109333291 65834749 Quimica Inorganica e Organica
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Qumica
MARIA CLIA VALRIO CARDOSO
1 cor preto
Qumica Inorgnica
Propriedades dos Materiais ................................... 3Estrutura Atmica da Matria ................................. 7Tabela Peridica .................................................. 15Ligaes Qumicas ............................................... 21Funes Inorgnicas ............................................ 26Reaes Inorgnicas ............................................ 34Mol - Gases - Estequiometria ............................... 39
Qumica Orgnica
Introduo Qumica Orgnica............................. 44Funes Orgnicas .............................................. 48
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prod
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04 a
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Anotaes
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3 cor preto
33333Qumica - M1
QUMICA INORGNICA
PROPRIEDADES DOS MATERIAIS
INTRODUO
A Qumica a cincia que estuda a estrutura da matria, suas propriedades, as transformaes sofridaspela matria e a energia que acompanha tais transformaes.
Conceitos Fundamentais:
Sistemas: So constitudos de matria.
Matria: tudo que tem massa e ocupa lugar no espao.
Massa: a medida da quantidade de matria que uma amostra possui. Pode ser expressa em: gramas (g),quilogramas (kg), miligramas (mg) ou toneladas (t).
1 kg = 103 g 1mg = 10-3g 1t = 103 kg = 106 g
ESTADOS FSICOS DA MATRIA
A matria pode existir em trs estados: slido, lquido e gasoso.
Slido - forma e volume constantes
Lquido - forma varivel (forma de seu recipiente) e volume constante
Gasoso - forma e volume variveis
Os lquidos e gases so fluidos, pela capacidade de fluir.
Os slidos possuem maior viscosidade, ou seja, resistncia ao escoamento.
Representao por bolinhas:
Temperatura:
o fator que determina a direo do fluxo de calor.
- Graus celsius (centgrados) = C
- Kelvin = K
K = C + 273
Volume - litro - L
- decmetro cbico = dm3
- centmetro cbico = cm3
- mililitro = mL
1 dm3 = 1 L
1 cm3 = 1 mL
1 L = 1000 mL
A mudana de slido em lquido e lquido em gasoso aumenta a energia da matria e sua desorganizao.
(Mais organizadoe de menor energia)
(Mais desorganizadoe de maior energia)
SLIDO LQUIDO GASOSO
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4 cor preto
44444 Qumica - M1
MUDANAS DE ESTADO
1 - Fuso: Passagem do estado slido para o estado lquido, com absoro de calor. Representa a temperaturana qual as fases lquida e slida esto em equilbrio.
Obs.: Apesar de o efeito da presso sobre o ponto de fuso ser muito pequeno, um aumento na pressofavorece a formao da fase mais densa.
Durante o processo de fuso, a energia absorvida faz com que as foras de atrao entre as molculas(ou tomos, ou ons) no slido diminuam.
2 - Vaporizao: Passagem do estado lquido para o estado gasoso, com absoro de calor. Evaporao: Passagem espontnea do lquido para o gasoso. Ebulio: Passagem forada, do lquido para o gasoso; ocorre formao de bolhas.
3 - Liquefao: Mudana de gs para lquido, com liberao de calor. Ex.: gs de botijo
Condensao: Mudana de vapor para lquido, com liberao de calor. Ex.: orvalho.Gs - substncia que no estado normal gasosa.
Vapor - Substncia que foi transformada em gasosa.
4 - Solidificao ou Congelamento: Passagem do estado lquido para o estado slido, com liberaode calor.
5 - Sublimao: Passagem direta de slido para gasoso (processo endotrmico), e de gasoso para slido(processo exotrmico).
PROPRIEDADES DOS MATERIAIS
Propriedades organolpticas: So aquelas que impressionam os nossos sentidos.Ex.: Sabor, cor, cheiro, etc.
Propriedades fsicas: Permitem identificar um material e classific-lo como substncia pura ou substnciaimpura.
Ex.: fuso, ebulio, densidade e solubilidade.
Fuso: Temperatura na qual um material passa de slido para lquido.
Ebulio: Temperatura na qual um material passa de lquido para gasoso.
Densidade: a razo entre a massa e o volume de um material. expressa em g/L, g/mL ou g/cm3
volumemassa
d =
Solubilidade: a quantidade mxima de soluto que consegue se dissolver em uma certa quantidade desolvente, em uma dada temperatura.
Ex.: A 25C consegue-se dissolver 36 g de sal (NaCl) em 100mL de H2O. Acima disto, ele precipita.Portanto, a solubilidade do sal em gua , a 25C, igual a 36 g/100mL.
Obs.: Estas quatro propriedades so denominadas critrios de pureza, pois uma substncia pura apresentatemperatura de fuso, temperatura de ebulio, densidade e solubilidade bem definidas.
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5 cor preto
55555Qumica - M1
CLASSIFICAO DOS SISTEMAS
Sistemas homogneos: So constitudos por uma ou mais substncias e apresentam apenas uma fase.
Ex.: gua; gua salgada e ar atmosfrico
Sistemas heterogneos: So constitudos por uma ou mais substncias e apresentam mais de uma fase.
Ex: gua slida + gua lquida; gua + leo
CLASSIFICAO DAS SUBSTNCIAS
Substncias puras: So aquelas que possuem uma nica substncia com composio e propriedadesbem definidas. Podem ser classificadas em simples ou compostas.
- Substncias Simples: So formadas por apenas um elemento. No podem ser decompostas.Ex.: H2, O2, O3, Fe, Cl2.- Substncias compostas ou compostos: So formadas por dois ou mais elementos. Podem ser
decompostas.
Ex.: H2O, CO2, H2SO4, NH3.Obs.: As substncias no podem ser separadas por processos fsicos (T.F., T.E., densidade e solubilidade).
Durante a mudana de estado, sua temperatura permanece praticamente constante.
Substncias impuras ou misturas: So aquelas que possuem duas ou mais substncias sem que elasmudem suas propriedades. So fisicamente misturadas.
Ex.: gua salgada, leite, madeira.- Mistura homognea ou soluo - constituda de duas ou mais substncias, formando apenas uma fase.Ex.: gua salgada, ar, gasolina.- Mistura heterognea - constituda de duas ou mais substncias, formando mais de uma fase.Ex.: leite, sangue, granito.
Importante:
T(C)
Te
Tf
s
s
gg
ebulio
t1 t2 t3 t4 tempo0
1 - Substncia pura: Durante a mudana de estado,a temperatura permanece praticamente constante.
2 - Mistura: Durante a fuso e a ebulio, as tempe-raturas variam. - Fuso Tf a Tf
Ebulio Te a Te
Te
T(C)
Te
Tfs
s
gg
ebulio
t1 t2 t3 t4
Tf
0 tempo
3 - Mistura Euttica: So misturas cuja temperaturapermanece constante (Tf) durante a fuso e varia(Te - Te) durante a ebulio: Ex.: certas ligasmetlicas.
4 - Mistura Azeotrpica: So misturas cuja temperaturapermanece constante durante a ebulio (Te) e variadurante a fuso (Tf - Tf). Ex.: lcool + gua naproporo 96% + 4%, respectivamente.
T(C)
Te
Tf
s
s
g
g
ebulio
t1 t2 t3 t4
Te
fuso
0 tempo
T(C)
Te
Tf s
s
g
g
ebulio
t1 t2 t3
Tffuso
0 t4 tempo
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ll
l l
l
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ll
l
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6 cor preto
66666 Qumica - M1
SEPARAO DE MISTURAS
Mtodos utilizados para separar misturas homogneas:a) Destilao simples: para separar mistura de slido + lquido.
Ex.: gua + sal
b) Destilao fracionada: para separar misturas de lquido + lquido, de temperaturas de ebulio no muitoprximas.
Ex.: gua + acetonaTe H2O = 100C
Te acetona = 55C
Mtodos utilizados para separar misturas heterogneas:
a) Filtrao
o processo utilizado para separar misturas heterogneas de slido e lquido ou slido e gasoso. necessriaa utilizao de um filtro.
Em laboratrios, utiliza-se o funil com papel de filtro.
b) Decantao
o processo utilizado para separar misturas heterogneas de lquidos insolveis, onde o mais denso decanta(funil de decantao) ou lquido e slido, como gua e barro.
Em laboratrios, utilizam-se os funis de bromo ou funis de decantao.
c) Centrifugao - Atravs de uma centrfuga, separa-se slido de lquido. Muito usado em exames desangue.
d) Levigao - Separao de slido e lquido atravs de corrente de gua.
e) Sifonao - Uso de um sifo para retirada de um lquido.
f) Separao magntica - feito atravs de um m.
TRANSFORMAES DA MATRIA
As transformaes podem ser fsicas ou qumicas.
Transformaes ou fenmenos fsicos
So aqueles que no alteram a identidade das substncias: Exemplos: as mudanas de fase, fuso de umabarra de ferro, preparao do soro caseiro, formao do arco-ris aps a chuva, desprendimento de gs aoadicionar acar a um copo de guaran, etc.
Transformaes ou fenmenos qumicos
So aqueles mais significativos. Nestas transformaes ocorrem formaes de novas substncias.Exemplos: Combusto da madeira, decomposio do acar, cozimento da batata, fermentao do caldode cana, fritura de batatas, amadurecimento de bananas, etc.
Os fenmenos qumicos so denominados reaes qumicas. As substncias que desaparecem so osreagentes e aquelas formadas so os produtos.
ENERGIA
Energia a capacidade de produzir trabalho, no pode ser criada e nem destruda, pode ser transformadade uma para outra.
Formas de energia: mecnica, eltrica, calor, nuclear, qumica e radiante.
Energia Cintica - a energia de movimento,depende da massa e da velocidade de um objeto.
2C mv2
1E =
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7 cor preto
77777Qumica - M1
Energia Potencial - a energia que depende daposio do objeto, depende da massa e da distncia.
Calor - a energia em trnsito, transferida de um objeto mais quente para um mais frio.
Temperatura - mede a energia cintica mdia de suas partculas.
Ex.: Calor transferido para um objeto aumenta a energia cintica mdia; as partculas movem-se maisrapidamente e aumenta a temperatura.
Curva de Aquecimento de uma substncia pura
aum
ento
da
Ene
rgia
Cin
tic
a
Tem
pera
tura
(C
)
aum
ento
da
Ene
rgia
Pot
enci
al
aum
ento
da
Ene
rgia
Cin
tic
a
aum
ento
da
Ene
rgia
Pot
enci
al
fuso
aum
ento
da
Ene
rgia
Cin
tic
a
ebulio
Tf
Te
t1 t2 t3 t4 tempo
s
g
s
g
0
Ep = mgh
Tf = Temperatura de fuso
Te = Temperatura de ebulio
0 t1 = tempo de aquecimento do slido
t1 t2 = tempo de durao da fuso
t2 t3 = tempo de aquecimento do lquido
t3 t4 = tempo de durao da ebulio
t4 = aquecimento do gasoso
Durante a fuso e a ebulio, a tempe-ratura permanece constante, portantoa Energia Cintica Mdia noaumenta; mas ocorre absoro decalor, realiza trabalho para distanciaras molculas umas das outras,conseqentemente ocorre aumento daenergia potencial.
ESTRUTURA ATMICA DA MATRIA
INTRODUO
A Teoria Atmica foi o ponto de partida da Qumica como cincia.
A matria composta por partculas submicroscpicas denominadas TOMOS.O tomo a unidade fundamental de um elemento.
MODELOS ATMICOS
Modelo de Dalton
Foi em 1808 que o ingls John Dalton desenvolveu vrias das leis da Qumica, teoria sobre os tomos.
1 - Toda matria composta de partculas fundamentais, os tomos.
2 - Os tomos so permanentes e indivisveis, no podem ser criados e nem destrudos.3 - Todos os tomos de um determinado elemento apresentam as mesmas propriedades qumicas.
4 - tomos de elementos diferentes apresentam propriedades diferentes.
5 - As reaes consistem em uma combinao, separao ou rearranjo de tomos.
6 - Compostos qumicos so formados pela combinao de tomos de dois ou mais elementos, emuma razo fixa.
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l
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8 cor preto
88888 Qumica - M1
A teoria atmica explica duas das leis bsicas da Qumica, que sero vistas na estequiometria.
Representao do tomo segundoDalton
Bola de Bilhar
Modelo de Thomson
Foi atravs dos tubos de descargas de gs, tubos de Crookes, que ofsico ingls J.J. Thomson mostrou que os tomos apresentam partculascarregadas negativamente, quebrando sua indivisibilidade. Devido spartculas que emergem do catdo em um tubo de Crookes sempreterem as mesmas propriedades, concluiu-se que esto presentes emtodas as matrias e foram denominadas Eltrons.
Para Thomson, o tomo era uma esfera com carga positiva e eltronsincrustados (neutralidade eltrica).
Modelo de Rutherford
Comeou com a descoberta da radioatividade, feita por Becquerel em 1896; substncias radioativas, comoo sal de urnio, so capazes de se desintegrar.
Em 1911, depois de terem sido feitos vrios estudos e de saber da existncia de partculas radioativas alfa() positivas e partculas beta () negativas, Rutherford e seus auxiliares Geiger e Marsden, realizaram umaexperincia, usando Polnio, um material radioativo, como mostra o desenho a seguir.
1 - Lei da Conservao da Massa
2 - Lei da Composio Definida
Representao do tomo segundoThomson
Pudim de Passas
Incidncia de partculas alfa sobre uma fina folha de ouro.
Experincia deRutherford (1911)
CAIXA DE Pb;com Polnio
lminade ouro
lmina de Pbcom orifcio
Anteparo cobertocom sulfeto de
Zinco (ZnS)
partcula
s
(alfa)
Resultado esperado por Rutherford (baseado no modelo de Thomson)
As partculas alfa atravessariam a lmina de ouro tendo pequenos desvios.
Resultado obtido na experincia de Rutherford, Geiger e Marsden:
A maior parte das partculas atravessavam a lmina de ouro sem se desviar.
Algumas partculas se desviavam (desvios acima de 90).
Poucas partculas eram repelidas.
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9 cor preto
99999Qumica - M1
Concluses de Rutherford
O tomo possua muitos espaos vazios,porque a maioria das partculas no sofriamdesvios.
O tomo possua um ncleo, pequeno, denso ecarregado positivamente.
Os eltrons, carga negativa, rodeavam o ncleo,ocupando um grande volume.
Falhas no Modelo de Rutherford
Rutherford no conseguiu explicar como era a energiados eltrons na eletrosfera. Por que o eltron no iriaemitindo energia at se chocar no ncleo? (Na FsicaClssica, cargas eltricas em movimento perdemenergia gradativamente).
Modelo de Bohr
Niels Bohr, em 1913, props um modelo que explica a estabilidadedo tomo. Ele baseou-se na teoria quntica de Max Planck eelaborou os seguintes postulados:
O eltron gira em torno do ncleo em rbitas circulares (ounveis energticos).
As rbitas so bem definidas, com energia estacionria; oeltron em um mesmo nvel no absorve e nem liberaenergia.
O eltron, ao absorver energia, salta para rbitas maisexternas (mais energticas).
O eltron, ao retornar para nveis mais internos, menosenergticos, emite energia em forma de luz.
Teoria de Quantizao e Estudos dos Espectros com o modelo de Bohr
Energia quantizada - energia em forma de pacotes - QUANTUM (absorvida ou liberada).
Cada onda eletromagntica representa uma energia que se propaga numa certa freqncia, o quechamamos de quantum.
Espectro descontnuo (espectro atmico)
Espectro do hidrognio - Regio do visvel
(Sistema Planetrio)
Representao do modelo de Rutherford
ncleocom carga positiva
eltron
VI AN AZ VE
Violeta Anil Azul Vermelho
Cada linha do espectro corresponde a uma transio do eltron.
O modelo de Bohr s explica o comportamento do tomoque possui apenas um eltron, o Hidrognio.
Raias Transio do eltron
Vermelha Nvel 3 para o nvel 2
Azul Nvel 4 para o nvel 2
Anil Nvel 5 para o nvel 2
Violeta Nvel 6 para o nvel 2
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10 cor preto
1010101010 Qumica - M1
Modelo atmico atual - ou Modelo Orbital
Este modelo inclui vrios cientistas. Dentre eles, podemos citar:
Moseley - prope ser o nmero de prtons do tomo o NMERO ATMICO.
Sommerfeld - o tomo possui rbitas elpticas.
De Broglie - natureza dual do eltron, isto , consider-lo partcula e onda.
Heisenberg - Princpio da Incerteza impossvel determinar ao mesmo tempo a posio e a velocidadedo eltron.
Chadwick - descoberta do nutron, partcula situada no ncleo, com carga zero e massa 1.
O modelo atual considera o eltron situado em uma regio em torno do ncleo denominada orbital, e nocomo props Bohr, girando em orbitas circulares.
Orbital - lugar mais provvel de se encontrar oeltron
CONCEITOS IMPORTANTES
1 - tomos
So minsculas partculas encontradas nasmatrias. O tomo formado por partculassub-atmicas, sendo trs de grandeimportncia:
PARTCULAS CARGA MASSA (u) SMBOLOSub-atmicasPRTONS + 1 p+1
NUTRONS neutra 1 01n
ELTRONS - desprezvel e-0
Elemento Z P+
Ca 20 20
Na 11 11
C 6 6
1
regio extra-nuclear eletrosferaonde existe o orbital (eltrons).
ncleo(prtons e nutrons)
F199
A = N de massa = 19 Z = N atmico = 9p+1 = N de prtons = 9
01n = N de nutrons = 19 - 9 = 10
3 - Nmero de massa - A
a soma do nmero de prtons com o nmero de nutrons encontrados no ncleo do tomo.
011 npA += + ou 01nZA +=
Exemplo:
2 - Nmero atmico - Z
o nmero de prtons existentes no ncleo do tomo. Cada elemento qumico tem o seu nmero atmicoprprio, que seria a carga nuclear positiva de um tomo.
Os tomos esto dispostos na tabela peridica em ordem crescente de seus nmeros atmicos.
Exemplo:
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11 cor preto
1111111111Qumica - M1
4 - Nmero de eltrons
Em um tomo neutro, o nmero de eltrons sempre igual ao nmero de prtons.
Obs.: tomo neutro aquele que no perdeu e nem ganhou eltrons (no carrega carga), logo o nmero decargas positivas (prtons) igual ao nmero de cargas negativas (eltrons).
Se o tomo neutro + == 01 epZ
5 - Carga nuclear
igual carga do ncleo, ou seja, ao nmero de prtons que um tomo possui.
6 - on
o tomo que deixou de ser neutro, pois ganhou ou perdeu eltrons. Todo on carrega carga.
6.1 - Ction
o on positivo (+); significa que o tomo perdeu eltrons.
Exemplo:
6.2 - nion
um on negativo (-); significa que o tomo ganhou eltrons.
Exemplo:
F199
A = 19 Z = 9+1p = 9
0e = 9
n01 10919 ==
A = 23 Z = 11+1p = 11
01n = 23 - 11 = 12
0e = 11 - 1 = 10
+Na2311
A = 19 Z = 9+1p = 9
01n = 19 - 9 = 10
0e = 9 + 1 = 10
F199
7 - Istopos
So tomos com mesmo nmero de prtons (nmero atmico) e diferentes nmeros de massas,conseqentemente diferentes nmeros de nutrons.
Exemplos:
(Z = 6) = istopos de carbono
H11 (Hidrognio); H21 (D = Deutrio); H
31 (T = Trtio) = (Z = 1) = istopos do hidrognio
Os istopos possuem propriedades qumicas semelhantes porque so de um mesmo elemento (mesmo nmeroatmico).
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12 cor preto
1212121212 Qumica - M1
8 - Isbaros
So tomos de diferentes nmeros de prtons (nmero atmico) e iguais nmeros de massas, conseqentementediferentes nmeros de nutrons.
Exemplos:
K1940 = potssio e Ca20
40 = clcio, ambos A = 40
N714 = nitrognio e C6
14 = carbono, ambos A = 14
Os isbaros possuem propriedades qumicas diferentes porque so de elementos diferentes (diferentes nmerosatmicos).
9 - Istonos
So tomos de diferentes nmeros de prtons, diferentes nmeros de massas e iguais nmeros de nutrons.
Exemplos: K1939 = A = 39 Ca20
40 = A = 40
Z = 19 Z = 20
20n1 =0 20n1 =0Os istonos possuem propriedades qumicas diferentes porque so de elementos diferentes (diferentes nmerosatmicos).
10 - Isoeletrnicos
So espcies que apresentam o mesmo nmero de eltrons.
, todos possuem 10 eltrons
11 - Massa Atmica
Para determinar a massa do tomo, foi escolhido como PADRO o istopo do carbono de nmero de massa12; o valor 12 foi escolhido por conveno. Se se utilizar 1/12 do tomo de carbono 12, tem-se 1 u (umaunidade), que a unidade da massa atmica.
M.A = massa atmica
u = unidade da massa atmica
Exemplo:
M.A do Flor = 19u, pois ele tem massa 19 vezes maior que 1/12 do carbono.
M.A do Na = 23u, pois ele tem massa 23 vezes maior que 1/12 do carbono.
12 - Massas atmicas fracionrias
Como existem vrios istopos (tomos iguais com massas diferentes), calculada a mdia aritmticaponderada das massas atmicas desses istopos, e chama-se tal mdia de massa atmica fracionria, que a encontrada na tabela peridica.
Para se calcular a mdia aritmtica ponderada, multiplica-se o nmero de massa de cada istopo pela suaocorrncia (porcentagem), somam-se todos os resultados e divide-se por cem.
Exemplo:
Encontram-se na natureza dois istopos do cloro, 35Cl e 37Cl. Tendo, na natureza, 77,5% e 22,5%respectivamente, qual ser a massa atmica fracionria do cloro?
1/12 do 12C = 1u
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13 cor preto
1313131313Qumica - M1
13 - Molculas
So combinaes de tomos (ametais)
H = tomo e H2 = molcula
Cl = tomo e HCl = molcula
Espcies inicas: So combinaes de ons (metais e ametais): NaCl, CaBr2Slidos Covalentes: SiO2, (BeO)n
14 - Massa molecular
A massa molecular a soma das massas atmicas de todos os tomos que formam uma molcula, umaespcie inica ou um slido covalente. Unidade = u
Exemplo: C6H12O6
tomos Massa Atmica Quantidade Massa Molecular
C 12u 6 = 72
H 1 u 12 = 12
O 16u 6 = 96
180u
180u - massa molecular
DISTRIBUIO ELETRNICA
Para fazer a distribuio dos eltrons em torno do ncleo do tomo, devemos nos orientar pelo Diagrama dePauling (as setas indicam a ordem de preenchimento dos subnveis de energia).
1s
2s 2p
3s 3p 3d
4s 4p 4d 4f
5s 5p 5d 5f
6s 6p 6d
7s 7p
7 nveis energticos (1, 2, 3, 4, 5, 6 e 7)
4 subnveis (s, p, d e f)
nmero mximo de
0e
em cada subnvel s2 p6 d10 f14
Em cada subnvel, existe um determinado nmero de orbitais, e em cada orbital cabem no mximo dois eltrons.
Subnvel orbitais
s
p
d
f
Orbital - lugar mais provvel de se encontrar o eltron.
Princpio da excluso de Pauli - num orbital, encontram-se no mximo 2 eltrons com spins contrrios(sentido de rotao opostos).
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14 cor preto
1414141414 Qumica - M1
Regra de Hund - Em um dado subnvel, o nmero de eltrons desemparelhados o mximo possvel.
Forma dos orbitais
Cada orbital representado atravs de uma forma (nuvem eletrnica).
O orbital s apresenta forma esfrica e o orbital p apresenta forma de halter.
Os orbitais d e f tambm apresentamforma, porm no caso desses orbitaisno vamos representar devido suacomplexidade. O estudo dessas formasfoge ao estudo do Ensino Mdio.
Para dizer a configurao eletrnica,devemos seguir o diagrama de acordocom as setas. As setas indicam a ordemde preenchimento dos nveis esubnveis.
Exemplos:
Si14 (Silcio)
distribuio atravs de subnveis: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2
distribuio atravs de orbitais:
distribuio atravs de nveis: 2 8 4
Casos especiais
Nas distribuies que terminam em s2d4, ocorre transferncia de 1 eltron do subnvel s para o subnveld, ficando s1d5, que mais estvel.
s2 d9 fica s1d10
Exemplo:
24Cr - 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d4 (errado)
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5 (correto)
29Cu - 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d9 (errado)
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d10 (correto)
Quando um tomo perde eltrons (vira um ction), o eltron sai do ltimo nvel.
25Mn - 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5
25Mn+2 - 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 (saram 2 oe do 4s2, que o nvel mais externo).
y z
x
y
z
x
y
z
x
y
z
x
orbital s orbital px
orbital py orbital pz
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15 cor preto
1515151515Qumica - M1
TABELA PERIDICA
1 - Lei peridica
As propriedades dos elementos so funes peridicas de seus nmeros atmicos. Os elementos que apresentamsemelhanas de propriedades, na tabela, esto agrupados numa mesma coluna (linha vertical).
2 - A tabela atual
formada por 7 linhas horizontais, que so os perodos correspondentes aos nveis ou camadas de umtomo: (K, L, M, N, O, P, Q); e por 18 linhas verticais, que so os grupos, colunas ou famlias.
2.1 - Grupos, colunas ou famlias
Os elementos cujas propriedades qumicas so semelhantes esto situados em um mesmo grupo. Osgrupos se dividem em A e B, com a seguinte seqncia na tabela peridica: 1A, 2A, 3B, 4B, 5B, 6B, 7B, 8B, 8B,8B, 1B, 2B, 3A, 4A, 5A, 6A, 7A, Zero (8A). A seqncia tambm pode ser 1 at 18, como recomenda a IUPAC.
TABELA PERIDICA
Classificao Peridica dos Elementos
* Numerao 1 at 18 - recomendao da IUPAC** Grupo 18 ou Zero - Gases Nobres, Raros ou Inertes
2.2 - Classificao dos elementos de acordo com suas estruturas eletrnicas
A. Gases Nobres, Inertes ou Raros
So elementos que possuem todos os subnveis completos. Esto na ltima coluna da tabela peridica, ouseja, no grupo Zero.
Exemplos: 2He - 1s2
10Ne - 1s2 2s2 2p6
18Ar - 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
*
**
Pela configurao, vemos que o He o nico que apresenta 2eltrons na ltima camada e todos os outros possuem 8 eltrons.Possuem grande estabilidade e praticamente no se combinamcom outros elementos, por isso so chamados de nobres, rarosou inertes.
CLASSIFICAO PERIDICA DOS ELEMENTOS:COSTA E SANTOS, 1995, P. 141 V1.
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1616161616 Qumica - M1
Como possuem estabilidade, a tendncia dos tomos ficarem com a configurao eletrnica semelhante aosgases nobres, ou seja, com 8 eltrons na sua ltima camada, com exceo da camada K, que estvel com2 eltrons. Essa chamada REGRA DO OCTETO.
Exemplo:
11Na = 1s2 2s2 2p6 3s1 (1 e-0 na ltima camada)
11Na+ = 2s2 2p6 (8 0e na ltima camada, mais estvel)
17Cl = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 (7 0e na ltima camada)
17Cl- = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 (8 0e na ltima camada, mais estvel)
Duas definies importantes:
Eltrons de valncia - so os eltrons do ltimo nvel.
Valncia principal - o nmero de eltrons que o tomo ganha ou perde para ficar com a sua estruturaeletrnica igual dos gases nobres, estvel.
Gases nobres, inertes ou raros
GASES NOBRES:COSTA E SANTOS, 1995, P. 145 V1.
B. Elementos tpicos, representativos ou normais
Formam o Grupo A da tabela peridica. Possuem geralmente o ltimo nvel incompleto e se ligam por meiodele. Na configurao eletrnica, os subnveis mais energticos so s ou p. Veja a posio desses elementosna tabela peridica.
Grupos Denominao Configurao Eltrons Valncia ltimo Nvel Valncia Principal
IA Metais alcalinos ns1 1 +1
IIA Metais alcalinos terrosos ns2 2 +2
IIIA Famlia do Boro ns2 np1 3 +3
IVA Famlia do Carbono ns2 np2 4 4
VA Famlia do Nitrognio ns2 np3 5 -3
VIA Calcognios ns2 np4 6 -2
VIIA Halognios ns2 np5 7 -1
Obs.: + = tendncia a perder eltrons- = tendncia a ganhar eltrons
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C. Elementos de transio
Dividem-se em Elementos de Transio e de Transio interna. Formam o Grupo B da Tabela Peridica.
a) Transio
So elementos que na distribuio eletrnica possuem como subnvel mais energtico o d. As caractersticasde um elemento para outro em grupos diferentes no diferem muito, devido distribuio eletrnica entreeles. Variam no penltimo nvel e no no ltimo, que define as propriedades dos elementos.
b) Transio Interna
So elementos que, na distribuio eletrnica, possuem como subnvel mais energtico o f. So dois sub-grupos da coluna IIIB, situados no 6 e 7 perodos. Na distribuio eletrnica, diferem um do outro noantepenltimo nvel, o que os faz muito semelhantes entre si.
- Os do 6 perodo so os Lantandeos ou srie de Terras Raras. Seu subnvel mais energtico o 4f evariam o nmero atmico de Z = 58 a Z = 71.
- Os do 7 perodo so os Actndeos. Seu subnvel mais energtico o 5f e variam seu nmero deZ = 90 a Z = 103.
Veja a posio dos elementos de transio simples e transio interna na tabela peridica.
Obs.: Os elementos de Z = 93 a Z = 103 so chamados de Transurnicos - elementos radioativos.
Elementos normais ou tpicos ou representativos
ELE
ME
NT
OS D
E T
RA
NS
I
O:
CO
STA
E S
AN
TO
S, 1
995,
P. 1
47 V
1.
Elementos de Transio
ELE
ME
NT
OS N
OR
MA
IS T
PIC
OS O
U R
EP
RE
SE
NTA
TIV
OS:
CO
STA
E S
AN
TO
S, 1
995,
P. 1
45 V
1.
z = n atmicoE = Smbolo do elementoENOM
E
z
z = n atmicoE = Smbolo do elementoENOM
E
z
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1818181818 Qumica - M1
3.4 - Diviso dos elementos qumicos
Uma diviso importante para os elementos qumicos feita em relao ao carter metlico e no metlico.
A. Metais
So elementos que tm tendncia a perder eltrons e esto situados ao centro e esquerda do quadroperidico. Possuem grande eletropositividade. Constituem a maioria dos elementos.
B. Ametais
So elementos que tm tendncia a ganhar eltrons e esto situados direita do quadro peridico. Possuemgrande eletronegatividade.
3.5 - Estado Fsico
Gasosos: gases nobres, F2, Cl2, O2, N2, H2Lquidos: Bromo e mercrio
Slidos: os demais elementos
II - PROPRIEDADES PERIDICAS E APERIDICAS
1 - Propriedade Aperidicas
So aquelas que crescem indefinidamente, ou seja, s aumentam ou s diminuem, com o nmero atmico.
Exemplos:
1.1 - Nmero Atmico
o nmero de prtons que o tomo possui. Cresce de Z = 1 a Z = 109.
1.2 - Massa Atmica
A massa do tomo cresce com o aumento do nmero atmico.
CLASSIFICAO PERIDICA DOS ELEMENTOS: METAIS,AMETAIS E GASES NOBRES
3B 4B 5B 6B 7B 8B 1B 2B
1A
2A
0
3A 4A 5A 6A 7A
METAIS GASES NOBRES AMETAIS
GG G G
G
GG
GGGL
GASES NOBRES
G
CLA
SS
IFIC
A
O P
ER
ID
ICA D
OS E
LEM
EN
TO
S:
ME
TAIS
, AM
ETA
IS E
GA
SE N
OB
RE
S. C
OS
TA E
SA
NT
OS
, 199
5, P
. 145
V1.1
2
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
13 14 15 16 17
18
L
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2 - Propriedades Peridicas
So aquelas que aumentam ou diminuem de espaos em espaos, medida que percorremos os elementosna seqncia dos seus nmeros atmicos.
As principais propriedades peridicas so:
2.1 - Raio Atmico
o tamanho do tomo.
Considerar: 1 - Nmero de nveis
2 - Carga nuclear
3 - Nmero de eltrons
Na tabela peridica, normalmente o raio cresce numa coluna para baixo, porque aumenta o nmero denveis e num perodo para esquerda porque a carga nuclear menor.
Raio inico ction - menor raio que o tomo e nion maior raio que o tomo.
13Al 2 8 3
13Al+2 2 8 1
O Al maior porque:
- tm o mesmo n de nveis.
- tm a mesma carga nuclear.
- O Al tem mais eltrons para ser atrado.
O S-2 maior porque:
- tm o mesmo n de nveis.
- tm a mesma carga nuclear.
- O S-2 tem mais eltrons.
2.2 - Eletronegatividade
Corresponde fora com que um tomo atrai um eltron; pode-se dizer que mede o carter ametlico de umtomo. Logo os elementos da direita da tabela ( exceto gases nobres) tm maior eletronegatividade.
Em uma coluna, o n atmico cresce para baixo, aumenta o raio diminui a eletronegatividade (atraimenos).
Em um perodo, o n atmico cresce para direita, diminui o raio - aumenta a eletronegatividade
(exceto gases nobres)
Obs.: Os gases nobres no se incluem, pois so estveis e no atraem eltrons, portanto o elemento maiseletronegativo da tabela o Flor.
16S 2 8 6
S-2 2 8 8
O Na maior, tem o mesmonmero de nveis, mas a carganuclear menor (atrai menos).
3 perodo: Na
Mg
Al
Exemplos:
Coluna IIA: Be
Mg
Ca
O Ca tem maior raio por ter maisnveis energticos.
13p1+
13p1
+
16p1+
16p1+
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2020202020 Qumica - M1
2.3 - Eletropositividade
a tendncia, em um tomo, de perder eltrons; mede o carter metlico de um tomo. Conclui-se que osmetais so mais eletropositivos e quanto maior o raio mais fcil de perder eltrons
perodo (menos gases nobres)
num perodo, quanto menor o z, maior o raio, mais eletropositivo
Obs.: O elemento mais eletropositivo da tabela o Frncio.
2.4 - Eletroafinidade ou afinidade eletrnica
a energia liberada por um tomo gasoso ao receber um eltron. Quanto maior o caratr ametlico emenor o raio, a atrao ncleo-eltron maior, conseqentemente maior a afinidade eletrnica.
perodo (menos gases nobres)
condies especiais
Obs.: Os gases nobres podem ser induzidos e a tero afinidade eletrnica.
2.5 - Energia de Ionizao ou Potencial de Ionizao
a energia necessria para retirar o eltron mais externo de um tomo gasoso. Como os gases nobrespossuem grande estabilidade, muito difcil um gs nobre perder eltrons. So, portanto, os de maiorpotencial de ionizao. Os elementos de maior carter ametlico e de menor raio so os de maior potencialde ionizao.
perodo
Em um perodo quanto maior o z, maior opotencial de ionizao.
coluna (quanto menor o z maior o potencial de ionizao)
Obs.: O elemento de maior potencial de ionizao o Hlio.
2.6 - Volume atmico o volume ocupado por um mol de tomos de um elemento no estado slido. Em um perodo, os elementosmais volumosos esto nas extremidades da tabela.
coluna (em uma coluna, quanto maior o z, maior o raio, mais eletropositivo)
coluna
perodo
coluna
quanto maior o z, na coluna, maior o volume.
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2121212121Qumica - M1
2.7 - Densidade
a relao da massa sobre o volume: m
dv
= a massa contida em 1cm3 da espcie considerada.
perodo
os elementos mais densosesto na regio central databela.
coluna (cresce com o aumento de z)
2.8 - Pontos de fuso e ebulio
Fuso: temperatura na qual uma substncia no estado slido se transforma em estado lquido.
Ebulio: temperatura na qual uma substncia no estado lquido se transforma em estado gasoso.Em um perodo, os elementos mais densos so os de maior P.F e P.E e nas colunas IA, IIA, IIIA e IVAcrescem com a diminuio de z.
perodo
IA IIA restantes IIIA IVA restantes
LIGAES QUMICAS
I - INTRODUO
Os tomos podem ganhar ou perder eltrons para ficar estveis, seguindo ento a REGRA DO OCTETO: otomo fica estvel com 8 eltrons na ltima camada ou se a ltima for a camada K, com 2 eltrons, istoporque ficaro com configuraes eletrnicas semelhantes aos dos gases nobres, que so tomos bastanteestveis.
Quando ganham ou perdem eltrons, formam ligaes qumicas, sendo que estas dependem das valnciasdos tomos.
1 - Valncia
o poder de combinao dos tomos. Corresponde ao nmero de orbitais incompletos que o tomo possuiou nmero de eltrons desemparelhados
2 - Tipos de Ligaes
As ligaes ocorrem entre tomos. Os tomos se unem para atingir a estabilidade: ligao inica, ligaometlica e ligao covalente.
Ligao Inica ou eletrovalente
So foras eletrostticas num cristal slido, existentes entre ctions atraindo nions, nions atraindo ctions.
Exemplos:
1) NaCl Na - 1s2 2s2 2p6 3s1 - 1
0e
ltima camada, quer perder 1 0e
17Cl - 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 - 7 0e ltima camada, quer ganhar 1 0e
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2222222222 Qumica - M1
metal perde 0e ametal ganha 0e
Na+ Cl- NaCl
on Sdio on Cloro Cloreto de Sdio
retculo cristalino. Interaoeletrosttica entre ons Na+ e Cl-
Cl -
Cl -
Na+
Na+
Cl -Na+
Na+
Cl -
Na + + Cl
+
A figura representa uma seo plana de um cristal inico, como Na+Cl-(s).
Os ons foram numerados para facilitar a sua identificao.
LEGENDA
Ction
nion
O nion 6 apresenta ligaes inicas de umamesma fora com os ctions 2,5,7 e 10. Com osoutros ctions a fora menor.
Existe atrao entre ctions e nions e repulsoentre ctions e ctions e nions e nions.
Propriedades dos Compostos Inicos No estado normal, so slidos, formando redes cristalinas;
Alguns so solveis e outros no, como exemplo o Al(OH)3, o Mg(OH)2 (so pouco solveis).
Facilidade de lascar devido s foras de repulso entre ctions e ctions e nions e nions.
No estado slido no conduzem eletricidade, mas so bons condutores quando aquecidos (fundidos)ou quando dissolvidos com gua;
Como a atrao forte entre metal e ametal, difcl quebrar a ligao, tendo ponto de fuso e ebulioaltos;
Ligao Metlica
So ligaes entre metais (ctions e eltrons livres). Os eltrons livres em movimento conduzem umaatrao entre os tomos, formando uma rede metlica. Estes eltrons livres, possuem liberdade demovimento, sendo responsveis por vrias propriedades dos metais.
Ex: Fe, Cu, Au.
Propriedades dos metais- So slidos, exceto Hg.
- So timos condutores de eletricidade no estado slido, e fundidos.
- Possuem pontos de fuso e ebulio variveis.
- So dcteis - formam fios.
- So maleveis - formam lminas.
- So insolveis em gua e solveis em cidos fortes.
- So condutores de calor
Ligao covalente
Ocorre entre os ametais ou entre ametais e hidrognio. Podem formar slidos covalentes ou compostosmoleculares.
1 2 3 4
5 6 7 8
9 10 11 12
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2323232323Qumica - M1
A - Slidos Covalentes
So slidos que possuem apenas ligaes covalentes.
Exemplos:Grafite C(s)
Diamante C(s)
Slica (SiO2)nCarbeto de Silcio - (SiC)nxido de Berlio - (BeO)n
Propriedades dos slidos covalentes: S possuem ligaes covalentes, (ligaes muito fortes), formando cristais slidos.
Ponto de fuso muito alto.
So insolveis.
Com exceo do grafite, os slidos covalentes no conduzem eletricidade.
B - Compostos moleculares ou molculas
So compostos formados por ametais ou ametais e hidrognio. Possuem ligaes covalentes unindo os tomose atraes entre molculas (interaes intermoleculares).
Classificao das ligaes covalentes:As ligaes covalentes ocorrem com o emparelhamento de eltrons entre ametais.
Ligao Covalente Apolar: quando a unio ocorre entre tomos de mesma eletronegatividade.Ex.: Cl2, N2, O2. Ligao Covalente Polar: quando a unio ocorre entre tomos de eletronegatividade diferentes.Ex.: HCl, H2O, CCl4.
Classificao das Molculas
Podemos classificar uma molcula, em simtrica e assimtrica.
Molcula Simtrica - Quando a resultante das foras de atrao zero, elas se anulam, dizemos ento que uma molcula apolar, = 0. ( = momento dipolar)
Exemplo:
O
- Molcula simtrica apolar
- Possui 4 ligaes covalentes polares
A resultante das foras de atrao zero quando o tomo central ligar todos os seus eltrons de valncia,em um mesmo tipo de tomo.
Molcula Assimtrica: Quando a resultante das foras de atrao diferente de zero, dizemos ento que uma molcula polar, 0.
Exemplo:
- Molcula assimtrica polar, 0.- Possui 2 ligaes covalentes polares.
A resultante das foras de atrao diferente de zero quando sobram eltrons no tomo central ou entoquando este se liga a tomos diferentes.
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2424242424 Qumica - M1
Outros exemplos:
NH3NH3
CCl3BrCCl3Br- Molcula assimtrica polar, 0- Possui 4 ligaes covalentes polares.
- Molcula assimtrica polar, 0- Possui 3 ligaes covalentes polares.
Propriedades das molculas:
- Dificilmente conduzem a eletricidade / cidos em meio aquoso e amnia na H2O
- Seus pontos de fuso e ebulio so baixos;
- Sobre a solubilidade podemos dizer que comum um composto polar ser solvel em compostos polares, eum composto apolar ser solvel em compostos apolares;
- Quanto maior a diferena de eletronegatividades, mais polar a ligao.
Resumindo as propriedades dos slidos, teremos:
Slidos Slidos Slidos SlidosInicos metlicos covalentes moleculares
Unidades ons (ction ction e tomos Molculasformadoras e nion) eltrons livres
Tipos Ligaes Ligaes Ligaes Interaes entrede interao inicas metlicas covalentes molculas ee/ou ligao ligaes covalentes
entre tomos
Ponto de fuso Razoavelmente Varivel Muito alto Baixoalto (mdio a alto)
Tipo de interao Ligao Ligao Ligao Interaese/ou ligao Inica entre metlica covalente entre entre as
rompida ction e nion os tomos molculasdurante a fuso
Solubilidade Solveis ou Apresentamem gua pouco Insolveis Insolveis compostos
solveis solveis
Condutividade No timos No conduzem Noeltrica conduzem condutores (exceto grafite) conduzem
enquanto slidos
Condutividade Bons timos No Noeltrica condutores condutores conduzem conduzem
quando fundidos
Condutividade Bons S conduzemeltrica em condutores os que se
soluo aquosa ionizam em gua
Propriedades dos Slidos
FO
NT
E:
CO
STA
E S
AN
TO
S,
1995
V.
1, P
.224
Ponto de fuso Razoavelmente Varivel Muito alto Baixo alto (mdio a alto)
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2525252525Qumica - M1
RESUMO DE HIBRIDAO
Coluna Forma ngulo entre Hibridao Tipos deGeomtrica Ligaes Ligaes
II A(Berlio) linear ou digonal 180o sp 2
III A 120o sp2 3
(Boro) trigonal
109o28 sp3 4
tetradrica IV A
120o sp2 3trigonal 1
(Carbono) linear 180o sp 2ou digonal 2
Exemplos:
IA - linear ou digonal - 180o
IIA
linear ou digonal - 180o
III A - trigonal ou triangular plana 120o
IV A - tetradrica, 109o28H Cl
IV A - trigonal plana, 120o
O IV A - linear, 180o
V A - piramidal, 107o
VI A - angular, 105o
VII A - linear ou digonal, 180o
Cl Cl
Cl
2.2 - Interaes Intermoleculares
So atraes eletrostticas que ocorrem entremolculas, ou seja, compostos moleculares.Existem trs tipos de interaes intermoleculares,que so:
- Ligao de Hidrognio
- Dipolo Dipolo
- Dipolo induzido - Dipolo induzido
Ligao de HidrognioSo ligaes tipo dipolo permanente, sendo maisfortes. Ocorre quando o H dos grupos OH, NH ouHF atrai o F, O e N em uma outra molcula.
Ex.: H2O...H2O; NH3...NH3
Dipolo - Dipolo ou Dipolo permanente quando a atrao ocorre entre molculas polares,so mais fracas que as ligaes de hidrognio.
Exemplo:
Dipolo induzido - Dipolo induzido quando a atrao ocorre entre molculasapolares. Das trs interaes intermoleculares, aDipolo induzido - Dipolo induzido a mais fraca.
Exemplo: CCl4 CCl4; I2 I2
PCl3 PCl3 HCl HCl
interaes dipolo-dipolo
l
interaes dipolo-induzido-dipolo induzido
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2626262626 Qumica - M1
FUNES INORGNICASINTRODUO
Funo um conjunto de substncias com propriedades semelhantes. So cinco as funes a estudar:xidos, hidrxidos, cidos, sais e hidretos. Antes da explicao de cada funo deve-se conhecer o nmerode oxidao dos tomos, pois muito importante no estudo referente nomenclatura.
NMERO DE OXIDAO
o mesmo que falar NOX e corresponde carga que se atribui ao elemento. Essa carga est relacionadaao poder de ligao de um tomo. Citam-se a seguir, os mais importantes e que sero utilizados no estudode funes.
1A
H
Li
Na
K
Rb
Cs
Fr
2A
Be
Mg
Ca
Sr
Ba
Ra
6A
Cr
7A
Mn
8A
Fe
8A
Co
8A
Ni
Pt
1A
Cu
Ag
Au
2A
Zn
Cd
Hg
3A
B
Al
Ga
4A
C
Si
Sn
Pb
5A
N
P
As
Sb
6A
O
S
Se
Te
7A
F
Cl
Br
I
+1
-1+1
+1
+1
+1
+1
+1
+2
+2
+2
+2
+2
+2
+3
+3
+3
+2
+4
+4
+2
+4
+2
+4
+3
+5
+3
+5+3
+5
+3
+5
-2
-2+4+6
-2+4+6
-2+4+6
-1
1+3+5
+7
1+3+5+7
1+3+5+7
+3
+6
+2+3+4+6+7
+2
+3
+2
+3
+2
+3
+2
+4
+1
+2
+1
+1
+3
+2
+2
+1
+2
Fonte: COSTA e SANTOS, v. 1, 1995, p.288.
Tabela 1Principais nmeros de oxidao
TIPOS DE FUNES
FUNO XIDOS
So compostos binrios formados de elementos (metal ou ametal) e oxignio. So divididos em xidosbsicos e xidos cidos.
Nos xidos, o Nox do O vale -2. MgO Mg = +2 +2 -2 = 0
O = -2 MgO
Classificao dos xidos:
XIDOS BSICOS OU XIDOS METLICOSSo compostos formados de metal e oxignio.
So xidos bsicos porque quando reagem com a H2O formam bases ou hidrxidos.
Frmula geral M2On onde: M = metalO = oxignio2 = nmero de oxidao do oxignion = nmero de oxidao do metal
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2727272727Qumica - M1
Nomenclatura
a) Quando o metal possui apenas um valor de Nox.
Nomenclatura moderna ou oficial (IUPAC)
xido + nome do metal
ZnO - xido de zinco Ag2O - xido de prata
b) Quando o metal possui mais de um valor de Nox.
xido + metal + Nox do metal em algarismo romano
HgO - xido de mercrio II Au2O3 - xido de ouro III
CoO2 - xido de cobalto IV
Nomenclatura antiga
xido + metal + (oso ou ico) oso: menor Nox ico: maior Nox
Zn = +2
O = -2
O = -2
Hg = +2
Ag = +1
O = -2
O = -2
Co = +4
O = -2
Au = +3
Cu2O
Fe2O3
SnO2
O = -2 xido cuprosoCu = +1
O = -2 xido frricoFe = +3
O = -2 xido estnicoSn = +4
XIDOS CIDOS, ANIDRIDOS OU XIDOS AMETLICOS
So compostos formados por ametal e oxignio.
So xidos cidos porque quando reagem com a H2O formam cidos.
Frmula geral A2On onde: A = ametal O = oxignio 2 = Nox de oxignio n = Nox do ametal
Nomenclatura antiga
Coluna IVA
CO2 - anidrido carbnico
ou xido carbnico gs carbnico
Coluna V A
N2O3 - anidrido nitroso
N2O5 - anidrido ntrico
Coluna VI A
SO2 - anidrido sulfuroso
SO3 - anidrido sulfrico
Nome original de alguns elementos:
Cu = Cuprum
Au = Aurium
Pb = Plumbum
S = Sulfurum
+1 Hipo ... oso
+3 ............ oso
+5 ............ ico
+7 Per ..... ico
O = -2C = +4
O = -2N = +3
O = -2N = +5
O = -2S = +4
O = -2S = +6
Coluna VII A Nox
Observao:
O Cromo e o Mangans formam xidos cidos comNox > 4 e xidos bsicos com Nox < 4.
Cl2O anidrido hipocloroso (Nox = +1)
Cl2O3 anidrido cloroso (Nox = +3)
Cl2O5 anidrido clrico (Nox = +5)
Cl2O7 anidrido perclrico (Nox = +7)
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2828282828 Qumica - M1
XIDOS ANFTEROS
So aqueles que podem comportar-se como xido cido ou xido bsico.
ZnO - xido de zinco
SnO2 - xido de estanho IV
Al2O3 - xido de alumnio
XIDOS NEUTROS
So xidos que no reagem com cidos, nem com bases e nem com a H2O.
So formados por ametais.
CO - monxido de carbono
NO - xido de nitrognio II
N2O - xido de nitrognio I
XIDOS MISTOS, SALINOS OU DUPLOS
So xidos provenientes da mistura de dois xidos.
Frmula Geral: M3O4FeO + Fe2O3 Fe3O4 xido salino de ferroMn3O4 - xido salino de mangans
PERXIDOS
So xidos onde o Nox do oxignio vale -1. Apresentam o grupo O2-2.
Frmula Geral: E2(O2)xE = hidrognio, elementos da IA ou IIA
Exemplos:
H2O2 - perxido de Hidrognio BaO2 - perxido de Brio ou gua oxigenada
Na2O2 - perxido de Sdio
Os perxidos no reagem com bases e xidos, mas reagem com cidos produzindo sal e gua oxigenada.
Na2O2 + 2HCl 2 NaCl + H2O2A gua oxigenada decompe-se com facilidade em presena de luz e calor.
H2O2 H2O + 1/2 O2
Exemplos de xidos cidos
CrO3 - anidrido crmico Cr = +6O = -2
Mn2O7 - anidrido permangnico Mn = +7O = -2
Exemplos de xidos bsicos
Cr2O3 - xido de cromo III Cr = +3 O = -2
MnO - xido de mangans II Mn = +2 O = -2
Ba = +2O = -1H = +1
O = -1
Na = +1O = -1
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2929292929Qumica - M1
SUPERXIDOS
So xidos onde o Nox do Oxignio vale -1/2.
Apresentam o grupo O2-1.
Frmula Geral: E(O2)xE = Elementos da IA e IIA
Exemplos: KO2 - superxido de potssio BaO4 - superxido de Brio
Aplicaes dos xidos
CaO(s) - cal virgem - Na neutralizao dos solos e construes.
CO2(g) - gs carbnico - No combate a incndios (CO2(s)) e na produo de bebidas.
Fe2O3(s) - hematita - Para obteno do ferro metlico.
Fe3O4(s) - magnetita - m natural.
SiO2(s) - slica - Na produo de vidros.
FUNO HIDRXIDOS OU BASES
So substncias formadas por metal e oxidrila (metal + OH).
Nox do OH = -1
Frmula Geral: M(OH)n onde M = metalO = oxignio (Nox = -2)H = hidrognio (Nox = -1)n = Nox do metal
Nomenclatura
a) Metal com apenas um Nox - hidrxido + metal
NaOH = hidrxido de Sdio
Al(OH)3 = hidrxido de Alumnio
b) Metal com mais de um Nox
b.1) Nomenclatura moderna (IUPAC) hidrxido + metal + Nox de metal em algarismo romano.
Cu(OH)2 - hidrxido de cobre II
Fe(OH)2 - hidrxido de ferro II
Sn(OH)4 - hidrxido de estanho IV
b.2) Nomenclatura antiga
hidrxido + metal + (oso ou ico)
oso: menor Nox
ico: maior Nox
Cu(OH)2 - hidrxido cpricoFe(OH)3 - hidrxido frricoSn(OH)4 - hidrxido estnicoAuOH - hidrxido auroso
Para fazer a frmula a partir do nome scruzar os valores de Nox.
Hidrxido de estanho IIOH = -1
2 1 Sn = +2
Sn OH = Sn(OH)2Hidrxido plmbico OH = -1
4 1 Pb = +4
Pb OH = Pb(OH)4Hidrxido ferroso OH = -1
2 1 Fe = +2
Fe OH = Fe(OH)2
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3030303030 Qumica - M1
Fora das Bases
Uma base considerada forte quando ocorre dissociao inica quase que totalmente, ao ser dissolvida em gua.
Bases fortes: Coluna IA (metais alcalinos) + OH
Coluna IIA (metais alcalinos terrosos) + OH
Bases fracas: todas as demais bases.
Caractersticas das Bases Possuem sabor amargo.
Reagem com cidos produzindo sal e gua.
Em meio alcalino (bsico) sempre azul, a fenolftalena vermelha e o metil orange amarelo.
Por serem eletrlitos, em soluo aquosa, conduzem corrente eltrica.
Aplicaes dos hidrxidos
NaOH - soda custica - produto de limpeza e produo de sabo.
Ca(OH)2(s) - cal extinta - usado na construo civil (preparo de argamassa).
Mg(OH)2 - leite de magnsia - anticido
Al(OH)3 - anticido
FUNO CIDOS
So substncias que, em soluo aquosa, originam ons H+.
So classificados em:
HIDRCIDOS
Frmula geral - HnA H - Hidrognio - Nox = +1
A = ametal da coluna VIA ou VIIA ou CN
n = Nox do ametal VIA Nox = -2
VIIA Nox = -1
CN Nox = -1
AnidridoCarbnico cido carbnico
Nox H = +1Nox O = -2Nox C = +4
IVA - H2CO3 CO2 + H2O H2CO3
anidrido nitroso cido nitroso
VA - HNO2
N2O3 + H2O H2N2O4 HNO2
H = +1O = -2N = +3
HNO3
N2O5 + H2O H2N2O6 HNO3
anidrido ntrico cido ntrico
H = +1O = -2N = +5
VIA - H2SO3
H2SO4 (S = +6) = cido sulfrico
H = +1O = -2S = +4
cido sulfuroso
Nomenclatura
Terminao drico
H2S = cido sulfdricoHCl = cido clordricoHCN = cido ciandrico
OXICIDOS
So formados pela reao de anidrido e gua.
Oxicidos = H + Ametal + Oxig.
Nomenclatura
Segue a mesma regra dos anidridos trocando a palavra anidrido por cido.
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3131313131Qumica - M1
VIIA - HClO (Cl = +1) = cido hipocloroso
HClO2 (Cl = +3) = cido cloroso
HClO3 (Cl = +5) = cido clrico
HClO4 (Cl = +7) = cido perclrico
Casos especiais:
1) Cromo +3 (carter bsico) Cr +6 (carter cido)
CrO3 + H2O H2CrO4
anidrido crmico cido crmico
2CrO3 + H2O H2Cr2O7
anidrido crmico cido bicrmico
Mangans +2 Mn +3 carter bsico
+4+6 carter cido+7
2)
MnO3 + H2O H2MnO4 cido mangnico (Mn = +6)
anidrido mangnico
Mn2O7 + H2O H2Mn2O8 HMnO4 cido permangnico
anidrido permangnico
3) Os anidridos de fsforo, arsnio, antimnio e boro podem reagir com:
1 molcula de H2O prefixo META no cido
2 molculas de H2O prefixo PIRO no cido
3 molculas de H2O prefixo ORTO no cido (no obigatrio)
P2O3 + 1 H2O H2P2O4 = HPO2 = cido metafosforosoanidrido 2 H2O H4P2O5 = cido pirofosforosofosforoso 3 H2O H6P2O6 = HPO3 = cido ortofosforoso ou cido fosforoso
HAsO3 - cido meta arsnicoH4As2O7 - cido piro arsnicoH3AsO4 - cido arsnicoH3BO3 - cido brico
Caractersticas dos cidos Possuem sabor azedo.
Reagem com bases produzindo sal e gua.
Em meio cido, o tornassol sempre vermelho, a fenolftalena incolor e o metilorange vermelho.
Em soluo aquosa sofrem ionizao total ou parcial (suas solues so eletrolticas)
Ionizao total todos os H so ionizadosH2SO4(aq) 2H+(aq) + SO4
-2 (aq)
Ionizao parcial s alguns H so ionizados.H2SO3(aq) H+(aq) + HSO3
-(aq)
Fora de um cido
cidos fortes so aqueles que apresentam grau de ionizao maior que 50%.
Hidrcidos fortes: HCl, HBr, HI
Oxicidos fortes: n O - n H for maior ou igual a 2
HClO4 (4 - 1 = 3)
H2SO4 (4 - 2 = 2)
HNO3 (3 - 1 = 2)
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3232323232 Qumica - M1
Hidrcidos fracos: HF, H2S, HCN
Oxicidos fracos: n O - n H for menor que 2
H2SO3 (3 - 2 =1)
HNO2 (2 -1 = 1)
HClO (1 -1 = 0)
Aplicao dos cidos:
HCl - cido muritico - limpeza.
HNO3 - cido ntrico - usado na fabricao de fertilizantes e explosivos.
H3PO4 - cido fosfrico - preparo de fertilizantes e refrigerantes (como acidulante).
H2SO4 - cido sulfrico - fabricao de: fertilizantes, medicamentos, acumuladores de baterias, tintas.
FUNO SAIS
So substncias originadas da combinao de um cido e uma base. So as reaes de neutralizao.
HCl + NaOH NaCl + H2O
cido + base sal + gua
Sal Metal + Ametal , so chamados sais halides.ou ento
HClO4 + NaOH NaClO4 + H2O
cido + base sal + gua
Sal Metal + ametal + oxignio , so chamados de oxissais.
Nomenclatura
Terminao dos cidos Terminao dos sais
drico eto (sem oxignio)
oso ito (com oxignio e menor valncia)
ico ato (com oxignio e maior valncia)
a) metal (ction) com apenas um Nox
Nome cido, trocar as terminaes drico, oso, ico por eto, ito, ato e acrescentar o nome do metal.
CaS cido que originou H2S = cido sulfdricoCa Nox = +2 drico trocar por eto(2 H) Sulfeto de clcio
NaNO3 cido HNO3 = cido ntricoNa Nox = +3 ico trocar por ato(1 H) nitrato de sdio
Al (ClO4)3 cido H3(ClO4)3 = HClO4 = cido perclricoAl Nox = +3 trocar por ato(3 H) perclorato de alumnio
b) metal (ction) com mais de um Nox
b.1) moderna (IUPAC)Ametal + ETO + metal + Nox em algarismos romanos
ITO ATO
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3333333333Qumica - M1
CuSO4 Cu = +1 1 H = HSO4 (no existe, S - Nox = +7)
Cu = +2 2 H = H2SO4 = cido sulfrico ico vira ato - Sulfato de cobre II
Fe(NO3)3 Fe = +2 2 H = no existe
Fe = +3 3 H - H3(NO3)3 HNO3 cido ntrico ico vira ato Nitrato de ferro III
AuNO2 Au = +1 1 H = HNO2 - cido nitroso oso vira ito - Nitrito de ouro I Au = +3 3 H = H3NO2 - no existe
b.2) antiga
ametal + ETO + metal + terminao oso ou ico ITO
ATO
Sn(ClO4)4 Sn = +4 4 H = H4 (ClO4)4 = HClO4 cido peclrico vira ato Perclorato estnicoSn = + 2 2 H H2(ClO4)4 = H(ClO2)2 - no existe
FeCO3 Fe = + 2 2 H = H2CO3 - cido carbnicoFe = + 3 3 H = H3CO3 - no existe
CuNO2 Cu = + 2 2 H = H2NO2 - no existe
Cu = + 1 1 H = HNO2 - cido nitroso oso vira ito Nitrito cuproso
As reaes podem ser:
Reao Neutra: combinao de cido forte com base forte, originam sais que dissolvidos em gua, doorigem a uma soluo neutra, pH = 7. Ex.: H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2H2O
Reao cida: combinao de cido forte com base fraca, originam sais que dissolvidos em gua, doorigem a uma soluo cida, pH < 7. Ex.: 3H2SO4 + 2Al(OH)3 Al2(SO4)3+ 6H2O
Reao Bsica: combinao de cido fraco com base forte, originam sais que dissolvidos em gua, doorigem a uma soluo bsica, pH > 7. Ex.: H2S + Ca(OH)2 CaS + 2H2O
Propriedades dos Sais:
So slidos e possuem ponto de fuso e ebulio altos.
Sais formados por metais alcalinos so solveis em H2O.
O CaSO4, CaCO3, BaSO4, etc, so insolveis na H2O.
Suas solues so eletrolticas.
Alguns radicais importantes:
CO3-2 carbonato
HCO3- bicarbonato
NO2- nitrito
NO3- nitrato
S-2 sulfeto
HS- bissulfeto
SO3-2 sulfito
SO4-2 sulfato
HSO3-bissulfito
HSO4-bissulfato
Cl- cloreto
ClO- hipoclorito
ClO2- clorito
ClO3- clorato
ClO4- perclorato
PO4-3 fosfato
BrO3- bromato
CN- cianeto
CrO4-2 cromato
Cr2O7-2 dicromato
MnO4-2 manganato
MnO4- permanganato
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3434343434 Qumica - M1
Aplicao dos Sais
NaCl - cloreto de sdio (sal de cozinha) - condimento
KMnO4 - permanganato de potssio - antissptico
AgNO3 - nitrato de prata - antissptico
NaClO - hipoclorito de sdio - bactericida e antissptico
NaF - fluoreto de sdio - tratamento anti-crie
FUNO HIDRETOS
So compostos binrios formados por um elemento e o hidrognio.
Frmula geral: E Hn
Se E = metal
H = hidrognio de Nox = -1 hidretos
n = Nox do metal metlicos
Se E = ametal
H = hidrognio de Nox = +1 hidretos
n = Nox do ametal ametlicos
Hidretos metlicos: (carter bsico)
NaH - hidreto de sdio
CaH2 - hidreto de clcio
Fe H2 - hidreto de ferro II ou hidreto ferroso
FeH3 - hidreto de ferro III ou hidreto frrico
* hidreto metlico + gua base + H2NaH + H2O NaOH + H2
PH3 - hidreto de fsforo (fosfina)
VIA - H2S - sulfeto de hidrognio ou cido sulfdrico
VIIA - HCl - cloreto de hidrognio ou cido clordrico
VA - NH3 - hidreto de nitrognio (amnia)
NH3 + H2O NH4OH (carter bsico)
H2S(s) H2S(aq)ou carter cido
H2S(s) H+(aq) + S-2
(aq)
HCl(g) HCl(aq)ou carter cido
HCl(g) H+(aq) + Cl-(aq)
Aplicao:
NH3 - amnia - usada na fabricao de fertilizantes, explosivos, fibras e plsticos.
REAES INORGNICASINTRODUO
A reao um processo onde substncias reagem formando novas substncias, com propriedades totalmentediferentes.
Exemplo:HBr + LiOH LiBr + H2O
cido + Base Sal + gua
A reao tambm chamada de fenmeno qumico (formao de novas substncias).
PRINCIPAIS TIPOS DE REAES QUMICAS
Reaes de SnteseSo tambm chamadas de reaes de adio. quando o nmero de substncias que reagem maior queo nmero de substncias formadas.
A + B AB
Reagente Produto
Hidretos ametlicos (carter cido), exceto NH3 (carter bsico)
H2O
H2O
H2O
H2O
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3535353535Qumica - M1
Exemplos:
H2 + Cl2 2HCl
H2 + 1/2O2 H2O
BaO + CO2 BaCO3
Reaes de Anlise ou Decomposio
o inverso da reao de sntese. O nmero de substncias no reagente menor que o nmero de substnciasno produto.
AB A + B
Reagente Produto
Exemplos:
H2O(l) H2(g) + 1/2 O2(g) Anlise = formao de substncias simples
CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) Decomposio = formao de pelo menos uma substncia composta
Reaes de Simples Troca
a reao que ocorre entre uma substncia simples e uma substncia composta, originando uma novasubstncia simples e outra substncia composta.
A + BC B + AC
Exemplos:
Na + HNO3 NaNO3 + 1/2 H2Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu
Reaes de Dupla Troca
a reao entre duas substncias compostas, originando duas novas substncias compostas.
AB + CD AC + BD
BaCl2 + H2SO4 BaSO4 + 2HCl
HCl + NaOH NaCl + H2O
Reaes de Oxi-reduo
Como vimos no captulo anterior, nmero de oxidao ou NOX, a carga do tomo, sendo que estrelacionada com o poder de combinao dos tomos.
O NOX aumenta, quando o tomo perde eltrons: dizemos que o elemento sofreu oxidao, sendo entoum elemento oxidado.
Cu 2eo- Cu+2 aumentou o NOX sofreu oxidao (perdeu eo
-)
NOX = 0 NOX = +2
O NOX reduz quando o tomo ganha eltrons: dizemos que o elemento sofreu reduo, sendo ento umelemento reduzido.
S + 2eo- S-2 reduziu o NOX sofreu reduo (ganhou eo
-)
NOX = 0 NOX = -2
A reao de oxi-reduo quando existe um tomo sofrendo oxidao e outro sofrendo reduo.
Cu + S Cu+2 + S-2
oxidaoreduo
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3636363636 Qumica - M1
Principais NOX:
H +1 (combinado com ametal) e -1 (combinado com metal)
O -2 (xido), -1 (perxido), -1/2 (superxido)
Coluna IA +1
Coluna IIA +2
Coluna IIIA +3
Coluna VIA -2 (no oxigenado)
Coluna VIIA -1 (no oxigenado)
Elemento ou substncia simples, NOX = 0 Ca = 0
Substncia composta, NOX = carga total
H2SO4 total NOX = 0
H = +1
O = -2
NaCO-3 total NOX = -1
Na = +1
O = -2
Observao: Um elemento que sofre oxidao, causa reduo no outro e dizemos ento que um agenteredutor. Um elemento que sofre reduo, causa oxidao no outro e dizemos que um agente oxidante.
Oxidao ou Elemento oxidado Aumenta NOX Perda de eltrons Agente redutor
Reduo ou Elemento reduzido Reduz NOX Ganho de eltrons Agente oxidante
Balanceamento de Equaes
No acerto de uma equao, importante observar que o nmero de eltrons envolvidos na oxidao deveser igual ao nmero de eltrons envolvidos na reduo.
Regra de Balanceamento
1) Achar o NOX de cada tomo de uma reao.
2) Verificar qual sofre oxidao (aumenta o NOX) e qual sofre reduo (reduz o NOX).
3) Fazer a variao do NOX e simplificar se possvel.
4) Cruzar o NOX, de modo que o nmero da variao do NOX da oxidao coeficiente do redutor e onmero da variao do NOX da reduo o coeficiente do oxidante.
5) Depois, deve-se terminar o balanceamento, por tentativa.
Exemplos:
a) KMnO4 + H2O2 + H2SO4 K2SO4 + MnSO4 + H2O + O2
NOX
+1 + x - 6 = -1 x = +4
NaCO-23-2
+2 + x - 8 = 0 x = +6
H2SO4+ 1
K = +1 H = +1 H = +1 K = +1 O = -2 H = +1 O = 0O = -2 0 = -1 0 = -2 O = -2 S = +6 O = -2Mn = +7 S = +6 S = +6 Mn = +2
Os elementos que variaram o NOX, foram os seguintes:
Mn +7 para +2 sofrendo reduo (agente oxidante)
O -1 para 0 sofrendo oxidao (agente redutor)
Fazer a variao dos NOX e cruzar os resultados obtidos. Vamos fazer o equilbrio do lado dos reagentes.
Mn +2 para +7 variando de 5
O 0 para -1 variando de 1, como so 2 O no H2O2 a variao = 2.
+1
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3737373737Qumica - M1
= 7 - 2 = 5 = -1 - 0 = 1 (x2)
+7 -1 +2 0
KMnO4 + H2O2 + H2SO4 K2SO4 + MnSO4 + H2O + O2
5 2
Depois de cruzar o NOX, equilibrar por tentativa.
2 KMnO4 + 5 H2O2 + 3H2SO4 K2SO4 + 2 MnSO4 + 8 H2O + 5O2
b) MnO4- + NO2
- + H2O MnO2 + NO3- + OH
+7 +3 +4 +5
MnO4 + NO2- + H2O MnO2 + NO3
- + OH-
Mn +7 para +4 sofrendo reduo, agente oxidante
N +3 para +5 sofrendo oxidao, agente redutor
Observar que o que interessa o NOX de cada tomo e que nesta equao todo H tem NOX = +1 e todoO tem NOX = -2. (S variaram o Mn e o N).
= 7 - 4 = 3
= 5 - 3 = 2
+7 +3 +4 +5
MnO4- + NO2
- + H2O MnO2 + NO3- + OH-
3 2
MnO4- + NO2
- + H2O 2MnO2 + 3NO3- + OH-
Depois de cruzar os NOX das variaes s contar os tomos colocando os dois membros, reagente eproduto, com a mesma quantidade.
2MnO4- + 3NO2
- + H2O 2MnO2 + 3NO3- + OH-
Esto faltando os coeficientes da H2O e do OH-, neste caso em que as substncias possuem carga s
equilibrar as cargas do reagente com o produto. Chamar coeficiente da H2O de x e do OH- de y.
2MnO4- + 3NO2
- + xH2O 2MnO2 + 3NO3- + yOH-
2.(-1) + 3(-1) + x(0) = 2(0) + 3(-1) + y(-1)
-2 - 3 + 0 = 0 - 3 - y
y = 2
2 MnO4- + 3NO2
- + xH2O 2MnO2 + 3NO3- + 2OH- por tentativa: x = 1
2MnO4- + 3NO2
- + 1H2O 2MnO2 + 3NO3- + 2OH-
Coeficientes do reagente: 2, 3, 1
Coeficientes do produto: 2, 3, 2
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3838383838 Qumica - M1
REAES IMPORTANTES:Reaes Comuns:
a) Com Oxignio
a.1) Reao de combusto do metal com oxignio.
2 Fe + O2 2 FeO
a.2) Reao de combusto do ametal com oxignio.
S + O2 SO2 O oxignio reage com quase todos os elementos.
b) Com Hidrognio
b.1) Reao de ametal com hidrognio, formando hidrcidos.
H2 + I2 2 HI
b.2) Reao de metal com hidrognio, formando hidretos metlicos.
2 Na + H2 2NaH
c) Com H2O
c.1) Metais alcalinos e alcalinos terrosos, formando hidrxidos e liberando gs hidrognio. Ca + 2H2O Ca(OH)2 + H2c.2) Metais comuns, formando xidos Fe + H2O FeO + H2c.3) Metais nobres, no reagem com a gua.c.4) Hidretos alcalinos e alcalinos terrosos, formando hidrxido e liberando gs hidrognio. NaH + H2O NaOH + H2
CONDIES PARA A OCORRNCIA DE REAES
Uma reao s ser espontnea se:
1) Um metal s desloca outro se for mais reativo que ele.Ordem crescente de reatividade dos metais:
Metais Nobres Metais Alcalinos e Alcalinos Terrosos
Au, Pt, Ag, Hg, Cu, Bi, H, Pb, Sn, Ni, Co, Fe, Zn, Mn, Al, Mg, Ca, Sr, Ba, Li, Na, K, Rb, Cs.
2) Um ametal s desloca outro se for mais reativo que ele.Ordem crescente de reatividade dos no-metais: P, C, S, I, Br, Cl, N, O, F.
a) xido cido + gua cido CO2(g) + H2O(l) H2CO3(aq)
b) xido bsico + gua Base MgO(s) + H2O(l) Mg(OH)2(aq)
c) xido bsico + xido cido Sal MgO(s) + CO2(g) MgCO3(s)
d) xido cido + Base Sal + gua CO2(g) + Mg(OH)2(aq) MgCO3(s) + H2O(l)
e) xido base + cido Sal + gua MgO(s) + H2CO3(aq) MgCO3(s) + H2O(l)
f) Metal + cido Sal + Hidrognio Mg(s) + H2SO4(aq) MgSO4(aq) + H2(g)
g) Metal Alcalino + gua Base + Hidrognio Li(s) + H2O(l) LiOH(aq) + 1/2 H2(g)
calor
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3939393939Qumica - M1
REAES PARA IDENTIFICAO DOS GASES
H2, O2 e CO21) Gs Hidrognio
O H2 um gs inflamvel, na presena de O2, ele explode.Se aproximarmos um palito de fsforo aceso em um recipiente com gs hidrognio ocorre uma exploso,devido reao H2(g)1/2O2(g) H2O(l) (reao de combusto)
2) Gs OxignioO O2 um gs comburente, aumenta a chama. Ao aproximar um palito de fsforo aceso em um recipiente comgs oxignio, a chama aumenta.Na2O2(s) + H2O(l) 2NaOH(aq) + 1/2 O2(g) Se aproximar uma chama ela vai aumentar devido a liberaode gs oxignio.
3) Gs CarbnicoSe aproximarmos uma chama perto do CO2, no vai ocorrer nada pois o CO2 no combustvel e nemcomburente.Para identificar s reagir o CO2 com gua de cal (Ca(OH)2(aq)); haver formao de um precipitadobranco CaCO3(s).
CO2(g)+ Ca(OH)2(aq) CaCO3(s) + H2O(l)
precipitado branco
Solubilidade dos saisOs sais quando precipitam, so insolveis. Os ctions e nions agrupados abaixo, originam sais insolveis:
Ctions nions
Ag+, Cu+, Pb+2 C -, Br-, I-
Ag+, Zn+2, Pb+2 S-2
Ag+, Ca+2, Ba+2, Sr+2, Pb+2 SO4-2
Ag+, Ca+2, Ba+2, Pb+2 CO3-2
Ag+, Ba+2, Sr+2, Pb+2 CrO4-2
MOL - GASES - ESTEQUIOMETRIACONCEITOS FUNDAMENTAIS
MOLO termo mol significa a quantidade de matria tais como tomos, molculas ou ons. tambm chamado de nmero de Avogadro.1 mol = 6,02 x 1023 unidades (pode arredondar para 6 x 1023)
uma unidade quantitativa, tal qual 1 dzia = 12 unidades, 1 cento = 100 unidades, etc. Assim, tem-se
1 mol = 6,02 x 1023 unidades = 6 x 1023 unidades.
Dessa forma: H = tomoH2 = molcula (combinao de tomos)Cl = tomoCl2 = molculaH2SO4 = molcula1 mol tomos = 6,0 x 1023 tomos1 mol Na = 6,0 x 1023 Na
1 mol de molculas = 6,0 x 1023 molculas1 mol de H2O 6,0 x 10
23 molculas de H2O2 mol de tomos de H = 2 x 6,0 x 1023 tomos de H1 mol de tomos de O = 6,0 x 1023 tomos de O.
+
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4040404040 Qumica - M1
MASSA MOLAR (M)
A massa molar a massa de um mol de uma determinada substncia qumica.
m = massa atmica ou molecular
M = massa molar
Massa atmica do Na = 23 u
1 mol de Na tem 6,02 x 1023 tomos de Na
1 mol de Na tem massa molar de 23g/mol
m (Na) = 23u M (Na) = 23 g/mol
H2SO4 m = massa molecular = 98 u = massa de uma molcula
M = massa molar = 98 g/mol = massa de 1 mol de molculas = 6,02 x 1023 molculas
1 molcula de H2SO4 2 tomos de H
apresenta: 1 tomo de S
4 tomos de O
total de 7 tomos
1 mol de molculas de H2SO4 apresenta: 2 mol de tomos de H = 2 x 6,02 x 1023 tomos de H
1 mol de tomos de S = 6,02 x 1023 tomos de S
4 mol de tomos de O = 4 x 6,02 x 1023 tomos de O
total de 7 mol de tomos = 7 x 6,02 x 1023 tomos
GASES
Substncias gasosas ocupam todo o volume do recipiente, apresentam baixa densidade e alta energia cintica.
Volume de um gs (V)
Corresponde ao volume do recipiente.
Unidade = m3
1 m3 = 103L = 1000 mL
1 dm3 = 1 L
1 cm3 = 10-3 L = 1 mL
1 L = 1000mL
Presso (P)
Presso a fora exercida pela molcula por unidade de rea
P = F/A
Quanto maior o movimento das molculas, maior o nmero de colises, maior ser a presso.Unidade = atm
1 atm = 760 mm Hg
Temperatura (T)
A temperatura corresponde energia cintica mdia das partculas ou ento, mede o estado de agitao dasmolculas.
Unidade = K - Kelvin
K = C + 273
Massa molecular do CO2 = 44u
1 mol de CO2 tem 6,02 x 1023 molculas de CO2
1 mol de CO2 tem massa molar de 44 g/mol
m(CO2) = 44u M(CO2) = 44 g/mol
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4141414141Qumica - M1
Hiptese de Avogadro
Volumes iguais de gases quaisquer, nas mesmas condies de temperatura e presso, possuem o mesmonmero de molculas.
CO2(g) O2(g)
Se ambos possuem o mesmo volume, a mesma temperatura e a mesma presso, logo, tero o mesmonmero de molculas.
Leis dos Gases:
Lei de Boyle - ou IsotrmicaPara uma temperatura constante o volume inversamente proporcional presso.
T = constante P 1V
, logo, PV = constante P1V1 = P2V2
P(atm) V(L) PxV
1 3 3
2 1,5 3
3 1 3
P(atm)
3
2
1
1 2 3 V(L) Lei de Charles - ou Isobrica
Para uma presso constante, o volume diretamente proporcional temperatura.
P = constante V T, logo, VT
= constante VT
1
1 =
VT
2
2
V(L) T(K) V/T
1 100 0,01
2 200 0,01
3 300 0,01
P(atm) T(K) P/T
1 100 0,01
2 200 0,01
3 300 0,01
P(atm)
3
2
1
100 200 300 T(K)
V(L)
100 200 300 T(K)
3
2
1
Lei de Gay-Lussac - ou Isovolumtrica (Isocrica)
Para um volume constante, a presso diretamente proporcional temperatura.
V = constante P T, logo, PT
= constante PT
1
1 =
PT
2
2
Equao Geral dos Gases
Para uma mesma massa gasosa, temos que: PVT
= constante P V
T1 1
1 =
P VT2 2
2
Sendo massa gasosa constante nmero de mol do gs constante.
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4242424242 Qumica - M1
Equao de Clapeyron
Vimos que PVT
= constante para nmero de mol constante.
Se variar o n de mol, PVT
varia na mesma proporo, logo:
PVT
n, chamando R de constante dos gases, teremos:
PVT
= nR ou PV = nRT equao de Clapeyron, sendo:
R = 0,082 atm x Lmol x K
ou R = 62,3 mmHg x L
mol x K
Volume Molar
CNTP = Condies Normais de Temperatura e Presso
Nas CNTP P = 1 atm
T = 0 C = 273 K
Como PV = nRT 1 x V = n x 0,082 x 273, temos:
1 mol de gs nas CNTP, possui volume de 22,4 litros.
ESTEQUIOMETRIA
Leis Ponderais
Lei de Lavoisier ou Lei da Conservao da Massa.
Em uma reao, a massa do reagente sempre igual massa do produto.
CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) 100g 56g + 44g
m Reag. = m Prod.
Decompondo 200g 112g + 88g
mReag = mProd
Lei de Proust ou Lei das Propores Definidas
As reaes ocorrem, tendo as substncias reagidas, propores fixas e definidas.
CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g)
Se 100g decompe 56g e 44g
x2 x2 x2
200g decompe 112g e 88g
Exemplos:1 - Considere a equao de decomposio da NH3.
2 NH3(g) N2(g) + 3 H2(g) 2 mol de NH3 decompem-se em 1 mol de N2 e 3 mol de H2 34g de NH3 decompem-se em 28g de N2 e 6g de H2 2 volumes de NH3 decompem-se em 1 volume de N2 e 3 volumes de H2 (volume proporcional ao nmero de mol)
Obs: A proporo em volume s pode ser aplicada para substncias gasosas com presso e temperatura constantes.
P = presso (atm)
V = volume (L)
n = n de mol do gs
T = temperatura em K
R = constante dos gases
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4343434343Qumica - M1
2 - Quantos mol de oxignio seriam necessrios para formar 10 mol de sulfato de sdio, a partir de sulfito desdio?
1) Montar a equao.
Na2SO3 + O2 Na2SO4 sulfato de sdio
2) Equilibrar o nmero de moles.
2Na2SO3 + O2 2Na2SO4
1 mol 2 mol
3) Fazer a proporo de moles com moles.
1 mol O2 (equao) 2 moles Na2SO4 (equao)
x 10 moles
x = 5 moles de O23 - Quantos mol de oxignio seriam necessrios para formar 426 gramas de sulfato de sdio, a partir de sulfito de sdio?
2 Na2SO3 + O2 2 Na2SO4 1 mol 284g
mol de O2 gramas Na2SO4(equao) 1 mol 284g
x mol 426g x = 1,5 mol de O2
4 - Na reao de 112g de ferro com H2SO4, que volume de hidrognio ser liberado nas CNTP?
Fe + H2SO4 FeSO4 + H256g 1 mol = 22,4L
Ateno: volume nas CNTP 1 mol de gs possui volume de 22,4 litros.
massa Fe volume H2 (CNTP)
56g 22,4L (1 mol de H2(g))
112g x x = 44,8 litros de H2
5 - Qual o volume de NH3 nas CNTP produzido, na reao de 4 litros de N2?
N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g)
(CNTP) volume N2 volume NH322,4L 2 x 22,4L
4 x x = 4 x 2 x 22,4
22,4 = 8L de NH3
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4444444444 Qumica - M1
QUMICA ORGNICA
INTRODUO QUMICA ORGNICA
I - INTRODUO:
Antigamente, compostos orgnicos eram aqueles encontrados ou produzidos por organismos vivos, graas aao de uma fora, denominada fora vital.
Foi em 1828, que Friedrich Whler provou que a foravital no existia, ao aquecer cristais do sal inorgnicocianato de amnio e este originar a uria, compostoencontrado na urina.
Com isso, hoje podemos dizer que compostos orgnicos so compostos que contm carbono. Os outroselementos pertencentes aos compostos orgnicos, so chamados de organgenos: H, C, N, P, O, S, F, Cl,Br, I.
II - PROPRIEDADES GERAIS DOS COMPOSTOS ORGNICOS
1 - So termicamente instveis, pois sofrem decomposio pela ao do calor.Se aquecermos excessivamente a glicose ( C6H12O6 ), ela se transforma em carvo (C(s)) e gua (H2O(g)).
C6H12O6 6C(s) + 6H2O(g)
2 - Sofrem combusto, ou seja, reagem com oxignio (O2), formando gs carbnico (CO2) ou monxido decarbono (CO) e gua (H2O); so combustveis.
Ex.: Combusto do lcool etlico:
3 - Apresentam ponto de fuso e ebulio baixos.
4 - Possuem ismeros (mesma quantidade de C, H, O). Ex: 33 CHCOCH e CH3 = CH2 - CHO5 - Formam polmeros
Associao de pequenas molculas (monmeros), formando grandes molculas (polmeros)
Ex.:
CH2 CH2
(CH2CH2)n
III - PROPRIEDADES DO CARBONO
1 - Smbolo - 612C
A = N de massa - 12 u
Z = N atmico = 6
cianato de amnio uria
NH4OCN
O
CNH2H2N
C2H5OH(l) + 3O2(g) 2CO2(g) + 3H2O(g)
CH2 CHCletileno polietileno usado na
fabricao de mangueiras,sacos plsticos.
cloreto de vinila PVC usado nafabricao de canos.
(CH2CHCl)nPolicloreto de
vinila
p1+ = N de prtons = 6
e0 = N de eltrons = 6
distribuio eletrnica = 1s22s22p2
eltrons de valncia = 4
valncia principal = 4
-
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4545454545Qumica - M1
2 - Arranjo do carbono
C C
CC
1CH3 2C
CH3
CH3
3CH2 4CH
CH3
5CH31
3 - Quanto ao tipo de ligao
Carbono saturado: aquele que s possui ligaes simples em torno de si.
Carbono insaturado: possui ligao dupla ou trplice em torno de si.
4 - Quanto ao nmero de ligaes
Carbono primrio - ligado s a 1 carbono
Carbono secundrio - ligado a 2 carbonos
Carbono tercirio - ligado a 3 carbonos
Carbono quaternrio - ligado a 4 carbonos
CH3 C*
H
OH
Cl
1 - carbono primrio 4 - carbono tercirio
2 - carbono quaternrio 5 - carbono primrio
3 - carbono secundrio
CH C CH2 CH CH CH3CH3 CH CH2;
CH3 CH2 CH2 CH3
Insaturadas possuem ligaes duplas ou triplas, entre carbonos.
2 - Quanto disposio dos tomos
Normal possuem apenas carbonos primrios e secundrios (duas extremidades).
4 ligaes simples(4 ligaes sigma)
1 ligao dupla e 2 ligaes simples(3 sigma e 1 pi)
2 ligaes duplas(2 ligaes sigma e 2 pi)
1 ligao tripla e 1 ligao simples(2 ligaes sigma e 2 pi)
2 3
CH3 C
CH3
CH3
CH2 CH
CH3
CH3CH3 CH
CH3
CH2 CH3;
4 5
5 - Quanto aos grupos ligados
Carbono Assimtrico ou Carbono Quiral
aquele ligado a quatro grupos diferentes.
IV - CADEIAS CARBNICAS
As cadeias so formadas pela associao de tomos de carbono.As cadeias carbnicas correspondem ao esqueleto da molcula.
Classificao das cadeias
1 - Quanto ao tipo de ligaes
Saturadas possuem apenas ligaes simples entre os tomos de carbono.
Ramificada possuem pelo menos 1 carbono tercirio e/ou quaternrio. A cadeia possui ramos.
CH3_CH2
_CH=CH2 CH3_CH2
_CH2_CH3
CH3 CH2 CO
H
-
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46 Qumica - M1
=
3 - Quanto ao fechamento da cadeia
Acclicas so cadeias abertas
Cclicas so cadeias fechadas
4 - Quanto natureza dos tomos
Homogneas s possuem tomos de carbono no seu interior
5 - Compostos aromticos
Existem cadeias cclicas muito importantes que tm o anel benznico; so os componentes aromti-cos.
insaturadarami cadaacclicahomognea
Exemplos:
insaturadarami cadacclicahomognea
homocclica
Obs.: Cadeia cclica e rami cada pode ser chamada de mista.
Heterogneas Possuem heterotomo entre os Carbonos.Exemplo: ; CH3NHCH2CH3 O
Podemos fazer uma nova classi cao: Alifticos - Cadeias abertas
Alicclicos - Cadeias fechadas, sem o anel benznico.
Aromticos - Cadeias com anel benznico.
V - FRMULA MNIMA OU EMPRICA E FRMULA MOLECULAR
1 - Frmula Mnima ou Emprica a frmula onde existe a menor proporo de tomos em uma determinada estrutura da substncia.
Exemplos: C3H8; HClO4; C3H6O2
2 Frmula Molecular aquela que indica o nmero de tomos que uma molcula possui. Portanto a frmula mnima a frmula molecular simpli cada, podendo ser iguais.
Exemplos: C6H12, HClO4
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4747474747Qumica - M1
3 - Clculo de Frmula Mnima e Molecular
A) A partir das massas dos tomos
Exemplos: 36g de carbono reagem com 6g dehidrognio e 48g de oxignio. Qual ser sua frmulamnima e sua frmula molecular, sabendo-se que amolecular possui peso de 180g?
1) Dividir a massa de cada tomo pela sua massaatmica (ir encontrar o nmero de mol de cada tomo).
C - 36 : 12 = 3 mol
H - 6 : 1 = 6 mol
O - 48 : 16 = 3 mol
2) Dividir todos pelo menor resultado encontrado.
C - 3 : 3 = 1
H - 6 : 3 = 2
O - 3 : 3 = 1
Encontra-se a proporo mnima dos tomos, ouseja, a frmula mnima ou emprica: CH2O.
3) Para achar a frmula molecular s encontrar amassa da frmula mnima e ver quantas vezesa molecular maior.
Frmula mnima - CH2O
Massa da frmula mnima - 12 + 1 x 2 + 16 = 30g
Massa da frmula molecular (foi dado) - 180g
Ento: = 180/30 = 6
A frmula molecular seis vezes a mnima -(CH2O)6 = C6H12O6
B) A partir da composio centesimal
A soma das porcentagens tem que ser igual a 100%.Caso no for, considerar o que falta para completar100% a quantidade de oxignio.
Exemplo: Um composto apresenta 53,33% decarbono e 11,11% de hidrognio. Sendo seu pesomolecular igual a 90g, qual ser a frmula empricae a frmula molecular?
1) 53,33% de C
11,11% de H
64,44% = total, faltam 35,56% para completar100%, que do oxignio.
2) Dividir a porcentagem de cada tomo pelo suamassa atmica e ir encontrar o nmero de mol detomos.
C = 53,33 : 12 = 4,44 mol
H = 11,11 : 1 = 11,11 mol
O = 35,56 : 16 = 2,22 mol
3) Dividir todos pelo menor valor encontrado
C = 4,44 : 2,22 = 2
H = 11,11 : 2,22 = 5
O = 2,22 : 2,22 = 1
Encontra-se a proporo mnima dos tomos,ou seja, a frmula emprica C2H5O.
4) Achar a massa da frmula emprica.
C2H5O = 12 x 2 + 1 x 5 + 16 = 45g
A frmula molecular tem massa de 90g (dadodo exerccio) 90/45 = 2 (a frmula molecular duas vezes a frmula mnima).
(C2H5O)2 = C4H10O2
4 - Frmula estrutural plana ou de Kekul.
aquela que representa os traos de valncia.
Hidrognio = valncia 1 H
Carbono = valncia 4 C
Oxignio = valncia 2 O
C
CC
C
CC
H
H
H
H
H
H
benzenoacetona
C
H
H
H C C H
H
HO
Exemplos:
5 - Frmula estrutural condensada
a frmula de Kekul simplificada. Retiram-se os traos de valncia.
Ex.: acetona - CH3COCH3 benzeno - ou
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4848484848 Qumica - M1
FUNES ORGNICASFuno: So grupos de compostos com propriedades semelhantes.
1. Hidrocarbonetos
So compostos formados apenas de Carbono e Hidrognio. Dividem-se em:
1.1 - Alcanos ou Hidrocarbonetos parafnicos.
Obs: No possuem um grupo funcional para caracterizar a funo. Sua frmula geral CnH2n+2 Fontes naturais de obteno: petrleo, gs natural e hulha.
So compostos saturados (possuem somente ligaes simples).
So insolveis na H2O e solveis no lcool, ter, benzeno, etc. Em temperatura ambiente, os alcanos so: gasosos - de 1 at 4 carbonos
lquidos - de 5 at 17 carbonos
slidos - mais de 17 carbonos
1. Hidrocarbonetos
2. lcoois
3. Fenis
4. teres
5. Aldedos
6. Cetonas
7. c