APOSTILA DE QUÍMICA - IMPACTO

Fic

ha 1

Fi

cha

2 F

icha

3 F

icha

4

Fich

a 5

Frente 4Frente 3Frente 2Frente 1

Radioatividade - 1

2

TabelaPeriódica

12

Introdução a Química

22

Introdução à Orgânica - 1

32Radioatividade - 2

4

Propriedades Periódicas

14

Separação de Misturas

24

Introdução àOrgânica - 2

34

Reações Químicas

6

Ácidos - 1

16

Atomística - 1

26

Hidrocarbonetos - 1

36Reações Químicas Balanceamento

8Ácidos - 2

18Atomística - 2

28Hidrocarbonetos - 2

38

Número de Oxidação-Nox

10

Bases - Classificação e Nomenclatura

20

Ligação Iônica

30

Hidrocarbonetos - 2

38

2 www.portalimpacto.com.brn QUÍMICA

RADIOATIVIDADE-1 A radioatividade é um fenômeno natural ou artificial, pelo qual algumas substâncias ou elementos químicos, cha-mados radioativos, são capazes de emitir radiações.

CARACTERÍSTICAS DAS EMISSÕES:

1. Alfa (α): São fluxos de partículas carregadas positivamente, compostas por 2 nêutrons e 2 prótons (núcleo de hélio). Tem baixa velocidade comparada a velocidade da luz(20 000 Km/s).

2. Beta (β): Estas partículas têm a mesma natureza dos elétrons, e são resultantes da desintegração de nêutrons do núcleo. Tem alta velocidade, aproximadamente 270 000Km/s

3. Gama (γ) : É o tipo mais penetrante de radiação, não apresenta carga elétrica e não é afetada pelos campos elétricos e magnéticos. Para identificar cada uma das emissões radioativas, Rutherford usou uma tela fluorescente de acordo com o esquema:

- A emissão que desviou para a placa negativa é positiva (partícula alfa).- A emissão que foi atraída pela placa positiva apresenta carga negativa (partícula beta).- A emissão que não sofreu alteração na sua trajetória não tem cargas (onda eletromagnética).

2. LEIS DA RADIOATIVIDADE

1. CONCEITO

Frente Ficha

01 01

++ ++ + +++ + ++ ++ +

α

γ

β+ ++ ++ ++ ++ ++

Placa eletrizada negativamente

Placa eletrizada positivamenteMaterial Manchasradioativo luminosas

TelaFluorescente

2

0

00

-1

4

Chumbo

Chumbo

4 cm

β

α

γ

1ª Lei da Radioatividade – Frederick Soddy

Quando um núcleo emite partícula alfa, seu número atômico diminui de duas unidades e seu nú-mero de massa diminui de 4 unidades.

Ex.: 92 U235 → 2α

4 + 90Th231

OBS: Quando um núcleo “excitado” emite uma radiação gama não ocorre variação no seu número de massa e número atômico, porém ocorre uma perda de uma quantidade de energia “hv”.

OBS: Poder de penetração das radiações.

material radioativo

+ ++

+ ++

+

++

+ + ++ +

NêutronPrótonLegenda

Nuclídeo inicialRepresentação esquemática

Nuclídeo Final Representação esquemática

Partícula α(2 prótons e 2 neutros)


FISSÃO NUCLEAR

2º Lei da Radioatividade- Soddy Fajans- Russel

Quando um núcleo emite partícula β, seu número atômico aumenta de uma unidade e seu número de massa não se altera.

Ex.: 83 Bi 210 → -1β° + 84Po210

A fissão nuclear é o processo que ocorre com a quebra de núcleos maiores em núcleos menores pelo bombarde-amento de nêutrons (reação em cadeia). Essas reações liberam grande quantidade de energia. A reação em cadeia de fissão nuclear possui três etapas gerais.

Iniciação: a reação de um único átomo é necessária para iniciara reação. A fissão de U235 é iniciada pela absorção de um nêutron.Propagação: esta parte do processo repete se indefinidamente, e cada etapa produz mais produtos. A fissão do U236 libera nêutrons que iniciam a fissão de outros átomos de urânio.Terminação: no final, a reação em cadeia termina. Isto é isto pode ocorrer se o reagente (U235) for totalmente utilizado, ou se os nêutrons responsáveis pela a continuação da reação escaparem da amostra sem ser capturados pelo U235

núcleo de uranio 235

núcleo de uranio 236 (instável)

neutronprodutos da fissão

Neutrons rápidosde dois a três

radiação

FUSÃO NUCLEAR

A fusão nuclear é a união de núcleos menores formando núcleos maiores. A reação de fusão nuclear requer uma quantidade muito grande de energia para ocorrer, e quando ocorre há liberação de uma quantidade enorme de energia. Para termos uma idéia é a mesma reação que ocorre no sol.

21H + 3

1H + Energia → 42He + 01n + Energia

↓ ↓ ↓

↑ ↑ ↑

Deutério(hidrogênio de massa 2)

nêutron

Hélio

Tritio(hidrogênio de

massa 3)

Energia absorvida (neces-sária) para ocorrer a fusão

nuclear

(A temperatura tem que ser da ordem de 10 milhões de

graus celsius)

Energia liberada depois de ocorrida a fusão nuclear esta energia chega para nós na forma de luz e calor

Uso de Neutrôns Muitos isótopos sintéticos usados em quantidades na medicina e na pesquisa científica são pre-

parados usando nêutrons como projéteis. Como os nêutrons são neutros, eles não repelidos pelo núcleo. Conse-quentemente, eles não precisam ser acelerados, como as partículas carregadas, para provocar reações nucleares. (Na

realidade eles não são acelerados). Os nêutrons necessários são produzidos pelas reações que ocorrem nos reatores nucleares. O cobalto-60, por exemplo, usado no tratamento do câncer, é produzido pela captura de nêutron. O ferro-58 é colocado em um reator nuclear, onde ele é bombardeado por nêutrons. Ocorre a seguinte sequência de reações.

26Fe58 + 0n1 → 26Fe59

26Fe59 → 27Co59 + -1e0

27Co59 + 0n1 → 27Co60

Texto retirado pelo Professor de Quimica Diogo Moreira da seguinte referência bibliográfica. BROWN, Theodore L. Et. Al. Química – a ciência central. 9. ed. São Paulo: Pearson-Prentice Hall, 2009. Tradução: Robson Mendes Matos.

nêutron próton elétron

(radiação beta)

+ +

+

neutrino

Partícula β (Elétron)

Aumento de Próton

Diminuição 1neutro

+

+

+

+

+-

+ ++

+

+

+

+

+ Anti-neutrino

92U235 + 0n

1 → 56Ba141 + 36Kr92 + 30n1

++


A meia-vida é a quantidade de tempo característica de um decaimento exponencial. Se a quantidade que decai possui um valor no início do processo, na meia-vida a quantidade terá metade deste valor. Nos processos radioativos meia-vida ou período de semidesintegração de um radioisótopo é o tempo neces-sário para desintegrar a metade da massa deste isótopo, que pode ocorrer em segundos ou em bilhões de anos, depen-dendo do grau de instabilidade do radioisótopo. Ou seja, se tivermos 100kg de um material, cuja meia-vida é de 100 anos; depois desses 100 anos, teremos 50kg deste material. Mais 100 anos e teremos 25kg e assim sucessivamente. No caso do carbono-14 a meia-vida é de 5.730 anos, ou seja, este é o tempo necessário para uma determinada massa deste isótopo instável decair para a metade da sua massa , transformando-se em nitrogênio-14 pela emissão de uma partícula beta. Esta medida da meia-vida é utilizada para a datação de fósseis.

A cada período de meia vida a quantidade de isótopo radioativo divide por dois (cai pela metade).

Após o primeiro período de meia-vida, somente a metade dos átomos radioativos originais permanecem ra-dioativos. No segundo período, somente 1/4 , e assim por diante. Alguns elementos possuem meia-vida de frações de segundos. Outros, de bilhões de anos. A quantidade de carbono -14 num ser vivo é de 10ppb (10 partes por bilhão). Esta quantidade permanece constante até o dia da sua morte. A partir daí esta quanti-dade vai dimunuindo por conta de desintegração. Quando examinamos um fóssil, uma múmia, ossos etc..., determina--se a quantidade de carbono -14 presente.

Sabendo que seu período de meia vida é de 5600 anos, determinamos a idade do material.

1. TEMPO MEIA VIDA OU PERÍODO DE SEMI-DESINTEGRAÇÃO

RADIOATIVIDADE-2Frente Ficha

01 02

8 átomos

Período de meia vida

4 átomos 2 átomos

4 átomos formados 6 átomos formadospela desintegração

Período demeia vida

pela desintegraçãoat

ivid

ade

da a

mos

tra 100%

50%

25%

12,5%6,25% 3,125%

8 16 24 32 40 dias

Quantidade de Carbono - 1410 ppb

5 ppb

2,5 ppb

5600 11200 Tempo (anos)

Modelo matemático para o Decaimento Radioativo.

Q0 = Quantidade Inicial.Qf = Quantidade Final.T= Tempo de desintegração (Ex: Idade de um fóssil).P= Periodo de Meia-Vida

Qf = Q0

2x T = x .p


Aplicações no Caderno de Exercícios

Texto retirado pelo Professor de Química Diogo Moreira da seguinte referência bibliográfica. BROWN, Theodore L. Et. Al. Química – a ciência central. 9. ed. São Paulo: Pearson-Prentice Hall, 2009. Tradução: Robson Mendes Matos.

Datação

Como a meia-vida de qualquer nuclídeo é constante, a meia vida pode servir como um relógio nuclear para determinar as idades de diferentes objetos. O carbono-14, por exemplo, tem sido usado para determinar a idade de materiais orgâ-nicos. O procedimento é baseado na formação de carbono-14 por captura de nêutrons na atmosfera superior:

7N14 + 0n

1 → 6C14 + 1p

1

Essa reação fornece uma fonte de carbono-14 pequena, mas o razoavelmente constante. O carbono-14 é radioati-vo, sofrendo decaimento beta com meia-vida de 5715 anos:

6C14 → 7N

14 + -1β0

Ao usar datação de radiocarbono, geralmente supomos que a razão entre o carbono-14 e o carbono-12 na atmosfera tem sido constante por pelo menos 50 mil anos. O carbono-14 é incorporado ao dióxido de carbono, e que por sua vez incorporado, pela fotossíntese, dentro das moléculas conten-do carbono mais complexas nos vegetais. Quando os vegetais são ingeridos por animais o carbono-14, incorpora-se a eles. Uma vez que um vegetal ou animal vivo tem ingestão constante de compostos de carbono, ele é capaz de manter uma razão entre carbono14 e o carbono-12, idêntica à da atmos-fera. Entretanto, quando o organismo morre, ele não ingere mais compostos de carbono para repor o carbono-14, perdido pelo decaimento radioativo. A razão de carbono-14 em relação ao carbono-12 consequentemente diminui. Medindo-se essa razão e comparando–a com a da atmosfera, po-demos estimar a idade do objeto. Por exemplo, se a razão diminui a metade da atmosfera podemos concluir que o objeto tem meia-vida, ou seja, 5715 anos. Esse método não pode ser usado para datar objetos com mais de 50 mil anos. Depois desse período de tempo a radioatividade é muito baixa para se r medida precisamente. A técnica de datação de radiocarbono tem sido conferida comparan-do as idades das árvores determinadas pela contagem de seus anéis e por análise de radiocarbono. À medida que uma árvore cresce, ela adiciona um anel de ano. Com o envelhecimento, o carbono-14 decai, enquanto a con-centração de carbono-12 permanece constante. Os dois métodos de datação coincidem com diferenças de aproximadamente 10% de erro. A maioria da madeira usada nestes testes era de pinheiros da Califórnia, atingem idades até 2 mil anos. Usando árvores que morreram em um tempo conhecido de centenas de anos atrás, é possível fazer comparações até aproximadamente 5000 a.C.

Figura 01. O Manto de Turim um tecido de linho de mais de 4 m de comprimento, os-tenta uma imagem apaga de um homem, visto aqui em um negativo da fotografia da imagem. Alega-se que o manto foi à mor-talha de Jesus Cristo. Vários testes têm sido realizados nos fragmentos de tecido para determinar origem e idade. Os cien-tistas, usando datação de radiocarbono, concluíram que o linho foi feito entre 1260 e 1390 d.C


1. CONCEITO

Frente Ficha

01 03

Reações

QUÍMICAS É toda transformação de uma ou mais substâncias em outras substâncias. Para representarmos uma reação química usamos a EQUAÇÃO QUÍMICA, onde no primeiro membro da equação, aparecem as fórmulas das substâncias que reagem (REAGENTES) e no segundo membro, as fórmulas das substâncias formadas (PRODUTOS)

1º membro 2º membro Reagentes Produtos • Exemplos:

1. Queima do carvão (C):

C + O2 → CO2

2. Neutralização do suco gástrico (HCl) pelo leite de magnésia, Mg(OH)2:

2HCl + Mg(OH)2 → MgCl2 + 2 H2O

3. Oxidação do Ferro (Fe):

4Fe + 3 O2 + 5 H2O → 2 Fe2O3 . 5 H2O

2. TIPOS DE REAÇÕES

a) Reação de Síntese ou Adição:

Reação de duas ou mais substâncias para formar um único produto ( uma substância).

Exemplos:

S + O2 → SO2 H2 + Br2 → 2 HBr 2NO + O2 → 2 NO2 NH3 + H2O → NH4OH

b) Reação de Análise ou Decomposição: Reação de decomposição de uma substância em dois ou mais produtos.Exemplos: CaCO3 CaO + CO2 (pirólise) (Ação do calor)

2 AgBr 2 Ag + Br2 (fotólise) (Ação da luz)

2 NaCl(fundido) 2 Na + Cl2 (eletrólise)

c) Reação de Deslocamento ou Simples Troca:

Reação onde uma substância simples reage com uma substância composta produzido uma novas substância sim-ples e composta.

∆

luz

eletricidade

Exemplos: Cl2 + 2 NaI → 2 NaCl + I2 Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2


d) Reação de Dupla Troca ou Permutação:

Reação que ocorre entre duas substâncias compostas produzindo duas novas substâncias compostas.Exemplos:

HCl + NaOH → NaCl + H2O CaCO3 + H2SO4 → CaSO4 + CO2 + H2O 3. REATIVIDADE

O critério para se saber se uma determinada reação de simples troca irá ocorrer é dado em função da reatividade. Observe a lista.

- Para o deslocamento do metal (Eletropositividade):

Li Cs Rb K Ba Sr Ca Na Mg Al Mn Be Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb H Sb Bi As Cu Hg Ag Pd Pt Au

- Para o deslocamento do ametal (Eletronegatividade):

F O Cl Br I S C P H Nessas duas listas, os elementos que estão mais à esquerda (mais reativos) deslocam os elementos mais à direita (menos reativos)


Quando o magnésio metálico se queima, os áto-mos de Mg reagem com moléculas de O2, do ar para formar óxidos de magnésio, um sólido: 2Mg(s) + O2(g) → 2MgO (s). As fotos mostram o que se vê no laboratório. O cordão de metal de magnésio (à es-querda) é envolto em oxigênio, do ar enquanto ele se queima, uma chama intensa é produzida. Ao final da reação sobra uma fita de um sólido bem frágil de um sólido branco, MgO. Os modelos mostram a visão em nível atômico dos reagentes e produtos. Esta re-ação é usada para produzir a chama brilhante em sinais luminosos.

Reações Químicas Aplicadas

A decomposição do azida de sódio NaN3, é usa-da para inflar o airbags de automóveis. Quando ela é inflada de maneira adequada, O NaN3 se decom-põem, rapidamente formando gás nitrogênio N2(g), que expande o airbag.

A decomposição do azida de sódio NaN3 libera N2 (g) rapidamente está representada abaixo:

2 NaN3(s) → 2 Na(s) +N2(g)

Como o gás N2 é gerado por uma reação química nesta situação estamos diante de cál-culos de volumes de gases consumidos ou produzidos nas reações, ou seja, podemos prever quanto de azida deverá ser utilizado para obter uma certa quantidade de gás nitrogênio ou ainda, saber quanto do mesmo gás poderá ser obtido a partir de uma massa conhecida do NaN3 (azida de sódio). A relação quantitativa entre substâncias em uma reação química, é denominada de estequiometria ou calculo estequiométrico, que é uma das ferramentas fundamentais para o estudo da química . Porém, desde já surge o seguinte questionamento. Se um air bag tem um volume de 36 L e contém gás nitrogênio a uma pressão de 1,15 atm a temperatura de 26,0 °C, quantos gramas de NaN3 devem ser decompostos?

Texto complementar, escrito pelo Professor Química de Diogo Moreira. Referência bibliográfica BROWN, Theodore L. Et. Al. Química – a ciência central. 9. ed. São Paulo: Pearson-Prentice Hall, 2009. Tradução: Robson Mendes Matos


O balanceamento de uma equação baseia-se na igualdade do número total de átomos dos reagentes com o núme-ro total de átomos dos produtos, através dos coeficientes. A forma mais simples de fazer um balanceamento é pelo método das tentativas, como o próprio nome já diz, devemos tentar, até acertar os coeficientes estequiométricos. Abaixo, temos uma seqüência de balanceamento:

1º - Acertar os átomos dos metais;

2º - Acertar os átomos dos ametais;

3º - Acertar os átomos de hidrogênio;

4º - Acertar os átomos de oxigênio;

Exemplos: Balancear as equações químicas:

1. Ni(OH)3 + H2S → Ni2S3 + H2O

1º Acertar o Níquel;

2 Ni(OH)3 + H2S → Ni2S3 + H2O

2º Acertar o enxofre

2 Ni(OH)3 + 3 H2S → Ni2S3 + H2O

3º Acertar o hidrogênio 2 Ni(OH)3 + 3H2S → Ni2S3 + 6 H2O

4º Observe que o oxigênio ficou automaticamente ajustado.

2 Ni(OH)3 + 3H2S → Ni2S3 + 6H2O

Os valores encontrados (2, 3, 1 e 6) são denominados de coeficientes estequiométricos.

Vamos ajustar as reações abaixo: 1. C + O2 → CO2

2. P + O2 → P2O5

3. Fe + O2 → Fe2O3

4. SO2 + O2 → SO3

5. N2O5 + H2O → HNO3

6. HF + SiO2 → H2SiF6 + H2O

7. Hg2O → Hg + O2

8. K2O2 + H2O → KOH + H2O2

1. BALANCEAMENTO DAS REAÇÕES QUÍMICAS

Frente Ficha

01 04

Reações Químicas

BALANCEAMENTO

9. NH4NO3 → N2 + O2 + H2O

10. CaCO3 + H2SO4 → CaSO4 + CO2 + H2O

11. Al + HCl → AlCl3 + H2

12. SO2 + MgO + O2 → MgSO4

13. N2H4 + O2 → N2 + H2O

14. Cr2O3 + Al → Al2O3 + Cr

15. CaCO3 + HCl → CaCl2 + H2O + CO2



Antoine Laurent De Lavoisier nasceu em paris, em 1743, Filho de família rica, estudou Matemática, Astronomia, Química, Física, Botânica e Geologia. Aos 25 anos de idade ingressou na Academia de Ciências da França, que já premiado por seu trabalho Relatório sobre o melhor sistema de iluminação de Paris. Lavoisier foi um dos maiores cientistas do século XVIII e, por seus trabalhos experimentais, é um dos fundadores da Química moderna. Usando recipientes fechados, realizou grande número de reações químicas (uma foi, por exemplo, a oxidação do mercúrio: 2 Hg + O2 → 2 HgO) e constatou, sempre, a massa total antes da reação é igual à massa total após a reação; essa é a famosa Lei da Conservação da Massa, também conhecida como Lei de Lavoisier. Seus estudos contribuiram ao esclarecimento da ação do oxigênio nos fenômenos de combustão, incluindo respiração humana. Veja o que Lavoisier escreveu a respeito: “Podemos estabelecer, como um axioma incontestável, que em todas as operações da arte e da natureza nada é criado; existe uma quantidade igual de matéria antes e depois dos ex-perimentos, a qualidade e quantidade dos átomos permanecem precisamente as mesmas e nada acontece além de mudanças e modificações nas combinações dos átomos”

Para validar a Lei de Lavoisier devemos balancear a equação química, em busca de tornar que o número de átomos de cada elemento nos reagente seja igual ao número de átomos de cada elemento nos produtos.

H2 + O2 → H2O (reação não balanceada)

2 mol H2 --- 1 mol O2 ----- 2 mol H2O1. 2g H2 --- 1.32 g O2 ----- 1. 18g H2O2 g H2 + 32 g O2 ----- 18 g H2O 34 g > 18 g (Reagentes) (Produtos)

LEI DE CONSERVAÇÃO DA MASSA

Após o

Balanceamento

2H2 + O2 → 2H2O (reação balanceada)

2 mol H2 --- 1 mol O2 ----- 2 mol H2O2. 2g H2 --- 1.32 g O2 ----- 2. 18g H2O4 g H2 + 32 g O2 ----- 36 g H2O 36 g = 36 g (Reagentes) (Produtos)

LEI DE CONSERVAÇÃO DA MASSA

Nada se perde , nada se cria, tudo se transforma!

Texto complementar, escrito pelo Professor de Quími-ca, Diogo Moreira. Referência bibliográfica: FELTRE, Ricardo. Química, vols. 1, 2 e 3, Moderna, São Pau-lo, 2000 BROWN, Theodore L. Et. Al. Química – a ciência central. 9. ed. São Paulo: Pearson-Prentice Hall, 2009. Tradução: Robson Mendes Matos


Para saber qual é o NOX de um elemento dentro de uma molécula, devemos seguir algumas regras:

1ª Regra: Nas substâncias simples, o NOX do elemento é igual a ZERO.

NOX do H no H2 = 0 NOX do S no S8 = 0 NOX do Na no sódio metálico = 0 NOX do O no O3 = 0

2ª Regra: Nos íons simples, o NOX do elemento é igual a carga do íon.

NOX do Fe no Fe2+ = +2 NOX do S no S2- = - 2 NOX do Al no Al3+ = +3 NOX do Cl no Cl- = - 1

4ª Regra: Nos compostos, a soma algébrica das cargas totais é sempre igual a ZERO. Veja a tabela asegui

1. REGRAS PARA DETERMINAÇÃO DO NOX

Frente Ficha

01 05

Número de

OXIDAÇÃO-NOX

ELEMENTO

(1A) Li Na K Rb Cs Fr Ag

N e P

(2A) Be Mg Ca Sr Ba Ra Zn Cd

Al

Oxigênio O

(7A) Halogênios

NOX

+ 1

- 3

+ 2

+ 3

- 2

- 1

- 1

- 2

- 1

- 1

+ 1

F

Compostos

Compostos sem oxigênio

Compostos

na maioria

Peróxidos: H2O2K2O2

CaO2 MgO2 BeO2

Compostos

Compostos

Sem oxigênio

Sem oxigênio

Na maioria

Hidretos metálicos:NaH CaH2 AIH3 SnH4

OBSERVAÇÕES

Cl Br l

(6A)Calcogênios (S,Se,Te e Po)

Hidrogênio

5ª Regra: Nos íons compostos, os formados por dois ou mais elementos, a soma algébrica das cargas totais é igual a carga do íon.



A Proteção de uma Superfície Metálica

O ferro em presença de água isenta de ar, (ausência de oxigênio) ou na presença de ar seco (ausência de umidade) praticamente não enferruja (ausência de corrosão). Essas duas situações são bastante raras, já que o que ocorre normalmente é o ferro exposto à água contendo oxigênio dissolvido, residindo aí o problema.

Interpretação a corrosão do ferro ou aço na presença de água contendo oxigênio ou de ar úmido.

Primeiro passo: Oxidação do ferro:

Fe (s)→ Fe2+ + 2e-

Segundo passo: Redução de O2 da solução:

½ O2(g) + H2O(ℓ) + 2e- → 2 OH-(aq)

(Ferrugem)

A ferrugem é um processo de corrosão conhecido que implica um impacto econômico significativo. Estima-se que até 20% do ferro produzido anualmente nos Estados Unidos é usado para repor objetos de ferro descarta-dos por causa de danos de ferrugem. A ferrugem requer tanto oxigênio quan-to água, Outros fatores --- como pH da solução, a presença de sais,ou contato com metais mais difíceis de oxidar que o ferro e o desgaste no ferro, por exemplo ---- podem acelerar a ferrugem. A corrosão do ferro é eletroquímica por natureza. Não apenas o pro-cesso de corrosão envolve a oxidação e a redução, mais o metal por si só con-duz eletricidade. Portanto os elétrons podem mover-se por ele de uma região onde ocorre oxidação para outra que há redução, como em células voltaicas.

Terceiro passo: Soma das semi-reações:

Fe(s) + ½ O2(g) + H2O(ℓ) → Fe(OH)2(s) (Insolúvel)

Quarto passo: Oxidação de Fe(OH)2:

2Fe(OH)2(s) + ½ O2(g) + H2O(ℓ) → 2Fe(OH)3(s)

NOTA: Neste texto existem conhecimentos puros e aplicados em re-lação as reações de oxi-redução tema este que discutiremos na ficha 06 - frente 01 do seu caderno de conteúdos. Após você ter domínio completo do tema a ser discutido em sala aula ou adquirido através de leitura, isso permitirá que você possa compreender mais satisfatoria-mente alguns termos como oxidação e redução, agentes oxidantes e redutores, semi-reações e etc. Ou seja, ocorrerá melhor entendimento do texto complementar exposto acima.

Texto complementar, escrito pelo Professor Diogo Moreira. Referência bibliográfica:PERUZZO, T. Miragaia e CANTO, E. Leite. Química na Abordagem do Cotidiano, vols. 1, 2 e 3, Moderna, 2001.


1. CLASSIFICAÇÃO PERIÓDICA DOS ELEMENTOS

Frente Ficha

02 01

Tabela

PERIÓDICA Tabela periódica dos elementos químicos é a dispo-sição sistemática dos elemen-tos, na forma de uma tabela, em função de suas propriedades. Permite, por exemplo, prever o comportamento de átomos e das moléculas deles formadas, ou en-tender porque certos átomos são extremamente reativos enquanto outros são praticamente inertes etc.

2. LEI PERIÓDICA

Em 1913, o físico inglês Henry G. J. Moseley, constatou um erro em que a Química se encontra-va na época por desconhecimento, até então os elementos eram orde-nados pela massa atômica. A tabela moderna é ordenada hoje em or-dem crescente de número atômi-co, de acordo com os trabalhos de Moseley.

3- A TABELA PERIÓDICA ATUAL

Os elementos estão em ordem crescente de seus números atômicos na tabela, onde esta é constituída de sete linhas horizontais denominadas de PERÍODOS e de dezoito colunas verticais chamadas de FAMÍLIAS OU GRUPOS.

3.1-OS PERÍODOS: Cada fila horizontal da tabela periódica consti-tui o que chamamos período ou série de elementos. Os elementos de um mesmo período têm o mesmo número de camadas eletrônicas. Existem sete períodos, cada um correspondendo a uma das camadas eletrônicas.

3.2- AS FAMÍLIAS OU GRUPOS:

Os elementos do mesmo grupo têm o mes-mo número de elétrons na camada de valência (camada mais externa). Assim, os elementos do mesmo grupo possuem comportamento químico semelhante. Exis-tem 18 grupos sendo que o elemento químico hidrogênio é o único que não se enquadra em nenhuma família e está localizado em sua posição apenas por ter número atômico igual a 1, isto é, como tem apenas um elétron na última camada, foi colocado no Grupo 1, mesmo sem ser um metal. Atualmente a IUPAC recomenda a numeração de 1 a 18 para grupos. Algumas famílias apresentam denominações características:

1A [grupo 1] → Família dos Metais Alcalinos 2A [grupo 2] → Família dos Metais Alcalinos Terrosos 3A [grupo 13] → Família do Boro 4A [grupo 14] → Família do Carbono

PERÍODO NÚMERO DE ELEMENTOS

1º(camada K) Muito curto – 2 H e He

2º(camada L) Curto – 8 do Li ao Ne

3º(camada M) Curto – 8 do Na ao Ar

4º(camada N) Longo – 18 do K ao Kr

5º(camada O) Longo – 18 do Rb ao Xe

6º(camada P) Muito longo – 32; Cs... (lantanídeos)...Rn

7º(camada Q) incompleto; Fr...(actinídeos)...

5A [grupo 15] → Família do Nitrogênio 6A [grupo 16] → Família dos Calcogênios 7A [grupo 17] → Família dos Halogênios 0 [grupo 18] → Família dos Gases Nobres


4.1. Metais: São bons condutores de calor e eletricidade, apresentam ductilidade e maleabilidade, Possuem brilho característi-co e têm grande tendência a perderem elétrons, transformando-se em cátions.

4.2. Ametais: São os elementos químicos que geralmente apresentam propriedades contrárias às dos metais e têm grande ten-dência a ganharem elétrons, transformando-se em anions.

4.3. Gases Nobres:

São elementos gasosos cuja característica principal é serem espontanea-mente inertes, ou seja, quimicamente estáveis. Estão localizados na última coluna à direita da tabela periódica.

1. A Distribuição Eletrônica do Átomo e a sua posição na Tabela Periódica:1.2- Períodos:

O período onde está um elemento corresponde ao número de camadas eletrônicas que possui.

Exemplo:12Mg → 1s2 2s2 2p6 3s2

K =2 L = 8 M = 2 Elemento do 3º período

1.3- Famílias:• Elementos do grupo A (Representativo): devemos somar os elétrons da sua camada de valência.

4. METAIS, AMETAIS E GASES NOBRES

Metais

Ametais

Gas

es n

obre

s

35Br → 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5

K = 2 L = 8 M = 18 N = 7Elemento do 4º período

56Ba →1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2

K = 2 L = 8 M = 18 N = 18 O = 8 P = 2Elemento do 3º período

Número da família

Número de elétrons da camada de

valência

Configuração da camada de valência

1A 1 ns1

2A 2 ns2

3A 3 ns2 np1

4A 4 ns2 np2

5A 5 ns2 np3

6A 6 ns2 np4

7A 7 ns2 np5

0 8 ns2 np6

Exs.:11Na → 1s2 2s2 2p6 3s1

Elemento do grupo 1A

36Kr → 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6

Elemento do grupo 0

56Ba → 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2


82Pb → 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p2


• Elementos do grupo B (Transição): Quando a distribuição eletrônica terminar em “d”, devemos somar os elétrons do sub-nível mais energético com os elétrons da camada de valência.

Exs.:

26Fe → 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6

transição externa (Família 8B)

→ Quando a distribuição eletrônica de um átomo terminar em “f”, não precisamos somar nada, pois o elemento será sempre da família 3 ou 3B.Exs.:

62Sm → 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f6

transição interna (Família 3 ou 3B)

2. Estado fisico dos elementos químicos n as condições ambientes:

Gasosos: Hidrogênio [H2], Nitrogênio [N2], Oxigênio [O2], Flúor [F2], Cloro [Cl2] e gases nobres [He, Ne, Ar, Kr, Xe e Rn].Líquidos: Mercúrio [Hg] e Bromo [Br2]Sólidos: os demaisVeja as regiões onde termina a distribuição eletrônica dos elementos na tabela periódica a seguir:

sd p

f

s He → 1s2


Frente Ficha

02 02

Propriedades

PERIÓDICAS São aquelas que crescem e decrescem com o aumento do número atômico, para perceber esta periodicidade, dis-cutimos a propriedade na família e no período.

É a metade da distância entre dois núcleos de átomos do mesmo elemen-to. Nas famílias, os raios atômicos aumentam de cima para baixo, pois aumentam os níveis de energia (camadas). Nos períodos, os raios atômicos aumentam da direita para esquerda, pois à medida que Z aumenta, o número de camadas permanece constante, aumentando a atração núcleo-eletrosfera, diminuindo o raio atômico.

É a energia absorvida necessária para retirar um elétron de um átomo (ou íon) no estado gasoso (é a energia para formar cátions). Quanto menor o raio atômico, maior a atração núcleo-eletrosfera e, conseqüentemente, maior o potencial de ionização. Logo, o potencial de ionização varia opostamente ao raio atômico.

1. INTRODUÇÃO.

2. RAIO ATÔMICO (TAMANHO DO ÁTOMO).

3. ENERGIA OU POTENCIAL DE IONIZAÇÃO.

OBS: À medida que se retira um elétron de um átomo, aumenta a quanti-dade de energia necessária para remover o próximo elétron (E1<E2<E3), já que aumenta a força de atração do núcleo-eletrosfera. Observe o átomo X.

X(g) + E1 → X+ + 1e- E1 = 1° Energia de ionizaçãoX+ + E2 → X++ + 1e- E2 = 2° Energia de ionizaçãoX++ + E3 → X+++ + 1e- E3 = 3° Energia de ionização

4. AFINIDADE ELETRÔNICA OU ELETROAFINIDADE.

É a energia liberada quando um elétron ou mais é adicionado a um átomo gasoso no estado fundamental (é a energia para formar ânion).

X(g) + 1e- → X- + E1

Na eletroafinidade os gases são excluídos e sua variação na tabela periódica é da seguinte forma:

5. ELETRONEGATIVIDADE (CARÁTER AMETÁLICO).

É a capacidade que um átomo possui de atrair o par de elétrons compartilhado com outro átomo. A eletronegati-vidade varia da mesma forma que Eletroafinidade. IMPORTANTE: Fila em ordem decrescente de eletronegatividade. F O N Cl Br I S C P H


6. ELETROPOSITIVIDADE (Caráter Metálico) É a capacidade que um átomo possui de doar elétrons, portanto a eletropositividade será tanto maior quanto maior for o raio atômico e menor a eletronegatividade.


A QUÍMICA E A VIDA.

O tamanho iônico faz GRANDE diferença!

O tamanho iônico tem importante papel na determinação das propriedades de íons em solução. Por exemplo, uma pequena diferença no tamanho iônico é normalmente suficiente para um íon metálico ser biologicamente importante e um outro não o ser. Para ilustrar, vamos examinar a química biológica do íon de zinco (Zn2+) e compará-lo com íon de cádmio (Cd2+). O zinco é necessário em nossa dieta em microquantidades. O zinco é parte essencial de várias enzimas, as proteí-nas que facilitam ou regulam as velocidades de reações biológicas chave. Por exemplo, uma das mais importantes enzimas que contêm zinco é a anidrase carbônica. Essa enzima é encontrada nos glóbulos vermelhos do sangue. Sua função é de formar o íon bicarbonato (HCO3

-): CO2(g) + H2O(ℓ) → HCO3

-(aq) + H+(aq)

Você pode estar surpreso em saber que nosso organismo precisa de enzima para uma reação tão simples. Na ausência da anidrase carbônica, no entanto, o CO2 produzido nas células, quando elas estão oxidando a glicose ou outros combustíveis em exercícios vigorosos, seria eliminada demasiadamente devagar. Cerca de 20% do CO2 produzido pelo me-tabolismo celular se liga hemoglobina e é levado aos pulmões, onde é expelido. Cerca de 70% do CO2 produzido e converti-dos em íons bicarbonato, ele se mistura ao plasma sanguíneo e naturalmente é passado pelos pulmões no caminho inverso da equação Na ausência de zinco a anidrase carbônica seria inativa e isso resultaria em sérios desequilíbrios na quantidade de CO2 presente no sangue. O zinco é encontrado em vá-rios outras enzimas incluindo algumas encontradas no fí-gado e nos rins. É obviamente um elemento essencial. Em contraste, o cádmio, vizinho do zinco do grupo 2B, é ex-tremamente tóxico aos humanos. Por que dois elementos são tão diferentes? Ambos ocorrem como íons 2+, mas o Zn2+ menos que o Cd2+. O raio de Zn2+ é de 0,74 A0, o Cd de 0,95 A0. Essa diferença causar a tão traumática inversão de propriedade biológica? A resposta é que, embora o ta-manho não seja o único fator, ele é muito importante. Na enzima anidrase o íon Zn2+ é encontrado ligado eletrosta-ticamente a átomos de proteína, como mostrado na figura 1.0. Ocorre que Cd2+, se liga nesse lugar preferencialmente sobre Zn2+, dessa forma o substituindo. Quando Cd2+ está presente em vez de Zn2+, no entanto a reação de CO2 com água não é facilitada. Mais seriamente, Cd2+ inibe reações que são essenciais ao funcionamento dos rins. Além disso, o cádmio é um veneno cumulativo; a exposição crônica em níveis até bem baixos por período longo leva ao enve-nenamento.

Anidrasecarbônica

glóbulosvermelhos

células de

Pulmão vasos sanguíneos Tecido

Hemoglobina

HCO-3

H2O

H2OCO2

CO2

CO2

O2

Fig.1.0_ Ilustração d fluxo de CO2 dos tecidos para os vasos sanguíne-os e, consequentemente, aos pulmões. Cerca de 20% do CO2 se liga à hemoglobina e é liberado nos pulmões. Cerca de 70% é convertido pela anidrase carbônica em íons HCO3

-, que permanecem no plasma sanguíneo até uma reação reserva liberar CO2 nos pulmões. Pequenas quantidades de CO2 simplesmente se dissolvem no plasma sanguíneo e são liberadas nos pulmões.

A molécula da anidrase carbônica (mais à direita) catalisa a reação entre CO2 e a água para formar HCO3

- . A fita representa a cobertura da cadeia de proteína. O ‘sítio ativo’ da enzima (à direita) é onde a reação ocorre. Os átomos de H foram excluídos para maior clareza. Desse modo,a esfera vermelha representa o oxigênio de uma molécula de água que está ligada ao zinco. A água é substituída pelo CO2 na reação. As ligações saindo dos anéis de cinco membros se unem ao sítio ativo da proteína.

Texto retirado pelo Professor de Química Diogo Moreira da seguinte referência bibliográfica. BROWN, Theodore L. Et. Al. Química – a ciência central. 9. ed. São Paulo: Pearson-Prentice Hall, 2009. Tradução: Robson Mendes Matos.


Frente Ficha

02 03

ÁCIDOS - 11. IONIZAÇÃO DOS ÁCIDOS

Para Arrhenius ácidos são compostos moleculares que em solução aquosa sofrem ionização liberando H+ = H3O+.

• solução aquosa = dissolvido em água • Ionização = formação de íons.

Obs: O H+ liberado pelo ácido em solução aquosa é um íon que se liga a uma molécula de água, formando íon H3O

+ (hidrônio ou hidroxônio).

H+ + H2O → H3O+

HCℓ + H2O → H3O+

(aq) + Cℓ -(aq)

O H+ = H3O+, é o que confere o sabor azedo das soluções ácidas.

HCl H+(aq) + Cl-

(aq)

H2SO42H+(aq) + SO4(aq)

H3PO43H+(aq) + PO4(aq)

H4SiO4 4H+(aq) + SiO4(aq)

H20

H20

H20

H20

2-

3-

4-

2. CLASSIFICAÇÃO DOS ÁCIDOS 2.1. Número de hidrogênios ionizáveis:

Monoácidos: possui um hidrogênio ionizável (ex:HNO3);Diácidos: possui dois hidrogênios ionizáveis (ex: H2CO3);Triácidos: possui três hidrogênios ionizáveis (ex: H3BO3);Tetrácidos: possui quatro hidrogênios ionizáveis (ex: H4SiO4).

2.2. Número de elementos:

Binário: apresenta dois elementos (ex: H2S, HCl);Ternário: apresenta três elementos (ex: HCN, HNO3);Quaternário: apresenta quatro elementos (ex: HOCN).

2.3. Presença de oxigênio:

Hidrácido: não apresenta oxigênio (exs: HCl, H2S);Oxiácidos: apresenta oxigênio (exs: HNO3, H2SO4)

2.4. Força ou grau de ionização (α):

Fortes: α superior a 50%;Moderados: α entre 5% e 50%;Fracos: α inferior a 5%.

Com relação aos hidrácidos, temos: Classificaçao Exemplos

FORTE HI; HBr; HCℓMODERADO HFFRACO Os demais

hidrogênio ionizável

H*

H

H

O P O

H3PO2 → H+ + H2PO2-

ionização do ácido

hidrogênio ionizável

H* OP

OO

H*H

H3PO3 → 2H+ + HPO32-

ionização do ácido

nO de moléculas ionizadas nO de moléculas dissolvidas

α =



" O GÁS DA MORTE"

O Ácido Cianídrico (HCN), tam-bém conhecido como “Gás da Morte”, pois mata por cianose sendo utilizado nas Câmaras de Gás.

Texto complementar escrito pelo Professor de Química Diogo Moreira da seguinte referência bibliográfica. BROWN, Theodore L. Et. Al. Química – a ciência central. 9. ed. São Paulo: Pearson-Prentice Hall, 2009. Tradução: Robson Mendes Matos.

ÁCIDO SULFIDRICO (H2S).

É um gás venenoso incolor de sabor adocicado, formado na prutefação de subs-tâncias orgânicas naturais que contenham enxofre, sendo responsável em grande parte pelo cheiro de ovo podre. Além disso, é usado como redutor, na purificação de ácidos sulfú-rico e clorídrico e na precipitação de sulfetos insolúveis de metais.

A Câmara de gás foi um dos instru-mentos utilizado principalmente pelos ale-mães na II Guerra Mundial para a eliminação em massa de seus prisioneiros nos campos de extermínio. Nestas câmaras de gás era utili-zado o Zyklon B ("Zyklon B" era o nome co-mercial do ácido cianídrico). O ácido cianídrico forma cristais que expostos ao ar sublimam--se em gás cianídrico, altamente letal. Ao ser respirado, o gás cianídrico entra pela corrente sanguínea, até chegar às células, onde blo-queia a ação das mitocôndrias. Assim, as célu-las ficam sem produzir energia e morrem.

Para os oxigenados (HxEOy), devemos usar a seguinte regra:

y – x = Classificação Exemplos

0 FRACO H4SiO4; H3BO3

1 MODERADO H3PO4; H3PO3; H3PO2

2 ou 3 FORTE H2SO4; HNO3; HCℓO4; HMnO4

Obs: Atualização da Ionização

(diácido) H3PO3 + 2 H2O 2 H3O+

(aq) + HPO32-

(aq)

(monoácido) H3PO2 + H2O H3O+

(aq) + H2PO21-

(aq)

H2CO3 (α = 0,18%) é um ácido FRACO

Foto da entrada da Câmara de Gás do Campo de Concentração de Auschwitz


Frente Ficha

02 04

ÁCIDOS - 2 1. NOMENCLATURA DOS HIDRÁCIDOS (HXE)

2. NOMENCLATURA DOS OXIÁCIDOS (HXEOY)

ÁCIDO + NOME DO ELEMENTO + ÍDRICO

♦ Qual a nomenclatura dos hidrácidos a seguir:

a) HF→

b) HCℓ→

c) HBr→

d) HI→

e) H2S→

f) HCN→

ÁCIDO + PREFIXO + NOME DO ELEMENTO + SUFIXO

NOX DO E PREFIXO SUFIXO

+1 ou +2 HIPO OSO +3 ou +4 ----- OSO +5 ou +6 ----- ICO +7 PER ICO

EXEMPLOS

HClO: ÁCIDO HIPOCLOROSO

HClO2: ÁCIDO CLOROSO

HClO3: ÁCIDO CLÓRICO

HClO4: ÁCIDO PERCLÓRICO

EXCEÇÕES

H2CO3 : ÁCIDO CARBÔNICO

H4SiO4 : ÁCIDO SILÍCICO

H3BO3 : ÁCIDO BÓRICO

♦Qual a nomenclatura dos Oxiácidos a seguir:

1. HBrO→

2. HBrO2→

3. HBrO3→

4. HNO3→

5. H2SO4→

Essa nomenclatura é conhecida atual-mente como NOMENCLATURA OFICIAL ou simplesmente IUPAC, da sigla “In-ternational Union of Pure and Applied Chemistry”, ou seja, União Internacio-nal de Química Pura e Aplicada.


3. USO DOS PREFIXOS ORTO, META E PIRO

Estes prefixos indicam o grau de hidratação dos oxiácidos. O prefixo orto indica o grau de hidratação normal do oxiácido. O prefixo meta indica o oxiácido formado pela desidratação de uma molécula de H2O da fórmula do orto. En-quanto que o prefixo piro indica o oxiácido formado pela desidratação de uma molécula de H2O a partir de 2 moléculas do orto.

H3PO4 (Ácido Fosfórico ou Ortofosfórico) - H2O

HPO3 → Ácido metafosfórico

2 x H3PO4 = H6P2O8

- H2O

H4P2O7 → Ácido pirofosfórico

♦ Qual a fórmula dos ácidos abaixo:

1. pirosulfúrico

2. metabórico

3. metasilicíco


ACIDO FOSFORICO (H3PO4).

É um sólido incolor, que apresenta ponto de fusão igual a 42 ° C. No comercio encontra-se geralmente na forma de um liquido viscoso (solução com cerca de 85 % de ácido fosfórico). É usado na indústria de vidro; na tinturaria, nas indústrias de alimentos e na produção de Coca-Cola como estabilizante, e na fabricação de fosfatos e superfosfatos usados em adubos (fertilizantes).

ÁCIDO RUIM PARA OS OSSOS! As meninas, devido os índices de osteoporose na fase adulta, deveriam evitar refri-gerantes, principalmente os do tipo cola, pois eles contém ácido fosfórico como aditivo, que reage com o cálcio dos ossos. Professores de Harvard (EUA) verificaram que as meninas com hábito de beber colas correm riscos bem maior de sofrer fraturas.

Ácidos no Cotidiano

O ÁCIDO CLORÍDRICO (HCℓ) consiste em no gás cloreto de hidrogênio, que é bastante solúvel, dissolvido em água. O estomago secreta esse ácido, num vo-lume aproximado de 100 mL, para auxiliar a digestão dos alimentos. Quando impuro, é vendido no comércio com o nome de ácido muriático, sendo usado principalmente na limpeza de pisos e de superfícies metálicas antes da soldagem.

Texto complementar, escrito pelo Professor de Química Diogo Moreira. Referência bibliográfica BROWN, Theodore L. Et. Al. Química – a ciência central. 9. ed. São Paulo: Pearson-Prentice Hall, 2009. Tradução: Robson Mendes Matos

H+ Cl-

H+ Cl-

H+ Cl-

H+ Cl-


Frente Ficha

02 05

Bases - Classificação e

NOMENCLATURA1. DISSOCIAÇÃO DAS BASES

2. CLASSIFICAÇÃO DAS BASES

Para Arrhenius, base é todo o composto iônico que em solução aquosa sofre dissociação liberando o ânion o OH- (hidroxila)

Obs: O OH- (hidroxila), confere o sabor adstringente (amarra a boca) característico das bases.

Al(OH)3 Al3+(aq)

+ 3OH-(aq)

Ca(OH)2 Ca2+(aq) + 2OH-

(aq)

KOH K+(aq) + OH-

(aq)

H20

H20

H20

2.1- Quanto ao número de íons OH-

Monobase: apresenta 1 OH- (exs: NaOH, KOH);Dibase: apresenta 2 OH- [exs: Ca(OH)2, Zn(OH)2];Tribase: apresenta 3 OH- [exs: Al(OH)3, Fe(OH)3].Tetrabase: apresenta 4 OH- [exs: Pb(OH)4, Sn(OH)4].

2.2- Quanto à solubilidade em água

Solúveis: Todas as bases formadas pelos metais alcalinos e o NH4OH. Pouco solúveis: São as bases formadas pelos metais alcalino-terrosos em geral. Insolúveis: As demais bases

2.3- Quanto ao grau de dissociação

Bases fortes: São as formadas por metais alcalinos e alcalino-terrosos. Porém, o hidróxido de Berílio e o hidróxido de Magnésio são bases fracas. Bases fracas: São as bases formadas pelos demais metais e o hidróxido de amônio.

A fórmula geral das bases pode ser representada por M(OH)x, sendo M um metal ou o NH4+(íon amônio) e X a

carga do metal (Nox).veja o esquema a seguir:

METAL REGRANox Fixo Hidróxido + de + MetalNox Variável Hidróxido + de + metal + nox em algarismo romano

♦Metais com Nox Fixo:

Nox Metal+1 Alcalinos (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) e Ag+2 Alcalinos Terrosos (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra), Zn e Cd+3 Aℓ

3. NOMENCLATURA DAS BASES

Exemplos:

NaOH hidróxido de sódioCa(OH)2 hidróxido de cálcioNH4OH hidróxido de amônioZn(OH)2 hidróxido de zincoFe2+ → Fe(OH)2: hidróxido de ferro II ou ferroso Fe3+ → Fe(OH)3: hidróxido de ferro III ou férrico


PROPRIEDADES DOS ÁCIDOS E BASES

PROPRIEDADE ÁCIDO BASE

Substância Covalente Iônica

Estado Físico Solidos, Liquidos e gaso-sos Sólidos

P.F. e P.E. Variáveis AltosSabor Azedo Adstringente

Condutividade elétrica Bons condutores em Solu-ção Aquosa

Bons condutores em Solução Aquosa ou Fundidos

IndicadoresFenolftaleína Incolor VermelhoTORNASSOL Vermelho Azul


HIDROXIDO DE SÓDIO (NaOH)

O hidróxido de sódio é conhecido comercialmente por soda caustica, isto significa que ela pode corroer ou, de qualquer modo, destruir tecidos vivos. É um sólido branco, cristalino

higroscópico, ou seja, tem a propriedade de absorver água. Por isso, quando exposto ao meio ambiente ele se transforma após certo tempo em um líquido incolor. Substâncias que possuem essa propriedade são denominadas deliqüescentes. Quando preparamos soluções concentradas dessas bases, elas devem ser conservadas em frascos plásticos, pois reagem lentamente com o vidro. Além disso, também reagem com óleos e gorduras e, por esta razão, uma de suas principais aplicações é na produção de sabão e também na fabricação de produtos usados para desentupir pias e ralos.HIDRÓXIDO DE CÁLCIO: Ca(OH)2.

O hidróxido de cálcio é conhecido por cal hidratada extinta ou cal apagada. Nas condições ambientes é um sólido branco, pouco solúvel em água. Sua solução aquosa é chamada de água de cal e a suspensão de Ca(OH)2 é chamada de leite de cal. Essa base é consumida em grande quantidade de pinturas a cal (caiação) e preparação de argamassa (massa de assentamento de azulejos.

HIDRÓXIDO DE MAGNÉSIA: Mg(OH)2.

O hidróxido de magnésio é um sólido branco, pouco solúvel em água. Quando disperso em água, a uma concentração de aproximadamente de 7 % em massa de hidróxido de magné-sio origina um líquido branco e espesso que contém partículas sólidas misturadas à água. A esse liquido damos o nome de Suspensão sendo conhecido também por Leite de Magnésia, cuja principal aplicação consiste no uso como antiácido e laxante.

HIDRÓXIDO DE AMÔNIO (NH4OH).

A amônia é um gás de cheiro irritante, presente numa mistura chamada inalador de amônia, usada para restabeler pessoas desmaiadas. A partir da amônia são fabricadas várias outras substâncias de grande importância, tais como: Ácido Nítrico, Sais de Amônio, muito empregados como fertilizantes na agricultura; produtos de limpeza doméstica (Ajax, Fúria etc).

HIDROXIDO DE ALUMÍNIO Aℓ(OH)3

É uma base fraca, insolúvel em água e não inflamável. Forma com a água uma estrutura coloidal (gelatinosa). É usada no tratamento de água, pois ao ser formada na superfície, através da reação Aℓ2(SO4)3 + 3 Ca(HCO3)2 → 2 Aℓ(OH)3 + 3 CaSO4 6 CO2 tende a arrastar consigo as impu-rezas sólidas. Entra ainda na composição de vários antiácidos estomacais, como Maalox, Pepsamar Gel e outros.

Texto complementar, escrito pelo Professor de Química Diogo Moreira. Referência bibliográfica: FELTRE, Ricardo. Quí-mica, vols. 1, 2 e 3, Moderna, São Paulo, 2000


Frente Ficha

03 01

Introdução a

QUÍMICA 1. INTRODUÇÃO

2. FENÔMENO

3. ESTADOS FÍSICOS DA MATÉRIA E SUAS PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS

4. AS MUDANÇAS DE ESTADOS FÍSICO 5. OUTRAS DENOMINAÇÕES

Estado físico Forma Volume Energia cinética Densidade

sólido fixa fixo mínima alta

líquido variável fixo média média

gasoso variável variável máxima baixa

Fusão

Estado Estado Estado vaporde água

lagosmaresrios

gelonevesólido líquido gasoso

solidificação condensação

ressublimação

Diminuição de temperatura

Aumento de temperatura

vaporização

- Evaporação: é um tipo de vaporização a qualquer tempe-ratura. Exs: Roupa secando no varal- Ebulição: é um tipo de vaporização a uma temperatura cons-tante. Ex: Água fervendo.- Calefação: é um tipo de vaporização instantânea, que ocorre à uma temperatura elevada. Ex: Gota d’água em uma chapa superaquecida.- Liquefação: é a passagem de um gás para o estado líqui-do. Um gás pode ser liquefeito à baixas temperaturas ou altas pressões. Exs: Gás de cozinha (G.L.P.:Gás Liquefeito de Petróleo, Oxigênio Liquido; Nitrogênio Liquido...

Química é a ciência que trata das substâncias da natureza, dos elementos que a constituem, de suas características, propriedades combinatórias, processos de obtenção, suas aplicações e sua identificação. Estuda a maneira pela qual os ele-mentos se ligam e reagem entre si, bem como a energia desprendida ou absorvida durante estas transformações, OU SEJA, É UMA CIÊNCIA EXPERIMENTAL QUE ESTUDA A MATÉRIA, SUAS TRANSFORMAÇÕES E ENERGIA QUE ACOMPANHA TAIS TRANSFORMAÇÕES.

De uma forma geral, além do seu uso específico como termo de filosofia, fenômeno é a definição de qualquer evento observável. Os fenômenos podem ser classificados em dois grandes grupos: Físicos e químicos.

Fenômeno Físico: É aquele em que não há alteração na estrutura molecular da matéria, ou seja, após o fenômeno a matéria continua sendo formada pelo mesmo tipo de substância. Ex: Mudanças de estado físico; divisão da matéria em partes menores; dissolução de uma substancia em outra...Fenômeno Químico: É aquele em que há alteração na estrutura molecular da matéria, ou seja, após o fenômeno a matéria é transfor-mada em outro tipo de substância. Ex: as reações químicas, tais como: Queima ou combustão, formação da ferrugem, corrosão e escurecimento de metais, oxidação (escurecimento) de alimentos pelo ar, apodrecimento de matéria orgânica, respiração, digestão,


4. SUBSTÂNCIAS PURAS E MISTURAS

- Misturas Eutéticas: são misturas de sólidos que apre-sentam à temperatura de fusão constante. Graficamente, temos:

Ex: Solda (37% Chumbo + 63% Estanho)

- Misturas Azeotrópicas: são misturas de líquidos que apresentam à temperatura de ebulição constante. Grafica-mente, temos:

Ex: Álcool de supermercado (96% álcool + 4% água)tempo

fusão PF

constante

ebulição

Temperatura

PE constante

fusão

Mistura azeotrópica

Ebulição

As Substancias Puras são aquelas formadas por apenas um tipo de molécula, por isto apresentam pontos de Fu-são e Ebulição constantes. Por exemplo: H2O destilada, Álcool anidro, Oxigênio Puro.

As substâncias podem ser:♦ Substancias Puras Simples: são aquelas formadas por átomos de um mesmo Elemento Químico. Por exemplo: O2; O3; H2; N2; Au; P4; Cn ....♦ Substancias Puras Compostas: são aquelas forma-das por átomos de diferentes Elementos Químicos. Por exemplo: H2O; CO2; NaCl; H2SO4 ...

Gráfico de mudança de estado do elemento químico mercúrio (Hg)

PF = -38,4 oC e PE = 357 0C

MISTURA: São aquelas formadas por dois ou mais tipos de moléculas, por isto, apresentam pontos de fusão e ebulição variáveis, ou seja, irá apresentar um intervalo ou faixa de fusão e ebulição.Observe o gráfico a seguir:

Contudo é importante observar que existem misturas que acabam comportando-se como se fossem substâncias puras, diante dos fenômenos de fusão/solidificação ou ebulição/conden-sação.Tais misturas são chamadas de eutéticas e azeotrópicas.

♦ Misturas Homogêneas: São aquelas em que não podemos diferenciar seus componentes. Por exemplo: Água Mineral (H2O + Sais Minerais); Álcool hidratado (Álcool + H2O); água + açúcar; Ar puro (N2 + O2 + CO2 + H2O + ...).♦ Misturas Heterogêneas: São aquelas em que é possível diferenciar seus componentes. Por exemplo: Água + areia; Água + óleo; Ar + poeira; água + gasolina... Alotropia: É o fenômeno em que um mesmo elemento químico forma duas ou mais substâncias simples diferentes. Essas substâncias são denominadas de variedades ou formas alotrópicas, sendo diferenciadas pela atomicidade (quantidade de átomos) do ele-mento ou pela estrutura cristalina da substância. Exemplos.: ♦ Variedades alotrópicas do oxigênio: gás oxigênio [O2] e gás ozônio [O3] ♦ Variedades alotrópicas do fósforo: fósforo branco [P4] e fósforo vermelho [Pn] ♦ Variedades alotrópicas do enxofre: enxofre rômbico [S8] e enxofre monoclínico [S8]♦ Variedades alotrópicas do carbono: diamante [Cn] e grafite [Cn]

T (oC)

ITeb

s +II

I + v v

sITfus

Tempoda fusão

Tempoebulição

Tempo

T(oC)

+357

-38,4

sólido

liquido

Tempo de aquecimento (s)

PF - ponto de fusão

Gás

sólido + Líquido

Líquido + Gás

0

PE - ponto de ebulição

Mistura eutética

tempo

temperatura

Diamante GrafiteFulereno


Frente Ficha

03 02

Separação de

MISTURAS 1. INTRODUÇÃO Os métodos de separação de misturas são muitos, filtração, destilação, decantação, entre outros. Cada método de separação é utilizado para certo tipo de mistura, que pode ser dividida basicamente entre homogênea e heterogênea. E também, cada método tem seu modo de separação.

Peneiração:

É um método utilizado para separar misturas heterogêneas do tipo sólido-sólido, onde o tamanho da partícula é o responsável pela separação, ou seja, utiliza-se uma peneira que permite que alguns sóli-dos pequenos passem, e uma pequena quantidade de partículas grandes ficam retidas na peneira, que separa através do seu tamanho, ou melhor do tama-nho da malha da peneira. É usada para separar sólidos constituintes de partículas de dimensões diferentes. São usadas peneiras que tenham malhas diferentes.

Decantação:

É um método muito simples para separar misturas heterogêneas. Ou seja, para separar misturas heterogêneas constituídas por um sólido e um líquido ou por líquidos não miscíveis (não se dissolvem uns nos outros). A decantação aproveita as diferenças de densidade das substâncias para separá-las. Primeiro a mistura deve ficar em repouso por al-gum tempo, para que as partículas mais densas se deposi-tem no fundo. Em seguida, retira-se o liquido com cuidado, passando-o para outro recipiente. A decantação também é usada para separar, em funis de decantação, líquidos que não se dissolvem como é o caso da água e óleo. Colocando a mistura de água e óleo num funil de decantação, depois de alguns instantes a água se deposita no fundo, pois é mais densa que o óleo.

líquido menos denso Ex: azeite líquido mais denso

Ex: água

funil ou ampolade decantação

Aceleração a sedimentação a fase mais densa:

Centrifugação

Nelas a mistura gira a uma grande velocidade sen-do o material mais denso é depositado rapidamente no fundo do recipiente. Consiste em aumentar a velocidade de decantação com um aparelho chamado centrífuga ou centrifugador (que faz com que a mistu-ra contida no tubo decan-te mais rapidamente). Esta máquina pode ser usada, por exemplo, na separação de glóbulos vermelhos do plasma sanguíneo ou para separar a nata do leite.

Destilação simples:

Para separar a mistura de água e sal e recuperar tam-bém a água, emprega-se a destilação simples. A mistura é aquecida e a água entra em ebulição, mas o sal não. O vapor de água passa pelo interior de um condensador, que é resfriado por água corrente. Com esse resfriamento, o vapor condensa-se. A água liquida, isenta de sal, é recolhi-da no recipiente da direita e, ao final, restará sal sólido no frasco da esquerda. O líquido purificado que é recolhido no processo de destilação, recebe o nome de destilado.


Destilação fracionada:

Essa técnica de separação está baseada na diferença de solubilidade dos sólidos de mistura num determinado solvente. O método da destilação fracionada é um melhoramento da destila-ção simples, no caso essa técnica é utilizada para misturas muito mais comple-xas, como por exemplo, o petróleo. Veja uma torre de destilação fracionada:

Catação: A catação é um tipo de separação de misturas do tipo “sólido-sólido”. As substâncias são separadas manualmente, com uma pinça, colher, ou outro objeto auxiliador. É utilizada na separação de grãos bons de feijão dos carun-chos e pedrinhas. Também é utilizada na separação dos diferentes tipos de materiais que compõem o lixo como vidro, metais, borracha, papel, plásticos que para serem destinados a diferentes usinas de reciclagem.Flotação: Processo usado para separar misturas heterogêneas. Usa-se a água ou outro líquido para separar sólidos de densidades diferentes, no qual o mais denso afunda e o menos denso flutua. É assim que um pó de serragem pode ser separado da areia, por exemplo.Ventilação: É usado para separar componentes de densidades muito diferentes. O componente menos denso é levado por uma corrente de ar aplicada à mistura. É utilizado, por exemplo, no beneficiamento de cereais para separar as cascas do grãos, como o arroz, utilizando máquinas especiais que produzem correntes de ar.

Filtração simples: É um método de separação de natureza sólido-líquido ou sólido-gás. A mistura deverá passar através de um filtro, que é uma superfície porosa. As partículas de dimensão maiores que os poros do filtro fuçam retidos nele, enquanto as maiores passam por ele. Os filtros de papel (os mais comuns) são feitos de fibras intercalares e se comportam como uma peneira. A filtra-ção só poderá ocorrer quando a dimensão das partículas sólidas for maior que os poros do papel de filtro.Um exemplo de filtração ocorre no momento de coar um cafezinho. As partículas do pó do café que não se dissolveram na água ficam retidas no filtro, enquanto as partículas dissolvidas em água (solução) passam através dele. É um método que através de um filtro, é retido a parte sólida e passa a parte líquida. A filtração simples é o pro-cesso usado para separar misturas heterogêneas formadas por um sólido e um líquido ou por um gás e um sólido.


Texto complementar, escrito pelo Professor de Química Diogo Moreira. Referência bibliográfica:PERUZZO, T. Miragaia e CANTO, E. Leite. Química na Abordagem do Cotidiano, vols. 1, 2 e 3, Moderna, 2001.

PRODUÇÃO DE CLORETO DE SÓDIO “SAL DE COZINHA”

O cloreto de sódio (NaCℓ), principal componente do sal que utilizamos em nossas cozinhas, é obtida a parti da água do mar, por um processo de separação chamado de evaporação, que ocorre quan-do só há interesse na fase sólida, a líquida é desprezada. Tal técnica se inicia pelo represamento da água do mar em grandes tanques, pouco profundos, cavados de área, chamados de salinas. A água armazenada nas salinas vai sendo evaporada pela ação dos ventos e da energia solar. Como consequência, o cloreto de sódio e outros componentes sólidos que se encontram dissolvidos na água do mar começam a se depositar no fundo dos tanques quando toda água é evaporada, retira-se o material sólido de dentro das salinas, e seguida é amontoado ao lado dos tanques.


Frente Ficha

03 03

ATOMÍSTICA - 1 ♦ ÁTOMO: partícula fundamental na constituição da matéria; é formado por prótons, nêutrons e elétrons.♦ PRÓTON: partícula carregada positivamente, encontrada no núcleo do átomo.♦ NÊUTRON: partícula eletricamente neutra, também presente no núcleo do átomo.♦ ELÉTRON: partícula carregada negativamente, encontrada na eletrosfera.

PARTÍCULAS SUB-ATÔMICAS: Os átomos são constituídos por várias partículas entre elas temos: Prótons (P), Nêutrons (N) e Elétrons (E). Suas massas em unidade de massa atômica (u) e cargas em unidade elementar de carga (UEC) estão no quadro abaixo.

PARTÍCULA MASSA CARGA

PRÓTON ~1 +1

NÊUTRON ~1 0

ELÉTRON ~1/1836 -1

1. ESTRUTURA ATOMICA

2. CARACTERÍSICAS DO ÁTOMO

3. REPRESENTAÇÃO DE UM ÁTOMO

4. O ÁTOMO É NEUTRO

5. ÍONS

NÚMERO ATÔMICO (Z): É o número de prótons que o átomo possui no núcleo. O número atômico identifica o átomo de um elemento, ou seja, átomos de um mesmo elemento químico possuem o mesmo nº atômico.

Z = P

NÚMERO DE MASSA (A): É a soma dos números de prótons e nêutrons:

A = P + N ou A = Z + N

X XA A

Zou

Z

Átomos são espécies neutras, ou seja, o número de prótons (+) é igual ao número de elétrons (-).

N° p = N° e

Os átomos quando reagem podem perder ou ganhar elétrons, formando íons.

ÁTOMO

GANHA e-

PERDE e-

ANION (íon )

CÁTION (íon ) Nº prótons > Nº elétrons

Nº elétrons > Nº prótons


Representação dos Íons: Veja alguns átomos e íons:

X Y -q+qCÁTION ANION A = 23

p = 11

e = 11n = 12

Na23

11

A = 23

p = 11

e = 10n = 12

Na2311

A = 31

p = 15

e = 15n = 16

P3115

A = 31

p = 15

e = 18n = 16

P3-3115

(átomo) (átomo)(Cátion monovalente) (Ânion trivalente)

6. ÁTOMOS ISÓTOPOS, ISÓBAROS E ISÓTONOS ISÓTOPOS: São átomos que possuem: Mesmo nº atômico (Z) Diferente nº de massa (A) Diferente nº de neutrons (N) Atente para que os isótopos são átomos do mesmo elemento, porque possuem o mesmo número atômico, por-tanto devem sempre ser representado pelo mesmo símbolo.

Ex1: O Hidrogênio é encontrado na natureza na forma de três isótopos:

1H1 1H

2 1H3

Denominados, respectivamente, prótio, deutério e trítio.

Ex2: O Oxigênio é encontrado na natureza na forma de três isótopos: 8O

16 8O17 8O

18

Denominados, respectivamente, Oxigênio-16, Oxigênio-17 e Oxigênio-18.

ISÓBAROS: São átomos que possuem:

Veja que são átomos de elementos diferentes, pois possuem números atômicos diferentes. Exemplo:

6C14 7N

14

ISÓTONOS: São átomos que possuem : Diferentes nº atômicos (Z) Diferentes nº de massa (A) Mesmo nº de neutrons (N)

2He413H

2 próton 1 próton

2 nêutrons 2 nêutrons

1 elétron2 elétrons


Os Fogos de Artifícios

Uma aplicabilidade de um dos postulados do Modelo de Bohr (postulado do salto quântico) são as diferentes cores observadas com a queima dos fogos de artifícios, pois os mesmos utilizam sais de diferentes metais na mistura explosiva (pólvora) e, quando detonados, produzem cores diferentes: veja a tabela com dife-rentes sais e suas cores características:

Sais de Colorações

Sódio Amarela

Bário Verde

Cobre Azul

Cálcio Vermelho

Potássio Violeta

Estrôncio Vermelho

Diferentes nº atômicos (Z)Mesmo nº de massa (A)Diferentes nº de nêutrons (N)

Texto complementar, escrito pelo Professor de Química Diogo Moreira. Referência bibliográfica:PERUZZO, T. Miragaia e CANTO, E. Leite. Química na Abordagem do Cotidiano, vols. 1, 2 e 3, Moderna, 2001.


Frente Ficha

03 04

ATOMÍSTICA - 2 1. MODELO DE DALTON Em 1808, o cientista inglês John Dalton propôs uma teoria para explicar as leis das combinações químicas (Leis de Lavoisier e Proust). Essa teoria ficou conhecida como Teoria Atômica de Dalton, a qual pode ser resumida da seguinte forma:

1- Todas as substâncias são formadas por átomos.2- Os átomos de um mesmo elemento químico são iguais em todas as suas características (por

exemplo, tamanho e massa).3- Os átomos dos diferentes elementos químicos são diferentes entre si.4- As substâncias simples são formadas por átomos de um mesmo elemento químico.

5- As substâncias compostas (também chamadas compostos químicos, ou simplesmente compostos) são formadas por átomos de dois ou mais elementos químicos diferentes, que

se combinam sempre numa mesma proporção.6- Átomos não são criados nem destruídos; são esferas rígidas indivisíveis.7- Nas reações químicas os átomos se recombinam.

Em 1897 J. J. Thomson, investigando os “Raios Catódicos” descobriu a primeira partícula sub-atômica o elétron. Na mesma época o químico Alemão Eugene Goldstein descobriu uma nova partícula sub-atômica o próton. Em 1903 Thomson propôs um novo modelo atômico, conhecido como modelo do Pudim de Passas (Plum Pudding). Neste modelo segundo Thomson, o átomo seria formado por uma “pasta” positiva (pu-

dim) recheada pelos elétrons (passas), o que explicaria a neutralidade elétrica do átomo. Neste momento começa-se a admitir a oficialmente a divisibilidade do átomo e a

natureza elétrica da matéria.

Em 1911, Rutherford e colaboradores (Geiger e Marsden) bombardearam uma lâmina metálica delgada com um feixe de partículas alfa atravessava a lâmina metálica sem sofrer desvio na sua trajetória (para cada 10.000 partículas alfa que atravessam sem desviar, uma era desviada). Para explicar a experiência, Rutherford concluiu que:1- O átomo não é maciço (Modelos de Dalton e Thomson), apresentando enormes espaços vazios.2- A maior parte da massa do átomo encontra-se em uma região central e positiva, o NÚCLEO, onde provavelmente estão

os prótons.3- Para explicar os espaços vazios, Rutherford propôs que os elétrons estariam girando ao redor do núcleo em órbitas cir-

culares, sendo muito pequenos e estando muito distantes do núcleo e entre si, os elétrons permitiriam a passagem da maioria das partículas α.

4- Rutherford previu que o átomo seria 10 a 100 mil vezes maior que seu núcleo, e que para manter a estabilidade nuclear, deveria existir uma partícula nuclear eletricamente neutra, que evitasse a repulsão em os prótons. Em 1932, James Chadwick comprovou a existência de uma partícula nuclear neutra com massa próxima à do próton, o NÊUTRON. Em suma, o átomo de Rutherford seria semelhante ao Sistema Solar, onde o Sol seria o núcleo, e os elétrons seriam os Planetas, girando em órbitas circulares formando a Eletrosfera. Segundo a Mecânica Clássica de Maxwell, os elétrons girando ao redor do núcleo perderiam continuamente energia em forma

de ondas eletromagnéticas, perdendo gradativamente velocidade e acabando por se choca-rem ao núcleo. Resumindo o átomo de Rutherford seria instável e duraria 10-11s.

2. MODELO DE THOMSON

3. MODELO DE RUTHERFORD


4. MODELO DE BOHR Em 1913, o cientista Dinamarquês Niels Bohr, utilizando a Mecânica Quântica de Max Planck (1900), propôs os seguintes postulados para explicar o comportamento dos elétrons no átomo de Rutherford: 1- Os elétrons giram ao redor do núcleo em órbitas circulares, chamadas de Órbitas Estacionárias ou Camadas ou Níveis.2- Cada um desses níveis possui um valor determinado de energia.3- Não é permitido ao elétron permanecer fora desses níveis de energia.

4- Movendo-se em uma mesma camada um elétron não absorve nem emite energia.5- Ao saltar de uma órbita para outra, o elétron emite ou absorve uma quantidade definida de ener-

gia, chamada de quantum de energia.

5. DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA DE ELÉTRONS - LINUS PAULING Os elétrons estão distribuídos em camadas ao redor do núcleo. Admite-se a existência de 7 camadas eletrônicas,

designados pelas letras maiúsculas: K,L,M,N,O,P e Q. À medida que as camadas se afastam do núcleo, aumenta a ener-gia dos elétrons nelas localizados.

As camadas da eletrosfera representam os níveis de energia da eletrosfera. Assim, as camadas K,L,M,N,O, P e Q constituem os 1º, 2º, 3º, 4º, 5º, 6º e 7º níveis de energia, respectivamente.

Por meio de métodos experimentais, os químicos concluíram que o número máximo de elétrons que cabe em cada camada ou nível de energia é:

Em cada camada ou nível de energia, os elétrons se distribuem em subcamadas ou subníveis de energia, represen-tados pelas letras s,p,d,f, em ordem crescente de energia.

O número máximo de elétrons que cabe em cada subcamada, ou subnivel de energia, também foi determinado experimentalmente:

O número de subníveis que constituem cada nível de energia de-pende do número máximo de elétrons que cabe em cada nível. Assim, como no 1ºnível cabem no máximo 2 elétrons, esse nível apresenta apenas um subnível s, no qual cabem os 2 elétrons.

Como no 2º nível cabem no máximo 8 elétrons, o 2º nível é constituído de um subnível s, no qual cabem no má-ximo 2 elétrons, e um subnível p, no qual cabem no máximo 6 elétrons, e assim por diante.

Resumindo: Linus Gari Pauling (1901-1994), químico americano, elaborou um dispositivo prático que permite colocar todos os

subníveis de energia conhecidos em ordem crescente de energia, mostrado a seguir:

→ Diagrama de Linus Pauling

→ Ordem crescente de energiaRepresentação de um subnível de energia com seus elétrons.

Exs: Configurações eletrônicas de alguns átomos no estado normal ou fundamental.H [Z = 1] 1s1

N [Z = 7] 1s2 2s2 2p3

Ne [Z = 10] 1s2 2s2 2p6

Subnível S p d f

Número máximo de elétrons 2 6 10 14

Nível Camada Nº máximo de Subníveis elétrons conhecidos 1º K 2 1s 2º L 8 2s e 2p 3º M 18 3s, 3p e 3d 4º N 32 4s, 4p, 4d e 4f 5º O 32 5s, 5p, 5d e 5f 6º P 18 6s, 6p e 6d 7º Q 8 7s, 7p

K 1s2 L 2s2 2p6 M 3s2 3p6 3d10 N 4s2 4p6 4d10 4f14

O 5s2 5p6 5d10 5f14

P 6s2 6p6 6d10 Q 7s2

Nível de energia 5s1No de elétrons no subnível

Subnível de energia

Distribuição eletrônica dos íons:

Na configuração eletrônica de íons, a perda ou o ganho de elétrons ocorre na última camada (va-lência) do átomo.

Átomo de Magnésio Z = 12 - 1s2 2s2 2p6 3s2

Íon Magnésio, Mg2+ Z =12 - 1s2 2s2 2p6

Átomo Ferro Z = 26 - 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6

Íon Ferro II, Fe2+ Z = 26 - 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6

Íon Ferro III, Fe3+ Z = 26 - 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5

Átomo de Flúor Z = 9 – 1s2 2s2 2p5

Íon Fluoreto, F- Z = 9 - 1s2 2s2 2p6


LIGAÇÃO IÔNICA 1. TEORIA DO OCTETO Os gases nobres são pouco reativos, por isto, se encontram naturalmente formando gases monoatômicos muito estáveis. Esta estabilidade é conseqüência da distribuição eletrônica desses átomos.

2He -1s2

10Ne -1s2 2s2 2p6

18Ar - 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6

36Kr - 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6

54Xe - 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6

86Rn -1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6

Observe que, exceto o Hélio que apresenta distribuição 1s2, os demais apresentam 8 elétrons na camada de valên-cia. Em 1916, Walter Kossel e Gilbert Newton Lewis propuseram, então, a Teoria do octeto.

TEORIA DO OCTETO: Um átomo para alcançar a estabilidade deve adquirir a configuração eletrônica igual a de um gás nobre, ou seja, ficar com 8 elétrons na camada de valência, ou semelhante ao Hélio, com distribuição igual a 1s2, isto é , com dois elétrons na camada K. Portanto um átomo, que não possui oito elétrons na última camada, deve ganhar, perder ou compartilhar elétrons para alcançar a estabilidade. Isto é, ficar com o Octeto completo. Para justificar a Teoria do Octeto admite-se que os átomos façam ligações químicas entre si. Esta capacidade de ligação dos átomos é chamada de Valência.

Valência - é o número de ligações feitas por um átomo para alcançar a estabilidade.

2. LIGAÇÃO IÔNICA OU ELETROVALENTE

Este tipo de ligação foi proposta por W. Kossel . A Ligação Iônica ocorre quando um elemento Eletropositivo (Metal) cede elétrons para um Elemento Eletronegativo (Ametal ou H). Metal transforma-se em um cátion, enquanto o Ametal (ou o H) transforma-se em um ânion. Surge, então, uma força de atração de natureza Eletrostática, que na química chama-se Ligação Iônica Quando a Ligação Iônica ocorre entre elementos representativos (Subgrupo A da Tabela Periódica) os íons forma-dos (cátion e ânion) adquirem a configuração eletrônica de um gás nobre (Octeto Completo). Veja alguns exemplos:

Frente Ficha

03 05

A - Formação do Cloreto de Sódio (NaCl) B - Formação do Alumínio (Al2O3)

Na (Z = 11)1s2 2s2 2p6 3s1

Cl (Z = 17) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5

Notação de Lewis

Al (Z=13)1s2 2s2 sp6 3s2 3p1

(perde 3 elétrons)

O(Z=8)1s2 2s2 2p4

(ganha 2 elétrons)

Notação de Lewis


+xNa Cl

Cl-Cl+

Na+Ânion cloreto Cl-Cátlon sódio Na+

Cl- Na+

Na+

Este arranjo dos cátions e ânions dá grande estabilidade aos compostos iônicos e determina suas principais caracterís-ticas, tais como: • São sólidos nas condições ambiente (25ºC e 1atm); • Apresentam elevadas temperaturas de fusão e ebulição; • São duros e quebradiços; • Conduzem corrente elétrica quando em solução aquosa ou quando no estado líquido (fundido);

• São, de um modo geral, solúveis em água.


CaCO3Carbonato de cálcio

Encontrado abundantemente na natureza como calcário e mármore. Usando na fabricação de cimen-to, de vidro comum, de pastas de dentes (age com abrasivo) etc.

Tem larga aplicação na construção civil, na purificação de açúcares e na agricultura, sendo usado como fungicida e corretivo de pH do solo.

Obtido pela decomposição térmica do calcário.

Óxido de cálcio (CaO)

(NaF)Fluoreto de sódio

Hematite ou hematita é um mi-neral de fórmula óxido de ferro III, (Fe2O3), um dos diversos óxidos de ferro. O minério contém, às vezes, quantidades ligeiras de titânio. Quando dado forma em ornamentos é frequente chamado de diamante preto.

Óxido de ferro (Fe2O3)Componente de vários cremes dentais e colutórios (enxaguado-res bucais), pois tem a proprieda-de de inibir a perda de minerais dos dentes, tornando-os mais re-sistentes às bactérias causadoras de cáries

3 - CARACTERÍSTICAS DOS COMPOSTOS IÔNICOS

No retículo cristalino iônico, cada cátion atrai vários ânions, e cada ânion atrai vários cátions. Por exemplo, no cloreto de sódio (NaCl), cada cátion sódio (Na+) é circundado por seis ânions cloreto (Cl -). Por sua vez, cada ânion cloreto encontra-se circundado por seis cátions sódio.


Frente Ficha

04 01

Introdução à

ORGÂNICA - 1 1. INTRODUÇÃO

2. PROPRIEDADES DO CARBONO

A grande maioria dos compostos orgânicos são formados pelos elementos Carbono (C), Hidrogênio (H), Oxigênio (O) e Nitrogênio (N). Em uma parte muito pequena de compostos orgânicos aparecem outros elementos como Cloro (Cl), Flúor (F), Magnésio (Mg), Sódio (Na) entre outros. Se pegarmos o corpo humano como exemplo, temos: Elementos que formam os compostos do nosso corpo: C, H, O, N mais de 99% e outros menos de 1% (Na, Mg, F, Cl, Br etc.) Devido a maior abundância nos compostos orgânicos dos elementos C, H, O e N, daremos uma atenção especial a eles.

1- O carbono é tetravalente (faz quatro ligações)2- Todas as ligações são iguais (covalentes)3- O carbono forma cadeias (sequência de átomos de carbono um ligado ao outro)4- O carbono sofre o fenômeno da hibridação

MONTANDO UMA CADEIA CARBÔNICAComo o hidrogênio faz uma ligação, vamos completar as ligações dos carbonos:

C C C C

SP3 SP2 SP

H

C C C C C C

H

- Três ligações - Falta uma

- Uma ligação- Faltam três

Três hidrogênios completando a tetravalência do carbono

Um hidrogênio completando a tetravalência

Dois hidrogênios completando a tetravalência

Tetravalência com-pleta, não precisa de hidrogênio

Um hidrogênio completando a tetravalência

- Duas ligações- Faltam duas

- Três ligações- Faltam uma

- Três ligações - Falta uma

Já esta fazendo quatro ligações

C C C C C C

H H H

H

H

H

⇓

O número de hidrogênios ligados a cada carbono é igual ao número de ligações que faltam para totalizar as quatro ligações necessárias.

As ligações químicas que ocorrem predominantemente nos compostos orgânicos são as covalentes que de acordo com a superposição entre os orbitais podem ser classificada como em sigma (σ) e pi (π). LIGAÇÃO SIGMA (σ): São formadas pela superposição frontal dos orbitais sendo LIGAÇÃO PI (π): São formadas quando entre os átomos ligantes já existen-

te uma ligação sigma, logo, a superposição dos orbitais, sempre do tipo p, ocorre lateralmente, dando origem à uma ligação fraca, pouca estável e muito energética:

OBS: Valência (número de ligações). Hidrogênio - (1 ligação - monovalente) Oxigênio - (2 ligações - bivalente) Nitrogênio – (3 ligações – trivalente) Carbono – (4 ligações – tetravalente)

1° Carbono sp3 : (1 orbital s e 3 orbi-tais p originando 4 orbitais híbridos sp3); Saturado (4 ligações simples) li-gações σ, ângulo de ligação 109° 28’ e geometria tetraédrica: 2° Carbono sp2: (1 orbital s e 3 orbi-tais p originando 3 orbitais híbridos sp2 e um orbital puro p); Insaturado (1 dupla e 2 simples), 3 ligações σ e 1 ligação π , ângulo de ligação 120 ° e geometria trigonal plana ou trian-gular.

3° Carbono sp: Insaturado (1 tripla e 1 simples ou 2 duplas), 2 ligações σ e 2 ligações π, ângulo de ligação180 ° e geometria linear.


3. TIPO DE CARBONO

Carbono Primário - é o carbono que está diretamente ligado, no máximo, a um átomo de carbono.Exemplo:

Carbono Secundário - é o carbono que está diretamente ligado a dois carbonos.Exemplo:

Carbono Terciário - é o carbono que está diretamente ligado a três carbonosCarbono Quaternário - é o carbono que está diretamente ligado a quatro carbonosNota: Fórmulas tridimencionais São fórmulas usadas quando necessário transmitir informações sobre a forma da molécula. Nesta representação as ligações que se projetam para cima da face da folha de papel são indicados por uma cunha ( ) que estão atrás do plano do papel são indicadas por uma cunha tracejada ( ) e as que estão no plano da folha são indicadas por um traço ( ).

H3 C - CH3

↓H3 C - C- OH

O

↓ ↓↓Primário Primário

H3C - C - CH3 H3C - C - C- C- NH2H2

O

H2Primário Primário Primário PrimárioSecundário Secundário

||


Texto extraído pelo Professor de Química Diogo Moreira da seguinte referência bibliográfica. BROWN, Theodore L. Et. Al. Química – a ciência central. 9. ed. São Paulo: Pearson-Prentice Hall, 2009. Tradução: Robson Mendes Matos.

A QUÍMICA NO TRABALHO

Fibras de carbono e compósitos

As propriedades da grafita são anisotrópicas, isto é, elas variam em diferentes di-reções e sentidos ao longo do sólido. Ao longo dos planos do carbono, a grafita possui grande força por causa do numero de ligações C-C ao longo dessas direções. Entretanto, as ligações entre os planos são relativamente fracas, fazendo com a grafita seja fraca na-quele sentido. As fibras de grafita podem ser preparadas de forma que os planos de carbono sejam alinhados em extensões variadas paralelas ao eixo da fibra. Essas fibras são tam-bém leves (densidade de aproximadamente 2g/cm3) e quimicamente não muito rea-tivas. As fibras orientadas são feitas por Pirólise vagarosa (decomposição pela ação do calor) de fibras orgânicas de aproximadamente 150 0C a 300 0C. Essas fibras são, então, aquecidas a aproximadamente 2.500 0C para que se tornem grafite (conver-são de carbono amorfo em grafite). Materias amorfos geralmente chamados de fibras de carbono, que dão origem aos materiais compósitos que se aproveitam da força, estabilidade e baixa densidade das fibras de carbono são tipo mais comumente usado em materias comerciais.


Frente Ficha

04 02

Introdução à

ORGÂNICA - 2 1. AS CADEIAS CARBÔNICAS PODEM SER:

ABERTA ou ACÍCLICA

Quanto à natureza: Homogênea e Heterogênea Quanto à disposição dos C: Normal ou reta, Ramificada.Quanto à saturação: Saturada, Insaturada ou não-saturada

H3C - CH2 - CH2 - CH2 - OH ; H - C ≡ C - H

H3C - CH2 - O - CH3 ; H2C = CH - Cl

FECHADA ou CÍCLICA ALICÍCLICA

Quanto à natureza: Homogênea ou homocíclica, Heterogênea ou heterocíclica Quanto à saturação: Saturada, Insaturada ou não-saturada.Quanto ao número de ciclos: Monocíclica ou mononuclear, Policíclica ou polinucle-ar (condensada ou não-condensada)

FECHADA ou CÍCLICA ALICÍCLICA

Quanto à natureza: Homogênea ou homocíclica, Heterogênea ou heterocíclica Quanto à saturação: Saturada, Insaturada ou não-saturada.Quanto ao número de ciclos: Monocíclica ou mononuclear, Policíclica ou polinucle-ar (condensada ou não-condensada)

CH2

H2

O

H2C

H2C

CH2

CH2

HC CHCl

C

Cl



Gasolina

O petróleo, ou óleo bruto, é uma mistura complexa de compostos orgânicos hidrocarbonetos, com quantidades menores, princi-

palmente hidrocarbonetos com quantidades menores de outros compostos orgânicos contendo nitrogênio, oxigênio ou enxo-

f r e . A gasolina é uma mistura de hidrocarbonetos voláteis tendo quantidades variáveis de hidrocarbonetos aromáticos em adição

aos alcanos. Em um motor automotivo, uma mistura de ar e vapor de gasolina é comprimida por um pistão e depois incendiada por uma

centelha elétri- ca. A queima da gasolina deve criar uma expansão de gás forte e regular, forçando o pistão para cima e oferecendo força ao

longo do eixo aciona- dor do motor. Se o gás se queima muito rapidamente o pistão recebe um em- purrão único em vez de um empurrão forte e regular.

O resultado é um som de ‘pancada’ ou ‘silvo’ e redução na eficiência com qual a energia irá ser produzida pela combustão é convertida em trabalho.

A octanagem de uma gasolina é medida de sua resistência “a detonação. As gasolinas com alta octanagem queimam-se mais regularmente e são, por isso, combustíveis mais eficientes.

Os alcanos ramificados e hidrocarbonetos aromá- ticos têm octanagem mais alta que os alcanos de cadeia lineares. A octanagem da gasolina é obtida quando se comparam suas características de detonação com as do iso-octano (2,2,4-trimetilpentano) e heptano. Ao iso-octano atribuirmos uma octanagem 100, enquanto ao heptano, uma de 0. À gasolina com as mesmas ca- racterísticas de detonação com uma mistura de 90% de iso--octano e 10% de heptano é atribuída uma octanagem de 90. A octanagem é obtida diretamente do fracionamento do petróleo (chamada de destilação atmosférica) contém principalmente hidrocarbonetos de cadeia linear e tem octanagem em torno de 50. Ela é consequentemente, submetida a um processo chamado craqueamento, que procurados de cadeia ramificada. O craqueamento é também para produzir hidrocarbonetos aromáticos e converter parte das frações menos voláteis de querosene e óleo de combustível em com-postos com massas moleculares menores, mais apropriadas para uso de combustíveis de automóveis. No processo de craqueamento os hidrocarbonetos são misturados com um catalisador e aquecidos de 400 a 500 0C. O s catalisadores usa-dos são minerais argilosos naturais ou misturas sintéticas de Aℓ2O3-SiO2. Além de formar moléculas mais apropriadas para gasolina, o craqueamento resulta na formação de hidrocarbonetos de baixa massa molecular, como etileno e o propeno. Essas substâncias em uma variedade de reações para formar plásticos e outros produtos químicos. A taxa de octanagem a gasolina aumenta com a adição de determinados compostos agentes antedetonadores, ou melhoradores de octanagem. Até meados dos anos 70 o principal agente antedetonador era o tetraetil de chumbo, (C2H5)4Pb. Entretanto, ele não é mais usado por causa dos perigos ambientais do chumbo e porque envenena conversores catalíticos. Os compostos aromáticos, como tolueno (C6H5CH3) e hidrocarbonetos oxigenados com metanol CH3CH2OH, bem como o éter-metil t-butílico (MTBE mostrado a seguir), são agora geralmente usados como agente antedetonadores

Entretanto, o uso do MTBE pode em breve ser banido, porque ele acaba escoando para fontes de água potável a partir de derramamentos e vazamento de tanques de estocagem, deixando na água cheiro e gosto ruins e produzindo efeitos adversos a saúde.

CH3 O

CH3

CH3

CH3C

Texto extraído pelo Professor de Química Diogo Moreira da seguinte referência bibliográfica. BROWN, Theodore L. Et. Al. Química – a ciência central. 9. ed. São Paulo: Pearson-Prentice Hall, 2009. Tradução: Robson Mendes Matos.


Frente Ficha

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HIDROCARBONETOS - 1 1. HIDROCARBONETOS São compostos orgânicos constituídos apenas de dois elementos químicos: carbono e hidrogênio.

1- ALCANOS OU PARAFINAS: São hidrocarbonetos de cadeia aberta, acíclica ou alifática e saturada.

Fórmula Geral: Cn H2n+2

Nos alcanos, todos os carbonos são híbridos em sp3.

Características físicas: CH4 até C4H10 gases C5H12 até C17H36 líquidos C18H38 em diante sólidos

2 - ALCENOS, ALQUENOS, OLEFINAS OU ETILÊNICOS:

São hidrocarbonetos de cadeia aberta, acíclica ou alifática e insaturada do tipo etênica. Fórmula Geral: Cn H2n

Nos alcenos, dois carbonos são híbridos em sp2 e os demais, quando houver, em sp3.Características físicas: C2H4 até C4H8 gases C5H10 até C16H32 líquidos C17H34 em diante sólidos

3 - ALCINOS, ALQUINOS OU CETILÊNICOS:

São hidrocarbonetos de cadeia aberta, acíclica ou alifática e insaturada do tipo etínica.

Fórmula Geral: Cn H2n-2

Nos alcinos, dois carbonos são híbridos em sp e os demais, quando houver, em sp3. Características físicas

C2H2 até C4H6 gases C5H8 até C14H26 líquidos C15H28 em diante sólidos

4 - ALCADIENOS, DIENOS OU DIOLEFINAS:

São hidrocarbonetos de cadeia aberta, acíclica ou alifática e insaturada do tipo dietênica.


O ETENO (C2H4) é um gás (alceno) extraído do petróleo e usado, por exemplo, na preparação do po-lietileno – um dos plásticos mais importante na industria (sacos, garrafas, brinquedos, etc.) O eti-leno também é o gás responsável pelo amadurecimento as frutas. Daí é usado para amadurecer de maneira forçada frutas verdes.

O ETINO ou ACETILENO (C2H2) é um gás (Alcino) produzido sinte-ticamente na indústria, pois não é encontrado livre na natureza. É um composto de alta impor-tância, sendo usado entre outras coisas- como matéria prima na prepa-ração de solventes, plásticos, ex-plosivos, borrachas sintéticas, etc..- na obtenção de álcool etílico e ácido acético;- como anestésico; - nos maçari-cos, onde a sua combustão atinge temperatura de 3000° C.


5 - BENZÊNICOS OU AROMÁTICOS:

São hidrocarbonetos de cadeia fechada ou mista, aromática e poliinsaturada.


OBS: A fórmula geral acima é válida quando os radicais presos ao núcleo benzênicos são saturados. No núcleo ou anel benzênico todos os carbonos estão híbridos em sp2. O representante mais simples dos hidrocarbonetos aromáticos é o benzeno, de fórmula molecular C6H6. Características Físicas: Os aromáticos mais simples são líquidos e os mais complexos são sólidos. Possuem cheiro agradável e são solúveis em solventes apolares.PETRÓLEO O Petróleo foi formado através de várias reações que ocorreram durante milhões de anos. Animais e vegetais mortos foram se depositando no fundo do mar. Estes restos, com o passar do tempo, foram cobertos por material sólido como areia, cascalho etc., formando rochas. No interior des-tas rochas com altas temperaturas e pressão é que aconte-ceram muitas transformações produzindo assim milhares de substâncias que constituem este líquido tão precioso.

O petróleo é constituído essencialmente de hidrocarbonetos (compostos que apresentam só carbono e hidrogê-nio). Como vemos na coluna de fracionamento:

Solo

Rocha

Água salgada

Cascalho

Rocha

Veja os percentuais dos derivados extraídos na tabela:

DERIVADOS PORCENTAGEM

GLP 7,7

Gasolinas (automotivas e avião) 16,1

Naftas e Solventes 11,2

Querosenes (iluminação e aviação) 4,7

Óleo Diesel 34,1

Derivados diversos 6,7

Óleos lubrificantes e parafinas 1,2

Óleos combustíveis 16,5

Asfaltos 1,8Fonte: Petrobrás.

Petróleo Cru

Asfalto

Resíduos

Óleo combustível

Óleo Diesel

Querosene

Gasolina comum

Gasolina de aviação

Gás combustível

Hidrocarbonetos

p/indústriapetroquímica

Forno de vaporização do petróleo

Cracking do petróleo: O Cracking do petróleo consiste em aquecer este resíduo (cadeias longas) a altas temperaturas para quebrá-lo em cadeias menores. Nestes hidrocarbonetos menores temos compos-tos como C3H8, C4H10 que vão para o GLP, compostos que apresentam entre 5 e 10 carbonos que vão para a gasolina e assim por diante.

Nota O METANO (CH4) é um gás (alcano) que se forma em maior quantidade nos pântanos e brejos, quando animais e vegetais morrem e são arrastados para dentro da lama onde vão sofrer decomposição anaeróbica (na ausência de oxigê-nio) por microorganismos produzindo vários gases: CH4, CO2, H2S etc. Aliás, por essa razão que recebe o nome de gás nos pântanos, onde foi descoberto por Alessandro Volta. Uma des-tas reações é a fermentação da celulose presente em animais e vegetais: (C6H10O5)n + n H2O → 3n CH4 + 3 n CO2Forma-se também pela fermentação em depósitos de lixo e em materiais de esgoto e é um dos constituintes do gás nafta e do gás natural (usados no gás encanado).


Frente Ficha

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HIDROCARBONETOS-2 1. NOMENCLATURA DE HIDROCARBONETOS DE CADEIA NORMAL O nome de um composto orgânico obedece as regras da I.U.P.A.C (UNIÃO INTERNACIONAL DE QUÍMICA PURA E APLICADA), como mostra o esquema a seguir:

Prefixo +Infixo +Sufixo Número de carbonos

PREFIXO - Indica o número de átomos de carbono na cadeia. São eles:

Número C Prefixo Número C Prefixo 1 Met 2 Et 7 Hept 3 Prop 8 Oct 4 But 9 Non 5 Pent 10 Dec

SUFIXO -Indica a função orgânica que pertence o composto.

NO CASO DOS HIDROCARBONETOS O SUFIXO É “O”OBS: Nas estruturas de cadeias cíclicas acrescenta-se a palavra ciclo antes do nome do composto.

Radicais são grupos que possuem uma ou mais valências livres. Destacamos, a seguir, os principais radicais orgânicos:

Tipos de ligação

Função orgânica

2. RADICAIS ORGÂNICOS

A. Radicais Alquilas

São radicais monovalentes (possuem uma única valência livre) e saturados. Deri-vam dos alcanos, pela eliminação do H da molécula. A nomenclatura fica: Prefixo + Il ou IlaCH4 = Metano CH3 – = Metil ou MetilaCH3 – CH3 = Etano CH3 – CH2 – = Etil ou Etila

B. Radicais Alquinilas

São radicais monovalentes derivados de alcenos.

A nomenclatura fica: PREFIXO + IL ou ILACH2 = CH – = Etenil(a) ou vinil(a)

Os dois nomes estão de acordo com a IU-PAC.

C. Radicais Arilas

São radicais monovalentes cuja valência livre se encontra num carbono pertencente a um núcleo aromático.Os principais radicais são:

benzeno fenil (a)(Valência livre localizada em qualquer um dos carbonos do núcleo aromático)OBS: O NOME FENIL DERIVA DE FENO( BENZENO EM ALE-MÃO)

D. Radical Benzil Há ainda um radical muito importante que não pode ser enquadrado em nenhum dos grupos estudados, devido às suas características especiais.

Possui um núcleo aromático ligado a um carbono, no qual se localiza a valência livre.

tolueno benzil (a)

CH3

CH2

6 Hex


3. NOMENCLATURA DE HIDROCARBONETOS RAMIFICADOS DE CADEIA ABERTA

As regras estabelecidas pela IUPAC para os hidrocarbonetos ramificados são:

1) localizar a cadeia principal ( cadeia com maior número de átomos de carbono).2) numerar a cadeia principal começando pela extremidade mais próxima da insaturação ou dos radicais;3) indicar as posições dos radicais por ordem alfabética e das insaturações;4) utilizar os prefixos di, tri, tetra, etc quando houver dois ou mais radicais iguais;5) indicar o nome da cadeia principalDe acordo com as regras mencionadas, vamos dar nome aos compostos abaixo:

CH3 - CH2 - CH2 - CH2 - CH - CH3

1

1

1

2

2

2

34

4

4

5

5

5 6

6

CH3

CH3

CH

CH3

CH3 CH3

CH3

CH2

CH3

CH3 CH2CH3

CH3

CH3 - CH - C - CH - CH - CH3

654321

2-metil-hexano

3,4- dimetil- 1- pentino

CH - C - CH - CH - CH3

CH - C - CH - CH - CH - CH3

3

3

4. NOMENCLATURA DE HIDROCARBONETOS RAMIFICADOS DE CADEIA FECHADAREGRAS:1) Se somente um radical está presente, não é necessário designar a posição.2) Quando dois ou mais radicais estão presentes, numeramos o ciclo com base na ordem alfabética.3) Quando temos a dupla a numeração é feita a partir do carbono da dupla ligação, de modo que a dupla ligação fique entre os carbonos 1 e 2. A numeração segue no sentido dos menores números para os radicais.De acordo com as regras mencionadas, vamos dar nome aos compostos abaixo:

CH

Metilcicloexano

3CH2

CH3

3-metil-cicloexeno

3

CH 3

2

1

6

5

4 3 CHCH2 3

3CH 3

21

5

4

5. HIDROCARBONETOS AROMÁTICOS Os aromáticos com um único núcleo benzênico e uma ou mais ramificações são chamados de hidrocarbonetos alquil-benzênicos. A nomenclatura é semelhante aos cicloalcanos, trocando a terminação para benzeno. Exemplo:

CHCH 3CH3

CH3

isopropilbenzeno (cumeno)3-etil-1-metil-1-ciclopenteno metilbenzeno (tolueno)

APOSTILA DE QUÍMICA - IMPACTO

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