica. As clulas fotoeltricas dos painis solares transfor- mam a energia luminosa pro- veniente do Sol em energia eltrica, sendo considerada uma fonte de energia ines- gotvel e que no produz da- nos ao meio ambiente. Matria: tudo o que ocupa lugar no espao e tem massa. ChristofGunkel MartinBond/SPL ImagebankStockPhotos 21. UNIDADES DE MEDIDA Em Qumica, para realizar qualquer experimento, alm dos conceitos bsicos de matria e energia, tambm necessrio conhecer algumas unidades de medida. A medida de uma grandeza um nmero que expressa uma quantidade, compara- da com um padro previamente estabelecido. Os mltiplos e submltiplos do padro so indicados por prefixos. Massa Observao: Essa definio simplificada, pois o conceito de massa no absoluto. De acordo com 2 Lei de Newton, a massa de um corpo est relacionada com a medida da sua inrcia, ou seja, medida da dificuldade que um corpo tem para variar a sua velocidade (massa inercial). H tambm outra definio a de massa gravitacional, cuja medida depende da existncia de fora gravitacional. Neste caso, a massa de um corpo pode ser medida, por exemplo, mediante o uso de balanas. A determinao da massa de um corpo feita pela comparao da massa desconhe- cida desse corpo com outra massa conhecida, um padro. Para esta determinao usa- se um aparelho chamado balana. 21Unidade 1 Introduo ao estudo da Qumica Nas usinas nucleares, como nas termoeltricas, atravs de processos fsico-qumicos, produz-se energia trmica, que transformada em energia eltrica. A distribuio da energia eltrica para as diferentes regies de um pas feita por redes de transmisso. Ao chegar em sua casa ou em instalaes industriais, a energia eltrica transformada em outros tipos de energia. Massa (m): a quantidade de matria que existe num corpo. StockPhotos ChristofGunkel ChristofGunkel ChristofGunkel ChristofGunkel DelfimMartins/Pulsar 22. No Sistema Internacional (SI), a uni- dade-padro de massa o quilograma (kg). Volume O volume de um corpo com a forma de um cubo determinado multiplican- do-se seu comprimento por sua altura e por sua largura. No SI, a unidade-padro de volume o metro cbico (m3). No entanto, a uni- dade mais usada em Qumica o litro (L). Num laboratrio, os volumes dos lquidos podem ser obtidos de vrias maneiras, usando-se diferentes aparelhos, em funo do volume de lquido a ser determinado. Observe: Esses equipamentos so utilizados na obteno de medidas volumtricas de lquidos. PARTE 1 QUMICA GERAL22 quilograma (kg) 1000 g ou 103 g 1 g ou 100 g 0,001 g ou 103 g grama (g) miligrama (mg) Volume (V): a extenso de espao ocupado por um corpo. 10 cm = 1 dm 1 cm 10 cm 10 cm V = comprimento altura largura m3 1 000 dm3 ou 1 000 L 1 dm3 ou 1 L 0,001 dm3 ou 0,001 L 103 dm3 ou 103 L dm3 ou L cm3 ou mL Bales volumtricos. Bquer. Erlenmayer. Proveta.Pipetas. Bureta. esquerda: balana de pratos. direita: balana moderna. vol. = 1 cm 1 cm 1 cm = 1 cm3 = 1 mL vol. = 10 cm 10 cm 10 cm = 1000 cm3 = 1000 mL = 1 L Fotos:ThalesTrigo Fotos:ThasFalco 23. Observao: Quando usamos aparelhagem de medida de volume, devemos manter os olhos no mesmo nvel da superfcie do lquido, conforme mostra a figura ao lado. Temperatura Os valores de temperatura so determinados por um aparelho chamado ter- mmetro, que consiste de um fino tubo de vidro graduado e parcialmente cheio de mer- crio ou lcool colorido. medida que a temperatura aumenta, o lquido se expande e se move ao longo do tubo. A graduao do tubo indica a variao de temperatura do lquido. Essa graduao a escala termomtrica do aparelho (existem vrias escalas em uso, atualmente). A escala de graduao mais comumente usada nos trabalhos cientficos a escala Celsius. Ela possui dois pontos de referncia: o congelamento e a ebulio da gua ao nvel do mar, que corres- pondem, respectivamente, a 0 C e 100 C. Existem outras escalas centgradas, como a Kelvin, recomendada pelo SI e conhecida como escala absoluta. Presso A Terra est envolvida por uma camada de ar que tem espessura aproximada de 800 km. Essa camada de ar exerce presso sobre os corpos: a presso atmosfrica. A diminuio do nmero de partculas do ar em grandes altitudes pode ser a causa de problemas para pessoas desacostumadas a essa condio. 23Unidade 1 Introduo ao estudo da Qumica Temperatura (T): relaciona-se com o estado de agitao das partculas que formam um corpo e com a capacidade desse corpo de transmitir ou receber calor. ponto de ebulio da gua 373,15 K escala Kelvin escala Celsius 100,00 C ponto de solidificao da gua 273,15 K 0,00 C zero absoluto 0,00 K 273,15 C TK = TC + 273 Presso (P): a relao entre a fora exercida na direo perpendicular, sobre uma dada superfcie, e a rea dessa superfcie. Variao da presso na superfcie P > P > P > ... P = 1 atm P P unidade de volume = 1 L = poucas partculas unidade de volume = 1 L = mais partculas unidade de volume = 1 L = muito mais partculas mar A presso atmosfri- ca varia de acordo com a altitude. Em regies de grande altitude, h menor quantidade de partculas do ar por uni- dade de volume, portan- to a presso tambm menor. proveta 24. Pelo Sistema Internacional (SI), a unidade-padro o pascal (Pa), que se relaciona com a unidade atmosfera na seguinte proporo: Densidade A expresso que permite calcular a densidade dada por: Para slidos e lquidos, a densidade geralmente expressa em gramas/cen- tmetros cbicos (g/cm3); para gases, costuma ser expressa em gramas/litro (g/L). (Unicamp-SP) Trs frascos de vidro transparente, fechados, de formas e dimenses iguais, con- tm cada um a mesma massa de lquidos diferentes. Um contm gua, o outro, clorofrmio e o terceiro, etanol. Os trs lquidos so incolores e no preenchem totalmente os frascos, os quais no tm nenhuma identificao. Sem abrir os frascos, como voc faria para identificar as substncias? A densidade (d) de cada um dos lquidos, temperatura ambiente, : d(gua) = 1,0 g/cm3 d(clorofrmio) = 1,4 g/cm3 d(etanol) = 0,8 g/cm3 SOLUO A partir da expresso que permite calcular densidades d = , temos que m = d V mgua = dgua Vgua mclorofrmio = dclorofrmio Vclorofrmio metanol = detanol Vetanol PARTE 1 QUMICA GERAL24 1 atm = 101 325 Pa ou, aproximadamente, 1 atm 100 kPa Unidades de presso atm 1 cm Hg 76 mm Hg 760 torr 760 kPa 100 Densidade (d): a relao (razo) entre a massa de um material e o volume por ele ocupado. d = massa d = m d = kg Volume V m3 Nas regies polares, comum a presena de grandes blocos de gelo (gua pura), os ice- bergs, flutuando na gua do mar (gua e ou- tros materiais). Isso ocorre porque a densi- dade do gelo (0,92 g/cm3) menor que a den- sidade da gua do mar (1,03 g/cm3). EXERCCIO RESOLVIDO como a massa a mesma, o lquido de maior densidade dever apresentar o menor volume m = d V m V ! ! 123 StockPhotos 25. A ilustrao ao lado nos fornece uma representao dos trs frascos. Observao: Em laboratrio, os reagentes lquidos comumente so armazenados em plsticos ou frascos de vidro de rolha esmerilhada, como os da ilustrao. 25Unidade 1 Introduo ao estudo da Qumica clorofrmio gua etanol 1. Transforme as massas em gramas (g): a) 0,20 kg b) 200 mg 2. Transforme os volumes em litros (L): a) 1 dm3 b) 100 mL c) 200 cm3 d) 3,0 m3 3. Transforme as temperaturas: a) 27 C em Kelvin (K) b) 500 K em C (Celsius) 4. Transforme as presses: a) 1 520 mm Hg em atm b) 0,5 atm em mm Hg 5. Observe a tabela: Esses trs materiais foram colocados numa proveta, originando um sistema com o seguinte aspecto: Relacione as substn- cias A, B, C com aquelas mencionadas na tabela. Justifique. Exerccios de classe 50 40 30 20 10 A C B Substncia Densidade gua 1,0 g/cm3 benzeno 0,90 g/cm3 clorofrmio 1,53 g/cm3 Exerccios propostos 1. Quantos sacos de cimento com 50 kg de massa podem ser transportados por um caminho com capacidade mxima de carga igual a 10 t? Dado: 1 tonelada = 103 kg 2. Considere as informaes: 1 microlitro (L) = 106 L volume de 1 gota = 5L = 50 106 L Determine o nmero de gotas necessrio para encher um recipiente de 0,20 L. 3. A febre o aumento da temperatura corporal, que raramente excede a 41C nos seres hu- manos, e faz parte do mecanismo de defesa do corpo, pois normalmente provocada por processos inflamatrios, infecciosos e de intoxicao. Por outro lado, temperaturas abaixo de 36,1 C, provocadas pela exposio prolongada a ambientes muito frios, tambm podem ser letais: o organismo, na tentativa de manter sua temperatura normal, acelera inten- samente o metabolismo, acarretando infartos. Quais os valores, em Kelvin (K), para as tem- peraturas mencionadas no texto? 4. Um mergulhador, quando atinge a profundi- dade de 32 m, est sujeito a uma presso total de 5 atm, que corresponde soma da presso exercida pela atmosfera e da coluna de gua sobre ele. Determine a presso total, em mm Hg, que agir sobre esse mergulhador quando ele atingir uma profundidade de 64 m. 5. (UFPI) Em uma cena de um filme, um indivduo corre carregando uma maleta tipo 007 (volume de 20 dm3) cheia de barras de um certo metal. Considerando que um adulto de peso mdio (70 kg) pode deslocar com uma certa veloci- dade, no mximo, o equivalente ao seu prprio peso, indique qual o metal contido na maleta, observando os dados da tabela ao lado. (Dado: 1 dm3 = 1 L = 1 000 cm3) a) Alumnio. d) Chumbo. b) Zinco. e) Ouro. c) Prata. Densidade em g/cm3 Alumnio 2,7 Zinco 7,1 Prata 10,5 Chumbo 11,4 Ouro 19,3 26. 1. Neste restaurante do tipo self-service, os clientes so pesados na entrada e na sada, e a cobrana feita em funo da diferena de massa. Suponha que voc fosse a esse restaurante e na entrada a balana indicasse 40 quilogramas. Se na sada a balana indi- casse 40,6 quilogramas, a) o seu aumento de massa corresponderia a quantos gramas? b) quanto voc pagaria pela refeio? 2. Em vrios medicamentos, como, por exemplo, xaro- pes, encontramos um pe- queno frasco medidor, como mostra a figura ao lado: Suponha que seu mdico tenha lhe receitado tomar 5 mL de um determinado xarope 4 vezes ao dia, durante 10 dias, e que o frasco continha 0,15 L do medicamento. a) Qual volume total, em litros (L), voc deve ingerir diariamente? b) Quantos frascos desse medicamento voc deve comprar para seguir a prescrio mdica? c) Ocorrer sobra de medicamento? Leia o texto a seguir para resolver as questes 3 e 4. Um dos combustveis mais utilizados no mundo atual a gasolina, que uma mistura de hidrocarbonetos e apresenta densidade aproxi- mada de 0,8 g/cm3. Seu preo varia de pas para pas, de acordo com vrios fatores, tais como: quantidade do petrleo extrado de fontes nacionais, quantidade do petrleo importado, custo do transporte do petrleo e seus deriva- dos, valor da moeda nacional etc. Nos Estados Unidos, a gasolina comercializada usando-se como unidade de medida de volume o galo (cor- respondente a aproximadamente 3,8 L), cujo preo mdio de US$ 2,00. Num teste para medio de consumo de com- bustvel, um automvel vazio, contendo 57 L de gasolina no tanque, teve a sua massa medida antes e depois de percorrer uma distncia de 150 quilmetros, sendo encontrados os seguintes valores: massa inicial = 1 025,6 quilogramas massa final = 1 013,6 quilogramas 3. Determine a massa da gasolina contida em um galo e o preo, em reais, de 1 L dessa gasolina, comprada nos Estados Unidos (1 US$ = R$ 2,70). PARTE 1 QUMICA GERAL26 6. (ENEM) Pelas normas vigentes, o litro do lcool hidratado que abastece os veculos deve ser constitudo de 96% de lcool puro e 4% de gua (em volume). As densidades des- ses componentes so dadas na tabela. Um tcnico de um rgo de defesa do con- sumidor inspecionou cinco postos suspeitos de venderem lcool hidratado fora das nor- mas. Colheu uma amostra do produto em cada posto, mediu a densidade de cada uma, obtendo: A partir desses dados, o tcnico pde concluir que estavam com o combustvel adequado somente os postos: a) I e II. b) I e III. c) II e IV. d) III e V. e) IV e V. gua lcool Substncia 1000 800 Densidade (g/L) I Posto 822 II 820 III 815 IV 808 V 805 Densidade do combustvel (g/L) Exerccios de contexto 27. Se o slido apresentar forma geomtrica bem definida, voc pode determinar seu volume, medindo suas dimenses e multiplicando-as. Porm, se precisar determinar o volume de um sli- do com formato irregular, conhecendo somente a sua massa, sem conhecer a sua densidade, voc pode proceder da seguinte forma: a) Coloque gua em um recipiente graduado, como uma proveta, at um determinado volume. b) Mergulhe o slido de formato irregular no recipiente contendo gua e verifique o novo volume de gua. c) A diferena entre o volume final e o volume inicial o volume deste slido. A partir deste procedimento podemos determinar a densidade do slido utilizando a expresso . Observao: Este procedimento apropriado para slidos mais densos que o lquido. Sugesto: Determine o volume e a densidade de uma bolinha de gude e de uma colher de ch. 27Unidade 1 Introduo ao estudo da Qumica 4. Considerando que a variao de massa seja devida unicamente gasolina consumida, determine o volume de gasolina consumido e o consumo mdio, em quilmetros por litro, no teste. 5. Observe o esquema: Sabendo que: I a gua passa do estado lquido para o de vapor II o vapor gira as hlices de uma turbina III o movimento no interior de um gerador produz energia eltrica a) Indique os itens que podem corresponder ao meio utilizado no processo: I usina elica II usina termoeltrica III clulas fotoeltricas IV usina hidreltrica V usina nuclear b) Quais fontes de energia indicadas no exer- ccio anterior podem produzir energia limpa e considerada inesgotvel? c) Numa usina termoeltrica, uma das subs- tncias queimadas o carvo. Durante essa queima (combusto), so lanados na atmosfera gases nocivos ao meio ambiente e ao ser humano. Como denominada essa situao? d) Em qual dos processos citados uma estia- gem prolongada pode afetar a produo de energia eltrica? F a a v o c m e s m o Determinao do volume de um slido d = m V volume inicial = Vi gua volume inicial = Vi volume final = Vf gua slido com formato irregular II turbina energia eltrica III gerador I gua em ebulio 28. CONSTITUIO DA MATRIA Atualmente no h dvidas de que toda matria seja formada por minsculas partcu- las, denominadas tomos. Essa idia, como j vimos, foi proposta pelos filsofos gregos Leucipo e Demcrito (400 a.C.). Em 1808, baseado em fatos experimentais, o cientista britnico John Dalton (1766- 1844) formula uma teoria atmica para explicar a constituio da matria. TEORIA ATMICA DE DALTON Essa teoria possibilitaria, posteriormente, a criao do primeiro modelo do tomo, a qual expressa, em termos gerais, o seguinte: 1. A matria constituda de pequenas partculas esfricas macias e indivisveis denominadas tomos. 2. Um conjunto de tomos com as mesmas mas- sas e tamanhos apresenta as mesmas pro- priedades e constitui um elemento qumico. 3. Elementos qumicos diferentes apresentam tomos com massas, tamanhos e propriedades diferentes. 4. A combinao de tomos de elementos dife- rentes, numa proporo de nmeros inteiros, origina substncias diferentes. 5. Os tomos no so criados nem destrudos: so simplesmente rearranjados, originando novas substncias. Para melhor representar sua teoria atmica, Dalton substituiu os antigos smbolos qumicos da alquimia por novos e criou smbolos para outros elementos que no eram conhecidos pelos alquimistas. Representao dos elementos qumicos At 1808, quando surgiu a teoria atmica de Dalton, eram conhecidos aproximada- mente 50 elementos qumicos. Por volta de 1810, o qumico sueco Berzelius (1779-1848) organizou a notao qumica utilizada at essa data, que era bastante confusa, intro- duzindo como smbolo dos elementos as iniciais de seus nomes em latim. Dalton acreditava que os tomos fossem macios, esfricos e indi- visveis como bolinhas de gude. CEDOC 29. Para indicar a proporo com que cada elemento entra na formao de determina- da substncia, Dalton associou um ndice numrico aos smbolos. A representao grfica de uma substncia em que so utilizados os smbolos e os ndices numricos denominada frmula e representa a constituio de cada unidade formadora da substncia. Essas unidades so denominadas molculas. 29Unidade 2 A matria Elemento Ouro Prata Ferro Cobre G S I C Gold Silver Iron Copper Smbolo alqumico Dalton Nome em ingls Smbolo em ingls Au Ag Fe Cu Aurum Argentum Ferrum Cuprum Berzelius Nome em latim Smbolo em latim Representaes de uma molcula de gua elementos hidrognio = H oxignio = O quantidade de tomos H2O 123 2 tomos de H 1 tomo de O 123 frmula H2O = = O3 123 = oxignio = O quantidade de tomos O3 123 3 tomos de O 123 frmula Representaes de uma molcula de oznio John Dalton John Dalton considerado o pai da Qumica terica. Com apenas 12 anos de idade iniciou sua brilhante carreira lecio- nando em uma escola da comunidade Quaker, da qual era membro. Alm de ter elaborado a teoria atmica, Dalton descobriu uma importante lei da Fsica a Lei das Presses Parciais dos Gases. Uma curiosidade sobre a sua vida profissional: ele tambm atuou como meteorologista, tendo feito cerca de 200 mil anotaes. Dalton foi o primeiro cientista a descrever uma deficin- cia visual da qual sofria cujo portador no consegue distinguir algumas cores, entre elas, o vermelho e o verde. O seu trabalho sobre essa deficincia foi to importante que hoje ela conhecida por daltonismo. Atualmente, sabe-se que o daltonismo afeta 5% dos homens e 0,5% das mulheres. Membro da comunidade Quaker com seus trajes caractersticos do final do sculo XIX. tomo de oxignio = tomo de oxignio = tomo de hidrognio elemento 14243 30. CLASSIFICAO DA MATRIA SUBSTNCIAS Como j vimos, um conjunto de tomos com as mesmas propriedades qumicas cons- titui um elemento qumico, e cada substncia caracterizada por uma proporo cons- tante desses elementos. A classificao das diferentes substncias feita de acordo com sua composio. Substncia pura Tipo de matria formada por unidades qumicas iguais, sejam tomos, sejam molcu- las, e por esse motivo apresentando propriedades qumicas e fsicas prprias. As substncias puras podem ser classificadas como simples ou compostas. Substncias simples A substncia formada por um ou mais tomos de um mesmo elemento qumico classificada como substncia pura simples ou, simplesmente, substncia simples. Substncias compostas Quando as molculas de determinada substncia so formadas por dois ou mais ele- mentos qumicos, ela classificada como substncia pura composta ou, simplesmente, substncia composta. MISTURAS Como as misturas apresentam composio varivel, tm propriedades como ponto de fuso, ponto de ebulio, densidade diferentes daquelas apresentadas pelas subs- tncias quando estudadas separadamente. PARTE 1 QUMICA GERAL30 gs hlio (He) gs oznio (O3) fsforo (P4)gs oxignio (O2) gs ciandrico (HCN) gua (H2O) Mistura: formada por duas ou mais substncias, cada uma delas sendo denominada componente. 31. A maioria dos materiais que nos cercam so misturas. O ar que respiramos, por exemplo, formado por uma mistura de trs tipos principais de gases: gs nitrognio (N2) = 78%; gs oxignio (O2) = 21%; gs argnio (Ar) 1%; gs carbnico (CO2) 0,03%. Tipos de misturas De acordo com o aspecto visual de uma mistura, podemos classific-la em funo do seu nmero de fases: Considere as seguintes misturas: 31Unidade 2 A matria Observao: Estamos considerando o ar seco, na ausncia de poluentes. lcool hidratado: formado por lcool etlico (C2H6O) e gua (H2O). Tanto na gua encanada como na gua mi- neral existe um grande nmero de substncias dissolvidas. A composio dessa mistura dada nos rtulos das garrafas de gua mineral. Fase: cada uma das pores que apresenta aspecto visual homogneo (uniforme), o qual pode ser contnuo ou no, mesmo quando observado ao microscpio comum. gua + acar dissolvido leo gua Aspecto visual contnuo: uma nica fase. Aspecto visual descontnuo: duas fases. ChristofGunkel CEDOC Ouro 18 quilates: mistura formada ba- sicamente por 75% de ouro (Au) e 25% de cobre (Cu) e prata (Ag). CEDOC 32. Dessa maneira, as misturas so classificadas em funo de seu nmero de fases: As misturas homogneas so chamadas solues. Alguns exemplos: gua de torneira, vinagre, ar, lcool hidratado, pinga, gasolina, soro caseiro, soro fisiolgico e algu- mas ligas metlicas. Alm dessas, todas as misturas de quaisquer gases so sempre misturas homogneas. Alguns exemplos de misturas heterog- neas: gua e leo, areia, granito, madeira, sangue, leite, gua com gs. As misturas for- madas por n slidos apresentam n fases, desde que estes slidos no formem uma liga ou um cristal misto. Independentemente de uma amostra de qualquer material ser uma substncia ou uma mistura, ela ser denominada um sistema tudo que objeto da observao humana e tambm poder ser classificada em funo do seu aspecto visual. SISTEMAS PARTE 1 QUMICA GERAL32 Mistura homognea: toda mistura que apresenta uma nica fase. Mistura heterognea: toda mistura que apresenta pelo menos duas fases. O granito apresenta trs fases: quartzo, feldspato e mica. ThalesTrigo O aspecto visual contnuo de uma mistura no se restringe apenas simples percepo a olho nu, mas abrange tambm a utilizao de aparelhos pticos comuns: os microscpios. O leite considerado uma mistura hete- rognea. copo de leite lquido branco com gotculas de gordura (amarela) Aspecto homogneo a olho nu Aspecto heterogneo ao microscpio Sistema homogneo: apresenta aspecto contnuo, ou seja, constitudo por uma nica fase. Sistema heterogneo: apresenta um aspecto descontnuo, ou seja, constitudo por mais de uma fase. 33. CONCEITOS FUNDAMENTAIS Elemento qumico: formado por tomos que apresentam propriedades qumicas iguais. Exemplos: Substncia: formada geralmente pela unio de dois ou mais tomos. 1. Nvel atmico ou "microscpico": Substncias simples: so formadas por um nico elemento qumico. Mistura: formada por mais de uma substncia, as quais no podem ser representadas por uma nica frmula. Algumas vezes sua composio pode ser indicada pelas frmu- las de suas vrias substncias constituintes. 1. Nvel microscpico 33Unidade 2 A matria Sistemas homogneos mistura substncia pura gua Sistemas heterogneos misturasubstncia pura leo gua gelo: H2O (slida) gua: H2O (lquida) Substncia pura: um componente Mistura homognea: mais de um componente Substncia pura: um componente em diferentes estados fsicos Mistura heterognea: mais de um componente Sistema homogneo (uma fase) Sistema heterogneo (mais de uma fase) elementos qumicos oxignio = smbolo: O hidrognio = smbolo: H Substncias compostas: so formadas por mais de um elemento qumico. gs ciandrico (HCN)gs hidrognio (H2) gs cloro (Cl2) mistura dos gases hidrognio (H2) e cloro (Cl2) mistura de gua (H2O) e gs oznio (O3) gua (H2O) 34. 1. Qual das alternativas a seguir contm apenas substncias compostas? a) N2, P4, S8. d) N2, O3, H2O. b) CO, He, NH3. e) H2O, I2, Cl2. c) CO2, H2O, C6H12O6. 2. (MACK-SP) O nmero de substncias simples entre as substncias de frmula: O3, H2O, Na, P4, CH4, CO2 e CO : a) 2. b) 3. c) 4. d) 5. e) 7. 3. (UFPA) Considerando-se a reao: C + H2O CO + H2 Entre reagentes e produtos esto presentes: a) 2 substncias simples e 2 compostas. b) 1 substncia simples e 3 compostas. c) 3 substncias simples e 1 composta. d) 4 substncias simples. e) 4 substncias compostas. 4. (Cesgranrio-RJ) Identifique a alternativa que apre- senta, na seqncia, os termos corretos que preenchem as lacunas da seguinte afirmativa: Uma substncia .... formada por ...., con- tendo apenas .... de um mesmo .... . a) composta; molculas; elementos; tomo. b) composta; molculas; tomos; elemento. c) qumica; elementos; molculas; tomo. d) simples; tomos; molculas; elemento. e) simples; molculas; tomos; elemento. 5. (UECE) O tratamento da gua que a CAGECE distribui, consiste basicamente na adio de sulfato de alumnio, cloro, flor e outros produ- tos qumicos. A gua, aps o tratamento, clas- sifica-se como: a) mistura homognea. c) mistura azeotrpica. b) mistura heterognea. d) substncia pura. 6. (Fuvest-SP) Todas as guas com as denomi- naes a seguir podem exemplificar solues de slidos em um lquido, exceto: a) gua potvel. d) gua mineral. b) gua destilada. e) gua do mar. c) gua dura. 7. (UFPE) Considere os vasos I, II e III a seguir: Qual das alternativas corresponde identifi- cao mais adequada dos seus contedos? a) vaso I (zinco + gua); vaso II (querosene + gua); vaso III (cloreto de sdio + gua). b) vaso I (cloreto de sdio + gua); vaso II (querosene + gua); vaso III (zinco + gua). c) vaso I (querosene + gua); vaso II (zinco + gua); vaso III (cloreto de sdio + gua). d) vaso I (cloreto de sdio + gua); vaso II (zinco + gua); vaso III (querosene + gua). e) vaso I (zinco + gua); vaso II (cloreto de sdio + gua); vaso III (querosene + gua). 8. Associe: 34 2. Nvel macroscpico: Mistura de gases = mistura homognea (N2 + O2 + Ar) = (nitrognio + oxignio + argnio) 3 componentes 1 fase lcool hidratado = mistura homognea (H2O + C2H6O) = (gua + lcool etlico) 2 componentes 1 fase Mistura de gua e granito = mistura heterognea (H2O + quartzo + feldspato + mica) 4 componentes 4 fases ar atmosfrico Exerccios de classe I II III I oxignio II carbono III enxofre IV fsforo a) vermelho e branco b) oznio e oxignio c) fulereno, diamante e grafita d) rmbico e monoclnico elementos variedades alotrpicas PARTE 1 QUMICA GERAL 35. 1. (UFSC) Dentre as proposies abaixo, escolha os itens que contm somente substncias compostas. I S8, O3, P4, I2. II FeS, Al2O3, CO2, HgI2. III Ca, Mn, Pb, He. IV NaCl, H2, H2SO4, Au. V KOH, Ni(NO3)2, O2, Cl2. VI Cd, Co, Zn, B. 2. (UFF-RJ) Considere os seguintes sistemas: Os sistemas I, II e III correspondem, respecti- vamente, a: a) substncia simples, mistura homognea, mistura heterognea. b) substncia composta, mistura heterognea, mistura heterognea. c) substncia composta, mistura homognea, mistura heterognea. d) substncia simples, mistura homognea, mistura homognea. e) substncia composta, mistura heterognea, mistura homognea. 3. Considere os sistemas: a) gua + gasolina; b) gua + sal dissolvido; c) gua + sal dissolvido + sal no-dissolvido; d) gua + gelo; e) vinagre; f) leo de cozinha; g) granito; h) ar atmosfrico; i) ar com poeira. Classifique-os em homogneos ou heterogneos. 4. Identifique o nmero de fases e componentes nos sistemas a seguir: 5. (Unicamp-SP) Os peixes esto morrendo porque a gua do rio est sem oxignio, mas nos trechos de maior corredeira a quantidade de oxignio aumenta. Ao ouvir esta infor- mao de um tcnico do meio ambiente, um estudante que passava pela margem do rio ficou confuso e fez a seguinte reflexo: Estou vendo a gua no rio e sei que a gua contm, em suas molculas, oxignio; ento como pode ter acabado o oxignio do rio? a) Escreva a frmula das substncias men- cionadas pelo tcnico. b) Qual a confuso cometida pelo estudante em sua reflexo? 6. (Unicamp-SP) Sob condies adequadas, uma mistura de nitrognio gasoso, N2(g), e de oxignio gasoso, O2(g), reage para formar dife- rentes xidos de nitrognio. Se representar- mos o elemento nitrognio por e o elemen- to oxignio por , duas dessas reaes qumi- cas podem ser esquematizadas como: a) D a frmula qumica do composto forma- do na reao esquematizada em I. b) Escreva a equao qumica balanceada re- presentada no esquema II. 7. Sobre um elemento qumico, um estudante escreveu: Forma duas substncias simples importantes: uma diatmica, consumida nas reaes de combusto e vital para o ser humano, e outra triatmica, presente na camada superior da atmosfera e que absorve parte das radiaes ultravioleta provenientes do Sol. Com referncia ao texto mencionado pelo estudante, responda: a) Qual elemento qumico est sendo men- cionado? b) Escreva a frmula das substncias: diatmica e triatmica. 35Unidade 2 A matria Exerccios propostos I gua II gua + etanol III gua + leo gua + sal I III II IV gua + sal leo + gua + sal gua + sal + granito I II 36. Responda: 1. A gua do mar uma substncia pura ou uma mistura? 2. Escreva o nome e a frmula de quatro subs- tncias presentes na gua do mar. 3. As substncias qumicas mencionadas no texto so classificadas como simples ou compostas? 4. Quantos elementos qumicos e quantos to- mos de cada elemento esto presentes nas frmulas das substncias citadas? 5. Qual substncia, no mencionada no texto, e que se encontra tambm dissolvida nas guas dos mares, permite a existncia de peixes? 6. Considere uma balana de dois pratos, como a representada a seguir: Se, no prato A, for colocado 1 L de gua do mar Vermelho e no prato B, 1 L de gua do mar Bltico: a) eles permanecem nivelados. b) A sobe e B desce. c) A desce e B sobe. Justifique sua resposta. 7. Considere as seguintes amostras, todas con- tendo 1 L: x gua do mar Vermelho y gua do mar Bltico z gua do mar do litoral brasileiro Quais situaes abaixo esto corretas? 8. Se 1000 L de gua do mar Vermelho fossem totalmente evaporados, qual massa de res- duo slido (sais) seria obtida? E quanto dessa quantidade corresponderia ao cloreto de sdio? PARTE 1 QUMICA GERAL36 8. (UFMT) Em 1974, Mrio J. Molina e F. Sherwood Rowland lanaram uma idia explosiva: baseados em clculos tericos, levantaram a hiptese de que o cloro prove- niente de clorofluorcarbonos (compostos gasosos de carbono contendo cloro e flor) poderia destruir o oznio estratosfrico. Esses gases, conhecidos como Freons ou pela sigla CFC, so utilizados principalmente como substncias refrigerantes em geladei- ras, condicionadores de ar etc. e, na poca, eram empregados como propelentes em fras- cos de aerossis. Julgue os itens: a) O oxignio um exemplo de substncia simples. b) O oznio tem frmula molecular O2. c) O oznio um gs que protege a Terra dos efeitos dos raios ultravioleta da luz solar. d) O oxignio e o oznio diferem quanto ao n- mero atmico dos elementos qumicos que os formam. Exerccios de contexto gua do mar As guas dos mares e oceanos contm vrios sais, cuja quantidade dissolvida (salinidade) varia de acordo com a regio em que foram colhidas amostras. O mar Vermelho, por exem- plo, o que apresenta maior salinidade aproximadamente 40 g de sais dissolvidos para cada litro de gua (40 g/L). J o mar Bltico o que apresenta menor salinidade em mdia, 30 g/L. Cerca de 80% (em massa) dos sais dissolvidos so constitudos de cloreto de sdio (NaCl); nos outros 20% so encontrados vrios sais, como o cloreto de magnsio (MgCl2) e o sulfa- to de magnsio (MgSO4). A B I II III IV VIV x z y z x z x z y zy z 37. ESTADOS FSICOS DA MATRIA Toda matria constituda de pequenas partculas e, dependendo do maior ou menor grau de agregao entre elas, pode ser encontrada em trs estados fsicos: slido, lqui- do e gasoso. Cada um dos trs estados de agregao apresenta caractersticas prprias como o volume, a densidade e a forma , que podem ser alteradas pela variao de tempe- ratura (aquecimento ou resfriamento). Quando uma substncia muda de estado, sofre alteraes nas suas caractersticas macroscpicas (volume, forma etc.) e microscpicas (arranjo das partculas), no haven- do, contudo, alterao em sua composio. MUDANAS DE ESTADO FSICO O diagrama abaixo mostra as mudanas de estado, com os nomes particulares que cada uma delas recebe. 37Unidade 2 A matria Slido Lquido Gasoso Cubos de gelo. Bexigas. Caractersticas macroscpicas Caractersticas microscpicas Jarra com suco. SuperstockBrasil SrgioLuizPereira SrgioLuizPereira * Neste captulo, utilizaremos os termos gs e vapor de maneira indistinta, o que ser diferenciado posteriormente, quando abordarmos o Estudo dos Gases Perfeitos. slido lquido gasoso (vapor)* liquefao ou condensaosolidificao fuso vaporizao sublimao 38. DIAGRAMAS DE MUDANA DE ESTADO FSICO Ao aquecermos uma amostra de substncia pura, como, por exemplo, a gua no estado slido (gelo) e anotarmos as temperaturas nas quais ocorrem as mudanas de estado, ao nvel do mar, obteremos o seguinte grfico, onde: t1 = incio da fuso t3 = incio da ebulio t2 = fim da fuso t4 = fim da ebulio t1 = t2 = 0 C t3 = t4 = 100 C Pelo grfico podemos observar que a tem- peratura de fuso (TF) da gua 0 C e a sua temperatura de ebulio (TE) de 100 C. O grfico de aquecimento da gua apresen- ta dois patamares, os quais indicam que, durante as mudanas de estado, a temperatura permanece constante. Se aquecermos uma amostra de mistura, como, por exemplo, de gua e acar e anotar- mos as temperaturas nas quais ocorrem as mudanas de estado, ao nvel do mar, obteremos o seguinte grfico, onde: Durante as mudanas de estado da mistura, as temperaturas de fuso e ebulio no per- manecem constantes. Generalizando, temos: As temperaturas de fuso (TF) e ebulio (TE) so duas propriedades utilizadas para caracterizar e identificar substncias puras. PARTE 1 QUMICA GERAL38 A produo de alimentos desidratados um exemplo da aplicao industrial da subli- mao. Os cafs solveis liofili- zados, por exemplo, so pro- duzidos mediante o congela- mento a 30 C de uma soluo aquosa de caf, que triturada e conduzida a uma cmara a vcuo, na qual a gua sublima, restando somente caf. t1 100 tempo 0 t2 t3 t4 slido slido e lquido lquido e vapor slido lquido vapor slido e lquido lquido e vapor 123 123 temperatura (C) t1 tempo tF t2 t3 t4 slido e lquido lquido e vapor slido e lquido lquido e vapor tE slidoslido lquido vapor tF = variao da temperatura durante a fuso tE = variao da temperatura durante a ebulio temperatura (C) O grfico de mudana de estado de qualquer substncia pura apresenta sempre dois patamares. O grfico de mudana de estado de misturas geralmente no apresenta patamares. ChristofGunkel 39. Alm das TF e TE, necessrio o conhecimento de uma outra propriedade para se identificar uma substncia: a densidade. H vrias tabelas contendo os valores de TF, TE e a densidade de muitas substncias: Dada a tabela: resolva as questes: a) Qual o estado fsico de cada substncia temperatura ambiente? b) Construa um grfico de mudana de estado, indicando como a temperatura de uma amostra de clorofrmio slido varia com o tempo quando submetida a aquecimento. Indique os esta- dos fsicos presentes em cada regio do grfico. 39Unidade 2 A matria TF (C) gua (H2O) lcool comum (C2H6O) mercrio (Hg) ferro (Fe) 0 TE (C) d (g/cm3) 100 1,0 117 78 0,78 38,8 356,6 13,64 1535 2750 7,87 Misturas eutticas Essas misturas comportam-se como uma substncia, isto , apresentam TF constante, e o grfico apresenta um pata- mar durante a fuso. Exemplos: solda (estanho + chumbo) gelo + sal de cozinha Misturas azeotrpicas Essas misturas comportam-se como uma substncia, isto , apresentam TE constante, e o grfico apresenta um patamar durante a ebulio. Exemplo: lcool comum (96% de etanol e 4% de gua) t1 tempo TF tE t2 t3 t4 lquido e vapor lquido e vapor slidoslido slido e lquido lquido temperatura (C) vapor t1 tempo tF TE t2 t3 t4 lquido e vapor lquido e vapor slido e lquido temperatura (C) slidoslido lquido vapor EXERCCIO RESOLVIDO Clorofrmio 63 oC TF TE 61,0 oC 43 oC 182,0 oC 101 oC 34,5 oC Fenol Cloro Existem algumas misturas com comportamento diferente, as quais apresentam um patamar apenas. 40. SOLUO a) A temperatura ambiente normalmente considerada igual a 20 C. Com base nos dados da tabela, podemos construir um esquema indicando o estado fsico de cada substncia numa dada temperatura. b) Como o clorofrmio uma substncia pura, teremos o grfico conforme dado ao lado: 1. A seqncia dos quadrinhos mostra as mudanas de estado fsico da gua. Para cada item a seguir, identifique o nome das mudanas de estado: I A B III C B II B C IV B A PARTE 1 QUMICA GERAL40 slido 63 C lquido 61 C vapor TF TE20 C slido 43 C lquido 182 C vapor vapor TF TE slido 101 C lquido 34,5 C TF TE Clorofrmio: Fenol: Cloro: tempo TE: 61 TF: 63 S + L S L L + V V temperatura (C) Exerccios de classe Mauricio de Sousa. Turma da Mnica. O Estado de S. Paulo. A B C 20 C 20 C 41. 2. (MACK-SP) Indique os estados fsicos das subs- tncias I, II, III e IV citadas na tabela abaixo, temperatura de 40 C e presso de 1 atm. 3. O grfico a seguir indica as mudanas de esta- do da substncia pura chumbo quando sub- metida a um aquecimento: a) Qual o estado fsico em que o chumbo se encontra aps 15 minutos de aquecimento? b) Durante quanto tempo o chumbo perma- neceu totalmente liquefeito? c) Em qual estado fsico o chumbo se encontra a uma temperatura de 1760 C? d) Em quais intervalos de tempo o chumbo coexiste em dois estados fsicos? 4. Certa quantidade de uma substncia foi aque- cida num recipiente apropriado, sendo depois resfriada. O grfico a seguir indica a variao da temperatura com o tempo e as mudanas de estado observadas durante o experimento: Observe o grfico e responda as questes a seguir. I Registre em que trechos a substncia encontrada somente no estado: a) slido; b) lquido; c) gasoso; d) slido e lquido; e) lquido e gasoso. II Considere os valores t1 e t2 de tempera- tura e indique: a) temperatura de fuso; b) temperatura de ebulio; c) temperatura de condensao; d) temperatura de solidificao. III A passagem de A at E envolve absoro ou liberao de calor? IV A passagem de F at J envolve absoro ou liberao de calor? 41Unidade 2 A matria I ter etlico 116 34 II clorofrmio 63 61 III ciclobutano 127 31 IV fenol 43 183 Substncia Ponto de fuso (C) (medido a 1 atm) Ponto de ebulio (C) (medido a 1 atm) 10 tempo (min) temperatura (C) 20 35 50 1 755 328 A B C H I J D F G E temperatura t2 t1 aquecimento resfriamento 1. Sabendo que a temperatura de fuso do ferro, a 1 atm, de 1536 C, e que ele usado para produzir motores de automveis e grelhas de churrasqueira, a previso correta sobre a tem- peratura de um motor em funcionamento e do carvo em brasa na churrasqueira : a) maior que 1536 C. b) menor que 1536 C. c) igual a 1536 C. Justifique sua resposta. 2. Dois copos, A e B, contendo respectivamente 100 mL e 200 mL de gua destilada, so aquecidos uniformemente com a mesma fonte de calor. Sendo tA e tB os tempos gastos para se ini- ciar a ebulio nos copos A e B; TEA e TEB as temperaturas de ebulio nos copos A e B, podemos afirmar: a) tA = tB; TEA = TEB d) tA > tB; TEA = TEB b) tA < tB; TEA < TEB e) tA < tB; TEA = TEB c) tA > tB; TEA > TEB Exerccios propostos A BA B 100 mL de gua 200 mL de gua tempo 42. O texto a seguir deve ser usado para responder as questes de 1 a 4. Joo estava no ponto de nibus quando foi abordado por um desconhecido, que lhe con- tou uma estria triste, cheia de desgraa, doenas, perda de emprego etc. Ao final da estria, o desconhecido ofereceu-lhe uma corrente de ouro 18 quilates, de massa igual a 76 g, por apenas R$ 50,00. Joo, condodo e tentado pela oferta van- tajosa, acabou comprando a corrente. Mais tarde, meio desconfiado, ele decidiu realizar o seguinte experimento para comprovar se a corrente era ou no de ouro 18 quilates: PARTE 1 QUMICA GERAL42 3. (Unicamp-SP) Colocando-se gua bem gelada num copo de vidro, em pouco tempo ele fica molhado por fora, devido formao de mins- culas gotas de gua. Para explicar esse fenmeno, propuseram-se as duas hipteses seguintes: a) Se aparece gua do lado de fora do copo, porque o vidro no totalmente imper- mevel. As molculas de gua, atraves- sando lentamente as paredes do vidro, vo formando minsculas gotas. b) Se aparece gua do lado de fora do copo,deve haver vapor de gua no ar. O vapor de gua, entrando em contato com as paredes frias do copo, condensa-se em minsculas gotas. Qual hiptese explica o fenmeno? Justifique. 4. Numa bancada de laboratrio temos cinco frascos fechados com rolha comum que con- tm, separadamente, os lquidos seguintes: Num dia de muito calor, em determinado instante, ouve-se no laboratrio um estampi- do, produzido pelo arremesso da rolha de um dos frascos para o teto. De qual dos frascos foi arremessada a rolha? a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 5. (MACK-SP) Analisando o grfico acima, referente ao aque- cimento de uma substncia slida, podemos afirmar que: a) quando t = 2 minutos, tem-se um sistema monofsico. b) quando t = 4 minutos, coexistem substncia slida e substncia lquida. c) em t = 1 inicia-se a liquefao da substncia. d) a substncia tem ponto de fuso igual a 40 C. e) no intervalo de 5 a 8 minutos, a substncia encontra-se totalmente na forma de vapor. Frasco Lquido TF (1 atm) TE (1 atm) 1 etanol 112 C 78 C 2 n. pentano 100 C 36 C 3 anilina 6 C 180 C 4 benzeno 5 C 80 C 5 cido actico 17 C 120 C Exerccios de contexto volume inicial = 100 mL volume final = 108,4 mL corrente gua Sabendo que a densidade do ouro 18 quilates de 16,5 g/cm3, responda s questes: 1. A corrente era realmente de ouro 18 quilates? Explique como voc chegou a essa concluso. 2. Por certo, a aparncia da corrente contribuiu para a deciso de Joo, que se esqueceu ou desconhecia o fato de que um objeto pode ser recoberto por uma fina pelcula de metal e, dessa forma, ter sua aparncia alterada. Ba- tempo (min) temperatura (C) 60 40 20 1 2 3 4 5 6 7 8 43. PROCESSOS DE SEPARAO DE MISTURAS ANLISE IMEDIATA Na natureza, raramente encontramos substncias puras. Assim, para obtermos uma determinada substncia, necessrio usar mtodos de separao. O conjunto de proces- sos fsicos que no alteram a natureza das substncias denominado anlise imediata. Para cada tipo de mistura heterognea ou homognea usamos mtodos diferentes. Decantao Processo utilizado para separar dois tipos de misturas heterogneas. a) Lquido e slido b) Lquido e lquido 43Unidade 2 A matria seado na tabela de densidade apresentada a seguir, qual dos metais apresentados deve ser o mais provvel constituinte da corrente? Justifique sua resposta. 3. O sistema formado pela corrente e a gua homogneo ou heterogneo? Quantas fases apresenta? 4. Sabendo que o ouro 18 quilates formado por 75% de ouro e 25% de prata e cobre, em massa, identifique o grfico que melhor re- presentaria sua fuso: Justifique sua escolha. ferro Metal 7,8 cobre 9,0 zinco 7,1 chumbo 11,0 Densidade (g/cm3) Grfico 1 Grfico 2 A fase slida (barro),por ser mais densa,sedimenta-se,ou seja,deposi- ta-se no fundo do recipiente, e a fase lquida pode ser transferida para outro frasco. A decantao usada, por exemplo, nas estaes de trata- mento de gua. bquer repouso gua lquido slido baqueta barrogua barrenta Bquer: usado para dissoluo, aquecimento ou medidas pouco precisas de volume de lquidos. Baqueta: usada para facilitar o escoamento de um frasco para o outro. O lquido mais denso permanece na parte inferior do funil e escoado controlando-se a abertura da torneira. Funil de bromo (separao): usado na sepa- rao de lquidos imiscveis. Suporte universal: dispositivo onde so aco- plados,com a ajuda de garras,outros equipamen- tos usados na separao de misturas. tempo temperatura tempo temperatura funil de bromo leo gua torneira suporte universal 44. Centrifugao uma maneira de acelerar o processo de decantao envolvendo slidos e lquidos realiza- da num aparelho denominado centrfuga. Na centrfuga, devido ao movimento de rotao, as partculas de maior densidade, por inrcia, so arremessadas para o fundo do tubo. Filtrao utilizada para separar substncias presentes em misturas heterogneas envol- vendo slidos e lquidos. A filtrao que envolve mistura de gs e slido pode ser feita mediante o uso de aspi- rador de p. PARTE 1 QUMICA GERAL44 Centrfuga manual.Ultracentrfuga. baqueta papel de filtro mistura de slido e lquidoslido bquer suporte soluo filtrada funil rolha kitassato funil de Bchner papel de filtro trompa dgua gua mangueira A fase slida retida no papel de filtro, e a fase lquida recolhida em outro frasco. A gua que entra pela trompa dgua arrasta o ar do interior do frasco, dimi- nuindo a presso interna do kitassato, o que torna a filtrao mais rpida. Filtrao simples Filtrao a vcuo Funil: usado na separao de slidos no-dissolvidos em lquido, com o uso de papel de filtro. Funil de Bchner, kitassato e trompa dgua: so usados em conjunto na filtrao a vcuo. SrgioLusPereira 45. Destilao utilizada para separar cada uma das substncias presentes em misturas homogneas envolvendo slidos dissolvidos em lquidos e lquidos miscveis entre si. 45Unidade 2 A matria Na destilao simples de slidos dissolvidos em lquidos, a mistura aquecida, e os vapores produzidos no balo de destilao passam pelo condensador, onde so resfriados pela passagem de gua corrente no tubo externo, se condensam e so recolhidos no erlenmeyer. A parte slida da mistura, por no ser voltil, no evapora e permanece no balo de destilao. termmetro sada de gua entrada de gua bico de Bunsen tela de amianto trip condensador tubo externo erlenmeyer com lquido destilado balo de destilao com mistura termmetro lquido destilado coluna de fracionamento aqueci- mento sada de gua entrada de gua Na destilao fracionada, so separados lquidos miscveis cujas temperaturas de ebulio (TE) no sejam muito prximas. Du- rante o aquecimento da mistura, separa- do, inicialmente, o lquido de menor TE; de- pois, o lquido com TE intermediria, e assim sucessivamente, at o lquido de maior TE. aparelhagem da destilao simples aco- plada uma coluna de fracionamento. Conhecendo-se a TE de cada lquido,pode- se saber, pela temperatura indicada no ter- mmetro, qual deles est sendo destilado. reto de bolas serpentina Balo de destilao: contm a mistura que, aque- cida, libera vapores que saem pelo tubo lateral. Condensador: por onde passam,se resfriam e se tor- nam lquidos os vapores que saem pelo tubo lateral do balo de destilao. Pode ser de vrios tipos. Erlenmeyer: usado para recolher os lquidos des- tilados, dissolver substncias mediante agitao e aquecer lquidos. Tipos de condensadores. 46. ANLISE CROMATOGRFICA OU CROMATOGRAFIA Nesse processo, os componentes de uma mistura de slidos em soluo so sepa- rados e identificados pela cor. Um dos primeiros processos usados foi a cromatografia em papel. Esse processo, alm de permitir a determinao do nmero de componentes pre- sentes na mistura, possibilita tambm a identificao das substncias. Para se conseguir essa identificao, comparam-se os resultados obtidos na cromatografia da mistura com os obtidos em experincias anteriores, feitas com substncias puras. PARTE 1 QUMICA GERAL46 Obteno dos principais componentes do ar O mtodo industrial utilizado para separar os componentes do ar seco a destilao fracionada do ar lquido. Para torn-lo liquefeito, preciso res- fri-lo a 200 C temperatura difcil de ser obti- da. Pode-se tambm resfriar o ar de outra maneira: comprimindo-o e, em seguida, permitindo que se expanda rapidamente. Uma vez liquefeito, o ar introduzido em uma coluna de fracionamento, conforme mostra a figu- ra ao lado. Aps a separao dos componentes do ar, estes so armazenados em cilindros de ao e comer- cializados. Vejamos em que podem ser usados: O2 alimentao de combusto (queima),apa- relhos de respirao artificial, produo de ao; N2 produo de amnia, cido ntrico e ferti- lizantes; Ar preenchimento de lmpadas de filamento. gs nitrognio (N2) (TE = 196 C) placas perfuradas permitem a ascenso de gases e a queda de lquidos gs argnio (Ar) (TE = 186 C) oxignio lquido (O2) (TE = 183 C) ar lquido (200 C) Pinga-se uma gota da mistura a ser analisada numa extremidade de uma tira de papel de fil- tro. Depois de seca, essa extremidade do papel colocada em contato com um solvente apro- priado. medida que o solvente absorvido pela tira, os diferentes componentes da mistura sobem por ela com velo- cidades variadas. Assim, separados em diferentes regies da tira de papel, os componentes da mis- tura podem ser devida- mente identificados. As fotos ao lado mostram a separao dos componentes de uma tinta preta. CEDOC CEDOC CEDOC 47. 1. (Cesgranrio-RJ) Numa das etapas do tratamento da gua que abastece uma cidade, a gua man- tida durante um certo tempo em tanques para que os slidos em suspenso se depositem no fundo. A essa operao denominamos: a) filtrao. d) centrifugao. b) sedimentao. e) cristalizao. c) sifonao. 2. O funil de bromo, tambm chamado de funil de decantao, til para separarmos uma mistura de: a) gua e glicose dissolvida. b) gua e lcool. c) gua e gasolina, dois lquidos imiscveis. d) gua e areia. e) areia e p de ferro. 3. (Vunesp-SP) Na preparao do caf, a gua quente entra em contato com o p e sepa- rada no coador. As operaes envolvidas nessa separao so, respectivamente: a) destilao e decantao. b) filtrao e destilao. c) destilao e coao. d) extrao e filtrao. e) extrao e decantao. 4. (Unicamp-SP) Em uma repblica estudantil, um dos moradores deixou cair leo comestvel no reci- piente que contm sal de cozinha. Considerando que o sal no solvel no leo, mas solvel em gua, como ser possvel recuperar o sal e o leo, deixando-os novamente em condies de uso? 5. (UNI-RIO) Uma mistura formada por gasolina, gua, serragem e sal de cozinha pode ser separada nos seus diversos componentes seguindo-se as seguintes etapas: a) filtrao, decantao e destilao. b) catao e decantao. c) sublimao e destilao. d) prensagem e decantao. e) destilao e decantao. 6. O esquema a seguir mostra o tradicional alam- bique usado para preparar bebidas alcolicas provenientes da fermentao de acares ou cereais. Esquematize uma aparelhagem de laboratrio que possa substituir o alambique, d o nome de cada aparelho e explique sua utilizao. 7. (UFV-MG) Duas amostras de uma soluo aquo- sa do sal sulfato de cobre (CuSO4), de colorao azul, foram submetidas s seguintes operaes: I Filtrao simples. II Destilao simples. a) Qual a colorao do filtrado na operao I? b) Qual a colorao do destilado na operao II? c) Classifique o sistema obtido no filtrado na operao I. d) Classifique o sistema obtido no destilado na operao II. 47Unidade 2 A matria EXERCCIO RESOLVIDO gua + lcool comum + sal de cozinha areia + limalha de ferro Filtrao simples areia limalha de ferro m destilao fracionada 1) lcool comum 2) gua resduo (no balo) = sal de cozinha Considere um sistema formado por gua, areia, sal de cozinha dissolvido, limalha de ferro e lcool comum. Indique a seqncia mais adequada para a separao dos componentes deste sistema. (Dados: TE das substncias gua: 100 C; lcool comum: 78,5 C; sal de cozinha: 1490 C) SOLUO Exerccios de classe gua soluo Resduo: areia + limalha de ferro Filtrado: gua + lcool comum + sal de cozinha 48. 1. As velas do filtro de gua de uso domstico tm o seguinte aspecto: O carvo em p (ativado) retm (adsorve) pos- sveis gases presentes na gua. a) O que deve ficar retido na parte externa da porcelana? b) A gua que sai da vela uma substncia pura? 2. Utilizando um fundo de garrafa plstica descartvel, adaptado a uma mangueira, e com o auxlio dos dedos, conforme mostra o esquema abaixo, podemos separar uma mis- tura formada por ...., sendo que esse equipa- mento substitui de maneira rudimentar o .... . Identifique a alternativa que completa correta- mente as lacunas: a) gua e sal dissolvido, funil de decantao. b) gua e leo, condensador. c) gua e acar dissolvido, condensador. d) gua e leo, funil de decantao. e) gua e barro, papel de filtro. 3. (Unicamp-SP) Em um acampamento, um estu- dante deixou cair na areia todo o sal de cozi- nha disponvel. Entretanto, tendo conhecimen- to sobre separao de misturas, conseguiu recuperar praticamente todo o sal. Que opera- es este estudante pode ter realizado? 4. (UFRJ) Com a adio de uma soluo aquosa