Apostila de Quimica

QUÍMICA 205

1. Teoria atômicaA ideia de que a matéria consiste em partículas já era

apresentada no ano 400 a.C. pelos filósofos Demócrito eLeucipo. No entanto, esta ideia foi rejeitada por Platão eAristóteles. Em 1808, o professor inglês John Dalton ex -plicou várias das leis da Química, baseando-se na exis -tência do átomo.

2. As partículas fundamentaisO átomo é constituído de uma parte central (nú cleo)

e uma parte envolvente (coroa ou eletrosfera).Na coroa existem os elétrons, partículas dotadas de

carga elétrica negativa.No núcleo existem os prótons, partículas positivas e

os nêutrons, sem carga elétrica. Essas três partículas sãochamadas de partículas fundamentais.

Quando o átomo está no estado isolado (livre da in -fluência de fatores ex ternos), o número de prótons (np) ésempre igual ao número de elétrons (ne).

A quantidade de eletricidade existente no próton éigual à quantidade de eletricidade do elétron, mas de si nalcontrário.

No estado isolado, o átomo é um sistema eletri ca -mente neutro, porque o núcleo atômico (prótons) temcarga numericamente igual à da eletrosfera (elétrons),mas de sinal oposto, e estas cargas se neutralizam.

3. Número atômico e número de massaO número atômico (Z) de um átomo é o número de

prótons existentes no seu núcleo.

Número de massa (A) de um átomo é a soma donúmero de prótons (Z) e do número de nêutrons (N).

A = Z + N

Natureza corpuscularda matéria – Módulos1 – Átomo, número atômico, número de massa, elemento químico

2 – Níveis e subníveis de energia

3 – Ligações químicas. Regra do Octeto. A ligação iônica

4 – A ligação covalente

5 – Teoria da repulsão dos pares de elétrons da camada de valência (RPECV)

6 – Polaridade da ligação covalente

7 – Forças intermoleculares

8 – Estrutura das substâncias e propriedades físicas

1Átomo, número atômico, númerode massa, elemento químico • Próton • Elétron • Nêutron

Ernest Rutherford – (1871-1937)Modelo nuclear do átomo(Prêmio Nobel em 1908)

C12ANO_QUIMICA_SOROCABA_ALICE_2013 20/09/12 11:16 Página 205

Exemplo

Esse átomo é do elemento be rílio (símbolo Be).

4. Elemento químicoElemento químico é um conjunto de átomos de

mes mo número atômico (Z). Assim, o conjunto de todosos átomos de número atômico 4 (4 prótons) é o elemen -to químico berílio.

Os químicos descobriram, até o momento, 117 ele -mentos químicos, dos quais 90 são naturais e os restan -tes, artificiais. Verifica-se que há uma correspondênciaentre o conjunto dos elementos químicos e o conjuntodos números atômicos.

Assim, o número atômico 4 define o elemento quí -mico berílio. Quando se fala no berílio, pensamos ime -diatamente no número atômico 4.

A

↘9

4Be

↗Z

elemento químico ⎯→←⎯ número atômico

QUÍMICA206

Alguns elementos químicos e seus símbolos

Alumínio (Z = 13): AlArgônio (Z = 18): ArArsênio (Z = 33): AsBário (Z = 56): BaBerílio (Z = 4): BeBismuto (Z = 83): BiBoro (Z = 5): BBromo (Z = 35): BrCádmio (Z = 48): CdCálcio (Z = 20): Ca

Carbono (Z = 6): CChumbo (Z = 82): Pb (plumbum)Cloro (Z = 17): ClCobalto (Z = 27): CoCobre (Z = 29): Cu (cuprum)Cromo (Z = 24): CrEnxofre (Z = 16): S (sulfur)Estrôncio (Z = 38): Sr (strontium)Ferro (Z = 26): FeFlúor (Z = 9): F

Fósforo (Z = 15): P (phosphorus)Hélio (Z = 2): HeHidrogênio (Z = 1): HÍndio (Z = 49): InIodo (Z = 53): IIrídio (Z = 77): IrMagnésio (Z = 12): MgManganês (Z = 25): MnMercúrio (Z = 80): Hg (hidrargirium)Neônio (Z = 10): Ne

Níquel (Z = 28): NiNitrogênio (Z = 7): NOuro (Z = 79): Au (aurum)Oxigênio (Z = 8): OPlatina (Z = 78): PtPotássio (Z = 19): K (kalium)Prata (Z = 47): Ag (argentum)Silício (Z = 14): SiSódio (Z = 11): Na (natrium)Zinco (Z = 30): Zn

Uma estrela de nêutrons pode ter 1 milhão de toneladas

em um espaço onde só cabe a cabeça de um alfinete.

Não parece, mas os átomos que formam tudo o queconhecemos, do ar ao chumbo, estão cheios de nada.Quase toda a massa deles está no seu minúsculonúcleo. O resto é um vazio onde os elétrons voam lou -

camente. Uma estrela de nêutrons é um astrosuperpesado. Ela se forma quando a incrível gravidade

de uma estrela muito grande espreme os átomos, aca -bando com o espaço entre eles. Os elétrons são

capturados pelo núcleo, gerando uma ex plosão, asupernova. Depois, a estrela passa a ter só núcleos, que

são pura massa. Fica tão pesada que, se colo carmos umpedaço dela do tamanho de uma cabeça de alfinete numa

gangorra, teremos de botar dois petroleiros no outro lado paraequilibrar.

Muito menos denso do que uma estrela de nêutrons, o Sol tem umraio 70 000 vezes maior que o dela, embora a massa de ambos seja

igual. Se ele tivesse o tamanho mostrado neste círculo amarelo, elamediria metade de 1 dé cimo de milímetro, menos ainda do que este

pontinho .

O átomo é vazio


QUÍMICA 207

� (UFMA – MODELO ENEM) – Átomo –uma partícula tão pe que na que até recen te men -te não podia ser vista mesmo com o mi -croscópio mais potente. A determinação de suaes trutura continua sendo uma das maioresproezas da cria tivi dade intelectual humana. Emum átomo neutro com 22 elé trons e 26 nêu -trons, seu número atômico e seu número demas sa são respectivamentea) 22 e 26 b) 26 e 48 c) 26 e 22d) 48 e 22 e) 22 e 48Resolução

Em um átomo neutro, o número de prótons éigual ao número de elétrons. O número deprótons é, portanto, 22. O número atômico (Z) éo número de prótons (Z = 22). O número demassa (A) é o número de prótons mais onúmero de nêutrons.

A = Z + N = 22 + 26 = 48Resposta: E

� (MODELO ENEM) – Embora os átomosse jam espan to sa mente pequenos, eles con - têm partículas menores, as partí culas suba tô -micas, tais como os elétrons, prótons enêu trons. O áto mo 37

17Cl tem igual número denêu trons que o átomo 20

xCa. O número de mas -sa x do átomo de Ca é igual a: a) 10 b) 17c) 20 d) 37e) 40Resolução

Número de nêutrons do Cl

A = Z + N ∴ 37 = 17 + N ∴ N = 20

Número de massa do Ca:

A = Z + N = 20 + 20 = 40

Resposta: E

� Considerando-se um átomo que apresentenúmero de mas sa igual ao dobro do númeroatômico, é correto afirmar que:a) possui mais elétrons do que nêutrons.b) possui a mesma quantidade de elétrons,

nêutrons e prótons.c) possui duas vezes mais prótons do que

nêutrons.d) possui duas vezes mais nêutrons do que

prótons.e) o número atômico é o dobro do número de

nêutrons.Resolução

A = 2Z = Z + N

2Z – Z = N ∴ Z = N

np = ne

Resposta: B

� (FUVEST-SP – MODELO ENEM) – O elétron foi des co -berto em 1897 por J.J. Thomson. Prótons foram observadospor E. Goldstein em 1886, mas foi Thomson quem descobriu asua natureza. O nêutron foi descoberto em 1932 por JamesChadwick.

A seguinte repre sen tação:

32X, 42X, 52X X = símbolo do elemento químico

refere-se a átomos com:a) igual número de nêutrons.b) igual número de prótons.c) diferentes números de elétrons.d) diferentes números atômicos.e) igual número de massa.

RESOLUÇÃO:

O índice inferior fornece o número atômico, que é o número de

prótons. Os átomos diferem no número de nêutrons.

Resposta: B

� São dados três átomos distintos A, B e C. O átomo A temnúmero atômico 35 e número de massa 80. O átomo C tem 47nêutrons, sendo isoeletrônico de A. Os átomos A e B têm omesmo número de nêutrons e os átomos B e C têm o mesmonúmero de massa.Determine o número de prótons do átomo B.

RESOLUÇÃO:

80

35A B C (N = 47)

– A e C são isoeletrônicos (igual número de elétrons; como são

áto mos, igual número atômico).

– Número atômico de C = 35

– Número de massa de C e B = 35 + 47 = 82

– Número de nêutrons de A e B = 80 – 35 = 45

– Número de prótons de B = 82 – 45 = 37

Para saber mais sobre o assunto, acesse o PORTAL

OBJETIVO (www.portal.objetivo.br) e, em “localizar”,digite QUIM2M101

No Portal Objetivo


QUÍMICA208

1. Camadas eletrônicas ou níveis de energiaDependendo da distância ao núcleo, os elétrons en -

contram-se em níveis energéticos diferentes.Nos átomos dos elementos químicos conhecidos, po -

dem ocorrer 7 níveis de energia (contendo elétrons)representados, respectivamente, a partir do núcleo, pe -las letras K, L, M, N, O, P, Q ou pelos números 1, 2, 3, 4,5, 6, 7. Estes são chamados de números quânticos

principais, representando aproximadamente a distânciado elétron ao núcleo, assim como a energia do elétron.Se um elétron tem número quântico principal igual a 3,ele pertence à camada M e tem a energia desse nível.

O elemento de número atômico Z = 118 apre sentaem cada camada o seguinte nú mero de elétrons:

2. Subníveis de energia ou subcamadas eletrônicasNos átomos dos elementos conhecidos, podem

ocorrer 4 subníveis, desig na dos sucessivamen te pelasletras s (“sharp”), p (“principal”), d (“diffuse”) e f (“fun -da mental”).

O número máximo de elétrons em cada subnível é:

Em uma camada de número n existem n subníveis.Assim, na camada O existem 5 subníveis: s, p, d, f, g.Acontece, porém, que, nos elementos conhe cidos, ossub níveis g, h, i apare cem vazios.

Para indicar em que camada está o sub nível, es cre ve-se o número quân tico prin cipal da ca ma da antes da le train di cativa do sub nível. O nú me ro de elé trons exis tente nosub nível é indi ca do por um “expoen te”.

Exemplo

3p5

Significado

Na cama da M (nú me ro quân tico prin cipal = 3), exis teo sub nível p, con ten do 5 elétrons.

3. Inicialmente os elétronspreenchem os subníveis de menor energiaPara se dar a configuração eletrônica de um átomo,

colocam-se os elétrons, primeira mente, nos subníveis

de menor energia. Exemplo

Sódio (Na); Z = 11 (11 prótons e 11 elé trons)1s2 2s2 2p6 3s1

Um sistema com baixa energia é estável. Todosistema tem tendência para ficar mais estável.

Colocando-se os elétrons nos subníveis de me norenergia ocorre como consequência um esta do de maiorestabilidade para o átomo. Diz-se que o átomo está noestado fun damental.

Deve-se observar a ordem energética dos subníveisde energia que, infe lizmente, não é igual à ordem geo mé -trica. Isto porque subníveis de níveis superiores po demter menor energia total do que subníveis infe riores.

4. Diagrama de Linus PaulingEscrevem-se as camadas em linhas horizontais. Des -

cendo pelas diagonais en con tramos os subníveis emordem crescente de energia. É nessa ordem que ossubníveis são preenchidos com elétrons.

s p d f

2 6 10 14

K L M N O P Q

2 8 18 32 32 18 8

2 Níveis e subníveis de energia • Nível • Subnível

• Diagrama de Pauling


Exemplo

Európio (Z = 63): 63 prótons, 63 elétrons.

Escrevendo na ordem energética (ordem de preen -chimento), temos:

Escrevendo na ordem geométrica (ordem de ca -mada), fica:

A última camada recebe o nome de camada de va -

lência. Na camada de valência do európio (camada P),existem dois elétrons.

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f 7 5s2 5p6 6s2

K2

L8

M18

N25

O8

P2

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f7

QUÍMICA 209

O químico americano Linus Pau ling

é um dos pais da Quí mica mo derna.Recebeu o prê mio No bel de Químicaem 1954 pelos seus tra balhos so bre a natureza das liga ções químicas.Em 1963, recebeu o prêmio No belda Paz. Faleceu aos 93 anos, em1994.

O Destaque!!

� (MODELO ENEM) – Considere o Dia gra made Linus Pauling, no qual os subníveis de ener -gia (s, p, d, f) aparecem em ordem cres cente deenergia, que é a ordem de preen chimento comelétrons.

Número máximo de elétrons em cada subnível.

Analise as afirmações a seguir, considerando os100 primeiros elementos:

I) Todos os 100 elementos apresentam pelosmenos um elétron s.

II) No máximo 96 elementos apresentam pelomenos um elétron p.

III) No máximo 80 elementos apresentam pelomenos um elétron d.

Está correto somente o que se afirma em:a) I b) IIc) I e III d) II e IIIe) I, II e IIIResolução

I) Correta. Todos apresentam pelo menos umelétron s.H(Z = 1): 1s1 He(Z = 2) 1s2 etc.

II) Correta. Do número atômico 5 em diante oselementos apre sentam elétron em subnívelp.Li(Z = 3) 1s2 2s1 Be(Z = 4) 1s2 2s2

B(Z = 5) 1s2 2s2 2p1

III) Correta. Até o número atômico 20, não háelétron em subnível d.Ca(Z = 20) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2

Sc(Z = 21) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d1

Resposta: E

� Considerando o átomo de ferro (númeroatômico 26), res ponda:a) Qual a distribuição eletrônica em ordem ener -

gética?b) Qual a distribuição eletrônica em ordem geo -

métrica?c) Qual a camada de valência, e quantos

elétrons ela possui?d) Qual o subnível mais energético, e quantos

elétrons ele possui?Resolução

a) Distribuição em ordem energética:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6

b) Distribuição em ordem geométrica:

c) Camada N, com 2 elétrons.d) Subnível 3d, com 6 elétrons.

s p d f2 6 10 14

1s2s 2p3s 3p 3d4s 4p 4d 4f5s 5p 5d 5f6s 6p 6d7s 7p

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2

K2

L8

M14

N2

� (UNIP-SP – MODELO ENEM) – Uma das ideias com queBohr contribuiu para o conceito moderno do átomo foi a de quea energia dos elétrons é quantizada, isto é, de que o elétronestá restrito a certos valores permitidos de energia, ou seja, oselétrons estão distribuídos em níveis de energia. Estes níveisde energia são designados pela letra n. A medida que n cresce,a energia do elétron aumenta, e o elétron é, em média, en -contrado mais longe do núcleo.

A configuração eletrônica cor reta do elemento vanádio (N.o atô -mico 23) é:a) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d3 4s2

b) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 4p3

c) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5

d) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 3s4 4s2

e) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d2 4s2 4p1


QUÍMICA210

RESOLUÇÃO:

Resposta: A

� Para o átomo de número atômico 60, no estado fun da -men tal, pede-se:a) a configuração eletrônica nos subníveis escrita em ordem

ener gética.b) a configuração eletrônica nos subníveis escrita em ordem de

camada.c) o número de elétrons em cada camada eletrônica.d) o número de elétrons na camada de valência.

RESOLUÇÃO:

Z = 60

3Ligações químicas. Regrado Octeto. A ligação iônica

• Octeto • Ligação iônica

• Transferência de elétrons

1. Os átomos fazem ligaçõesOs átomos estão continuamente procurando um

estado de maior estabilidade. Este estado é conseguidoquando os átomos se unem, ligam entre si, formando asmoléculas ou os cristais.

A molécula é um grupo discreto de átomos man ti dosjuntos por uma ligação quí mica. Por exemplo, a mo léculade hidrogênio contém dois átomos de hidro gê nio.

2. Regra do octeto – os átomos, para se estabilizarem, adquiremconfiguração de gás nobreO nível eletrônico mais externo de um átomo con ten do

elétrons, quando o átomo está no seu estado fun damental(normal), é chamado de camada de valência do átomo.

As propriedades químicas de um elemento sãodeterminadas pelo número de elétrons na camada devalência. A não reatividade mostrada pelos elementoscujos átomos apresentam 8 elétrons na camada devalência (gases nobres: He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn) sugere quea presença de 8 elétrons na camada de valência confereao átomo uma configuração muito estável, não reativa.Átomos que não têm 8 elé trons na camada de valênciadevem reagir com outros átomos, de modo a adquiriraquela configuração eletrônica (lembrar que o hélio temapenas 2 elétrons na ca mada K). Os átomos com númeroatômico próximo do hélio adquirem a con figuração destegás nobre (H, Li, Be, B). Assim, surgiu a famosa Regra doOcteto proposta por Lewis e Kossel:

“Ocorrem reações químicas em que participam

ele men tos químicos com estrutura menos es tá -

vel, porque ele mentos químicos com estrutura

ele trônica menos estável têm tendência a ad quirir

estrutura mais estável por meio do ganho, da

perda ou do compartilhamento de elétrons”.



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3. Ligação iônica (eletrovalente) – a ligação que existe no cloreto de sódio

Átomos que têm de 1 a 3 elétrons na camada devalência (me tais) tendem a perder esses elétrons, tor nando-se partículas carregadas positivamente (cá tions), pois,então, o número de prótons ficará maior que o número deelétrons. Um átomo é capaz de perder elétrons e tornar-seum íon positivo, se um átomo fortemente “elétron-atraente” for capaz de aceitar esses elétrons em suacamada de valência e então tornar-se um íon negativo(ânion). Os íons positivos e negativos formados atraem-se,constituin do o composto. A força que prende os íons nocomposto é de atração eletrostática.

O átomo do metal perde elétron e trans forma-se

em íon positivo (cátion). O átomo do não metal recebe

elétron e vira íon negativo (ânion).

Exemplo: cloreto de potássio (KCl)

K L M N O P

He 2

Ne 2 8

Ar 2 8 8

Kr 2 8 18 8

Xe 2 8 18 18 8

Rn 2 8 18 32 18 8

CLASSIFICAÇÃO DOS ELEMENTOS

1) Metais – menos de 4 elétrons na ca ma da de

valência. Tendência pa ra ceder elé trons.

2) Não metais – mais de 4 elé trons na ca ma da de

valência. Ten dência para receber elétrons.

O carbono tem 4 elétrons na ca mada de valência e é

considerado não metal.

3) Gases nobres – distribuição ele trô nica no quadro

abaixo.

4) Hidrogênio – elemento sui gene ris.

FAMÍLIAS DE ELEMENTOS FAMOSAS

1) Metais alcalinos: Li, Na, K, Rb, Cs, Fr. Possuem um

elétron na ca ma da de valência e adquirem con figu -

ra ção de gás nobre pela perda desse elétron.

2) Metais alcalinoterrosos: Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra.

Apresentam dois elé trons na última camada. Ad qui -

rem configu ração de gás nobre pela perda desses

dois elé trons.

3) Não metais halogênios: F, Cl, Br, I, At. Pos suem 7

elétrons na ca ma da de va lência e preci sam re ceber

um elétron para ficar com con figuração de gás no bre.

QUÍMICA 211

Forma-se o composto iônico cloreto de potássio (K+Cl–).

Todos os compostos iônicos são sólidos a 25°C. Ca -

da grãozinho do sal de cozinha (cloreto de sódio, NaCl)é um cristal for mado por um grande número de cátionssó dio (Na+) e ânions cloreto (Cl–), alter nando-se no es -paço.

4. Fórmula eletrônica ou Estrutura de LewisPodemos apresentar a ligação química por Estrutura

de Lewis, que representa por pontos ao redor do sím boloos elétrons de valência.

Exemplos

•• • •Ca •• + O •

• → [Ca] 2+ �••O ••�

2–

• • • •

óxido de cálcio

•• • •Na • + • C l •

• → [Na] + �••Cl ••�

–

• • • •cloreto de sódio

•• • •K • + • C l •

• → [K ] + �••Cl ••�

–

• • • •

cloreto de potássio

O arranjodos íonsNa+ (bo lame nor) e Cl–

(bola maior).

Um cris talde clo retode só diotem a for ma de cubo.


Quando o H está ligado a metal alcalino ou alca lino -terroso, o composto formado é iônico. O átomo H rece beum elétron formando o ânion H– (hidreto) que tem 2elétrons na camada K, tal como o gás nobre hélio.

5. Como obter a fórmula de um composto iônico?Um método para obtermos a fórmula de um com -

posto iônico pode ser dado pelo exemplo:Composto: óxido de alumínio

QUÍMICA212

� (UFSM-RS – MODELO ENEM) – Omagnésio é o sexto ele mento mais abundantena crosta terrestre. O Mg queima no ar comforte brilho, liberando uma grande quantidadede calor. A rea ção forma o óxido de magnésio(MgO).

Em relação ao com posto MgO, analise asafirmativas:

I. A ligação entre o magnésio e o oxigênio sedá por trans ferência de elétrons, sendoclassificada como ligação iô ni ca.

II. Os átomos não alcançam a configuração degás nobre após a ligação.

III. Após a ligação entre os átomos demagnésio e oxigênio, há formação de umcátion Mg2+ e um ânion O2–.

Está(ão) correta(s)a) apenas I. b) apenas II.c) apenas III. d) apenas I e II.e) apenas I e III.Dado: números atômicos: Mg(12), O(8).Resolução

I. Correta.

II. Falsa.

III. Correta.

O: 1s2 2s2 2p4 tendência a receber 2e– ⇒ O2–

12Mg: 1s2 2s2 2p6 3s2 tendência a doar 2e– ⇒ Mg2+

Fórmula: Mg2+O2– ⇒Resposta: E

� (PUC-PR) – Sabe-se que a interação entreátomos que se li gam, na formação de novassubstâncias, é feita através de seus elétrons

mais externos. Uma combinação possível entreo elemento A com a configuração eletrônica 1s2

2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 e outro B (Z = 16) teráfórmula e ligação, respecti va mente:a) AB e ligação covalente.b) A2B e ligação iônica.c) A2B3 e ligação covalente.d) AB2 e ligação iônica.e) A2B e ligação covalente.Resolução

A ⇒ 1 elétron na camada de valência ⇒ A+

Tendência a doar 1 elétron.B ⇒ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4

6 elétrons na camada de valência ⇒ B2–

Tendência a receber 2 elétrons.1+ 2–

Fórmula: A B ⇒ ligação iônica

Resposta: B

A2B

MgO

� (MODELO ENEM) – Um átomo que tenha perdido ou ad -

quirido elétrons terá uma carga positiva ou negativa, depen -

dendo da partícula, próton ou elétron, em excesso. Um átomo

ou grupo de átomos carregado é chamado de íon. O íon posi ti -

vo tem o nome de cátion e o íon negativo é denominado ânion.

Quando átomos com configuração eletrônica 1s2 2s2 2p6 3s2

reagem com átomos com configuração 1s2 2s2 2p5 há for -mação de cátions e ânions, respe c tivamente:a) monovalentes e monovalentes.b) monovalentes e bivalentes.c) bivalentes e monovalentes.d) bivalentes e bivalentes.e) bivalentes e trivalentes.

RESOLUÇÃO:

O átomo A cede dois elétrons e

transforma-se no cátion bivalente

A2+.

O átomo B recebe um elétron e

trans forma-se no ânion mono -

va lente B1–.

Resposta: C

� Qual a fórmula molecular do composto formado naquestão anterior? Sejam A o símbolo do primeiro átomo e B odo segundo átomo.

RESOLUÇÃO:

A B ⇒ AB2

1–2+

B:

1s2 2s2 2p5

K

2

L

7

A:

1s2 2s2 2p6 3s2

K

2

L

8

M

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QUÍMICA 213

4 A ligação covalente • Compartilhamento de elétrons

• Covalente • Dativa

2. A ligação covalente – a ligação que existe na molécula de águaQuando tivermos dois não metais combinando, os áto -

mos ligar-se-ão pelo compartilhamento de alguns de seuselétrons de valência. A ligação é feita por meio de dois

elétrons de spins opostos abrangendo os dois núcleos.

Molécula é uma partí cula ele trica mente neu tra for mada por átomos unidos por liga ção co va lente.

O compartilhamento de elétrons ocorre entre áto mosque apresentam 4 ou mais de 4 elétrons na camada devalência. O hidrogênio tem um elétron na camada devalência e também apresenta este tipo de ligação. Oscom postos que apresentam os átomos ligados apenaspor ligação covalente são chamados de compostos mo -

le culares.

3. Exemplos de ligações covalentes

SubstânciaFórmula

eletrônica

Fórmula

estrutural

Fórmula

molecular

gáscarbônico O C O O = C = O CO2

gásnitrogênio N N N � N N2

ácido clorídrico

••H •• Cl

••H — Cl HCl

água••

H •• O •• H••

H — O — H H2O

amônia

••H •• N •• H

H

H — N — H|H

NH3

metano

H

H ••C•• H

H

H|

H — C — H|H

CH4

fórmula

estrutural

ou Cl — Cl ou Cl2 (fórmula molecular

ou bruta)

fórmulas

eletrônicas

Cl Cl ou Cl Cl

H •

Z = 1

K

1

+ Cl

Z = 17

K

2

L

8

M

7

H • Cl

molécula

1. Spin. O elétron gira em torno de si mesmoSpin é o movimento de rotação do elétron. Por causa do spin, o elétron funciona como um pequeno ímã.

Dois elé trons de spins opos tos(↓↑) se atraem.

Dois elé tronsde mesmospin (↓↓) se repelem.

Na figura, um elé trongiran do no sen tidoanti -horário.


QUÍMICA214

Quatro moléculas importantes: CO2 (gás carbônico), HCl (ácido clorídrico), NH3 (amônia) e CH4 (metano).

4. Dióxido de enxofre – SO2 – a ligação dativaSe cada átomo contribui com 1 elétron para esta be -

lecer o par eletrônico, a ligação é chamada covalente co -

mum ou simplesmente covalente. Se os dois elé tronspertenciam a um só átomo, a ligação é chamadacovalente dativa ou coordenada.

Tanto o enxofre como o oxigênio apresentam 6 elé -trons de valência. Um áto mo de enxofre liga-se a um áto mode oxigênio por dois pares eletrônicos simples. O ou tro átomode oxigênio liga-se ao enxofre por dativa, o par de elétrons sendofornecido pelo enxofre, que já está com 8 elétrons na camadade valência. O par eletrônico é re pre sentado por uma flechadirigida no sentido doador → receptor.

5. Trióxido de enxofre – SO3

6. Ácido nítrico: HNO3

7. Ácido sulfúrico: H2SO4

Nos exemplos dados, indicamos os elétrons com si -nais diferentes (•, x) puramente por questões didá ti cas.Isto foi feito para o leitor verificar a origem dos elé trons.Lembrar que os elétrons são todos iguais. Em uma provarepresente todos os elétrons por um mesmo sinal.

••Exemplo H •• Cl ••

••

8. Fórmula molecular de um composto, a partir dos números atômicos dos elementosExemplo

Um elemento A de número atômico 7 combina comum elemento B de número atômico 9. Qual é a fórmulamais provável do composto formado?

Resolução

Configuração eletrônica

O átomo A precisa fazer três pares eletrônicos paraficar com oito elétrons na camada de valência, en quantoo átomo B precisa fazer apenas 1 par.

Portanto, três átomos B ligar-se-ão a 1 átomo A.

A fórmula é AB3.

HO

S

OO

O

H

HOO

O O H

SH S O

—

—



No Portal Objetivo


QUÍMICA 215

� (UFPI – MODELO ENEM) – Alguns átomosnão transferem elétrons para outro átomo paraformar íons. Em vez disso, eles formam umaligação química compartilhando pares de elé -trons com outro átomo. Uma ligação covalenteconsiste em um par de elétrons compartilhadoentre dois átomos.

Nas moléculas NH3 e H2O, os números depares de elétrons não ligantes localizados emcada átomo central são, respec tivamente:

Dados:

a) 1 e 1b) 1 e 2c) 2 e 1d) 2 e 3e) 3 e 1

Resolução

H2O

2 ligações covalentes comuns e 4 elétrons não-ligantes (dois pares).

NH3

3 ligações covalentes comuns e 2 elétrons não-ligantes (um par).Resposta: B

� (UFF-RJ-MODELO ENEM) – O leite ma -terno é um alimen to rico em substâncias orgânicas,tais como proteínas, gordu ras e açúcares, e subs -tâncias mi ne rais como, por exem plo, o fos fa to decálcio. Esses compostos orgâ nicos têm co mocaracterística principal as ligações co va lentes nafor ma ção de suas molé culas, enquanto o

mineral apresenta tam bém ligação iônica.Assinale a alternativa que apresenta corre ta -mente os con ceitos de li ga ções covalente eiônica, respec tivamente.a) A ligação covalente só ocorre nos compostos

or gâ nicos.b) A ligação covalente se faz por trans fe rên cia

de elé trons, e a ligação iônica, pelo com par -tilha men to de elé trons na camada devalência.

c) A ligação covalente se faz por atração decargas entre átomos, e a ligação iônica, porseparação de cargas.

d) A ligação covalente se faz por união de áto -mos em moléculas, e a ligação iônica, porunião de átomos em complexos químicos.

e) A ligação covalente se faz pelo compar -tilhamento de elétrons, e a ligação iônica, portransferência de elétrons.

Resolução

Ligação iônica: transferência de elétrons.Ligação covalente: compartilhamento de elé trons.Resposta: E

••H — N — H

|H

••H •• N •• H

••H

••H — O ••

|H

••H •• O ••••

H

H •••

• N ••

••• O •••

� (MODELO ENEM) – Moléculas existem nas substânciasem que os átomos estão ligados covalentemente (com par tilha -mento de pares de elétrons). A Estrutura de Lewis de um átomo é uma representação quemostra os seus elétrons de valência.

••Exemplo: • P •

•Qual das fórmulas abaixo é pre vis ta para o composto for madopor átomos de fósforo e flúor, consi derando o nú mero deelétrons da camada de valência de cada átomo?Dados: P: Z = 15; F: Z = 9.

RESOLUÇÃO:

P(Z = 15) K L M F(Z = 9) K L

2 8 5 2 7

ou

Resposta: D

� A ligação covalente (compartilhamento de pares de elé -trons) ocorre quando átomo de não metal liga-se a átomo denão metal ou hidrogênio. Dar as fórmulas dos compostos for -mados por:

(I) A(Z = 1) e B(Z = 7) (II) E(Z = 6) e F(Z = 17)

RESOLUÇÃO:

I) A(Z = 1) K (hidrogênio)

1

II) E(Z = 6) K L

2 4

F(Z = 17) K L M

2 8 7

ou EF4

xxxx F

xx

xxx • xx

xx F x • E • x F

xx

xx • xxx

xx F

xx

xx

••A x • B • x A ou A3B

•x

A

B(Z =7) K L

2 5

F — P — F

|F

xx • • xxxx F x • P • x F

xx

xx • xx

xxx F

xx

xx


QUÍMICA216

1. Os pares de elétrons se repelemA teoria da repulsão dos pares de elétrons da ca m a -

da de valência afirma que o arranjo geométrico dosátomos ou grupos de átomos (ligantes), em torno de umátomo central, é determinado pela repulsão entre os pa -res de elé trons presentes na camada de valência doátomo central.

Cada par de elétrons pode ser considera do comosendo uma carga negativa.

Os pares de elétrons arranjar-se-ão de modo a

ficarem o mais afastados pos sível um do outro, para

que a repulsão entre eles seja mínima.

O arranjo geométrico dos pares de elétrons em tornode um átomo A é o seguinte:

2. Dois pares de elétrons: linear

Dois pares de elétrons se re pelem formando umângulo de 180° com relação ao núcleo do átomo. Destemodo, a repulsão entre eles será mínima.

3. Três pares de elétrons: triangular

Quando houver três grupos de elétrons em torno de umátomo, eles serão arrumados nos vértices de um triângulo. Oângulo entre eles será de 120°.

4. Quatro pares de elétrons: tetraédrico

Se um átomo possui qua tro pares de elétrons na suacamada de valência, o ar ranjo que produz repul sõesmínimas é o tetraé drico. O ângulo entre os pares deelétrons é 109°28’.

5. Geometria molecularA forma de uma molécula é dada pelo arranjo dos

átomos e não pelo arranjo dos elétrons.

Experimentalmente, consegue-se deter minar o ar ranjodos átomos numa molé cula e não o arranjo dos elétrons.

6. Moléculas linearesA molécula será linear quando o átomo central (A) for

do tipo:

A repulsão entre os pares de elétrons será mínimaquando os pares de elétrons estiverem localizados noslados opostos do núcleo.

Na teoria da RPECV, o mesmo raciocínio deve serfeito com relação à dupla e tripla ligações.

Exemplos

No caso do gás carbônico (CO2), cada du pla-ligação(dois pares de elétrons) é con siderada como um grupo dequatro elé trons. Esses dois grupos de quatro elé trons sere pe lem e se colocam em lados opostos do núcleo docarbono.

No caso do ácido cianídrico (HCN), existe um grupocom dois elétrons (a ligação sim ples) e um grupo comseis elétrons (a li gação tripla). Os dois grupos se repelemficando em lados opostos do núcleo do car bono.

7. Moléculas planas triangularesTêm a fórmula geral abaixo:

a) A••

••X

••X

X

A••

••X

••X

X

••b)

5Teoria da repulsão dos pares deelétrons da camada de valência (RPECV)

• Repulsão dos pares de elétrons

• Geometria molecular


QUÍMICA 217

Exemplos

8. Moléculas angulares

Exemplos

SO2 e H2O são moléculas angulares

Na molécula da água, os quatro pa res de elé trons sedirigem para os vértices de um tetraedro. No en tan to, doispares são não com partilha dos, isto é, não estabe le cemliga ção. A molécula é angular.

Na molécula do dióxido de enxofre (SO2), exis temtrês grupos de elétrons: dois gru pos, cada um com umpar de elétrons, e um grupo com dois pares (a ligaçãodupla). Os três grupos se situam nos vértices de umtriângulo com o enxofre no centro. No en tan to, um par deelétrons não é compar tilhado (é um par isolado). Amolécula é angular.

9. Moléculas piramidais trigonais

Exemplo: NH3

Na molécula de amônia (NH3,) os quatro pares deelétrons se diri gem para os vértices de um tetraedro. Noentanto, um par não é compartilhado. A molécula tem aforma de uma pirâmide com base triangular (pirâmidetrigonal).

10. Moléculas tetraédricas

Exemplos

a) CH4 (metano)

b) NH+4 (íon amônio)


QUÍMICA218

Saiba mais??QUATRO PARES DE ELÉTRONS

Quando existem quatro pares de elétrons na camada de valência, eles se situam nos vértices de um tetraedro. No entanto, existem quatro possíveis formas moleculares, dependendo do número de pares isolados.

� (UEG-GO – MODELO ENEM) – Uma dasmaneiras mais simples e mais usadas atual -mente para prever a geometria das moléculasque apresentam mais do que dois átomos con -siste na utilização da teoria da repulsão dos pa -res eletrônicos da camada de valência. Essateoria está baseada na ideia de que os pareseletrônicos ao redor de um átomo central, es -tejam ou não participando das ligações, se com - portam como nuvens eletrônicas que sere pelem entre si, de forma a ficarem orien ta dasno espaço com a maior distância angularpossível.

Baseado nas informações contidas no textoacima, determine a geometria das seguintesmoléculas:

••I. H •• N •• H

••H

H••

II. H •• C •• H••H

III. H •• Be •• H

Resolução

I. Os pares eletrônicos do átomo centraldirigem-se para os vértices de umtetraedro, mas não há átomo em um dosvértices. A molécula é piramidal trigonal.

II. Os pares eletrônicos do átomo centraldirigem-se para os vértices de umtetraedro com átomos nos quatro vértices.A molécula é tetraédrica.

III. Os dois pares eletrônicos do berílio ficamem lados opos tos com relação ao núcleo.A molécula é linear.

Resposta: C

� (UFPB-PB) – Numa amostra de ar atmos fé -rico, além dos gases oxigênio, nitrogênio eargônio, encontram-se também, dentre outros,CO2, H2O, SO2 e SO3. A geometria moleculardesses compostos é, respectivamente,a) linear, angular, linear, trigonal plana.b) linear, angular, angular, trigonal plana.c) linear, tetraédrica, angular, piramidal.d) angular, linear, angular, trigonal plana.e) linear, tetraédrica, angular, trigonal plana.

Dados:

Resolução

Resposta: B

I II III

a) tetraédrica tetraédrica angular

b)plana

trigonaltetraédrica linear

c)pirâmidetrigonal

tetraédrica linear

d)pirâmidetrigonal

pirâmidetrigonal

angular

e)plana

trigonalpirâmidetrigonal

linear

H ••

• C ••

••• O •

••

••• S •••

O•• •• ••C •• ••O••

•• linear

H ••O••

••

••H

angular

S•• •• ••O •• angular

••O••

••

••S •• ••O ••

••O••

••

••

plana trigonal

••

••O ••

••••

••

••

Para saber mais sobre o assunto, acesse o PORTAL OBJETIVO (www.portal.objetivo.br) e, em “localizar”, digite QUIM2M107

No Portal Objetivo


QUÍMICA 219

� (MODELO ENEM) – O modelo da repulsão dos pares deelé trons da camada de valência baseia-se na ideia de que os pa -res de elétrons se repelem eletricamente e tentarão minimizaressa repulsão. Para conseguir essa minimização, os pares deelétrons arranjar-se-ão em torno do átomo central o mais afas -tados possível.

Associe as Estruturas de Lewis das espécies abaixo com a suageometria molecular apresentada na forma de modelos debolas.

a) I-A; II-B; III-C; IV-D; V-Eb) I-E; II-D; III-C; IV-B; V-Ac) I-C; II-B; III-D; IV-E; V-Ad) I-D; II-E; III-A; IV-C; V-Be) I-B; II-E; III-D; IV-C; V-A

RESOLUÇÃO:

I) Os pares eletrônicos do átomo central dirigem-se para os

vértices de um triângulo equilátero. O íon é plano trigonal (B).

II) Os pares eletrônicos do átomo central dirigem-se para os

vértices de um triângulo, mas não existe átomo em um dos

vértices. A molécula é angular (E).

III) Os pares eletrônicos dirigem-se para os vértices de um te -

traedro, mas não há átomo em um dos vértices. A molécula

é piramidal trigonal (D).

IV) Os pares eletrônicos dirigem-se para os vértices de um

tetraedro. O íon é tetraédrico (C).

V) Os dois pares eletrônicos do berílio ficam em lados opostos

com relação ao núcleo. A molécula é linear (A).

Resposta: E

O — C — O

— —

O••••

� �2–

I) II) S——

Cl••

—P — Cl

—

Cl

III)

IV) H — N — H

——

H

H� �

+

V) Cl — Be — Cl

H H

•••• •• •• ••

••

••

••

••

••

••

••

••

••

••

••

••

••

••

••

••

••

••

� (UNICENTRO-PR) – Sobre a geometria das moléculas, con sidereas afirmativas a seguir.I. A molécula do CO2(g) é linear, porque o átomo central não possui

pares de elétrons disponíveis.II. A molécula H2O(l) é angular, porque o átomo central possui pares de

elétrons disponíveis.III. A molécula do SO2(g) é angular, porque o átomo central possui par

de elétrons disponí vel.IV. A molécula do SO3(g) é piramidal, porque o átomo central possui

pares de elétrons disponí veis.

Estão corretas apenas as afirmativas:a) I e III. b) I e IV.c) II e IV. d) I, II e III.e) II, III e IV.

Dados:

Resolução

I) O = C = O � linearO C O

II) O O H angular

H H H

III) S S O angular

O O O

O

IV) S O S O plana trigonal

O O O

Resposta: DH •

•• C •

•

••• O •

••

•• • S •••


QUÍMICA220

1. Ligação covalente polar e apolar

Dada uma ligação covalente A — B, podemos ter doiscasos:

• A e B apresentam a mesma eletronegatividade. Aligação é chamada cova lente apolar.

Exemplos

• A e B têm eletronegatividades diferentes. A liga -ção é covalente polar.

Exemplos

|

H — F, H — O —, — C = O

| |

F — F, O = O, — C — C —

| |

ELETRONEGATIVIDADE

É a propriedade que mede a tendência do átomopara receber elétron. Em ordem decrescente deeletronegatividade, te mos:

F > O > N = Cl > Br > I = S = C > P = H

Na ligação covalente apolar, o par de elé trons compartilhado dis tri bui-se unifor me mente entre os dois átomos.

Na ligação covalente po lar, o par de elétrons com partilhado distri bui-se, fican do mais pró ximo do átomo mais eletrone gativo.

6Polaridade da ligação covalente

• Eletronegatividade • Polar e apolar

• Dipolo elétrico

2. Dipolo elétricoConsideremos as moléculas F2 e HF:

Na molécula F2, o par de elétrons é compartilhadoigualmente pelos dois átomos. Na mo lécula HF, o par écompartilhado desigualmente, aparecendo no lado doflúor uma pequena carga negativa (–q), enquanto no ladodo hidrogênio aparece uma carga positiva (+q). Amolécula HF é um dipolo, definindo-se momento di polar

como a grandeza , sendo d a distância entre os dois centros de cargas.

3. Moléculas polares e apolaresAssocia-se ao momento dipolar um vetor com a orien -

tação dada na figura (do polo positivo para o ne gativo). Pa -ra uma molécula com mais de uma ligação, define-se omomento dipolar total (soma vetorial do mo mentodipolar de cada ligação).

Exemplos de moléculas apolares:

Exemplos de moléculas polares:

H C NS

H H HH

H

• Se µtotal = 0 ⇒

⇒ molécula não-polar

• Se µtotal ≠ 0 ⇒

⇒ molécula polar.

µ = q . d


QUÍMICA 221

Uma molécula tetraédrica é apolar quando os quatro ligantes são iguais (Ex.: CH4). Se os quatro ligantes não foremtodos iguais, a molécula é polar (Ex.: CH3Cl, CH2Cl2).

Saiba mais??Ocorre um desvio no filete de águaquando es ta é escoada através de umtubo capi lar. O fenô meno é devido àpro prie dade da água de possuir mo lécu -las polares.

As moléculas polares orien tam-se quando co lo cadas em um campo elétrico.

Colocando o tetraedro dentro de um cubo,o átomo de carbono fica no cen tro, enquantoos quatro li gan tes ocu pam vértices alternados.Per ce be-se que a re sultante é nula quando osquatro vetores do mo men to di po lar são iguais.

� (FGV-SP – MODELO ENEM) – O conhe -cimen to das estru turas das moléculas é um as -sunto bastante relevante, já que as formas dasmoléculas deter minam pro priedades das subs -tân cias como odor, sabor, coloração esolubilidade. As figuras apre sentam asestruturas das moléculas CO2, H2O, NH3, CH4 eH2S.

Quanto à polaridade das moléculas consi -deradas, as moléculas apolares sãoa) H2O e CH4.b) CH4 e CO2.c) H2S e H2O.d) NH3 e CO2.e) H2S e NH3.Resolução

Considerando-se µR como o vetor resultante:

Resposta: B

� (MODELO ENEM) – Um estudante realizouo seguinte experimento:I. Abriu a torneira de uma bureta até obter

um fino fio de água.II. Atritou um bastão de plástico num tecido.

III. Aproximou o bastão o mais próximo pos -sível do fio de água sem tocá-lo.O filete de água sofreu um pequeno des -vio, ou seja, a água foi atraída pelo bastão.

A ocorrência do fenômeno consiste na pro -priedade da água de possuir moléculasa) simétricas b) lineares c) apolaresd) polares e) alótropasResolução

As moléculas de água são polares. O polo ne -gativo da molécula é atraído pelo bastão positivo.

Resposta: D


No Portal Objetivo


QUÍMICA222

� (FUVEST-SP – MODELO ENEM) – A figura mostra mo -delos de algumas mo léculas com ligações covalentes entreseus átomos.

Analise a polaridade dessas moléculas, sabendo que tal pro -priedade depende da • diferença de ele tronegatividade entre os átomos que estão

diretamente ligados. (Nas moléculas apresentadas,átomos de elementos diferentes têm eletronegatividadesdiferentes.)

• forma geométrica das moléculas.

Dentre essas moléculas, pode-se afirmar que são polaresapenasa) A e B b) A e C c) A, C e Dd) B, C e D e) C e D

RESOLUÇÃO:

Como nas moléculas apresentadas os átomos apre sentam

eletronegatividades diferentes, temos:

Molécula A → apolar

Devido à geometria tetraédrica e à presença de 4 átomos iguais

ligados ao átomo central, a soma dos momentos dipolares de

cada ligação é nula.

Exemplo: CH4

Molécula B → apolar

Molécula com geometria linear e 2 átomos iguais liga dos ao

átomo central implica um momento dipolar total nulo.

Exemplo: CO2

Molécula C → polar

Trata-se de uma molécula angular e a soma dos momentos

dipolares é diferente de zero.

Exemplo: H2O

Molécula D → polar

Estrutura linear com ligação covalente polar.

Exemplo: HClResposta: E

� (UNIMES-SP) – Entre as moléculas relacionadas a seguir,são polares:

Cl•• |

A) N B) Cl — C — Cl C) I — I|

H H ClH

D) H — Br E) ••O••

H H

a) Apenas A b) Apenas B c) A, B e E d) A, D e E e) Todas

RESOLUÇÃO:

A) pirâmide trigonal – polar

B) tetraédrica – apolar

C) linear – apolar

D) linear – polar

E) angular – polar

Resposta: D

O

H H

total

Observação:

Eletronegatividade é a capacidade de um átomo para atrairos elétrons da ligação covalente.

� A respeito de ligações químicas, julgue os itens.(1) A geometria molecular angular da água se deve aos dois pares de

elétrons não-ligantes do átomo de oxigênio.(2) A geometria molecular da amônia é do tipo piramidal (ou pirâmide

trigonal).(3) A molécula de metano (CH4) é apolar, mas a molécula de hidreto

de berílio (BeH2) é polar.(4) A molécula de gás carbônico (CO2) é linear e apolar, no entanto

suas ligações interatômicas são polares.

Dados:

Resolução

H • Be •••• C ••

••• O •••

• •• N •

•

O— —

H H

angularpolar

N— —

H H

piramidalpolar

—

H

••

C— —

H H

tetraédricaapolar

—

H

—

H

H — Be — H

linearapolar

(1) Verdadeiro. (2) Verdadeiro. (3) Falso.•• ••

(4) Verdadeiro.

O C O—— ——linearapolar


QUÍMICA 223

1. As moléculas atraem-seAs ligações atômicas (iônica, covalente e metálica)

são mais fortes que as forças intermoleculares.A ligação que prende os átomos dentro de uma

molécula é a ligação covalente. Vamos, agora, analisar asforças que existem entre as moléculas.

Essas forças podem ser divididas em dois tipos:

Forças de van der Waals e ponte de hidrogênio.

2. Forças de van der WaalsExistem vários tipos de forças incluídas neste grupo.Vamos estudar dois tipos principais:

3. Força entre dipolos permanentes (F.D.P.)Dipolo permanente é o dipolo devido à diferença de

eletronegatividade. Esta força existe, portanto, entremoléculas polares (µtotal ≠ 0). O polo negativo de umamolécula é atraído pelo polo positivo de outra molécula.

Esssa força costuma ser chamada de força dipolo –dipolo.

Exemplo

4. Forças de dispersão de LondonEste tipo de força existe entre dipolos temporários ou

induzidos que não são causados por diferença de eletro -negatividade. O dipolo temporário surge quando ocorreum deslocamento dos elétrons com relação ao núcleo.

O dipolo temporário é causado por:• Movimento natural dos elétrons

Assim, na molécula de iodo, os dois elétrons daligação, em um certo instante, podem aparecer maisperto de um átomo do que do outro.

• Indução

Tendo-se uma molécula de iodo com dipolo tem -porário próxima de outra molécula sem dipolo, o polonegativo da primeira repele os elétrons e atrai os núcleosda segunda mo lécula. Aparece nesta um dipolo induzido.

7 Forças intermoleculares • Forças de van der Waals • Ponte (ligação) de hidrogênio

ESTUDO EXPLICA COMO LAGAR TIXA AN DA NO TETO

Uma equipe nos EUA descobriu co mo as la gar tixas fa zem para andar pe loteto e em su per fícies li sas: elas usam for ça atô mica.

As lagartixas fa zem uso da cha ma da Força de van der Waals, que age emdistâncias cur tas en tre áto mos não ligados entre si – aqueles da superfície poronde an dam e os de filamentos mi cros cópicos que elas têm nos pés.

Essas estruturas são pequenos “pelos” cha ma dos de setas. Cada uma temapenas um décimo da espessura de um fio de cabelo. Um pé de lagar tixa temperto de meio milhão dessas setas e cada uma delas é subdividida em centenasde estruturas me nores.

(Folha de S. Paulo)


• Colisões moleculares

Na colisão de moléculas pode haver o deslocamentodos elétrons com relação ao núcleo.

5. Ponte de hidrogênio ou ligação de hidro gênio A ponte de hidrogênio é uma força anormalmente ele -

vada entre dipolos permanentes.Condições

Deve haver na molécula:• átomo pequeno e bastante eletronegativo (F, O, N).• par de elétron não compartilhado nesse átomo.• H ligado a esse átomo.Exemplos

O||

HF, H2O, H3C — CH2 — OH, H3C — C — OH, NH3.

P.H.H — O

• •–q+q

—

H

•• H — O• •

–q+q

—H

••

QUÍMICA224

Como é estabelecida a ponte de hidrogênio entreduas moléculas?RESOLUÇÃO

A ponte de hidrogênio é sempre estabe le cida entre opar eletrônico de uma mo lécula e o átomo dehidrogênio da outra molécula.

As pontes de hidrogênio determinam cer tas pro -priedades das substâncias. O fato de a água ser umlíquido está liga do diretamente à existência dessaspon tes entre suas moléculas. A estru tura e aspropriedades das pro teínas também dependem daspontes de hidrogênio.

Na molécula do DNA, uma base púrica liga-se auma base pirimídica por ponte de hidrogênio.

Saiba mais??

H — N

H—

—H

H — N

H

——H

H — F

• •

• • H — F

• •

• • • •

• •

• • • •

HO NN H N� �

No gelo, as mo léculas de água (H2O) estão pre sas por forças in termoleculares.

As forças inter mo le cu lares na água (repre sentadas por linhas tra cejadas).


QUÍMICA 225

� (MODELO ENEM) – A resistência de um

líquido para fluir é cha mada viscosidade. Quanto

maior a visco sidade, mais lentamente o fluido

flui. A viscosidade pode ser medida, deter -

minan do-se quanto tempo certa quantidade de

líquido leva para fluir por um tubo fino sob a

força gravitacional. A SAE (Society of Auto -motive Engineers) estabeleceu números para

indicar a viscosidade de óleos de motor. Quanto

maior o número, maior a vis cosidade a qualquer

temperatura. A figura mostra um teste com dois

óleos de motor: SAE 10 e SAE 40.

De acordo com as informações contidas notexto e na figura, conclui-se que

a) o óleo de motor SAE 40 está à esquerda nafigura e as forças atrativas entre as suasmoléculas são mais intensas do que as forçasintermoleculares no óleo de motor SAE 10.

b) o óleo de motor SAE 40 está à direita e asforças atrativas entre suas moléculas sãomenos intensas do que as forcas intermole -culares no óleo de motor SAE 10.

c) a viscosidade não depende das forçasatrativas entre as moléculas.

d) o melaço e o óleo de motor são líquidos demenor viscosidade que a água e a gasolina.

e) o óleo de motor SAE 40 flui mais rapida menteque o óleo de motor SAE 10.

Resolução

O melaço e o óleo de motor fluem lentamente,enquanto água e gasolina fluem facilmente.O melaço e o óleo de motor têm maior visco -sidade que água e gasolina.A viscosidade está relacionada com a facilidadede moléculas poderem mover-se em relação àsoutras. Portanto, ela é tanto maior quanto maisintensas forem as forças intermoleculares.Na figura, à esquerda, o óleo de motor SAE 40é mais viscoso, flui mais lentamente. Entre suasmoléculas, as forças são mais intensas.Resposta: A

� (FUVEST-SP – MODELO ENEM) – Nospolí meros supramole cu lares, as cadeias poli -méricas são formadas por monômeros que seligam, uns aos outros, apenas por ligações dehidrogênio e não por ligações co valentes, comonos polímeros conven cionais. Alguns polí merossu pramoleculares apresentam a propriedade deque, caso se jam corta dos em duas partes, apeça original pode ser recons truí da, aproxi man -do e pressio nando as duas partes. Nessa ope -ração, as liga ções de hidrogênio que haviamsi do rompidas voltam a ser formadas, “cica -trizando” o corte.

Um exemplo de monômero, muito utilizado paraprodu zir polímeros supramoleculares, é

No polímero supramolecular,

cada grupo G está unido a outro grupo G, ade -quadamente orientado, por x ligações dehidrogênio, em que x é, no máximo,a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5

Resolução

Representando apenas os grupos G jáinvertidos:

podem-se verificar quatro ligações de hidro -gênio no máximo.Resposta: D

� (UNIV. CATÓLICA DOM BOSCO-MS –

MODELO ENEM) – O CO2 no estado sólido

(gelo seco) passa diretamente para o estado

gasoso em condições ambientes; por outro

lado, o gelo comum derrete nas mesmas

condições em água líquida, a qual passa para o

estado gasoso numa tem peratura próxima a

100°C. Nas três mu danças de estados físicos,

são rompidas, respec tivamente:

a) ligações covalentes; pontes de hidrogênio;

pontes de hidrogênio.

b) interações de van der Waals; ligações

iônicas; ligações iônicas.

c) interações de van der Waals; pontes de

hidrogênio; ligações covalentes.

d) interações de van der Waals; pontes de

hidrogênio; pontes de hidrogênio.

e) interações de van der Waals; pontes de

hidrogênio; interações de van der Waals.Resolução

CO2(s) ⎯⎯⎯→ CO2(g)

São rompidas as interações de van der Waalsentre dipolos induzidos.

H2O(s) ⎯⎯⎯→ H2O(l)

Rompem-se as pontes (ligações) de hidrogênio.

H2O(l) ⎯⎯⎯→ H2O(g)

São rompidas as ligações de hidrogênio.Resposta: D


� (UPF-RS) – Considere as seguintes interações inter -moleculares:

I) CH3OH H2O

II) HI HI

III) CH4 CH4

As interações intermoleculares predominantes que atuam, emcada caso, são respectivamente:

a) ligação dipolar; ligação de hidrogênio; Força de van der Waals.

b) ligação dipolar; Força de van der Waals; ligação de hidrogênio.

c) ligação de hidrogênio; Força de van der Waals; ligação dipolar.

d) Força de van der Waals; ligação dipolar; ligação de hidrogênio.

e) ligação de hidrogênio; ligação dipolar; Força de van der Waals.

RESOLUÇÃO:

I) Entre as moléculas de álcool e de água, há ligação (ponte) de

hidrogênio.

II) Entre as moléculas de HI, a força é de van der Waals entre

dipolos permanentes (ligação dipolar).

III) Entre as moléculas de metano (apolar), a força é de van der

Waals entre dipolos induzidos (Força de London).

Resposta: E

� (UFSM-RS) – O nitrogênio líquido pode ser obtido dire ta -mente do ar atmosférico, mediante um processo de liquefaçãofracionada; nessa situação, suas moléculas ficam unidas porligações químicas denominadasa) iônicas.b) dativas.c) van der Waals.d) covalentes polares.e) covalentes apolares.

RESOLUÇÃO:

As moléculas de N2 são apolares. Entre elas, há Força de van der

Waals entre dipolos induzidos (Força de London).

Resposta: C

QUÍMICA226


QUÍMICA 227

1. Propriedades físicasdependem das forçasintermolecularesAs propriedades físicas das substâncias, tais como

ponto de fusão, ponto de ebulição, densidade, solubili da -de etc., dependem da natureza das partículas que cons ti -tuem a substância e do tipo e da intensidade das forçasen tre essas partículas.

Para os compostos moleculares, podemos dizer que,quanto maior a força inter molecular, maiores serão osvalores do ponto de fusão, ponto de ebulição, densidade.

2. Ponto de ebulição (P.E.)Na ebulição ocorre afastamento das moléculas. Por -

tanto, quanto maior a força intermolecular, maior o P.E., ouseja, menos volátil a substância.

3. Substâncias apolares (µtotal = 0)Quanto maior a superfície da molécula (quanto maior

a massa molecular), maior a Força de London e, portanto,maior o P.E. Em uma superfície grande, é maior aprobabilidade de aparecer dipolo induzido.

Quanto maior o número de elétrons e quanto maisdistantes do núcleo (quanto maior a molécula), mais fácilserá deslocar os elétrons com relação ao núcleo, e maiorserá a intensidade do dipolo instantâneo. Portanto, aForça de van der Waals – London aumenta à medida queaumenta a massa molecular. Devido a esse fato, ospontos de fusão e de ebulição aumentam à medida quea massa molecular aumenta.

Na família dos halogênios, os pontos de fusão e deebu lição crescem à medida que aumenta a massa mole -cular.

Ponto de ebulição dos halogênios

4. Para compostos de massa molecular próxima, o mais polar tem maior P.E.Comparando dois compostos de massas molecu lares

próximas, um apre sentando Força de London e o outroforça entre dipolos permanentes, este último terá osmaiores valores para as propriedades físicas. A força entredipolos per manentes é maior que a força entre dipolosinduzidos, para massas moleculares próximas.

F — F

M.M. = 38u µ = 0

P.E. = – 188°C

H — Cl

M.M. = 36,5u µ ≠ 0

P.E. = – 85°C

Unidade de massa atômica (u)

A unidade de massa atômica é igual a 1/12 damassa do átomo de carbono de número de massa12. É, aproximadamente, igual à massa de umátomo de hidrogênio

mCu = ––––– = 1,66 . 10–24g12

HalogênioMassa

molecular

P.F.

(°C)

P.E.

(°C)

flúor (F2) 38u – 219 – 188

cloro (Cl2) 71u – 101 – 34

bromo (Br2) 160u – 7 60

iodo (I2) 254u 114 185

8Estrutura das substânciase propriedades físicas

• Força intermolecular• Massa molecular

• Ligação de hidrogênio


5. Compostos que estabelecem ponte de hidrogênio têmP.E. anormalmente elevado

A ponte de hidrogênio é umtipo de força intermolecularrelativamente de grande in ten -sidade. Aparece quan do exis te,dentro da molécula, hidro gênioligado a flúor, oxigênio ou ni -

tro gênio. Exemplos de compostos orgâ nicos e inor gâ -nicos que estabelecem ponte de hi drogênio:

Comparando compostos de massas moleculares pró -ximas, aquele que estabelecer ponte de hidrogênio teráponto de ebulição bem maior do que aquele que nãoestabelecer ponte de hidrogênio.

Para os halogenetos (haletos) de hidro gênio (HX), o HFtem maior P.E. porque estabelece ponte de hi dro gênio.

Halogeneto de hidrogênio P.E. (°C)

HF (MM = 20u) 20

HCl (MM = 36,5u) – 85

HBr (MM = 81u) – 67

HI (MM = 128u) – 35

H — C — C — O — H

——

H

H

——

H

Hetanol (álcool etílico)

H — N — H

—

Hamônia

H — C — C — O — H

——

H

H

— —

O

ácido acético (vinagre)

H — F

fluoreto de hidrogênio

P.H.

M.M. = 18u

P.E. = 100°C

H — O

—

H

••

H — O

—

H

••

••

••

QUÍMICA228

� (UFRRJ) – À temperatura e pressão am -bien tes, a ace tona evapora mais rapi damenteque a água.Diga o que se pode concluir, comparati vamente,sobre ponto de ebulição e inte rações intermole -culares.Resolução

O ponto de ebulição da água é mais elevado eas for ças intermoleculares têm maior intensi -dade na água.

� (UFRJ) – O etanol ou álcool etílico – co nhe - cido popu lar men te apenas como álcool – é ob -tido no Brasil por fermentação de pro duto decana-de-açúcar e tem a mesma massa mole -cular do metoximetano (ou dime tiléter). Asestruturas dos dois com postos estão re -presentadas abaixo:

Qual das duas substâncias possui maior tem -peratura de ebulição? Jus tifique sua resposta.Resolução

O etanol tem maior ponto de ebulição, pois esta -belece ponte de hidrogênio.

� (UFMG – MODELO ENEM) – Analise estegráfico, em que está representada a variação datemperatura de fusão e da tem pera tura deebulição em função da massa molar para F2, Cl2,Br2 e I2, a 1 atm de pressão:

Considerando-se as informações contidas nessegráfico e outros conhecimentos sobre o assun -to, é correto afirmar quea) a temperatura de fusão das quatro substân -

cias está indicada na curva 1.

b) as interações intermoleculares no Cl2 sãodipolo permanente-dipolo permanente.

c) as interações intermoleculares no F2 sãomenos intensas que no I2.

d) o Br2 se apresenta no estado físico gasosoquando a tem peratura é de 25°C.

Resolução

Comentando:a) Incorreta. A temperatura de fusão é sempre

menor que a temperatura de ebulição.b) Incorreta. As moléculas Cl2 são apolares.

As inte ra ções intermoleculares no Cl2 sãodipolo induzido – di polo induzido.

c) Correta. Quanto mais intensas as intera -ções inter moleculares, maior será tempera -tura de ebulição. Como a tempera tura deebulição do F2 é menor, as interaçõesintermo le culares no F2 são menos intensasque no I2.

d) Incorreta. Observe no gráfico que a tem -peratura de 25°C é maior que a temperaturade fusão e menor que a temperatura deebulição, ou seja, o Br2 se apresenta noestado físico líquido, quando a temperaturaé de 25°C.

Resposta: C

H H| |

H — C — C — OH| |H HEtanol

H H| |

H — C — O — C — H| |H HMetoximetano


QUÍMICA 229

� (CESGRANRIO – MODELO ENEM) – Ob -serve a tabela abaixo:

Pontos de ebulição de compostos puros, do tipoHX, são apre sentados na tabela acima. Nota-se

nesta tabela que o HF apre senta um ponto deebulição demasiadamente elevado em relaçãoaos pontos de ebulição dos demais compostosconsiderados conjuntamente. Indique, entre asopções oferecidas a seguir, aque la que melhorexplica a anomalia apontada:a) dissociação do HF quando puro, em cátion H+

e ânion F–.b) apenas a molécula HF é polar, enquanto as

demais são apo lares.c) formação de pontes de hidrogênio muito

fortes entre moléculas de HF.

d) apenas o HF é um composto tipicamenteiônico, enquanto os demais são covalentes.

Resolução

Comentandoa) Incorreta. O HF dissocia-se quando dissol -

vido em água.b) Incorreta. Todas as moléculas são polares.c) Correta. Somente o HF estabelece ponte de

hidrogênio, que é uma interação intermo -lecular muito forte.

d) Incorreta. Todos os compostos são mole -culares e apresentam ligação covalente polar.

Resposta: C

HXPonto de ebulição em °C

a 760mmHg

HF + 19,7

HCl – 85

HBr – 66,8

HI – 35,1

� (PUCCAMP-SP – MODELO ENEM) – Considere o textoabai xo.

“Nos icebergs, as moléculas polares da água associam-se por............I ; no gelo seco, as moléculas apolares do dióxido decarbono unem-se por ............II .

Consequentemente, a 1,0 atmosfera de pressão, é possívelprever que a mudança de estado de agregação do gelo ocorraa uma temperatura ............III . do que a do gelo seco”.

Para completá-lo corretamente, I, II e III devem sersubstituídos, respectivamente, por:

RESOLUÇÃO:

As pontes de hidrogênio entre as moléculas polares da água são

mais fortes que as Forças de van der Waals entre as moléculas

apolares do dióxido de carbono. Como consequência, o ponto de

fusão da água é maior que o do dió xido de carbono.

Resposta: B

� (UNESP – MODELO ENEM) – O gráfico a seguir foi cons -truído com da dos dos hidretos dos elementos do grupo 16(O, S, Se, Te).

Com base neste gráfico, são feitas as afirmações se guin tes:I) Os pontos P, Q, R e S no gráfico correspondem aos

compostos H2Te, H2S, H2Se e H2O, respectivamente.II) Todos estes hidretos são gases à temperatura ambiente,

exceto a água, que é líquida.III) Quando a água ferve, as ligações covalentes rom pem-se

antes das intermoleculares.

Das três afirmações apresentadas,a) apenas I é verdadeira.b) apenas I e II são verdadeiras.c) apenas II é verdadeira.d) apenas I e III são verdadeiras.e) apenas III é verdadeira.

RESOLUÇÃO:

I) Errada.

Os pontos P, Q, R e S correspondem aos compostos H2O, H2S,

H2Se, H2Te. A água é o único desses compostos que estabelece

ponte de hidrogênio e, por esse motivo, tem ponto de ebulição

anormalmente elevado.

II) Verdadeira.

H2S, H2Se e H2Te têm ponto de ebulição menor que 25°C e são,

portanto, gases à temperatura ambiente.

III)Errada. São rompidas as ligações de hidrogênio, forças inter -

mo leculares.

Resposta: C

I II III

a) Forças de Londonpontes dehidrogênio

menor

b)pontes dehidrogênio

Forças de van derWaals

maior

c)Forças de van der

Waalspontes dehidrogênio

maior

d)Forças de van der

WaalsForças de London menor

e)pontes dehidrogênio

pontes dehidrogênio

maior


QUÍMICA230

1 – Dispersões. Coloides

2 – Soluções. Coeficiente de solubilidade

3 – Curvas de solubilidade. Dissolução de gases em líquido

4 – Mol, massa molar e quantidade de matéria

5 – Concentração das soluções: título, porcentagem em massa, g/L, mol/L

6 – Concentração das soluções – ppm. Exercícios

7 – Diluição e mistura de soluções

8 – Energia nas transformações químicas.

Reações exotérmicas e endotérmicas. Entalpia

A hidrosfera e energia nas transformações químicas – Módulos

A eutroficação produz um tapete

de algas na superfície do lago

1 Dispersões. Coloides • Coloide • Movimento Browniano

• Efeito Tyndall

1. Dispersão: Uma substância espalhada em outra substânciaQuando adicionamos uma substância (A) à outra

substância (B), a substância A se distribui no interior dasubstância B, sob a forma de pequenas partículas que sedenominam partículas dispersas. A substância A chama-se disperso e a subs tância B dispersante (ou disper -

gente). Ao conjunto disperso mais dispersantecha ma mos de dispersão.

Exemplos

Sal dissolvido em água, bolhas de gás espalhadas emum líquido, areia suspensa na água etc.

2. Classificação das dispersões. É importante otamanho da partícula dispersaAs dispersões classificam-se em dispersões gros -

seiras, coloides e soluções. A diferença entre os três ti -pos reside, basicamente, nas características daspar tí culas dispersas.

Dispersão grosseira

As dispersões grosseiras apresentam partículas dis -persas com diâmetro médio superior a 10000Å (1000nm),permitindo ver as partículas a olho nu por meio de micros -

Angström (Å)

1Å = 10–10m 1Å = 10–8cm

1nm = 10–9m nm = nanômetro

1Å = 0,1nm

O diâmetro de um átomo é da ordem de 1Å.


cópio comum. Este grupo de dispersões tem o nome desuspensão quando um sólido está disperso em um líquido.

Exemplo

Pó de giz suspenso em água.

Coloide

Os coloides apresentam partículas dispersas comdiâmetro médio inferior a 10000Å (1000nm) e superior a10Å (1nm), sendo visualizadas no ultrami croscópio.

O coloide tem o nome de emulsão quando um lí -quido está disperso em outro líquido.

Exemplos

Espuma, neblina, fumaça, maionese (emulsão),gelatina etc.

SoluçãoAs soluções apresentam as menores partículas dis per -

sas, íons e/ou moléculas com diâmetro médio inferior a 10Å(1nm), invi síveis a qualquer instrumento de pes quisa (comexceção de certos microscópios eletrônicos).

Exemplos

Açúcar dissolvido em água, mistura de gases etc.Podemos resumir, no quadro a seguir, algumas dife -

renças entre suspensão, coloide e solução:

3. A dispersão coloidalColoide é a dispersão em que o diâmetro da partícula dis -

persa está com preen dido entre 1 e 1000nm (na nô me tro).As partículas dispersas serão de no minadas “MI CE -

LAS” — que cor res pon dem à fase descontínua — e de -no minaremos “dispersante” ou “disper gente” a fasecon tínua do sistema.

Consistência das fases (SOL e GEL)O coloide está no estado SOL quan do as partículas

dispersas se encontram bem separadas umas das outraspelas moléculas do disper sante. O coloide está no es tadoGEL quando as partículas dispersas se en con tramaglutinadas, umas muito pró ximas das outras.

Exemplo

A gelatina, a frio, apresenta-se bem con sistente edizemos que está no estado GEL; quando aquecida, agelatina torna-se fluida e dizemos que está no estadoSOL.

Movimento BROWNIANOA observação de um coloide ao ultra microscópio

mostra que as par tí culas dispersas não se acham para -das, mas sim num movimento inces sante, segundo umalinha poligonal.

Esse movimento de sor de na do das par tículas de umcoloide é cha mado MOVI MENTO BROWNIA NO que écausado pelo bom bar dea mento das micelas pe las molé -culas do disper san te.

SOLUÇÃO COLOIDE SUSPENSÃO

Diâmetro mé-dio (d) das partí -culas dispersas

d < 10Åou d < 1 nm

10Å ≤ d d ≤ 10000Åou 1nm � dd � 1000nm

d > 10000Åou

d > 1000nm

Sedimentaçãodas partículas

dispersas

não sedimentam

ultracentrí-fuga

centrífugacomum

Filtração

As partículas dis per sas não são re tidas porne nhum filtro

ultrafiltrofiltro

comum

Visualização das partículas

dispersasinvisíveis

ultramicros-cópio

microscó-pio óptico

QUÍMICA 231

Exemplos de coloides.

A espuma é constituída de bolhas de gás espalhadasem um líquido.Nuvem e neblina nada mais são do que gotículas deágua (diâmetro entre 10Å e 10000Å) espalhadas emum gás (ar atmosférico).Fumaça (ou fumos) são partículas sólidas de carvão(diâmetro entre 10Å e 10000Å) espalhadas em um gás.A molécula de proteína e a de amido têm diâ metroentre 10Å e 10000Å. Dessa ma nei ra, gelatina e gomade amido são coloi des.Uma emulsão de azeite e vinagre (ou suco de limão)é instável, separando-se logo em duas camadas.Adicionando-se gema de ovo, a emulsão é estabi -lizada e recebe o nome de maionese. Na gema deovo existe uma substância que estabiliza a emulsãosendo um agente emulsificador.

Saiba mais??

Na figura, o co -loide é cons - tituído de gotí - cu las de líquidodis per sas emum gás (aratmos férico).


QUÍMICA232

Efeito TYNDALL

Quando um feixe de luz lateral atravessa uma dis -persão coloidal, ob ser va-se sobre um fundo escuro umaturvação, por causa da dispersão dos raios luminosos porparte das partí culas dis persas.

Essa dispersão dos raios lumino sos ao atravessar

uma dispersão coloi dal é chamada Efeito Tyndall.

No béquer à es querda observa-se o Efeito Tyn dallna dis persão co loidal. O tra jeto dos raios lumi nososnão é visível na so lução con tida no béquer à direita.

� (MODELO ENEM) – Coloque duas gemasde ovo, sal e suco de um limão no liquidificador.Com o aparelho ligado, vá acrescentando óleovegetal vagarosamente, até a maionese ad quirirconsistência cremosa. Normalmente o óleo ve -ge tal não se mistura com o suco de limão.Substâncias existentes no ovo agem co moagentes emulsificadores que mantêm as gotí -culas de óleo dispersas no suco de limão. Amaionese éa) uma soluçãob) uma suspensãoc) um aerossold) uma espumae) um coloideResolução

A maionese é um coloide. Quando um líquidoestá disperso em outro líquido, o coloide édenominado emulsão.Resposta: E

� (U.E. PONTA GROSSA-PR) – Assinale aalternativa que não caracteriza dispersão coloidal.a) aerossol – nuvensb) aerossol – fumaça de cigarroc) espuma – espuma de sabãod) emulsão – maionesee) suspensão – água barrenta.Resolução

a) Quando o dispersante for um gás, o coloideé um aerossol. Nas nuvens, há gotículas deágua espalhadas no ar.

b) A fumaça de cigarro apresenta partículassólidas de carvão dispersas no ar. É umaerossol.

c) Quando há um gás disperso em um líquido,o coloide é uma espuma.

d) Emulsão é um coloide formado por um líqui -do disperso em outro líquido. A maionese éuma emulsão de azeite e vinagre (ou suco delimão) estabilizada por gema de ovo.

e) Suspensão é uma dispersão grosseira(partículas dispersas com diâmetro superior a1000 nanômetros.

Resposta: E

� (FUVEST-SP – MODELO ENEM) – Azeitee vinagre, quan do mistu rados, se pa ram-se logoem duas camadas. Porém, adicionando-se ge -ma de ovo e agitando-se a mistura, obtém-se amaionese, que é uma dispersão coloidal. Nes secaso, a gema de ovo atua co mo um agente:a) emulsificador. b) hidrolisante.c) oxidante. d) redutor.e) catalisador.Resolução

A gema de ovo atua como um agente emul -sificador, pois contém uma substância chamadalecitina, a qual estabiliza a mistura de azeite evinagre, que é uma emulsão.Resposta: A

� (FUNDAÇÃO CARLOS CHAGAS) – Dependendo do diâ me -tro da partícula dispersa, as dispersões são classificadas em solu -ção, coloide e dispersão grosseira. Na gelatina as partículas dis per -sas têm tamanho compreendido entre 10Å e 10000Å. A gelatina é:a) emulsão. b) suspensão. c) coloide.d) solução. e) impossível concluir.

RESOLUÇÃO:

A dispersão é classificada como coloide quando o diâmetro da

par tícula dispersa está entre 10Å e 10000Å.

Resposta: C

� Como se pode saber se um líquido de cor vermelha é umasolução ou uma dispersão coloidal, utilizando-se um feixe deluz?

RESOLUÇÃO:

Se o líquido é uma solução, ele não apresenta Efeito Tyndall. Se

for uma dispersão coloidal, apresenta o Efeito Tyndall.



No Portal Objetivo


QUÍMICA 233

1. Soluções: misturas homogêneasA solução pode ser conceituada como sendo uma

mistura homogênea de duas ou mais substâncias.

Mis tura homogênea apresenta aspecto uniforme e asmes mas propriedades em qualquer porção. Neste caso,o disperso recebe a denominação de soluto e o dis per -gente a de solvente.

As moléculas de açúcar se param-se da mas sa sólida e entram na mas sa líqui da.

2. Identificação do solventeA identificação do solvente, na maioria das vezes, é

relativamente fácil, mas é interessante que o estudanteconheça algumas de suas características, o que virá fa -cilitar a sua análise. O solvente deve encontrar-se emmaior quantidade e no mesmo estado de agregação dasolução. É o solvente que condiciona o estado de

agre gação da solução. Numa solução aquosa de açúcar(so lução líquida) o solvente é a água (líquida).

3. Estudo da solubilidadeO termo “solubilidade” pode ser conceituado como

sendo a capacidade de uma substância de se dissolverem outra. Esta capacidade, no que diz respeito à dis -solução de sólido em líquido, é sempre limitada, ou seja,existe sempre um má ximo de soluto que podemosdissolver em certa quantidade de um solvente. Esta ca pa -cidade máxima de dissolução denomina-se coefi cien te desolubilidade (CS).

4. Coeficiente de solubilidade ou solubilida de“O coeficiente de solubilidade pode ser definido

co mo sendo a maior quantidade de soluto capaz de

se dissolver, a dada temperatura, em uma quantidade

pa drão de solvente (1000g ou 100g ou 1 litro).”

A temperatura interfere na capacidade de dissoluçãode um solvente com re lação a certo soluto. Dessa forma,a cada temperatura teremos um determinado va lor parao coeficiente de solubilidade ou solubilidade.

Exemplo de coeficiente de solubilidade:

CS = 13,3g de KNO3 por 100g de H2O a 0°C.Significa que “13,3g de KNO3 é a maior massa de

KNO3 que podemos dissolver em 100g de H2O a0°Celsius”.

Vamos supor que sejam adicionados 20g de KNO3em 100g de água a 0°Celsius. Haverá dissolução de 13,3gde KNO3 (é a máxima capacidade da água), en quan to oexcesso, 6,7g, vai se precipitar (corpo de fun do).

5. Classificação das soluçõesAs soluções podem ser classificadas em três ti -

pos: insaturada, saturada e supersaturada.• Insaturada: é a solução que contém quantidade

de soluto inferior à capacidade máxima de dissolução dosolvente, sendo portanto capaz de dissolver nova adiçãode soluto.

Exemplo: Solução contendo menos de 13,3g deKNO3 dissolvidos em 100g de água a 0°C.

• Saturada: é aquela que não é capaz de dissolvernova adição de soluto; na prática, é reconhecida pelapresença de corpo de fundo.

Exemplo: Solução contendo 13,3g de KNO3 dissol -vidos em 100g de água a 0°C.

• Supersaturada: é uma solução instável que con -tém dissolvida uma quantidade de soluto superior ànecessária para a saturação.

Exemplos: Considerando-se a dissolução de cloreto desódio em água a 0°Celsius, o seu coeficiente desolubilidade é: CS = 357g de NaCl por litro de água a 0°C.

A solução que contém exatamente 357g de NaCl dis -solvidos por litro de água a 0°C é saturada. A soluçãosaturada pode não apresentar corpo de fundo (a massaadicionada é igual ao coeficiente de solubilidade) ou apre - sentar corpo de fundo (a massa adicionada é exces siva).

A solução que contém menos de 357g de NaClpor litro de água a 0°C é considerada insaturada. Asolução insaturada pode ser concentrada (grande massade solu to) ou diluída (pequena massa de soluto).

A solução que contém massa superior a 357g deNaCl dissolvidos, por litro de água a 0°C, é supersa tura -

da. Qualquer perturbação provocará a transformação dasolução supersaturada em saturada com corpo de fundo.

A seguir, mostraremos exemplos com 1 litro de águaa 0°Celsius:

2Soluções.Coeficiente de solubilidade

• Solubilidade • Solução • Saturada

• Insaturada • Supersaturada


QUÍMICA234

Como preparar uma solução aquo sa su per saturada de sacarose?RESOLUÇÃO : O CS do açúcar a 30°C é 220g/100g de H2O e a 50°C é 260g/100g de H2O.Tendo-se uma solução contendo 230g de açúcar dissolvidos em 100g de H2O a 50°C, a solução é insaturada.Resfriando-se essa solução lentamente, sem vibração, na ausência de pó, podemos chegar a 30°C com 230g deaçúcar dissolvidos em 100g de H2O. A solução é supersaturada.

Saiba mais??


No Portal Objetivo

Texto para as questões � e �.

As soluções podem ser classificadas de acor docom a quan tidade de soluto dissolvida. Umasolução é classificada como saturada quando aquantidade de soluto dissolvida for igual aocoeficiente de solubilidade. Se a quantidade desoluto dis solvida for inferior ao coeficiente desolubilidade, a solução é classificada como insa -turada. E, no caso da quantidade de solutodissolvida for superior ao coeficiente de solu -bilidade, a solução é classificada como super -saturada.Considere: SA = coeficiente de solubilidade do soluto A em100g de água.SB = coeficiente de solubilidade do soluto B em100g de água.T = temperatura da solução medida em °C.

A solubilidade do soluto A pode ser expressaem função da tem peratura pela seguinteequação: SA = 20 + 0,02T2, e a so lubilidade dosoluto B pode ser expressa pela seguinteequação: SB = 80 – 6 ��T .

� (MODELO ENEM) – Uma solução saturadado sal B a 36°C com 250 gramas de água éaquecida até 64°C. Para esta operação julgue ositens:I. A massa de soluto na solução inicial é de

88 gramas.II. A solução final é uma solução insaturada.III. Na solução final a massa de soluto que

precipita é igual a 20 gramas.

É(são) correto(s) apenas o(s) item(ns):a) I b) II c) IIId) todos e) nenhumResolução

Solubilidade de B a 36°C:

SB = 80 – 6 ��36 = 44 ∴ SB = 44g/100g de H2O

Solubilidade de B a 64°C:

SB = 80 – 6 ��64 = 32 ∴ SB = 32g/100g de H2O

A 36°C:

dissolvem100g de H2O ––––––––– 44g de B � x = 110g

250g de H2O ––––––––– x de B

A 64°C:dissolvem

100g de H2O –––––––––– 32g de B � y = 80g

250g de H2O –––––––––– y de B

I) Incorreto.

II) Incorreto. A solução é saturada.III) Incorreto. Precipitam 30gResposta: E

� (MODELO ENEM) – Uma solução saturadado sal A com massa de 384g a 60°C é resfriadaa 30°C. Assinale a altenativa que tem a massade soluto que precipita.

a) 54g b) 100g c) 108gd) 150g e) 200g

Resolução

Solubilidade de A a 60°C:

SA = 20 + 0,02 (60)2 = 92 ∴

SA = 92g/100g de H2O

Solubilidade de A a 30°C:

SA = 20 + 0,02 (30)2 = 38 ∴

SA = 38g/100g de H2O

A 60°C:

100g de H2O ––––– 92g de A –––– 192g desolução

x –––––– y –––– 384g desolução

x = 200g de H2Oy = 184g de A

A 30°C:

dissolvem100g de H2O –––––––––– 38g de A � z = 76g

200g de H2O –––––––––––– z de A

A massa de soluto que precipita é igual a 108gResposta: C


QUÍMICA 235

� (MACKENZIE-SP – MODELO ENEM)

Em 100g de água a 20°C, adicionaram-se 40,0g de KCl.Conhecida a tabela acima, após forte agitação, observa-se aformação de umaa) solução saturada, sem corpo de chão.b) solução saturada, contendo 34,0g de KCl, dissol vidos em

equilíbrio com 6,0g de KCl sólido.c) solução não-saturada, com corpo de chão.d) solução extremamente diluída.e) solução extremamente concentrada.

RESOLUÇÃO:

A solubilidade do KCl em 100g de água a 20°C é 34,0g.

Adicionando 40,0g de KCl em 100g de água, a 20°C, após forte

agitação, obtém-se uma solução saturada contendo 34,0g de KCldissolvidos em equilíbrio com 6,0g de KCl sólido (corpo de chão).

Resposta: B

� (MODELO ENEM) – Tem-se 540g de uma solução aquosade sacarose (C12H22O11), saturada, sem corpo de fundo, a50°C. Qual a massa de cristais que se separam da solução,quando ela é resfriada até 30°C?Dados: coeficiente de solubilidade (CS) da sacarose em água:CS a 30°C = 220g/100g de águaCS a 50°C = 260g/100g de águaa) 20g b) 30g c) 40g d) 50g e) 60g

RESOLUÇÃO:

a 50°C → 360g de solução ⎯⎯→ 260g de sacarose

540g de solução ⎯⎯→ x

x = 390g de sacarose ∴ 150g de H2O

a 30°C → 220g de sacarose ⎯⎯→ 100g de água

y ⎯⎯→ 150g de água

y = 330g de sacarose ∴ precipitará:

m = (390 – 330)g = 60g de açúcar

Resposta: E

T(°C) Solubilidade do KCl (g/100g de H2O)

0 27,6

20 34,0

40 40,0

60 45,5

� Em 120g de solução aquosa saturada de um sal existem 40g desoluto dissolvidos. Cal cule a solubilidade do referido sal, expri mindo-aem gramas de soluto por 100 gramas de água na temperatura daexperiência.

Resolução

120g de solução {

80g de água ––––––––––––––––– 40g de sal

100g de água –––––––––––––––– x

x = 50g

CS = 50g / 100g de H2O

40g de soluto80g de água


QUÍMICA236

1. Curvas de solubilidadeSão curvas obtidas experimentalmente, medindo-se

os diferentes coeficientes de solubilidade, em diferentestem pe raturas, e levando-se em abscissas as tem -peraturas e em ordenadas os respectivos coeficientes desolu bili dade. A aplicação prática dessas curvas consisteem de terminar o coeficiente de solubilidade, uma vezconhe cida a temperatura.

Exemplos: Analisando as curvas de solubilidade,dadas abaixo, temos:

q A solubilidade do KNO3 a 20°C é apro xi madamente33g/100g de H2O.

q A solubilidade do KNO3 a 70°C é aproxi ma damente140g/100g de H2O.

q A 20°C, o KNO3 e o KCl têm a mesma solu bilidade.q A 20°C, dentre os sais apresentados, o CaCrO4 é o

menos solú vel, enquanto o AgNO3 é o mais solúvel.q A solubilidade do NaCl varia pouco com a tempera -

tura.q A solubilidade do KNO3 varia bastante com a

temperatura.

2. Tipos de dissoluçãoA dissolução de certa substância sólida pode ser

endotérmica ou exotérmica. Quando é endotérmica, oaumento de tempera tura facilita o processo, e a so lu -

bilidade aumenta. Quando exotérmica, o aumento detem peratura prejudica a dissolução, e a solubilidade dimi -nui. Nas dissoluções endotérmicas, a curva de solubili -dade é ascendente, enquanto nas exotérmicas édes cendente.

As dissoluções do KNO3 e do NaCl são en do tér micas,enquanto a dissolução do Na2SO4 é exo térmica.

3. Dissolução de gás em líquido:essencial para a vida aquáticaA solubilidade dos gases em líquidos depende da

pressão e da temperatura.a) Temperatura

O aumento da temperatura dimi nui a solubili dade dogás.

Observe o grá fico:

b) Pressão

O aumento da pressão do gás au menta a solu bili da -de do gás no lí quido.

Observe o gráfico:

3Curvas de solubilidade.Dissolução de gases em líquido

• Curva de solubilidade

• Solubilidade de gás em líquido


QUÍMICA 237

c) Lei de Henry

“A solubilidade do gás em um líquido é diretamenteproporcional à pressão do gás a uma dada temperatura.”

Pg é a pressão parcial do gás, m é a massa de gásdissolvido e k é uma constante característica do sistemagás – líquido.

m = Pg . k

� (MODELO ENEM) – Dizem os frequenta -do res de bar que vai chover quando o saleiroentope. De fato, se cloreto de sódio estiver im -purificado por determinado haleto muito solú vel,este absorverá vapor de água do ar, trans -formando-se numa pasta, que causará o en tu -pimento. O gráfico abaixo mostra como va riamcom a tem peratura as quantidades de di fe ren -tes sais capazes de saturar 100cm3 de água.

Um haleto capaz de produzir o entupimento des -crito, em tem peratura ambiente (25°C) é:a) KNO3 b) NaNO3 c) HCld) NH4Cl e) CaCl2Resolução

KNO3 e NaNO3 não são haletos.NH4Cl e HCl não existem no sal comum. Alémdisso, o NH4Cl tem aproximadamente a mesmasolubilidade do NaCl a 25°C.A 25°C, o CaCl2 (cloreto de cálcio) é maissolúvel que o NaCl.Resposta: E

� (MODELO ENEM) – O processo de dis -solução do gás oxigênio (O2) do ar na água éfundamental para a existência de vida noplaneta. A so lubilidade de um gás em um lí quidoé diretamente proporcional à pressão par cial dogás sobre o líquido e diminui à me dida que seeleva a temperatura.

Ao se abrir uma garrafa de refrigerante, há es -cape de gás (CO2) na forma de bolhas (efer -vescência) devidoa) ao aumento da pressão.b) à elevação da temperatura.c) à diminuição da temperatura.d) à diminuição da pressão.e) ao aumento da pressão e temperatura.Resolução

Ao se abrir a garrafa, diminui a pressão do CO2com a conse quente diminuição da solubilidade.Nesse instante, pratica mente não houvevariação de temperatura.Resposta: D

� (UFRJ) – A solubilidade de vários sais emágua em função da temperatura é apresentadano diagrama a seguir:

Usando o diagrama de solubilidade, determine amassa de sal que precipita quando 500g desolução saturada de NaNO3 a 80°C sãoresfriados até 20°C.

Resolução

A 80°C ⇒

150g de NaNO3 –––––– 250g de solução

x –––––– 500g de solução

x = 300g de NaNO3 dissolvidos ∴ 200g de H2O

A 20°C ⇒

100g de NaNO3 –––––– 100g de H2O

y –––––– 200g de H2O

y = 200g de NaNO3 dissolvidos

mprecipita = 300g – 200g = 100g


QUÍMICA238

� (MODELO ENEM) – O processo de dissolução do gás oxi -gênio (O2) do ar na água é fundamental para a existência devida no planeta. A solubilidade de um gás em um líquido é dire -tamente proporcional à pressão parcial do gás sobre o líquido ediminui à medida que se eleva a temperatura.Uma lata de cerveja foi aberta em quatro situações diferentes:I. Em um avião “não pressurizado” (pressão menor que 1 atm)

a 2500 metros de altitude, estando a bebida a 7°C.II. Em um jato “pressurizado a 1 atm”, estando bebida a 7°C.III. Em Salvador-BA, estando a bebida a 7°C.IV. Em Salvador-BA, estando a bebida a 15°C.

Escapa maior quantidade de gás do líquido (cerveja) nassituações:a) I e II. b) I e III. c) I e IV.d) II e III. e) II e IV.

RESOLUÇÃO:

Comparando I e II: a temperatura é igual (7°C). No avião não

pressurizado (I) a pressão é menor e, portanto, diminui a solu -

bilidade do gás, havendo escape de maior quantidade de gás.

Comparando III e IV: a pressão é igual. Em IV, a temperatura é

maior e, portanto, a solubilidade diminui, havendo escape de

maior quantidade de gás.

Resposta: C

� (UFU-MG) – Baseando-se no gráfico a seguir, que rela -ciona a solubilidade de K2Cr2O7 em função da temperatura,pode-se afirmar que, quando uma solução saturada que con -tém K2Cr2O7 em 200g de água é resfriada de 60°C a 10°C, amassa do referido sal que precipita vale:

a) 5g

b) 38g

c) 76g

d) 92g

e) 104g

RESOLUÇÃO:

A 60°C, temos 86g de K2Cr2O7 dissolvidos em 200g de H2O. A 10°C,

estão dissolvidos 10g de K2Cr2O7 em 200g de H2O. Portanto, a

massa que precipita vale 86g – 10g = 76g.

Resposta: C



No Portal Objetivo

� (FUVEST-SP)

A curva de solubilidade do KNO3 em função da tem peratura é dada

acima. Se a 20°C misturar mos 50g de KNO3 com 100g de água, quando

for atingido o equilíbrio, teremos:

a) um sistema homogêneo.

b) um sistema heterogêneo.

c) apenas uma solução insaturada.

d) apenas uma solução saturada.

e) uma solução supersaturada.Resolução

A 20°C, 100g de H2O dissolvem aproxi madamente 34g de KNO3,ficando 16g como corpo de fundo. O sistema é hetero gêneo.Resposta: B


QUÍMICA 239

1. Conceito de molA palavra mol vem do latim e significa um amon toado

ou pilha de pedras colocadas no mar, muitas ve zes, comoquebra-mar. Por analogia, o termo mol repre senta umamontoado de átomos, moléculas, elé trons ou outraspartículas.

Este amontoado contém sempre 6,02 . 1023 uni da -

des, daí a sua analogia com a dúzia (12 unidades).

Assim:1 dúzia de grãos: 12 grãos1 mol de grãos: 6,02 . 1023 grãos1 mol de elétrons: 6,02 . 1023 elétrons1 mol de átomos: 6,02 . 1023 áto mosO número 6,02 . 1023 é deno mi nado Número de

Avo gadro e nos exer cícios costuma ser arredondadopara 6,0 . 1023.

Portanto, mol é o Número de Avogadro de partí cu las.

2. Massa molar de um ele mentoÉ a massa, em gramas, de 6,02 . 1023 átomos do

ele mento.

Exemplo: A massa molar do sódio é 23g/mol. Isto significa que

6,02 . 1023 átomos de sódio têm massa igual a 23g.

Massas molares de três elementos diferentes: alumínio, chumbo e cálcio. Massas diferentes com o mesmo número de átomos.

3. Massa molar de uma substânciaÉ a massa, em gramas, de 6,02 . 1023 moléculas

da substância.

Exemplo

A massa molar da água é 18g/mol. Isto significa que6,02 . 1023 moléculas de água têm massa igual a 18g.

A massa molar de uma subs tância é a soma dasmassas molares dos elementos.

Exemplo

Massa molar do H = 1g/molMassa molar do O = 16g/molMassa molar da água (H2O): (2 x 1 + 16)g/mol = 18g/mol

Massa molar de três substâncias diferentes: água (18g/mol), gás car bônico (44g/mol) e iodo (254g/mol).Massas diferentes com o mesmo número de moléculas.

4. Quantidade de matéria (n)É o número de partículas medido em mols.

É a relação entre a massa do elemento ou substância(m) e a sua massa molar (M).

ou m

n = –––––M

massan = –––––––––––

massa molar

4Mol, massa molar equantidade de matéria

• Mol: 6,02.1023 partículas • Massamolar • Quantidade de matéria


Exemplos

Se temos 595g de urânio, e sabendo que a sua massamolar é 238g/mol:

= 2,5 mol de átomos de urânio.

Se temos 27g deágua, e sabendo quesua mas sa mo lar é18g/mol:

=1,5 mol

de moléculas de água.

595gn = –––––––––

238g/mol

27gn = –––––––

18g/mol

QUÍMICA240

Quanto maior o número de partículas existentes emum sistema, maior é a quantidade de matéria dessesistema.A grandeza quantidade de matéria tem como unidadede medida o mol.“Mol é a quantidade de matéria de um sistema quecontém tantas entidades elementares quantos são osátomos contidos em 0,012kg (12g) de carbono – 12.”Experimentalmente, verificou-se que em 12g decarbono – 12 existem 6,02 . 1023 átomos.Quantitativamente, uma dada amostra de substânciapode ser expressa em unidades de massa (m), volume(V), quantidade de matéria (n) ou número de partículas(N). Consideremos, por exemplo, duas amostras degás hidrogênio (H2):

N = 6,02 . 1023 moléculasn = 1 molm = 2gV = 22,4L (0°C e 1 atm)

N = 12,04 . 1023 moléculasn = 2 molm = 4gV = 44,8L (0°C e 1 atm)

Saiba mais??

� (MODELO ENEM) – O efeito estufa é umfenômeno de grandes consequências cli má ticasque se deve a altas concentrações de gás car -bônico (CO2) no ar. Considere que, num dadoperíodo, uma indústria “contribuiu” para o efeitoestufa, lançando 176 toneladas de gás carbônicona atmosfera. O número de molé culas de CO2lançado no ar, naquele período, foi aproxima -damente igual aDados: C = 12g/mol, O = 16g/mol; constante de Avogadro = 6,0 . 1023mol–1

a) 2,4 x 1030 b) 4,8 x 1023

c) 2,4 x 1028 d) 4,8 x 1023

e) 4,8 x 1017

Resolução

Massa molar do CO2 = = 12g/mol + 2 . 16g/mol = 44g/mol

44g –––––––––––––– 6,0 . 1023 moléculas176 . 106g –––––––––––––– xx = 2,4 . 1030 moléculas de CO2

Resposta: A

� (PUCCAMP-SP – MODELO ENEM) – Ni -tri to de sódio, NaNO2, é empregado como adi -tivo em alimentos, tais como “bacon”, salame,pre sunto, linguiça e outros, principalmente comduas finalidades:– evitar o desenvolvimento do Clostridium

botulinum, causa dor do botulismo;– propiciar a cor rósea característica desses

alimentos, pois participam da seguintetransformação química:

Mioglobina + NaNO2 → mioglobina nitrosa(proteína presente na carne, (cor rósea)

cor vermelha)

A concentração máxima permitida é de 0,014gde NaNO2 por 100g do alimento.Os nitritos são considerados mutagênicos, poisno organismo humano produzem ácido nitroso,que interage com bases nitro genadas alte rando-as, podendo provocar erros de pa reamentoentre elas.

A quantidade máxima, em mol, de nitrito desódio que poderá estar presente em 1kg desalame é, aproximadamente,Dados: Massas molares em g/mol: N = 14; Na = 23 e O = 16.a) 2 x 10–3 b) 1 x 10–3

c) 2 x 10–2 d) 2 x 10–1

e) 1 x 10–1

Resolução

Massa molar do NaNO2M = (23 + 14 + 2 x 16)g/mol = 69g/molMassa máxima de NaNO2 permitida em 1kg desalame:0,014g de NaNO2 –––––––– 100g

x –––––––– 1000g (1kg)x = 0,14g de NaNO2

Quantidade máxima em mols:1 mol de NaNO2 –––––– 69g

y –––––– 0,14gy � 2 . 10–3 mol de NaNO2

Resposta: A


No Portal Objetivo


� (MODELO ENEM) – As fronteiras entre real e imagináriovão se tornando cada vez mais sutis à medida que melhoramosnosso conhecimento e desenvolvemos nossa capacidade deabstração. Átomos e moléculas: sem enxergá-los podemosimaginá-los. Qual será o tamanho dos átomos e das molé -culas? Quantos átomos ou moléculas há numa certa quan -tidade de matéria? A massa molar de um elemento é a massa (em gra mas) de 1 molde átomos (6,0 . 1023 átomos) desse ele mento. Qual a massaem gramas de 2,0 . 1022 áto mos de magnésio?Dados: Massa molar do Mg = 24g/molNúmero de Avogadro = 6,0 . 1023

a) 0,6g b) 0,8g c) 1,2gd) 1,8g e) 2,4g

RESOLUÇÃO:

6,0 . 1023 átomos –––––––– 24g

2,0 . 1022 átomos –––––––– x

x = 0,8g

Resposta: B

� Quantidade de matéria (n) é o número de partículas me -dido em mols. Quantos mols de átomos de mer cú rio existemem 100cm3 de mercúrio?Dados: Massa molar do Hg = 200g/molDensidade do mercúrio = 13,6g/cm3

RESOLUÇÃO:

d = ∴ m = V . d

m = 100cm3 . 13,6 = 1360g

200g –––––––– 1 mol

1360g –––––– n

n = 6,8 mol

g––––cm3

m––V

QUÍMICA 241

5Concentração das soluções: título,porcentagem em massa, g/L, mol/L • Título • Gramas/litro • Mols/litro

1. Concentrações das soluçõesO estudo das concentrações das soluções talvez seja

a parte mais importante do capítulo das soluções, poissão muito importantes na vida cotidiana.

Podemos compreender bem o porquê da impor -tância, se tivermos em mente que, na prática, muitas dassubstâncias são usadas em solução e, para o quí mico, éfundamental o conhecimento exato da solução com aqual está trabalhando; em outras pala vras, é precisoconhecer qual é a massa de soluto numa dada quantidadede solução, qual é a massa do solvente etc.

Existem, como veremos, diversas formas de se ex -primir a concentração de uma solução, pois, de acordo como tipo de solução, uma forma poderá adaptar-se me lhor doque outra. Por exemplo: quando, numa deter minadasolução, o soluto é um sólido, é interessante o conhe -cimento de sua massa, ao passo que, quando o soluto é

gasoso, é mais interessante, do ponto de vista prático, quese conhe ça o seu volume, e assim por diante.

De acordo com o exposto, podemos dizer que:

Normalmente, a relação que exprime a concen traçãode uma solução é função da quantidade de soluto e daquantidade de solução.

2. Título: relação massa/massaÉ a relação entre a massa do soluto e a massa da

solução.

massa do solutoτ = ––––––––––––––––––––

massa da solução

quantidade de solutoconcentração = –––––––––––––––––––––––––

quantidade de solução

� Uma pessoa, ao comer 20g de chocolate contendo 7% em massade sacarose (C12H22O11), estará ingerindo quantas moléculas dessasubstância?

Dados: Número de Avogadro = 6,0 . 1023

Massas molares em g/mol: C: 12; H: 1; O: 16

Resolução

M = 12 x 12g/mol + 22 x 1g/mol + 11 x 16g/mol = 342g/mol

massa de sacarose = . 20g = 1,4g

342g ––––––– 6,0 . 1023 moléculas1,4g ––––– x

x = 2,5 . 1021 moléculas

7––––100


massa da solução = massa do soluto + massa do sol -vente

Desse modo, se tivermos 20g de H2SO4 dissolvidosem 80g de água, teremos como título da solução:

O título é adimensional e é menor do que 1.

3. Porcentagem em massaÉ muito comum multiplicar o título por 100,

quando teremos, então, a porcentagem em massa:

Assim, a porcentagem em massa do H2SO4 na solu -ção imaginada seria:

% em massa do H2SO4 = τH2SO4x 100 =

= 0,20 x 100 = 20% em massa.

Isso significa que, em cada 100g de so lu ção, 20g sãode H2SO4. O título (ou % em mas sa) é muito usa do na prá -tica, pois bas ta conhecê-lo e saber o valor da mas sa da so -lução, para podermos determinar a massa do soluto.

4. Relação entre massa do soluto e volume da solução (concentração comum)

Esse tipo de concentração é muito usado, porque ovolume da solução é facilmente mensurável e, uma vezconhecido, desde que se saiba o valor da concentração,tem-se, automaticamente, a massa do soluto.

Aqui, não são fixadas unidades obrigatórias para amassa do soluto nem para o volume da solução, se bemque, na prática, geralmente se usa a massa em gramas

e o volume em litros. Exemplo: Como devemosproceder para preparar 1 li tro de solução a 5,85g de sal deco zinha por litro?

Pesamos 5,85g de NaCl puro e transferimos para umbalão volumétrico de 1 li tro. Adiciona-se certa quan tidadede água (menor que 1 litro) e agita-se para dis sol ver o sal.

Colocamos água até atingir a marca de um litro.De um modo geral, a solução de concentração x g/L

é a que contém x gramas do soluto em 1 litro de so -

lu ção.

5. Concentração em quantidade de matéria ou concentração em mol/LÉ a relação entre a quantidade em mols do soluto e o

volume da solução tomado em litros.Representaremos essa concentração por M.

O volume da solução deve ser tomado, obrigato -

riamente, em litros. Se o volume for expresso em outraunidade (cm3, m3 etc.), teremos outra forma de exprimirconcentração.

Exemplo

Qual o procedimento para se preparar 250mLde solução 0,20 mol/L de H2SO4? (massa molar doH2SO4 = 98g/mol)

Resolução

Vamos calcular a massa de H2SO4 ne cessária a estapreparação.

mH2SO4= M . V(L)solução . massa molarH2SO4

mH2SO4= 0,20 . 0,250 . 98

m = 4,9g de H2SO4

massa do solutoC = –––––––––––––––––––

volume da solução

p = % em massa = título x 100

20gτ = –––––––––– ∴ τ = 0,20

20g + 80g

massa do solutoτ = ––––––––––––––––––––––––––––––––––

massa do soluto + massa do solvente

mH2SO4–––––––––––––––––nH2SO4 massa molarH2SO4M = –––––––––––– = –––––––––––––––––––––

V(L) solução V(L) solução

quantidade em mols do solutoM = ––––––––––––––––––––––––––––––––––

volume da solução em litros

QUÍMICA242


QUÍMICA 243

Procedimento

� Pesam-se 4,9g de H2SO4 puro e dissolvem-se em água destilada dentro de um béquer (observação: a quantidade de água inicial contida no béquer deve ser menor que a quantidade de solução pedida na questão).

� Transferimos essa solução para um balão volumétrico de 250mL.� Adiciona-se água destilada até atingir a marca de 250mL.

Solução x (mol/L) é a que contém x mols de soluto em 1 litro de solução.

� (UERJ – MODELO ENEM) – Em uma es ta -ção de trata men to de efluen tes,um operadornecessita preparar uma solu ção de sulfato dealumínio de concentração igual a 0,1 mol/L, paraencher um reci piente cilíndrico, cujas medidasinternas, altura e diâmetro da base, estãoindicadas na figura abaixo.

Massa molar do Al2(SO4)3: 342g/mol

Considerando π = 3, a massa de sulfato dealumínio necessária para o operador realizar suatarefa é, em gramas, aproxi mada mente igual a:a) 3321 b) 4050 c) 8505 d) 9234

Resolução

Volume do cilindro: V = π r2hV = 3 . (3dm)2 . 10dm = 270dm3 = 270L

nM = ––– ∴ n = M . V

V

n = 0,1 mol . L–1 . 270L = 27 mol1 mol –––––– 342g

27 mol –––––– x x = 9234g

Resposta: D

� (UNAERP-SP) – Em que quantidade deágua devem ser dissolvidos 100g de glicosepara se obter uma solução a 20% em massa?a) 20g b) 40g c) 100gd) 200g e) 400gResolução

100g de solução ––––––––––– 20g de glicosex –––––––––––– 100g de glicosex = 500g de solução

500g de solução { 100g de glicose400g de água

Resposta: E

� (ENEM – EXAME NACIONAL DO ENSINO

MÉDIO) – Após a in gestão de bebidas al coó -licas, o me tabolismo do álcool e sua pre sençano sangue dependem de fatores como pesocor po ral, condições e tempo após a ingestão. O gráfico a seguir mostra a variação da con -centração de álcool no san gue de indivíduos demesmo peso que beberam três latas de cervejacada um, em diferentes condições: em jejum eapós o jantar. Tendo em vista que a concentração máxima deálcool no san gue permitida pela legislação bra -sileira para motoristas é 0,6 g/L, o indivíduo que

bebeu após o jantar e o que bebeu em jejum sópoderão dirigir após, aproxima damen te,

(Revista Pesquisa FAPESP n.o 57.)

a) uma hora e uma hora e meia, respectiva men te. b) três horas e meia hora, respectivamente. c) três horas e quatro horas e meia, respectiva -

men te. d) seis horas e três horas, respectivamente. e) seis horas, igualmente.Resolução

Pela análise do gráfico, o limite de 0,6g/L para oindi víduo que bebeu após o jantar começa adiminuir a par tir de três horas. Para o indivíduoque bebeu em jejum, esse limite começa adiminuir a partir de, aproxima damente, quatrohoras e meia.Resposta: C


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QUÍMICA244

� (ENEM – EXAME NACIONAL DO ENSINO MÉDIO) – Osaci den tes de trânsito, no Brasil, em sua maior parte são cau -sados por erro do motorista. Em boa parte deles, o motivo é ofato de dirigir após o consumo de bebida alcoólica. A ingestãode uma lata de cerveja pro voca uma con centração de apro -ximada men te 0,3 g/L de álcool no sangue. A tabela abaixo mostra os efeitos sobre o corpo humanoprovocados por bebidas alcoólicas em função de níveis deconcentração de álcool no sangue:

(Revista Pesquisa FAPESP n.o 57.)

Uma pessoa que tenha tomado três latas de cerveja provavel -mente apresentaa) queda de atenção, de sensibilidade e das reações motoras.b) aparente normalidade, mas com alterações clínicas.c) confusão mental e falta de coordenação motora.d) disfunção digestiva e desequilíbrio ao andar.e) estupor e risco de parada respiratória.

RESOLUÇÃO:

Concentração aproximada de álcool no sangue pela in gestão de

três latas de cerveja:

1 lata de cerveja –––––––– 0,3g/L

3 latas de cerveja ––––––– xx = 0,9g/L

Essa concentração está nos intervalos de 0,3g/L a 1,2g/L e 0,9g/L

a 2,5g/L. Portanto, essa pessoa apresenta queda de atenção, de

sensibilidade e das reações motoras.

Resposta: A

Resposta: B

� (UFPE) – Qual a concentração em mol/L de uma soluçãoque contém 0,5mol de um composto dissolvido em 250mL desolução?a) 0,002 b) 0,2 c) 0,4 d) 2 e) 4

RESOLUÇÃO:

M = = = 2 mol/L

Resposta: D

0,5 mol–––––––0,250L

nsoluto–––––––V solução

Concentração de álcool

no sangue (g/L)Efeitos

0,1 – 0,5Sem influência aparente, ain da

que com alterações clíni cas

0,3 – 1,2Euforia suave, sociabilidadeacen tua da e queda da aten ção

0,9 – 2,5Excitação, perda de julga men tocríti co, queda da sen si bilidade edas reações mo toras

1,8 – 3,0Confusão mental e perda dacoorde nação motora

2,7 – 4,0Estupor, apatia, vômitos e dese -quilíbrio ao andar

3,5 – 5,0 Coma e morte possível

Partes por milhão (ppm)Para soluções diluídas, costuma-se usar a concentra -

ção em partes por milhão (ppm), que indica o número departes do soluto presente em 1 milhão de partes da so -lução.

Exemplo: Em um ar poluído a concentração de mo -nóxido de carbono é 40ppm de CO em massa. Sig -nificado: em cada milhão de gramas de ar há 40 gramasde CO.

Para soluções muito diluídas, pode ser usada a con -centração em partes por bilhão (ppb), que indica onúme ro de partes do soluto presente em 1 bilhão departes da solução.

Para soluções aquosas muito diluídas, a densidade dasolução pode ser considerada aproximadamente igual àdensidade da água.

1,0mg de soluto1,0 ppb = ––––––––––––––––––– = 1,0mg/t

109mg de solução

– Partes por milhão em volume

1,0mL de soluto1,0 ppm = –––––––––––––––––– = 1,0mL/m3

106mL de solução

40g de CO 40mg de CO 40mg de CO40ppm = –––––––––– = –––––– –––––– = –––––––––––––

106g de ar 106mg de ar 1kg de ar

– Partes por milhão em massa

1,0mg de soluto1,0 ppm = –––––––––––––––––––– = 1,0mg/kg

106mg de solução

6Concentração das soluções. ppm. Exercícios • Concentração • ppm (partes por

milhão) • ppb (partes por bilhão)

� (PUCCAMP-SP) – A concentração de uma solu ção de hi dró xidode sódio que contém 4g da base em 2 li tros de solução é:a) 0,2g/L b) 2g/L c) 10g/Ld) 20g/L e) 200g/L

Resolução

C = = = 2g/Lmsoluto–––––––V solução

4g–––2L


QUÍMICA 245


MÉDIO) – Um dos ín dices de qualidade do ar dizrespeito à con centração de monó xido decarbono (CO), pois esse gás pode causar váriosdanos à saúde. A tabela a seguir mos tra arelação entre a qualidade do ar e a concentraçãode CO.

*ppm (parte por milhão) = 1 micrograma de COpor grama de ar 1µg = 10–6g

Para analisar os efeitos do CO sobre os se -

res huma nos, dis põe-se dos seguintes

dados:

Suponha que você tenha lido em um jornal quena ci dade de São Paulo foi atingido um péssimonível de qualidade do ar. Uma pessoa queestivesse nessa área poderia:a) não apresentar nenhum sintoma.b) ter sua capacidade visual alterada.c) apresentar fraqueza muscular e tontura.d) ficar inconsciente.e) morrer.Resolução

Quando o ar atinge um nível péssimo dequalidade sig nifica que a concentração de COno ar está entre 30 e 40 partes por milhão.Segundo a tabela dos efeitos do monóxido decarbono sobre os seres humanos, nessa

concentração o homem terá diminuição de sua

capa cidade visual. Resposta: B


MÉDIO) – De ter mina da Estação trata cerca de30.000 li tros de água por segundo. Para evitarriscos de fluorose, a concentração máxima defluo retos nessa água não deve ex ceder a cercade 1,5 miligrama por litro de água.A quantidade máxima dessa espécie química quepode ser utilizada com segurança, no volu me deágua tratada em uma hora, nessa Estação, é: a) 1,5kg. b) 4,5kg. c) 96kg. d) 124kg. e) 162kg.Resolução

Cálculo do volume de água tratada em 1 hora1s ––––– 3 . 104L �3600s ––––– x

Cálculo da massa de fluoreto:1L –––––––– 1,5mg

1,08 . 108L –––––––– y

Resposta: E

x = 1,08 . 108L

y = 1,62 . 108mg ou 162kg

Concentração

de CO (ppm)

Sintomas em seres

humanos

10 Nenhum

15 Diminuição da capacidadevisual

60 Dores de cabeça100 Tonturas, fraqueza muscular270 Inconsciência800 Morte

Qualidade do

ar

Concentração de CO

– ppm* (média de 8h)

Inadequada 15 a 30

Péssima 30 a 40

Crítica Acima de 40

� (PUCCAMP-SP – MODELO ENEM) – No rótulo de umagarrafa de “água mineral” lê-se, entre outras coisas,

A massa do bicarbonato de cálcio, no conteúdo da garrafa, é:

mg de solutoDados: ppm = –––––––––––––––––––––

kg de solução aquosa

a) 0,01g b) 0,02g c) 0,03g d) 0,06g e) 150mg

RESOLUÇÃO:

20mg –––––––––––––– 1,0kg

x –––––––––––––– 1,5kg

x = 30mg

Resposta: C

� (UNIFESP– MODELO ENEM) – A contaminação de águase solos por metais pesados tem recebido grande atenção dosambientalistas, devido à toxicidade desses metais ao meioaquático, às plan tas, aos animais e à vida humana. Dentre osmetais pe sa dos, há o chumbo, que é um elementorelativamente abun dante na crosta terrestre, tendo umaconcentração ao redor de 20 ppm (partes por milhão). Umaamostra de 100 g da cros ta terrestre contém um valor médio,em mg de chumbo, igual aa) 20 b) 10 c) 5 d) 2 e) 1

RESOLUÇÃO:

Cálculo da massa de chumbo em mg em 100g da cros ta terrestre:

crosta chumbo

20ppm ⎯⎯→ 106g ⎯⎯⎯→ 20g

100g ––––––– x

x = 2 . 10–3g ∴ 2mg

Resposta: D

� (FAFEOD-MG) – Quantos gramas de H2O são neces -sários, a fim de se preparar uma solução, a 20% em massa,usando 80g do soluto?a) 500 b) 480 c) 400 d) 320 e) 180

RESOLUÇÃO:

1600g + 20mágua = 8000g

20mágua = 6400g

mágua = 320g

Resposta: D

msolutop = ––––––––––––––– . 100

msoluto + mágua

80g20 = –––––––––––– . 100

80g + mágua

massa = 0,03g

Conteúdo: 1,5kgBicarbonato de cálcio: 20ppm



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QUÍMICA246

7 Diluição e mistura de soluções • Soluções • Diluição (M1V1 = M2V2)

• Mistura (M1V1 + M2V2 = M3V3)

1. Diluição de soluçõesDiluir uma solução é diminuir a sua concentração por

adição de solvente. Isto é facilmente entendido, postoque concentração relaciona quantidade de soluto e quan -tidade de solução; o aumento na quantidade de solventeprovoca um aumento na quantidade de solução (deno -minador) e a quantidade de soluto permanece cons tante(numerador), acarretando uma diminuição no valor darelação, que é a concentração.

Vamos utilizar como exemplo a concentração emmol/L:

Em uma solução, se quisermos conhecer a quan ti -dade em mols do soluto, basta multiplicar sua con cen -tração em mol/L pelo volume em litros.

Consideremos V1 (L) de uma solução de soluto X deconcentração M1; acrescentemos a ela V(L) de água. Asolução resultante terá V2(L), que é a soma de V1(L) maisV(L), e concentração M2, que devemos determinar.

A quantidade em mols do soluto X na solução inicialé n1, que pode ser calculada por: n1 = M1 . V1(L)

Na solução final, a quantidade em mols do soluto X én2, que pode ser calculada por: n2 = M2 . V2 (L)

Como se adicionou somente água à solução, semalterar a quantidade de soluto, podemos escrever:

Se usarmos a mesma unidade de volume dos doislados, teremos:

Observação: Partindo da fórmula de concentraçãoem gramas por litro, analogamente, chegaremos a:

, pois a massa do soluto (produto C . V)

não mudou.

2. Mistura de soluções de mesmo solutoNa mistura de soluções (sem reação química) de mes -

mo soluto, obtemos uma nova solução, cuja con cen tração éintermediária às concentrações das soluções misturadas.

Exemplo: Vamos misturar V1(L) de uma solução, desoluto X e de concentração M1, com V2 (L) de outra so -lução, do mesmo soluto X no mesmo solvente, de con -centração M2. A solução final terá V3(L), que é asoma dos volumes misturados V1(L) + V2(L), e concen -tração M3, a qual devemos determinar.

A quantidade em mols do soluto X em cada re cipien -te pode ser calculada pelo produto M . V.

n1 = M1V1(L); n2 = M2V2 (L); n3 = M3V3(L)

A relação entre as quantidades de matéria é: n1 + n2 = n3

ou

Observação: Analogamente, podemos provar:

Nota: Muitas vezes, quando se misturam dois líqui -dos, ocorre uma contração de volume. Assim, misturan -do-se 100cm3 de água com 100cm3 de álcool etílico,obtemos menos de 200cm3 de mistura. Nesses casos,V3 < V1 + V2.

C1V1 + C2V2 = C3V3

M1V1(L) + M2V2(L) = M3V3(L) M1V1+M2V2 =M3V3

C1V1 = C2V2

M1V1 = M2V2

n1 = n2 ∴ M1V1 (L) = M2V2 (L)

Soluçãomais diluída.

Solução maisconcentrada.

nM = –––––– ∴ n = M . V (L)

V(L)



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QUÍMICA 247

� (UERJ – MODELO ENEM) – Um medica -mento, para ser administrado a um paciente, de -ve ser preparado como uma solução aquosa deconcentração igual a 5% em massa, de soluto.Dispondo-se do mesmo medicamento em umasolução duas vezes mais concentrada, estadeve ser diluída com água, até atingir opercentual desejado.As massas de água na solução mais concen -trada, e naquela obtida após a diluição, apre -sentam a seguinte razão:

5 5 9 7a) ––– b) ––– c) –––– d) –––

7 9 19 15Resolução

Consideremos a massa da solução inicial iguala 100g.

solução m1 = 10ginicial mH2O = 90g

Adicionando xg de água teremos na soluçãofinal: massa da solução = (100 + x)g

5–––– . (100 + x) = 10 ∴ x = 100g100

solução final { mH2O = 90g + 100g = 190g

massa de H2O na solução inicial 90g 9–––––––––––––––––––––––––––– = –––– = ––––massa de H2O na solução final 190g 19

Resposta: C

� (UERJ – MODELO ENEM) – Certos medi -camentos são pre parados por meio de umasérie de diluições. Assim, utilizando-se umaquantidade de água muito grande, os medi ca -

mentos obtidos apresentam concentraçõesmuito pequenas. A unidade mais adequada para medir taisconcen trações é denominada ppm:

Considere um medicamento preparado com amistura de 1g de um extrato vegetal e 100kg deágua pura.A concentração aproximada desse extratovegetal no medica mento, em ppm, estáindicada na seguinte alternativa:a) 0,01 b) 0,10c) 1,00 d) 10,00Resolução

1g de extrato –––––––– 100 000g de águax –––––––– 1000 000g de águax = 10,00g

Resposta: 10,00ppmResposta: D

1 ppm corresponde a 1 parte de soluto

em 1 milhão de partes de solução

� (CESGRANRIO – MODELO ENEM) – Diluir uma solução édiminuir a sua concentração por adição de solvente.Para preparar 1,2 litro de solu ção 0,4mol/L de HCl, a partir doácido con centrado (16mol/L), o volume de água, em litros, aser utilizado será de:a) 0,03 b) 0,47 c) 0,74 d) 1,03 e) 1,17

RESOLUÇÃO:

M1V1 = M2V2

16 . V1 = 0,4 . 1,2 ∴ V1 = 0,03L

Volume de água = 1,2L – 0,03L = 1,17L

Resposta: E

� 100mL de uma solução 0,5 mol/L de NaOH foram adicio -nados a 150mL de uma solução 0,8 mol/L da mesma base.Que concentração em mol/L apresenta a solução resultante damistura?

RESOLUÇÃO:

M1V1 + M2V2 = M3V3

0,5 . 100 + 0,8 . 150 = M3 . 250 ∴ M3 = 0,68 mol/L

� 20mL de solução 0,4 mol/L de H2SO4 são misturados com30mL de solução 0,2 mol/L do mesmo ácido. Qual aconcentração em mol/L final?

RESOLUÇÃO:

V1M1 + V2M2 = V3 M3

20 x 0,4 + 30 x 0,2 = 50M3

M3 = 0,28mol/L


QUÍMICA248

COMBUSTÃO DOS ALIMENTOS

Na combustão de um alimento, ocorre liberação de ener gia.A quei ma de 1 grama de glicose libera 15,6 kJ (quilojoule)ou 3,73 kcal (quilocaloria).

C6H12O6(s) + 6O2(g) → 6CO2(g) + 6H2O(l)

Frequentemente, encontramos tabelas com os“valores ener géticos” dos alimentos. Esses valores sãocomu mente dados em quilocalorias, embora fossemelhor serem dados em quilo joules. Veja tabela abaixo:

Esses “valores energé ti cos” correspondem à energialibe rada nas reações do metabo lismo desses alimen tosno organismo.Quando dizemos que o cho colate “tem muita calo ria”,is so signi fica que, nas rea ções do meta bolismo do cho -colate no orga nis mo, há liberação de muita ener -gia, que recebe o nome de calor de com bustão.Um adulto com o peso normal deveria consumir diaria -mente, jun tando todas as refeições, entre 1800 e2000kcal. Mas, em apenas 100 gramas de chocolateao leite, existem aproximadamente 570 kcal.

Alimento Valor energético (kcal/g)

manteiga 7,60

chocolate 4,67

açúcar 4,00

arroz 3,60

batata-inglesa 0,90

peixe 0,84

carne de vaca 2,90

8Energia nas transformações químicas.Reações exotérmicas e endotérmicas. Entalpia

• Reação exotérmica • Reaçãoendotérmica • Entalpia

1. Reação química e energiaVerifica-se, experimentalmente, que nas reações quí -

micas ocorrem variações de temperatura, isto é, asreações químicas são acompanhadas de variações deenergia. A Termoquímica vai estudar essas variações

de energia que acompanham as transformações

químicas.

Uma transformação química representa o rearranjode átomos de uma estrutura para formar uma novaestrutura. Essas modificações estruturais são acom -panhadas de absorção ou desprendimento de energia sobvárias formas.

Energia de um certo corpo é a capacidade de o corporealizar trabalho. A energia se manifesta de várias for mas.

Em relação a um ponto de referência, podemos de -finir duas energias fun damentais: energia cinética, que éa energia de corpos móveis, e energia po tencial ouenergia de posição.

Quando uma mistura de hidrogênio e oxigênio,submetida a uma faísca, explode, produzindo água, umaparte da energia aparecerá sob a forma de calor, outra soba forma de luz, e uma terceira parcela na forma de som.

Nas pilhas, a maior parte da energia envolvida é denatureza elétrica. Geralmente, as reações são feitas emrecipientes abertos sob pressão constante, e a energiaque se manifesta é a energia térmica. As variações tér -micas são facilmente determinadas e até com altaprecisão. Nessas determinações, supõe-se o recipienteconstituído de paredes adiabáticas, evitando-se a trans -missão de calor.

No decurso de uma série de transformações ener -

géticas, não há ganho nem perda de energia, mas

ape nas transformação de energia em outra forma de

energia (Princípio da Conservação da Energia).

Assim, a síntese da água a partir de seus elementoslibera 68,3kcal de calor para cada mol de água líquida for -mada.

Na decomposição de 1 mol de água líquida, a mes maquantidade de energia é absorvida:

1H2O(l) + 68,3kcal → 1H2(g) + 1/2O2(g)

1H2(g) + 1/2O2(g) → 1H2O(l) + 68,3 kcal


QUÍMICA 249

FONTES DE ENERGIA

1) Usinas hidrelétricas

Barragens represam a água por meio de com portas.Quando estas se abrem, a água, descendo em grandevelocidade, movi menta as pás da turbina que, por suavez, movimentam o gerador, produzindo energiaelétrica.2) Energia nuclear

Processos envolvendo reações de fissão e fusãonucleares.

3) Energia solar

Sistemas utilizam a energia solar para o aquecimentode água.4) Energia eólica

Energia dos ventos.5) Energia das marés

6) Reações químicas

Nas usinas termoelétricas, carvão ou deri vados dopetróleo são queimados e a ener gia liberada étransformada em energia elétrica.A maior parte da energia atualmente uti lizada é obtida apartir de reações quími cas.

Saiba mais??

O calor é uma forma de energia. Portanto uma quan -tidade de calor pode ser medida em joule, podendo serusada também a caloria.

Caloria (cal)Quantidade de calor necessária para aumentar a tem -

peratura de 1 grama de água de 1°C (de 16,5°C a 17,5°C).1 caloria = 4,18 joules1 quilocaloria (kcal) = 1000 calorias

2. Reações exotérmicas e endotérmicas

Em uma equação termoquímica, o calor é escrito co -mo se fosse um produto (reação exotérmica) oureagente (reação endotérmica).

Reações exotérmicasExemplo

Na reação acima, 94,1 kcal são liberadas quando 1mol de CO2(gás) é formado a partir de grafita e oxi gênio(reação exotérmica).

Graficamente, as reações exotérmicas têm a se -guinte representação:

Observe no gráfico que o conteúdo energético dos

reagen tes é maior que o dos produtos.

Em uma reação exotér mica, o calor é escrito naequação como se fosse um produto:

Reações endotérmicasExemplo

Nessa reação, 12,4 kcal são absorvidas na formaçãode 2 mols de HI (gás), a partir de hidrogênio e iodo cris -talino (reação endotérmica).

Graficamente, as reações endotérmicas têm aseguinte representação:

Uma reação en dotér mica, para se processar, ne -cessita de um forne cimento externo de ener gia. Des semodo, a energia armazenada nos produtos é maior

que a dos reagentes.

H2(g) + I2(s) + 12,4kcal → 2HI (g) ou

H2(g) + I2(s) → 2HI(g) – 12,4 kcal

A + B → C + D + x kcal

C(grafita) + O2(g) → CO2(g) + 94,1 kcal

Um processo é exotérmico se o calor é liberado, e

endotérmico se o calor é ab sorvido.

REAÇÃO EXOERGÔNICA

– reação que libera energia.

Quando a reação libera calor tem-se uma rea ção

exotérmica.REAÇÃO ENDOERGÔNICA

– reação que absorve energia.

Quando a rea ção absorve calor tem-se uma rea ção

endotérmica.


QUÍMICA250

Em uma reação endotérmica, o calor é escrito naequação como se fosse um reagente:

3. Calor de reação ou energia de reação

O calor de reação mede a diferença de energia entreos reagentes e os produtos, desde que as substânciasiniciais e finais estejam, todas, a mesma temperatura e amesma pressão.

4. Entalpia (H)Um sistema químico pode armazenar energia. Esta

pode ser definida de acordo com o mecanismo dearmazenagem. Assim, temos: energia cinética, energiapotencial gravitacional, energia potencial elétrica e energiaquímica.

Em termos mais práticos, podemos dizer que

Quando o sistema sofre uma transformação no seuestado, a variação de entalpia (ΔH) é dada por

→

onde H1 é a entalpia do sistema no seu estado inicial, e H2a entalpia do sistema no seu estado final.

Um mol de cada substância tem uma energia total (H)característica, assim como tem uma massa carac terística.

Em uma reação química, o calor de reação mede adiferença entre os conteúdos energéticos dos produtose dos reagentes. Se a pressão e a temperatura nos es -tados inicial e final forem as mesmas, o calor da rea çãoserá a medida de ΔH. Em uma reação exo térmica, H2 émenor que H1, de modo que ΔH tem valor negativo.

Exemplo

Variação de entalpia:

Assim, um mol de água líquida tem uma ener gia68 kcal a me nos que o sistema cons tituído por 1 mol deH2 e 1/2 mol de O2 gasosos.

Usando valores imaginários de entalpia, o leitorpoderá entender mais facil men te o sinal de ΔH.

sendo:HR = entalpia dos reagentes

HP = entalpia dos produtosEscrevemos a equação assim:

Classicamente, o calor de reação seria um “pro duto”:

Em uma reação endotérmica, H2 é maior que H1, demodo que ΔH tem um valor positivo.

Exemplo

Variação de entalpia:

H2(g) + 1/2O2(g) → H2O(l) + 68 kcal

H2(g) + 1/2O2(g) → H2O(l) ΔH = – 68 kcal

ΔH = HP – HR = 32 – 100 = – 68

ΔH = H2 – H1 = – 68 kcal

ΔH = H2 – H1

Estado

inicial H1

Estado

final H2

“Em um sistema químico, a energia total é cha -

mada entalpia e é de signada H”.

A “energia de reação” ou “calor de rea ção” é a

ener gia térmica liberada ou ab sorvida numa reação.

A + B + x kcal → C + D ou

A + B → C + D – x kcal

ΔH = H2 – H1 = + 12,4 kcal


QUÍMICA 251

Assim, dois mols de HI gasoso têm uma energia12,4 kcal a mais que o sistema constituído por 1 mol deH2 ga soso e 1 mol de I2 sólido.

Usando valores imaginários, teríamos:

Escrevemos a equação assim:

Classicamente, o calor de reação seria um “rea -gente”.

Mudanças de estado de agregação (trans formaçõesfísicas)

Saiba mais??

H2(g) + I2(s) + 12,4kcal → 2HI(g) ou

H2(g) + I2(s) → 2HI(g) – 12,4 kcal

H2(g) + I2(s) → 2HI(g) ΔH = + 12,4 kcal

ΔH = HP – HR = 62,4 – 50 = + 12,4

� (ENEM – EXAME NACIONAL DO ENSINO MÉ DIO) – “Ape nas nobanho matinal, por exemplo, um cidadão utiliza cerca de 50 litros deágua, que depois terá que ser tra tada. Além disso, a água é aquecidacon sumindo 1,5 quilowatt-hora (cerca de 1,3 mi lhões de calorias), e paragerar essa energia foi preciso per tur bar o ambiente de algumamaneira...”

Com relação ao texto, supondo a existência de um chuveiro elétrico,pode-se afirmar que:

a) a energia usada para aquecer o chu veiro é de ori gem química,transfor mando-se em energia elétrica.

b) a energia elétrica é transformada no chu veiro em energia mecânica e,pos teriormente, em energia térmica.

c) o aquecimento da água deve-se à resis tência do chuveiro, onde aenergia elé trica é transformada em energia térmica.

d) a energia térmica consumida nesse ba nho é posteriormentetransformada em energia elétrica.

e) como a geração da energia perturba o am biente, pode-se concluir quesua fon te é algum derivado do petróleo.

Resolução

Em um resistor a energia elétrica é trans formada em energia térmica.Resposta: C

� (ENEM – EXAME NACIONAL DO ENSINO MÉDIO) – Há diver -sas maneiras de o ser humano obter energia para seu pró priometabolismo utilizando energia armaze nada na cana-de-açú car.

O esquema a seguir apresenta quatro alternativas dessa utili za ção.

A partir dessas informações, conclui-se quea) a alternativa 1 é a que envolve maior diversidade de ativida des

econômicas.b) a alternativa 2 é a que provoca maior emissão de gás carbônico para

a atmosfera.c) as alternativas 3 e 4 são as que requerem menor conhe cimento

tecnológico.d) todas as alternativas requerem trabalho humano para a obtenção de

energia.e) todas as alternativas ilustram o consumo direto, pelo ser humano, da

energia armazenada na cana. Resolução

O trabalho humano é necessário em todas as alterna tivas de uti lização dacana-de-açúcar, em diferentes formas e intensidades.A produção do caldo de cana (1) e a da rapadura (2) é a que de man damenores tecnologia e intensidade no manejo de mão-de-obra.Já a produção do açúcar refinado (3) e do etanol (4) re quer maiorquantidade de insumos tecnológicos e o emprego mais intenso de mão-de-obra de diferentes graus de qualificação.A emissão maior de gás carbônico relaciona-se às quei madas, processogeralmente ligado ao trato industrial.Resposta: D


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QUÍMICA252

� (UNICAMP-SP) – Rango, logo depois de servir o bolo,levou os convidados de volta ao bar. Lá, para entreter os con -vidados, Dina acomodou um ovo sobre um suporte plástico.Esse ovo tinha fitas de vedação nas duas extremidades,tapando pequenos furos. Dina retirou as vedações, apoiou oovo novamente no suporte plástico e levou um palito defósforo aceso próximo a um dos furos: de imediato, ou viu-seum pequeno barulho, parecido a um fino assovio; surgiu, então,uma chama quase invisível e o ovo explodiu. Todos aplaudiam,enquanto Dina expli cava que, no interior do ovo (na verdade erasó a casca dele), ela havia colocado gás hidrogênio e que o queeles tinham acabado de ver era uma reação química. Aplausosnovamente.a) Se o gás que ali estava presente era o hidrogênio, a que

reação química Dina fez referência? Responda com aequação química correspondente.

b) Se a quantidade (em mols) dos gases reagentes foi maiorque a do produto gasoso, então o ovo deveria implodir, enão, explodir. Como se pode, então, explicar essa explosão?

RESOLUÇÃO

a) 2H2(g) + O2(g) ⎯→ 2H2O(g) + calor

b) A explosão ocorreu, pois a reação é fortemente exotérmica,

isto é, o aumento da temperatura provoca um grande aumento

de volume do produto gasoso.

� (FATEC-SP) – Considere as equações termo químicas apre -sentadas a seguir

I) H2O(l) + 43,9kJ → H2O(g)

II) C(s) + O2(g) → CO2(g) + 393kJ

III) C2H5OH(l) + 3O2(g) → 2CO2(g) + 3H2O(l) + 1366kJ

IV) H2O(g) → H2(g) + 1/2O2(g) – 242kJ

V) 436kJ + H2(g) → 2H(g)

São processos exotérmicos:a) I e II b) II e III c) III e IVd) I e V e) II e V

RESOLUÇÃO:

I) Calor reagente: endotérmica.

II) Calor produto: exotérmica.

III) Calor produto: exotérmica.

IV) Calor no 2.o membro com sinal negativo. Passa para o 1.o

mem bro e fica calor reagente: endotérmica.

V) Calor reagente: endotérmica.

Resposta: B

� (UNIP – MODELO ENEM) – O conteúdo energético de um sistemaé deno minado en talpia. Em uma reação exotérmica ocorre liberação deenergia.

Numa reação exotérmica, a entalpia dos produtos éa) menor que a dos reagentes;b) maior que a dos reagentes;c) igual à dos reagentes;d) dependente da reação;e) maior ou igual à dos reagentes.

Resolução

Resposta: A


FRENTE 1

Módulo 1 – Átomo, número atômico, número demassa, elemento químico

� Quantos prótons, nêutrons e elétrons apre senta o átomo

que é representado por 5525Mn?

� (UNIFOR-CE) – O átomo 3717Cl tem igual número de

nêutrons que o átomo x20Ca. O número de massa x do átomo deCa é igual a:a) 10 b) 17 c) 20 d) 37 e) 40

� (UERJ – MODELO ENEM) – Um siste ma é formado porpartículas que apre sentam a com posição atômica: 10 prótons,10 elé trons e 11 nêutrons. Ao sistema foram adicionadasnovas partículas. O sistema resultante será quimicamente purose as partículas adicionadas apresentarem a se guintecomposição atômica:a) 21 prótons, 10 elétrons e 11 nêutronsb) 20 prótons, 20 elétrons e 22 nêutronsc) 10 prótons, 10 elétrons e 12 nêutronsd) 11 prótons, 11 elétrons e 12 nêutronse) 11 prótons, 11 elétrons e 11 nêutrons

� (ITA-SP) – O átomo de neônio tem número atômico 10 enúmero de massa 21. Qual das seguintes proposições é falsa?a) Quase toda a massa do átomo está concen trada no núcleo.

1b) O diâmetro do núcleo é cerca de –––––– 10 000do diâmetro do átomo.

c) Ao redor do núcleo existem 10 elétrons.d) Alguns átomos de neônio têm 11 prótons.e) A soma do número de elétrons com o número de nêutrons

no átomo de neônio é 21.

� Três átomos A, B e C apresentam respec tivamente nú -meros de massa pares e conse cutivos. Sabe-se que B tem 27nêutrons e o seu número de massa é o dobro do seu númeroatômico. Os números de massa de A, B e C são respec -tivamentea) 50, 52 e 54 b) 48, 50 e 52c) 54, 56 e 58 d) 46, 48 e 50e) 52, 54 e 56

� (UCPEL-RS) – Os números atômico, de nêutrons e demas sa de um átomo são expres sos respectivamente por 3x,4x – 5 e 6x + 3.O número de prótons e de nêutrons desse átomo, é, respec -tivamente,a) 21 e 23 b) 15 e 10 c) 24 e 27d) 3 e 9 e) 27 e 24

� Três átomos neutros, T, Y e R, apresentam, res pec tiva -mente, números de massa crescentes e conse cu tivos. Onúmero de nêutrons de T é igual ao número de nêutrons de Y,cujo número de prótons é 17/32 vezes o número de massa deR, que tem 16 elétrons e um número de mas sa igual ao dobrodo de prótons. Assim, T é

a) 3214 T b) 30

15T c) 32

16T d) 3016T e) 30

14T

Módulo 2 – Níveis e subníveis de energia

� Um nível de energia com número quântico principal ncontém subnível d quandoa) n = 0 b) n = 1 c) n ≥ 1 d) n ≥ 2 e) n ≥ 3ORIENTAÇÃO DA RESOLUÇÃO:

2 A configuração eletrônica do átomo Ni(Z = 28) pode ser escrita da seguinte maneira:a) [Ar] b) [Ar]3d84s2 c) [Ar]3d8

d) [Ar]4s23d6 e) [Ar]3d74s1

sendo [Ar] ≡ 1s22s22p63s23p6

ORIENTAÇÃO DA RESOLUÇÃO:

� O número de elétrons existente no quarto nível de ener gia(camada N) do átomo de nióbio (número atô mico 41) éa) 8 b) 10 c) 11 d) 14 e) 18ORIENTAÇÃO DA RESOLUÇÃO:

� (UNAERP-SP – MODELO ENEM) – O fenômeno da super -condução de eletricidade, desco berto em 1911, voltou a serobjeto da atenção do mundo científico com a constatação deBerdnorz e Müller de que materiais cerâ micos podem exibiresse tipo de compor tamento, valendo um prêmio Nobel a

1s2s 2p3s 3p 3d4s 4p 4d 4f

(n = 1) K:(n = 2) L:(n = 3) M:(n = 4) N:

1s2s 2p3s 3p 3d4s 4p 4d 4f

1s2s 2p3s 3p 3d4s 4p 4d 4f5s 5p 5d 5f

QUÍMICA 253

EXERCÍCIOS-TAREFAS


esses dois físicos em 1987. Um dos elementos químicos maisimportantes na formulação da cerâmica super condutora é oítrio:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d1.

O número de camadas e o número de elétrons maisenergéticos para o ítrio serão, respectiva mente:a) 4 e 1 b) 5 e 1 c) 4 e 2d) 5 e 3 e) 4 e 3

Módulo 3 – Ligações químicas. Regra doOcteto. A ligação iônica

� (UNIP-SP) – São dadas as estruturas eletrônicas dos áto -mos A e B:

A: 1s22s22p63s23p1

B: 1s22s22p5

Qual a fórmula mais simples do composto formado por A e B?

ORIENTAÇÃO DA RESOLUÇÃO

a) A ligação iônica aparece quando um metal combina com um.................. ou hidrogênio. Ocorre uma .................... deelétrons.

b)

O elemento A é ............................ e perde .....................elétrons.

c)

O elemento B é ..................... e recebe .................... elétron.

d) Esquema:

e) Fórmula: ................................................................................

� (UFV-MG) – Várias propriedades químicas dos ele mentosestão relacionadas com o número de elé trons na últimacamada.a) Para os elementos 13

27X e 816Z o número de elétrons na última

camada é

1327X ________ 8

16Z ________

b) O composto formado pela reação entre X e Z tem fórmulamínima XaZb, em que os valores de a e b sãoa: __________ b: __________

� Qual a fórmula do composto entre os ele mentos 20Ca e 1He qual a ligação envolvida?

� (MACKENZIE-SP) – A combinação entre átomos doselementos potássio (um elétron de valência) e fósforo (cincoelétrons de valência) resulta na substância de fórmula:a) K3P2 b) KP3 c) K3P d) KP e) K2P

� Preveja a fórmula do composto resultante da união doscompostos 16S e 20Ca.

Módulo 4 – A ligação covalente

� Complete com ligações covalentes (—) e eventuaisligações dativas (→) as seguintes fórmulas estruturais:

a) H Cl b) O O

c) N N d) H N H

H

e) H O f) O C O

H

H

g) H C H h) S

H O O

� Considere a fórmula de certa substância.O↑

H — O — E → O↓O

O elemento E pode ser

• • • •a) • C • b) •• N • c) •• O •

• • •

• • • •d) •• Cl • e) •• Ne ••

• • • •

� Dadas as estruturas de Lewis:

assinale as fórmulas estruturais corretas.01. N N02. H — N — H

|H

1s2 2s2 2p6 3s2 3p1

K2

L8

M3

1s2 2s2 2p5

K2

L7

A •••

Bx x

xx

x

B

B

x x x x

x xxx

x

x x

x xxxx

H •• ••• Cl •• •

• ••• O ••

• •• N •

•

•• C •

•

• ••• S ••

H •• •

• N ••

• ••• O ••

QUÍMICA254


04. H — N O → O↓O

08. H — O — N O

Soma dos números dos itens corretos:

� Um elemento A de número atômico 7 com bina com umelemento B de número atô mico 9. Qual a fórmulamolecular do com posto mais simples formado por A e B?ORIENTAÇÃO DA RESOLUÇÃO

a) A ligação covalente aparece quando um não metal combinacom outro não metal ou hidrogênio. Ocorre um .............. deelétrons.

b) A (Z = 7)

A é um .................................................................................

c) B (Z = 9)

B é um ................................................................................

d)

Fórmula mole cu lar: ...............................................................

� (FUNDAÇÃO CARLOS CHAGAS) – Na molécula do diclo -rome tano (CH2Cl2), o nú mero de pares de elé trons que par -ticipam das ligações entre os átomos é igual aa) 2 b) 4 c) 6 d) 8 e) 10Números atômicos: C(6), H(1), Cl(17)

� Escreva a fórmula estrutural do SO3.Dado:

Módulo 5 – Teoria da repulsão dos pares deelétrons da camada de valência(RPECV)

� Complete as lacunas.

a) Os pares de elétrons da camada de valência de um átomose ........................... (repe lem/atraem), ficando o mais..................................... (afas ta dos/próximos) possível.

b) A geometria molecular (forma geométrica da mo lécula) édada pelo arranjo dos ................. (nú cleos/pares deelétrons).

c) As moléculas

são .............. (geometria molecular).

d) As moléculas

são .......................... (geometria molecular).e) As espécies

são ........................... (geometria molecular).

� (UNIP-SP – MODELO ENEM) – Dadas as estruturas deLewis:

e tendo-se em conta a Teoria da Repulsão dos Pares deElétrons da Camada de Valência, conclui-se que a geo metriamolecular correta dessas subs tâncias está na alternativa:a) I – linear; II – plana trigonal; III – plana tri gonalb) I – angular; II – pirâmide trigonal; III – pla na trigonalc) I – linear; II – pirâmide trigonal; III – te traédricad) I – angular; II – plana trigonal; III – plana trigo nale) I – angular; II – pirâmide trigonal; III – pi râmi de trigonal

� Determinar o ângulo de ligação nas espé cies:

� Determinar a geometria das moléculas das substâncias:

a) CS2 b) O3

1s2 2s2 2p3

K2

L5

1s2 2s2 2p5

K2

L7

Bx x

x x

xx x A•

•

• •• B x

x

x x

x xx

B xx

x

x x

xx

B — A — B

B

Estrutura de Lewis:

Fórmula estrutural plana:

• ••• S ••

• ••• O ••

HCl••

•••• •• Be•• Cl

•••• •• , O••

••

•• •• C •• •• O

••

•• e •• C•••••• N ••

Cl••

•••• •• B •• Cl

•••• •• e••

•• Cl•• ••

O••

••

•• S•• •• O

••

••••

••O

• •

••

••

eH

••

•• C •••• HH

HH

••

•• N •••• HH

H[ [+

••C ••

• •

OHIII)H

••S

• • ••• •HI) H ••N

• • ••

• •

HII)H

H •• ••• •

I) II)••

• B•• •F

••••

F

••F ••• •••

III) C••H • • ••

HH

••H

•• C •••• ••O

••

•• ••O

••

••• •

• •

QUÍMICA 255


Módulo 6 – Polaridade da ligação covalente

� Complete as lacunas.a) A ligação N N é covalente ....................... enquanto a

ligação H — Cl é covalente ................................................... b) Na ligação N N os pares de elétrons são compartilhados

................................. pelos dois átomos. Na ligação H — Clo par de elétrons é compartilhado ............................. pelosdois átomos.

c) Na molécula H — Cl o par de elétrons fica mais perto doátomo de ............................... . Apare ce no átomo de clorouma pequena carga elétrica ........................... enquanto noátomo de hidrogênio aparece uma pequena carga elétrica................................................

d) A molécula HCl tem dois polos cons tituindo um.................................... elétrico.

e) Para caracterizar um dipolo elétrico existe a grandezachamada momento dipolar. Sendo d a distância entre osdois centros de carga e q a carga elétrica, o momentodipolar µ é dado por

f) O momento dipolar é representado por um vetor apontandopara o átomo mais .............

g) Para moléculas com mais de uma ligação define-se omomento dipolar total (µtotal) como sendo a soma vetorialdos momentos dipolares de todas as ligações.

Podemos ter dois casos:

1) µtotal = 0 ⇒ molécula ........................................................

2) µtotal � 0 ⇒ molécula .........................................................

� (UNIP-SP) – Dar a polaridade das molé culas:

� (FUVEST-SP) – O carbono e o silício per tencem à mesmafamília da tabela periódica.a) Qual o tipo de ligação existente no com posto SiH4?b) Embora o silício e o hidrogênio tenham eletronega tividades

diferentes, a molécula do SiH4 é apolar. Por quê?

� (UFPA) – O composto que apresenta maior mo men todipolar é

a) CH2Cl2 b) CF4 c) CH4

d) CO2 e) CCl4ORIENTAÇÃO DA RESOLUÇÃO

I) Uma molécula tetraédrica pode ser polar ou apolar. Se osquatro grupos atômicos ligados ao átomo central foremtodos iguais, a molécula será .............................................

II) Em caso contrário, a molécula será ..............

III) A molécula do gás carbônico (CO2) tem geometria...............................................................................................

IV) As ligações no CO2 são covalentes ....................................... V) A molécula CO2 é ..................................... porque μtotal = 0

μ μ–q ←⎯+q+q ⎯→–qO C C μtotal =0

VI) Resposta: alternativa ............................................................

Módulo 7 – Forças intermoleculares

� Indique qual é o tipo de interação intermo lecular predo -minante que mantém unidas as moléculas das seguintessubstâncias, nos estados sólido e líquido.a) HCl b) H2O c) CO2d) NH3 e) H2S f) CCl4

� Que tipo de interação molecular existe no oxigênio (O2)líquido?

� (CESGRANRIO) – Correlacione as subs tâncias da 1.a co -luna com os tipos de ligação da 2.a coluna e assinale a opçãoque apresenta somente associa ções corretas.1) HCl (l) 5) iônica2) brometo 6) van der Waals de bário (s)3) amônia 7) covalente polar

líquida 8) pontes de hidrogênio4) CCl4(l) 9) covalente apolar

μ =

H+q

•• Cl–q

μ

H

C = C

— —H

— —

H Hplana

I) Cl — B—Cl

—

Clplana

II)

V) C

———

tetraédrica

Cl ClCl

—Cl

III)N

—H

—H

—H

H — C NIV)

piramidal

linear

QUÍMICA256


a) 1-7; 2-5; 3-8; 4-6. b) 1-5; 2-9; 3-8; 4-6. c) 1-6; 2-7; 3-6; 4-9. d) 1-7; 2-5; 3-9; 4-5. e) 1-7; 2-9; 3-6; 4-5.

� (UMESP-SP – MODELO ENEM) – Na molécula de ácidodesoxirri bo nucleico, DNA, as bases nitrogenadas de cada fitada dupla hélice da molécula estão associadas sempre pelomesmo tipo de interação e desta forma: adenina está as so -ciada à timina, citosina à guanina. As ligações estão re presen -tadas a seguir:

As associações são feitas pora) ligações covalentes.b) ligações iônicas.c) forças de van der Waals.d) dispersões de London.e) ligações de hidrogênio.

� Indicar que tipo de ligação atômica ou força intermoleculardeve ser quebrada para ocor rerem os processos:I) Ebulição da água.II) Sublimação do gelo seco (CO2 sólido).III) Decomposição do N2O4 em NO2.IV) Fusão do NaCl.

� (UFBA) – Dos compostos abaixo, o que apresenta pontesde hi dro gênio com maior intensidade é:a) HF b) H3C — OH c) HCld) CH4 e) NH3

Módulo 8 – Estrutura das substâncias e propriedades físicas

� (UNITAU-SP – MODELO ENEM) – Con sidere as afirma -tivas:I) As pontes de hidrogênio apresentam maior inten si da de que

as forças dipolo per manente – dipolo perma nente.II) Em duas substâncias com o mesmo tipo de interação

intermo lecular, a que possuir maior massa molecularpossuirá maior ponto de ebulição.

III) Em duas substâncias com massas moleculares próximas, aque possuir forças intermoleculares mais intensas possuirámaior ponto de ebulição.

Pode-se afirmar quea) somente a afirmativa I está correta.b) estão corretas apenas as afirmativas II e III.c) somente a afirmativa II está incorreta.d) somente a afirmativa III está incorreta.e) todas as afirmativas estão corretas.

� As substâncias dadas pelas suas fórmulas moleculares,CH4, H2S e H2O, estão em ordem crescente de seus pontos deebulição. Explique por que, do ponto de vista estrutural, essescompostos estão nessa ordem.

� (CESGRANRIO-RJ – MODELO ENEM) – Analise o tipo deligação química existente nas diferentes substâncias. Cl2, HI,H2O e NaCl. A alternativa que as relaciona em ordem cres -cente de seu respectivo ponto de fusão é:

a) Cl2 < HI < H2O < NaCl

b) Cl2 < NaCl < HI < H2O

c) NaCl < Cl2 < H2O < HI

d) NaCl < H2O < HI < Cl2

e) HI < H2O < NaCl < Cl2

� Qual o álcool que apresenta maior ponto de ebulição?

H3C — OH H3C — CH2 — OHI II

� As propriedades das substâncias dependem muito dasligações atômicas e forças intermo leculares. A afirmaçãocorreta sobre esse assunto é:a) As interações dipolo-dipolo entre moléculas são mais

intensas se as moléculas possuírem apenas dipolos tem -porários ou induzidos.

b) Todas as moléculas que contêm átomos de hidrogênioestabelecem ponte de hidrogênio.

c) Para dissociar F2 em átomos de flúor (F) é necessário rompera ligação covalente.

d) O metano (CH4, massa molar = 16g/mol) apresenta ponto deebulição maior do que o cloro (Cl2, massa molar = 71 g/mol).

e) Fosfina (PH3, massa molar = 34 g/mol) tem ponto de ebu -lição maior do que a amônia (NH3, massa mo lar = 17g/mol).

� (UFSC) – O ponto de ebulição das subs tâncias químicaspode ser uti li zado para se estimar a força de atração entre assuas molé culas. O grá fico ao la do re la ciona as tem pe raturasde ebu li ção, na pressão de 1 at mos fera, con side rando o equi -líbrio líquido – vapor dos hidretos das famílias 6A e 7A da tabelaperió dica, em função do perío do do elemento que se liga aohidrogênio. Com base nes sa tabela, assinale a(s) pro -posição(ões) verda dei ra(s):01) A partir do 3.o perío do, as moléculas dos hidretos se

tornam maiores e os seus pon tos de ebulição au mentam.02) A água e o fluoreto de hidrogênio têm pontos de ebulição

mais altos do que os previsíveis em relação ao tamanho desuas moléculas.

04) O HF e a H2O apresentam forças de atraçãointermoleculares, características de moléculas polares,contendo átomos de hidrogênio ligados a átomos muitoeletro negativos.

08) A 25°C e 1 atm, todas as substâncias representadas estãono estado físico gasoso, com exceção da água.

16) A – 50°C e 1 atm, o H2Se está no estado físico líquido.

—

C

——

N

C —

HO

NH—N

— C

— C

OAdeninaTimina

QUÍMICA 257


FRENTE 2

Módulo 1 – Dispersões. Coloides

� Complete as lacunas.Solução é mistura ................... . Um investi gador, analisando atinta nanquim, verificou que as partículas dispersas eramvisíveis ao ultramicroscópio e invisíveis ao microscópio óp tico.Conclui-se que a tinta nanquim é um tipo de dispersãochamado .................................................................................. .A maionese é uma ..............................., en quanto a dispersãode areia em água é uma............................................................

� Classifique as dispersões (solução, coloide, emul são oususpensão).

a) Água com sal dissolvido: ......................................................

b) Água, gasolina e detergente: ...............................................

c) Fumaça (partículas sólidas de carvão dispersas no ar):

..............................................................................................

d) Giz e água: ...........................................................................

e) Neblina (gotículas de água dispersas no ar): .........................

� Assinale a alternativa em que todos os sistemas são dis -persões coloidais:a) pomada, geleia, vinagre.b) maionese, ouro coloidal, álcool combus tível.c) fumaça, gelatina, espuma. d) nuvem, goma de amido, água com areia.e) vinagre, leite, sangue.

� (UNIFOR-CE) – Dentre os seguintes mate riais:I. MaioneseII. IogurteIV. Azeite de olivaIV. Refrigerante

podem ser classificados como dispersões coloi dais:a) I e II b) I e III c) II e IIId) II e IV e) III e IV

� Qual das propriedades abaixo é uma característica daspartículas dispersas das soluções?a) visíveis ao microscópio comum.b) são retidas por ultrafiltros.c) sedimentam pela ação da gravidade.d) não são retidas por ultrafiltros.e) são visíveis ao ultramicroscópio.

� (FUNDAÇÃO CARLOS CHAGAS) – Uma solução aquosapode ser diferenciada de uma dispersão coloidala) pelo odor; b) pelo volume;c) pelo efeito Tyndall; d) pelo efeito Joule;e) pela temperatura de ebulição.

� Explique por que a eficiência dos faróis de um au tomóveldiminui na neblina.

(MACKENZIE-SP) – O efeito Tyndall é observado quan do:a) um eletrólito é adicionado a uma solução.b) uma corrente elétrica atravess uma solução.c) um feixe luminoso atravessa um coloide.d) aquecemos um sal.e) aquecemos um gel.

Em relação às afirmações:1) Sal é uma dispersão coloidal na qual o dispergente e o

disperso são sólidos.2) Gel é uma dispersão coloidal na qual o dispergente é sólido

e o disperso é líquido.3) A passagem de sal para gel é chamada de pectização.4) A passagem de gel a sal é chamada peptização.

São corretas as afirmações:a) 1 e 2 b) 2 e 3 c) 1, 3 e 4d) 2, 3 e 4 e) todas

� (UFRN) – Misturando-se 100mL de etanol com 100mL deágua observa-se que o volume da solução resultante é menorque 200mL. Pode-se afirmar que ocorre:a) transformação de matéria em energia, como previsto pela

teoria da relatividade.b) erro experimental, pois tal fato contraria a lei de Proust, das

proporções definidas.c) erro experimental, pois tal fato contraria a lei de Lavoisier, da

conservação da matéria.d) variação da massa, permanecendo o estado físico líquido.e) aparecimento de forças atrativas entre os componentes da

solução.

QUÍMICA258


Módulo 2 – Soluções. Coeficiente de solubilidade

� O coeficiente de solubilidade do NaCl é igual a 35g/100g deH2O a 0°C.

a) Adicionando-se 30g de NaCl em 100g de H2O a 0°C, obtém-seuma solução ...................................................................

b) Adicionando-se 36g de NaCl em 100g de H2O a 0°C, obtém-seuma solução ...................................................................

c) Uma solução que contém 36g de NaCl dissolvidos em 100gde H2O a 0°C é .....................................................................

d) Uma solução formada pela adição de 35g de NaCl em 100gde H2O a 0°C é .....................................................................

� (EVANGÉLICA-GO) – O coeficente de solubilidade de umsal é 40g por 100g de água a 80°C.A massa em gramas desse sal, nessa tem peratura, necessáriopara saturar 70g de água é:a) 18 b) 28 c) 36 d) 40 e) 70

� O coeficiente de solubilidade do NaCl é 380g para 1000gde água a 25°C. Qual a massa de resíduo que aparece ao seevaporar toda a água de 200g de uma solução saturada de NaCla 25°C, sem corpo de fundo?

� (FUVEST-SP) – 160 gramas de uma solu ção aquo sa satu -rada de sacarose a 30°C são resfriados a 0°C. Quan to do açú -car cristaliza?

a) 20g b) 40g c) 50g d) 64g e) 90g

� (UNIFESP) – A lactose, principal açúcar do leite da maioriados mamí feros, pode ser obtida a partir do leite de vaca poruma sequência de processos. A fase final envolve a purificaçãopor recristalização em água. Suponha que, para estapurificação, 100 kg de lactose foram tra ta dos com 100 L deágua, a 80°C, agitados e filtrados a esta tem peratura. O filtradofoi resfriado a 10°C.

Solubilidade da lactose, em kg/100L de H2O:

a 80°C .................. 95

a 10°C ...................15

A massa máxima de lactose, em kg, que deve cristalizar-secom este pro cedimento é, apro xima damente,a) 5 b) 15 c) 80 d) 85 e) 95

Módulo 3 – Curvas de solubilidade. Dissolução de gases em líquido

� Quando se borbulha o ar atmosférico, que contém cerca de20% de oxigênio, em um aquário mantido a 20°C, resultauma solução que contém certa quantidade de O2 dissolvido.Explique que expectativa se pode ter acerca da concentraçãode oxigênio na água do aquário em cada uma das seguinteshipóteses:a) aumento da temperatura da água para 40°C.b) aumento da concentração atmosférica de O2 para 40%.

� (CESGRANRIO-RJ) – A curva de solubilidade de um salhipotético é

A quantidade de água necessária para dissolver 30g do sal a40°C, em g, é:a) 50 b) 75 c) 105 d) 120

� (UNIP-SP – MODELO ENEM) – Con sidere as curvas desolubilidade do cloreto de sódio (NaCl) e do nitrato depotás sio (KNO3).

Pode-se afirmar quea) uma solução aquosa de NaCl que contém 45g de NaCl

dissolvidos em 100g de água, a 20°C, é sa turada.b) o nitrato de potássio é mais solúvel que o cloreto de sódio,

a 10°C.

Temperatura °CSolubilidade da sacarose

g/100g de H2O

0 180

30 220

QUÍMICA 259


c) o nitrato de potássio é aproximadamente seis vezes maissolúvel em água a 100°C do que a 25°C.

d) a dissolução do nitrato de potássio em água é um processoexotérmico.

e) a 100°C, 240 gramas de água dissolvem 100 gramas denitrato de potássio formando solução saturada.

� É dada a curva de solubilidade da subs tância X em água.Resfriando 100g de solução saturada de X de 60°C a 20°C, quala massa de X que precipita?

5

� (UNESP) – No gráfico, encontra-se repre sentada a curvade solubilidade do nitrato de potássio (em gramas de soluto por1000 g de água).

Para a obtenção de solução saturada contendo 200 g de nitratode potássio em 500 g de água, a solução deve estar a umatemperatura, aproximadamente, igual aa) 12°C. b) 17°C. c) 22°C. d) 27°C. e) 32°C.

Módulo 4 – Mol, massa molar e quantidade de matéria

� Qual é a quantidade de matéria cor res pondente a 110 gra - mas de dióxido de carbono (CO2)?

Dados: massas molares: M(C) = 12,0g/mol; M(O) = 16,0g/mol.


a) Massa molar do CO2:

M(CO2) = M(C) + 2M(O) = ......................

b) Quantidade de matéria da amostra de CO2:m

n = ––––––– = –––––––––– = .....................M(CO2)

� Qual o número de moléculas existentes em 6g de água?

Dado: massas molares em g/mol:

H = 1; O = 16;

Constante de Avogadro = 6,0 . 1023mol–1.


a) A massa molar de uma substância é a massa de ..................

molé culas.

b) Massa molar da água = .................... g/mol.

c) Complete a regra de três:

Em 18g de água existem ................... molé culas.

Em 6g de água existem x.

d) x = ................................................................. moléculas.

� (CEUB-DF) – Em uma amostra de 4,3g de hexano (C6H14)encontramos aproxima damen te

a) 6,0 . 1023 moléculas e 1,2 . 1025 átomos

b) 3,0 . 1022 moléculas e 6,0 . 1023 átomos

c) 3,0 . 1023 moléculas e 6,0 . 1024 átomos

d) 1,5 . 1023 moléculas e 3,0 . 1024 átomos

e) 1,5 . 1022 moléculas e 3,0 . 1023 átomosDados: Constante de Avogadro = 6,0 . 1023/molMassas molares em g/mol: C = 12, H = 1

� Considere que a cotação do ouro seja R$ 40,00 por grama.Que quan tidade de átomos de ouro, em mols, pode seradquirida com R$ 15 760,00?Dado: massa molar do Au = 197g/mol.a) 2,0 b) 2,5 c) 3,0 d) 3,4 e) 4,0

� (UNAERP-SP – MODELO ENEM) –Con ta a lenda que Dio -nísio deu a Midas (rei da Frígia) o poder de transformar emouro tudo aquilo que tocasse. Em reconhecimento, Midas lheofertou uma barra de ouro obtida a partir de uma liga de ferroe chumbo. Considere que nesta trans formação há conservaçãode massa e que a liga possuía 9 mols de chumbo e 2 mols deferro. A quantidade em mols de ouro produzida por Midas éaproximadamenteDados: massas molares em g/mol: Pb = 206; Fe = 56; Au = 197.a) 9 b) 10 c) 11 d) 12 e) 13

Módulo 5 – Concentração das soluções: título,porcentagem em massa, g/L, mol/L

� Qual a massa de açúcar ingerida por uma pessoa ao beberum copo de 250mL de limonada na qual o açúcar está presentena concentração de 80g/L?

� (UFAL) – Quantos gramas de soluto há em 150mL desolução 0,20mol/L de HNO3?Dados: massas molares em g/mol: H = 1, N = 14, O = 16.


a) Massa molar do HNO3 = ..................... g/mol

Concentração em mol/L = 0,20 mol/L

b) Volume da solução = 150 mL = .............. Ln m

c) M = –––––– = ––––––––––––––V (L) massa molar . V

m = Massa molar . V . M

m = .................................................................

QUÍMICA260


� Uma solução é preparada dissolvendo-se 0,50 mol deNaOH em 171 gramas de H2O. Obtêm-se 180 milili tros desolução. DetermineI) o título;II) a porcentagem em massa;III) a concentração em mol/L;IV) a concentração em g/L.Dados: massas molares: NaOH = 40g/mol, H2O = 18g/mol


a) Massa de 0,50 mol de NaOH = ................g

b) Massa da solução = ...................................g

c) Título (τ)

msolutoτ = ––––––––– = .....................msolução

d) Porcentagem em massa (p)

p = 100 . τ = ........................... %

e) Concentração em mol/L(M)

nsolutoM = ––––––––– = ............... mol/LVsolução (L)

f) Concentração em g/L (C)

msolutoC = –––––––––– = ............... g/LVsolução (L)

(UNIFOR-CE) – A questão de número � refe re-se a uma so -lução aquosa de volume igual a 500mL contendo 3,0 x 1023 mo -léculas de metanol (CH4O). Dados: massas molares em g/mol:C = 12, H = 1, O = 16.Constante de Avogadro = 6,0 x 1023 mol–1

� A concentração em g/L do metanol éa) 32 b) 24 c) 18 d) 16 e) 12

Sugestão: Calcule a massa de 3,0 x 1023 mo léculas demetanol.

� Calcular a concentração em mol/L da solução de íons Cl–

obtida pela dissolução de 11,1g de CaCl2 em água suficientepara 500mL de solução. Dado: massa molar do CaCl2 = 111g/mol.

� (UFSCar-SP) – Um litro de água sanitária contém cerca de0,34 mol de hipoclorito de sódio (NaOCl). Qual é o teorpercentual em massa de NaOCl (massa molar 74,5g/mol) naágua sanitária que tem densidade igual a 1,0g/mL?

� (UFRGS-RS) – Soluções de ureia, massa molar 60g/mol,podem ser utilizadas como fer tilizantes.Uma solução obtida pela mistura de 210g de ureia e 1000g deágua. A densidade da solução final é 1,05g/mL. Qual a con -centração da solução em percentual em massa de ureia e emmol/L, respectivamente.

Módulo 6 – Concentração das soluções.ppm. Exercícios

� O carbonato de potássio (K2CO3) é um pó branco e solúvelem água. Os antigos extraíam-no das cinzas da madeira. Foiutilizado na limpeza, quando ainda não era conhecido o sabão,e no comércio é conhecido como potassa.Calcule a concentração em mol/L de uma solução aquosa deK2CO3 que apresenta 13,8g do sal em 800mL de volume total.Dado: massas molares em g/mol: K(39), C(12), O(16)

� (FIC-CE) – Uma mãe preparou 1L de soro caseiro utilizando15g de NaCl e 120g de C12H22O11. Qual é a concentração dosal e do açúcar em mol/L, respectivamente?Dados massas molares em g/mol: NaCl = 58,5; C12H22O11 = 342.a) 0,13 e 0,35 b) 0,26 e 0,70c) 0,26 e 0,50 d) 0,46 e 0,70e) 0,26 e 0,35

� Em uma amostra de 100L de ar de uma cidade há 2 . 10–8Ldo poluente SO2. A quantas ppm, em volume, issocorresponde?

� (MODELO ENEM) – A água potável não pode conter maisdo que 5,0 . 10–4mg de Hg por grama de água. A quantidademáxima permitida de Hg na água potável corresponde a:a) 0,005ppm b) 0,05ppm c) 0,5ppmd) 5ppm e) 50ppm

� Uma solução de carbonato de cálcio (CaCO3) apresentacon centração igual a 25 ppm em massa. A concentração emmol/L dessa solução éDados: densidade da solução = 1,0g/mL

massa molar do CaCO3 = 100g/mol

a) 0,00025 b) 0,025 c) 0,25d) 2,5 e) 25

Módulo 7 – Diluição e misturas de soluções

� Diluindo-se 100mL de solução de cloreto de sódio deconcentração igual a 15g/L ao volume final de 150mL, qual seráa nova concentração?

Porcentagem

em massa

Concentração em

mol/L

a) 17,4% 3,04

b) 17,4% 3,50

c) 20,0% 3,33

d) 21,0% 3,04

e) 21,0% 3,50

QUÍMICA 261


Sugestão: Observe o esquema abaixo:

� Diluindo-se 200mL de solução 5mol/L de H2SO4 a 250mL,qual será a concentração em mol/L final?ORIENTAÇÃO DA RESOLUÇÃO

� Calcular o volume de água que deve ser adicionado em 200mLde solução a 0,1 mol/L de H2SO4 para torná-la a 0,01 mol/L.

Sugestão: Observe o esquema abaixo.

� (UNESP-SP) – Na preparação de 500mL de uma soluçãoaquosa de H2SO4 de con centração 3mol/L, a partir de umasolução de concentração 15mol/L do ácido, deve-se diluir oseguinte volume da solução concentrada:a) 10mL b) 100mL c) 150mLd) 300mL e) 450mL


� 0,75L de hidróxido de sódio 2,0mol/L foi mistu rado com0,50 litro da mesma base a 3,0mol/L.Calcular a concentração em mol/L da solução resultante.

Sugestão: Observe o esquema abaixo.

� 500mL de uma solução 1,0mol/L de H2SO4 e 1500mL deoutra solução 2,0mol/L de H2SO4 fo ram mis turados e ovolume final completado a 2500mL pela adição de água. Quala con centração em mol/L da solução resultante?

Sugestão: Observe o esquema a seguir.

� Uma solução 0,30mol/L de NaCl é mis turada com igualvolu me de solução 0,20mol/L de BaCl2.Qual a concentraçãoem mol/L dos íons Cl– na solução resultante?ORIENTAÇÃO DA RESOLUÇÃO

Resposta: MCl– = ..................... mol/L

(MACKENZIE-SP) – Adicionando-se 600mL de uma solu -ção 0,25 mol/L de KOH a um certo volume (V) de solução 1,5 mol/Lda mesma base, obtém-se uma solução 1,2 mol/L. O volume (V)adicionado de solução 1,5 mol/L é de:a) 0,1L b) 3,0L c) 2,7L d) 1,5L e) 1,9L


Módulo 8 – Energia nas transformaçõesquímicas. Reações exotérmicas eendotérmicas. Entalpia

� Explicar se o fenômeno é exotérmico ou endotérmico:

a) H2(g) + 1/2O2(g) → H2O(l) + 68 kcal

b) H2(g) + I2(s) → 2HI(g) – 12 kcal

c) 2NH3(g) + 22 kcal → 1N2(g) + 3H2(g)

d) 2 Fe(s) + 1,5 O2(g) → 1 Fe2O3(s)

ΔH = – 200 kcal

QUÍMICA262


e) H2O(g) → H2(g) + 1/2O2(g)

ΔH = + 58kcal

f) Fusão do gelo

g) Solidificação da água

h) Ebulição da água

i) Liquefação do vapor-d’água

j) Combustão da gasolina


a) Calor escrito como “produto”. Reação .................................................................................

b) Calor escrito no 2.o membro com sinal negativo.Reação ...............................................................................

c) Calor escrito como “reagente”. Reação ..................................................................................

d) Variação de entalpia negativa. Reação ..................................................................................

e) Variação de entalpia positiva. Reação ..................................................................................

f) Mudança de estado de agregação é fenô meno físico. No

caso, o fenômeno é ..............................................................

g) Fenômeno físico ...................................................................

h) Fenômeno físico ..................................................................

i) Fenômeno físico ..................................................................

j) A queima (combustão) de um combustível é reação

...............................................................................................

� A energia envolvida numa reação química pode apa recernas mais diversas formas:a) energia térmica → combustão do gás de botijão.

b) energia ..................................................... → nos músculos.

c) energia ..................................................... → em uma pilha.

d) energia .................................................... → nos vaga-lumes.

� (FUNDAÇÃO CARLOS CHAGAS) – No dia gra ma abaixo,estão representadas três transfor ma ções, designadas por I, IIe III.

Destas transformações, apenas:a) I está corretamente representada.b) II está corretamente representada.c) III está corretamente representada.d) I e II estão corretamente representadas.e) II e III estão corretamente representadas.

� (UFSM-RS) – Considere o seguinte gráfico:

De acordo com o gráfico apre sentado, indique a op ção quecompleta, res pecti va mente, as lacunas da frase abaixo.

“A variação da entalpia, ΔH, é … ; a reação é ... porque se pro -cessa … calor.”

a) positiva, exotérmica, liberando.b) positiva, endotérmica, absorvendo.c) negativa, endotérmica, absorvendo.d) negativa, exotérmica, liberando.

N2 (s)

N2 (g)

N2 (g)

N2 ( l)

N2 (s)

N2 ( l)

Energia

(estado final)

(estado inicial)

(I) (II) (III)

QUÍMICA 263

RESOLUÇÃO DOS EXERCÍCIOS-TAREFAS

FRENTE 1

Módulo 1 – Átomo, número atômico, número demassa, elemento químico

� p = 25e = 25N = 30

� Resposta: E

� O sistema será quimicamente puro se as partículasadicionadas apresentarem 10 prótons, portanto, teremosum único elemento químico.Resposta: C

� Todo átomo de neônio tem sempre 10 pró tonsResposta: D

� A 2yB Cy

N = 27

A = N + Z

2y = 27 + y

y = 2752A 54B 56C

Resposta: E

� Z = 3x (I) N = 4x – 5 (II)

A = 6x + 3 (III) A = Z + N

6x + 3 = 3x + 4x – 5

6x + 3 = 7x – 5

3 + 5 = 7x – 6x

x = 8


Substituindo x em I, Z = 3xZ = 3 . 8

Substituindo x em II, N = 4x – 5N = 4 . 8 – 5

Resposta: C

� AT A+1Y A+2R

NT = NY; pY = . (A + 2);

32R: e = 16; p = 16

pY = . 32 ∴ pY = 17 ∴ 3117Y: NY = 14

3016T NT = 14

Resposta: D

Módulo 2 – Níveis e subníveis de energia

� 3d, 4d, 5d, 6dResposta: E

� 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d8

[Ar] 4s2 3d8

Resposta: B

�

N: 4s2 4p6 4d3 → 11 elétronsResposta: C

� 1s2 ............... 5s2 4d1

↓

5 camadas 1 elétron maisenergético

Resposta: B

Módulo 3 – Ligações químicas. Regra doOcteto. A ligação iônica

� a) não metal; transferênciab) metal; 3c) não metal; 1e) AB3

� a) 13X → 3 elétrons na última camada

8Z → 6 elétrons na última camadab) a = 2; b = 3

� 20Ca 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2

1H 1s1

Ca2+ H1– :CaH2: ligação iônica

� K – metal alcalino (grupo 1), tendência a doar um elétron.P – grupo do nitrogênio (grupo 15), tendência a receber trêselétrons.

Resposta: C

� CaS

Módulo 4 – A ligação covalente

� a) H — Cl b) O O

c) N N d) H — N — H|H

e) H — O f) O C O|H

H|

g) H — C — H h) S| ↘H O O

� O cloro estabelece uma ligação covalente normal e até trêsligações covalentes dativas.

↑← Cl —

↓Resposta: D

� 01. Correta

02. Correta

04. Errada

O N — O — H↓O

08. Correta

Resposta: Soma = 11

� a) compartilhamentob) não metalc) não metald) AB3

17–––32

1s2

2s2 2p6

3s2 3p6 3d10

4s2 4p6 4d3 4f

5s2 5p 5d 5f

6s 6p 6d

7s 7p

K1+ P3– = K3P1

3 1

17–––32

N = 27

Z = 24

QUÍMICA264


Cl|

� H — C — Cl|H

Resposta: B

O↑

� S↘

O O

Módulo 5 – Teoria da repulsão dos pares deelétrons da camada de valência(RPECV)

� a) repelem; afastadosb) núcleosc) linearesd) planas trigonaise) tetraédricas

�

Resposta: B

� I) 180° II) 120° III) 109°28’

� a) linear b) angular

Módulo 6 – Polaridade da ligação covalente

� a) apolar; polarb) igualmente; desigualmentec) cloro, negativa, positivad) dipoloe) q . df) eletronegativog) 1) apolar 2) polar

� I) apolar (todo hidrocarboneto é apo lar)II) apolar (ligantes iguais ligados no B)III) polar (ligantes diferentes ligados no N)IV) polar (ligantes diferentes ligados no C)V) apolar (ligantes iguais ligados no C)

� a) covalente: ametal – semimetalH|

b) H — Si — H µtotal = 0 apolar|

HH|

� H — C — Cl polar|Cl

I) apolarII) polarIII) linearIV) polaresV) apolarVI) A

Módulo 7 – Forças intermoleculares

� a) diplo – dipolob) ligação de hidrogênioc) dipolo instantâneo – dipolo induzidod) ligação de hidrogênioe) dipolo – dipolof) dipolo instantâneo – dipolo induzido

� dipolo instantâneo – dipolo induzido

� 1) H — Cl: ligação covalente polar (in tra mo le cular) – 72) BaBr2: ligação iônica – 53) NH3: pontes de hidrogênio (intermo lecular) – 84) CCl4: força de van der Waals (inter mo lecular) – 6Resposta: A

� As bases nitrogenadas estão associadas por ligações oupontes de hidrogênio.

P.HO H — N

P.HN — H N

Resposta: E

� I) ponte de hidrogênioII) forças de van der WaalsIII) ligação covalenteIV) ligação iônica

� Resposta: A

Módulo 8 – Estrutura das substâncias e propriedades físicas

� I) Correta.

II) Correta. Quanto maior a massa mo le cular, maior a forçade van der Waals.

III) Correta. Quanto maior a força inter molecular, maiselevado será o ponto de ebulição.

Resposta: E

� CH4 – apolar – força entre dipolo instantâneo – dipoloinduzido (força fraca)H2S – polar – força entre dipolo – dipolo (mais forte que aforça entre dipolo instantâneo dipolo induzido).H2O – polar – ligação de hidrogênio (mais forte que a forçadipolo – dipolo).

� Resposta: A

H — S

—

H

N

—

H— —

H HC = O

—

—

H

H

angular pirâmidetrigonal

planatrigonal

QUÍMICA 265


� II, maior tamanho

•• •• ••� •• F •• F •• → 2 •• F •

•• •• •• É necessário romper ligação covalente.Resposta: C

� 01) Verdadeira. A partir do 3.o período as moléculas não seunem por ponte de hidrogênio.

02) Verdadeira. Ambos estabelecem li ga ção de hidrogênio.04) Verdadeira.08) Verdadeira.16) Verdadeira.Resposta: Soma: 31

FRENTE 2

Módulo 1 – Dispersões. Coloides

� homogênea; coloide; emulsão; suspensão

� Nas soluções as partículas dispersas não são retidas porultrafiltros.Resposta: D

� a) solução b) emulsão c) coloided) suspensão e) coloide

� Resposta: A

� Resposta: D

� Resposta: C

� Dispersão da luz

Resposta: C

Resposta: D

� Resposta: E

Módulo 2 – Soluções. Coeficiente de solubilidade

� a) insaturadab) saturadac) supersaturadad) saturada

� Resposta: B

� solução NaCl

1380g ––––––– 380g

200g ––––––– x x = 55,1g

� 30°C solução sacarose320g –––––– 220g160g –––––– xx = 110g

110g de sacarose e 50g de H2O0°C 100g de H2O ––––– 180g

50g de H2O ––––– xx = 90g

Cristalizam: 110g – 90g = 20g

Resposta: A

� Ao adicionar 100kg de lactose em 100 li tros de água a 80°C,95kg irão dis sol ver-se e 5kg serão sedimentados. O siste maé filtrado e resfriado a 10°C.Como a 10°C se dissolvem 15kg em 100L de água, a massamáxima de lactose que se cristaliza é:m = (95 – 15)kg = 80kgResposta: C

Módulo 3 – Curvas de solubilidade. Dissolução de gases em líquido

� a) menor b) maior

� Por intermédio do gráfico fornecido, a solubilidade do salem 100g de água a 40°C é 60g, isto é, podemos dissolverno máximo 60g de sal em 100g de água a 40°C.60g –––––––– 100g30g –––––––– x x = 50gResposta: A

� A 100°C a solubilidade é 240g/100g de H2O. A 25°C, asolubi dade é 40g por 100g de H2O.Resposta: C

� 60°C: solução X200g –––––––– 100g100g –––––––– aa = 50g

50g de X e 50g de H2O20°C: 100g de H2O –––– 40g

50g de H2O ––––– bb = 20g

precipitam 50g – 20g = 30g

� Cálculo da massa de nitrato de potássio em 1000g de H2Ona solução saturada:

500g de H2O –––––––– 200g de KNO3

1000g de H2O –––––––– x

x = 400g de KNO3

QUÍMICA266


Pelo gráfico, traçando as linhas de cha mada, observamosque a temperatura do sistema deve ser da ordem de 27°C.

Resposta: D

Módulo 4 – Mol, massa molar e quantidade de matéria

� a) Massa molar = 44g/mol

b) = 2,5 mol

� a) 6,0 . 1023

b) Massa molar = 18g/molc) 18g ––––––––– 6,0 . 1023 moléculas

6g ––––––––– xd) x = 2,0 . 1023 moléculas

� Resposta: B

� R$ 40,00 –––––– 1gR$ 15 760,00 –––––– xx = 394g

197g ––––––– 1 mol394g ––––––– yy = 2,0 molResposta: A

� Pb: 1 mol –––––– 206g9 mol –––––– xx = 1854g

Fe: 1 mol ––––– 56g2 mol ––––– yy = 112g

massa total = 1966g

197g –––– 1 mol1966g –––– zz = 10 molResposta: B

Módulo 5 – Concentração das soluções: título,porcentagem em massa, g/L, mol/L

� 20g

� a) Massa molar do HNO3 = 63g/mol

b) 0,150L

c) M = =

m = Massa molar . V . Mm = 63 . 0,15 . 0,20 = 1,89 → 1,89g

� a) 1 mol ––––– 40g0,5 mol ––––– xx = 20g

b) 191g

c) τ = ∴ τ = 0,105

d) p = 100 . τ ∴ p = 100 . 0,105∴ p = 10,5%

e) M = ∴ 2,78 mol/L

f) C = ∴ 111,1g/L

� Massa molar do CH4O = 32g/mol

6,0 . 1023 moléculas ––––– 32g

3,0 . 1023 moléculas ––––– x

x = 16g

C = ∴ C = ∴ C = 32g/L

Resposta: A

� 111g –––––– 1 mol11,1g –––––– xx = 0,1 mol

M = ∴ 0,2 mol/L

CaCl2 → Ca2+ + 2Cl–

0,2 mol/L 0,2 mol/L 0,4 mol/L

� 1 mol de NaOCl –––––––– 74,5g0,34 mol de NaOCl ––––– xx = 25,33g de NaOCl

Como a densidade da solução é igual a 1,0g/mL, 1 litro dasolução corresponde a 1000g.

n––––V(L)

m–––––––––––––––massa molar . V

20g––––––191g

0,50 mol––––––––––180 . 10–3L

20g––––––––––180 . 10–3L

m–––V

16g––––0,5L

0,1 mol–––––––

0,5L

110g–––––––44g/mol

QUÍMICA 267


1000g de água sanitária –––––––– 100%25,33g de NaOCl –––––––– y

� Resposta: A

Módulo 6 – Concentração das soluções. ppm. Exercícios

1) n = ∴ n =

∴ n = 0,1 mol

M = ∴ M =

� NaCl: M = , M =

M = ∴ M = 0,26 mol/L

C12H22O11: M = ,

M = ∴ M = 0,35 mol/L

Resposta: E

� 2 . 10–4ppm

� Resposta: C

� 106g ⎯→ 25g ⎯→ 0,25 mol

106g ⎯→ 106mL ⎯→ 0,25 mol

106mL ––––––– 0,25 mol

1000mL –––––– x

x = 0,00025 mol

0,00025 mol/L

Resposta: A

Módulo 7 – Diluição e misturas de soluções

� 10g/L

� 24mol/L

� M1V1 = M2V2

0,1 . 200 = 0,01 . V2

V2 = 2000mL

VH2O = 2000mL – 200mL = 1800mL

� M1V1 = M2V2

15 mol/L . V1 = 3mol/L . 500mL

V1 = 100mL

Resposta: B

� M1V1 + M2V2 = M3V3

2 . 0,75 + 3 . 0,5 = M3 . 1,25

M3 = 2,4 ∴ 2,4 mol/L

� M1V1 + M2V2 = M4V41 . 500 + 2 . 1500 = M4 2500M4 = 1,4 ∴ 1,4 mol/L

� M1V1 + M2V2 = M3V3

0,30V + 0,40V = M3 2V

M3 = 0,35 ∴ 0,35 mol/L

M3V3 = M1V1 + M2V2

1,2 mol/L (600mL + V2) = 0,25 mol/L . 600mL + 1,5 mol/L . V2

720 mL + 1,2 V2 = 150 mL + 1,5 V2

570 mL = 0,3 V2

V2 = 1900mL ∴ V2 = 1,9L

Resposta: E

Módulo 8 – Energia nas transformaçõesquímicas. Reações exotérmicas eendotérmicas. Entalpia

� a) exotérmica; b) endotérmica; c) endotérmica; d) exotérmica;e) endotérmica; f) endotérmico;g) exotérmico; h) endotérmico;i) exotérmico; j) exotérmica.

� b) mecânica c) elétrica d) luminosa

� I) Errada.

O N2(g) tem maior conteúdo energético que N2(s)II) Correta.

III) Errada.

O N2(l) apresenta maior con teúdo energético que N2(s).Resposta: B

� Como HP < HR, a variação de entalpia é negativaΔH = HP – HR < 0A reação é exotérmica e libera energia.Resposta: D

nsoluto––––––––Vsolução

0,1 mol––––––––

0,8L

M = 0,125 mol/L

n–––V

m–––MV

15g–––––––––––––58,5g/mol . 1L

m––––MV

120g–––––––––––––342g/mol . 1L

m–––––

M

13,8g––––––––138g/mol

y = 2,533% de NaOCl

QUÍMICA268


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