109333291 65834749 quimica inorganica e organica

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

A re

prod

uo

por

qua

lque

r mei

o, in

teira

ou

em p

arte

, ven

da,

exp

osi

o

v

en

da

, a

lug

ue

l, a

qu

isi

o

, o

culta

me

nto

,e

mp

rst

imo

, tr

oca

ou

ma

nu

ten

o

em

de

p

sito

se

mau

toriz

ao

do

dete

ntor

dos

dire

itos

auto

rais

c

rime

prev

isto

no C

dig

o P

enal

, A

rtig

o 18

4, p

arg

rafo

1 e

2,

com

m

ulta

e p

ena

de r

eclu

so

de 0

1 a

04 a

nos.

Anotaes

Tecnologia ITAPECURSOS

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


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.


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

l

ll

l l

l

l

ll

ll

l


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 =


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.

l

l

l


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.


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


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:


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).


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


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).


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


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.


16 cor preto

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


17 cor preto

1717171717Qumica - M1

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


18 cor preto

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


19 cor preto

1919191919Qumica - M1

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+


20 cor preto

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.


21 cor preto

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


22 cor preto

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


23 cor preto

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.


24 cor preto

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)


25 cor preto

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


26 cor preto

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


27 cor preto

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)


28 cor preto

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


29 cor preto

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


30 cor preto

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.


31 cor preto

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)


32 cor preto

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


33 cor preto

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


34 cor preto

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


35 cor preto

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


36 cor preto

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


37 cor preto

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


38 cor preto

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


39 cor preto

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.

+


40 cor preto

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


41 cor preto

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.


42 cor preto

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


43 cor preto

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


44 cor preto

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


45 cor preto

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


46 cor preto

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


47 cor preto

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


48 cor preto

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

109333291 65834749 quimica inorganica e organica

Documents