ATOMISTICA. Muitos átomos apresentavam massas maiores do que poderia explicar um modelo contendo apenas elétrons e prótons, indicando a existência de um terceiro tipo de partícula sem carga, e com massa aproximadamente igual a do próton. Em 1932, James Chadwick anunciou a descoberta do nêutron, partícula eletricamente neutra. O modelo próton-elétron cedeu lugar ao modelo próton-nêutron-elétron que é usado até hoje. Neste modelo o átomo é considerado como: possuindo um certo número de prótons, igual ao número atômico (Z), elétrons suficientes para neutralizar sua carga, e tantos nêutrons (A-Z) quantos necessários para completar o número de massa (A).
Atomística e conceitos fundamentais
Dalton 1808: disse que o átomo era uma esfera rígida e indivisível; e que substâncias formadas por elementos em proporções definidas. Thompson, fim do século XIX: esfera maciça onde, apresenta cargas negativas e positivas. Milikan: Descobriu a carga e a massa de um elétron. Rutherford 1911: núcleo positivo denso e em seu redor possui eletrosfera com seus eletrons. Segundo ele os átomos não se encostavam numa na outra. sua falha foi não explicar o fato do núcleo constituintes de partículas positivas na se repelirem Chadwich 1932: descobriu a existência do nêutron Rutherford-Bohr: Completou o modelo de Rutherford; falou que todos os elétrons são iguais, mas com energia diferentes demonstrando os orbitais, região do átomo que é mais provável encontrar o elétron; e quando o elétron gira em torno dele ele não perde e nem ganha energia.
Conceitos fundamentais Número atômico :Também representado pela letra (Z): número de prótons existente no núcleo de um átomo. Em um átomo, onde sua carga é zero o número de prótons é igual ao número de elétrons. Número de massa: também representado pela letra (A): é a soma do número de prótons e nêutrons existentes num átomo. Isótopos: São átomos com o mesmo número de prótons. Isóbaros: São átomos com o mesmo número de massas. Isótonos: São átomos com o mesmo número de nêutrons.
ESTRUTURA ATÔMICA
OS PRIMEIROS MODELOS ATÔMICOS
Alguns filosofo da Grécia Antiga já admitiam que toda e qualquer matéria seria formada por minúsculas partículas indivisíveis, que foram denominadas átomos
(a palavra átomo , em grego, significa indivisível).No entanto, foi somente em 1803 que o cientista inglês John Dalton conseguiu provar cientificamente a ideia de átomo.
Surgia então a teoria atômica clássica da matéria. Os principais postulados da Teoria Atômica de Dalton são:
a matéria é formada por partículas extremamente pequenas chamadas átomos;
os átomos são esferas maciças, indestrutíveis e transformáveis;
átomos que apresentam mesmas propriedades (tamanho, massa e forma) constituem um elemento químico;
átomos de elementos diferentes possuem propriedades diferentes;
os átomos podem se unir entre si formando "átomos compostos";
uma reação química nada mais é do que a união e separação de átomos.
MODELO ATÔMICO DE THOMSON
Em 1903, o cientista inglês
Joseph J. Thomson
, baseado em experiências realizadas com gases e que mostraram que a matéria era formada por cargas elétricas positivas e negativas, modificou o modelo atômico de Dalton. Segundo Thomson, o átomo seria uma esfera maciça e positiva com as cargas negativas distribuídas, ao acaso, na esfera. A quantidade de cargas positivas e negativas seriam iguais e dessa forma o átomo seria eletricamente neutro. O modelo proposto por Thomsonficou conhecido como "pudim com passas".
MODELO ATÔMICO DE RUTHERFORD
Em 1911, o cientista neozelandês Ernest Rutherford, utilizando os fenômenos radiativos no estudo da estrutura atômica, descobriu que o átomo não seria uma esfera maciça, mas sim formada por uma região central, chamada núcleo atômico, e uma região externa ao núcleo, chamada eletrosfera. No núcleo atômico estariam as partículas positivas, os prótons, e na eletrosfera as partículas negativas, os elétrons.
Para chegar a essas conclusões Rutherford e seus colaboradores bombardearam lâminas de ouro com partículas a (2prótons e 2 nêutrons) utilizando a aparelhagem esquematizada acima.
Rutherford observou que a grande maioria das partículas atravessava normalmente a lâmina de ouro que apresentava aproximadamente 10-5cm de espessura. Outras partículas sofriam pequenos desvios e outras, em número muito pequeno, batiam na lâmina e voltavam. O caminho seguido pelas partículas a podia ser detectado devido ?s cintilações que elas provocavam no anteparo de sulfeto de zinco.
Comparando o número de partículas a lançadas com o número de partículas a que sofriam desvios, Rutherford calculou que o raio do átomo deveria ser 10.000 a 100.000 vezes maior do que o raio do núcleo, ou seja, o átomo seria formado por espaços vazios. Por esses espaços vazios a grande maioria das partículas a atravessava a lâmina de ouro.
Os desvios sofridos pelas partículas a eram devidos às repulsões elétricas entre onúcleo (positivo) e as partículas a, também positivas, que a ele se dirigiam. O modelo de Rutherford(figura ao lado) ficou conhecido como
"modelo planetário“.
A idéia de átomo provavelmente é uma das mais primitivas da física. Seu conceito foi originado pelos gregos, dando a esta partícula o nome átomo, que em grego significa “indivisível”. O nome foi bem aceito até o início do século XX, quando Einstein conseguiu mostrar que era possível partir um átomo e obter uma grande quantidade de energia, que pode ser muito útil no fornecimento de energia elétrica a uma grande cidade, ou então nefasta quando utilizada em bombas atômicas. A idéia inicial dos gregos era de um átomo rígido e sólido. No entanto, já no século XIX, vários físicos e químicos tentavam explicar o átomo como sendo constituído por outras partículas ainda menores, como os prótons, elétrons e nêutrons.
No final da década de 1930, foram descobertas partículas ainda menores, entre elas as denominadas múons, píons e káons. Hoje em dia, existe um número tão grande de partículas que nem o alfabeto grego foi suficiente para a denominação de todas elas. Desta forma, tais partículas são simplesmente associadas a números. Desde o início do século 20 já se sabe que os átomos não são os tais "tijolinhos" básicos de matéria que, agrupados, constituiriam todas as coisas. Na verdade, eles mesmos são estruturas feitas de objetos ainda menores. O estudo das propriedades dessas partículas levou ao desenvolvimento do Modelo Padrão. Essa teoria reconhece 12 elementos como fundamentais - isto é, não feitos de outras coisas - e, a partir da interação entre eles, explica o comportamento das quase 200 partículas já identificadas. O Neutrino é uma dessas partículas fundamentais. Revista Galileu - Março 2003 nº 140, página 61 Os blocos básicos de construção de matéria são átomos. Cada átomo consiste dum núcleo compacto, no qual reside praticamente toda a sua massa (exceto por uma pequena fração da mesma), rodeada por uma nuvem de partículas leves chamadas electrões. O raio dum átomo típico, referindo-se aqui ao raio até aos limites exteriores da sua nuvem de electrões é cerca de 10e-10 metros. Isto é cerca de dez mil vezes maior do que o raio do seu núcleo (o qual tem por volta de 10e-14 metros).
O núcleo dum átomo típico consiste dum número de partículas pesadas e juntamente unidas (que são coletivamente chamadas nucleões. Os dois tipos de nucleão são: o protão, que tem uma carga elétrica positiva, e o neutrão, que tem uma carga neutra.
Os electrões, que no modelo mais simples dum átomo podem ser visualizados como orbitando à volta do núcleo como planetas à volta do sol, têm cargas elétricas negativas; A carga negativa dum electrão é igual em magnitude, mas oposta no sinal, à dum protão. Um átomo completo, ou neutro, tem o mesmo número de electrões de carga negativa como de protões de carga positiva, e portanto tem uma carga total de zero, ou neutra; um átomo completo é portanto chamado um átomo neutro.
Uma característica importante do núcleo é que ele determina o tipo químico do elemento que representa, por causa do número de protões que contém. O hidrogênio (símbolo químico, H) é o mais leve e o mais simples de todos os elementos químicos, e é também de longe o elemento mais abundante no universo. O núcleo dum átomo de hidrogénio consiste dum só protão e dum só neutrão. Hélio (símbolo químico, He) é o próximo elemento mais leve, e o segundo mais abundante, constituindo mais que 25% da matéria no universo. Um núcleo normal de hélio contém dois protões e dois neutrões. Por ele ter dois protões tem que ter dois electrões orbitando na nuvem à volta do núcleo para estar eletricamente neutro. Os núcleos mais pesados, como o do ferro ou do urânio, contêm mais neutrões que protões, mas o número de electrões tem que ser sempre igual ao número de protões para o átomo estar eletricamente neutro.
A = número de massa = número de núcleons (prótons + nêutrons no núcleo) Sb: Símbolo químico do elemento Z = número atômico = número de prótons no núcleo. Um átomo representado desta forma é também chamado de nuclídeo. Izótopos: átomos com o mesmo número de prótons no núcleo e diferente número de nêutrons. Izótonos: átomos com o mesmo número de nêutrons e diferente número de prótons. 56Mn25 Manganês (31 nêutrons) 57Fe26 Ferro (31 nêutrons) 58Co27 Cobalto (31 nêutrons) Izóbaros: átomos com o mesmo número de núcleons e diferente número de prótons. 14C6 Carbono (6 prótons) 14N7 Nitrogênio (7 prótons) Izômeros: representam átomos idênticos que diferem em seus estados de energia nuclear. MATÉRIA E ANTIMATÉRIA Em 1930 o cientista Paul A. M. Dirac predisse, por motivos teóricos, que a cada tipo de PARTÍCULA corresponde uma ANTIPARTÍCULA (também designada pela ciência de ANTIMATÉRIA) com mesma massa, porém com CARGA ELÉTRICA CONTRÁRIA, e outras propriedades inversas. E em 1932 foi descoberto o PÓSITRON, a antipartícula do ELÉTRON. Segundo a ciência, quando PARTÍCULA e ANTIPARTÍCULA (matéria e antimatéria) se juntam ou colidem entre sí, ANIQUILAM-SE; suas massas se convertem em FÓTONS de energia, embora a energia total seja equivalente à massa convertida (E = m.c^2). As reações químicas costumam ocorrer acompanhadas de alguns efeitos que podem dar uma dica de que elas estão acontecendo. Vamos ver quais são estes efeitos? SAÍDA DE GASES FORMAÇÃO DE PRECIPITADO MUDANÇA DE COR ALTERAÇÕES DE CALOR Vamos estudar alguns tipos de reações químicas. Estas reações são também conhecidas como reações de composição ou de adição. Neste tipo de reação um único composto é obtido a partir de dois compostos. Vamos ver uma ilustração deste tipo de reação! Vamos ver alguns exemplos? Como o próprio nome diz, este tipo de reação é o inverso da anterior (composição), ou seja, ocorrem quando a partir de um único composto são obtidos outros compostos. Estas reações também são conhecidas como reações de análise. Que tal dar uma olhadinha em uma ilustração e em alguns exemplos? Estas reações ocorrem quando uma substância simples reage com uma substância composta para formar outra substância simples e outra composta. Estas reações são também conhecidas como reações de deslocamento ou reações de substituição. Como será que isto ocorre? Vamos ver alguns exemplos para entender melhor estas reações. Estas reações ocorrem quando duas substâncias compostas resolvem fazer uma troca e formam-se duas novas substâncias compostas. Vamos aos exemplos? Vamos exercitar o que você aprendeu? Então click nos exercícios abaixo e mão no mouse para ver se você já está craque!
LISTA DE EXERCÍCIOS
01) O átomo constituído de 11 prótons, 12 nêutrons e 11 elétrons apresenta, respectivamente, número atômico e número de massa iguais a :
a) 11 e 11 b) 12 e 11 c) 23 e 11 d) 11 e 12 e) 11 e 23
02) Dadas as espécies químicas :
I = 48Cd112 II = 27Co60 III = 48Cd114 IV = 29Cu60
a) Quais representam átomos com igual número de prótons ?
b) Quais representam átomos isóbaros ?
c) Determinar o número de nêutrons em cada espécie .
03) Qual o número atômico e o número de massa de um átomo constituído por 17 prótons, 18 nêutrons e 17 elétrons ? Consulte a tabela periódica e diga de que elemento químico se trata.
04) Determinar o número de elétrons, o número de prótons e o número de massa de um átomo (neutro) .Esse átomo tem número atômico 24 e apresenta 28 nêutrons em seu núcleo.Faça um desenho que represente esse átomo .
05) Qual o número de prótons, nêutrons e elétrons nos seguintes átomos (neutros) ? Diga qual o nome do elemento químico representado .
a ) 36 Kr 84 b) 28Ni 59 c) 19 K 39
06 ) Qual a relação entre os átomos abaixo ? (Isótopos, Isóbaros ou Isótonos )
a) 17 Cl 35 e 17 Cl 37
b) 25 Mn 55 e 26 Fe 56
c) 18 Ar 40 e 19 K 40
07 ) Os átomos A e B são isóboros . Um terceiro átomo C, é isótono de B . Quais são os valores de x e y ?
20 A x = ?19 B 4021 C y = ?
08 ) Um átomo do elemento químico X é isótopo de 20 A 41 e isóbaro de 22 B 44 . Podemos concluir que X tem : ( JUSTIFIQUE SUA RESPOSTA !)
a ) 22 prótons
b ) 24 nêutrons
c ) 20 nêutrons
d ) número de massa igual a 61
e ) número de massa igual a 41
09 ) Considere a representação : 3 Li 7 . Determine para o átomo assim representado o número de :
a ) prótons
b ) nêutrons
c ) elétrons
d ) partículas no núcleo
e ) partículas com carga elétrica positiva
f ) partículas com carga elétrica negativa
10 ) Faça a representação ( desenho ) do átomo do exercício anterior.
11 ) ISÓTOPO do 20 Ca 41
X é
ISÓTONO do 19 K 41
a ) Qual o número de prótons de X ?
b) Qual o número de nêutrons de X ?
c) Qual o número de massa de X ?
d) Qual a relação existente entre o Ca e o K ?
12 ) Complete a tabela abaixo :
ELEMENTO
SÍMBOLO
Z
A
PRÓTONS
NÊUTRONS
ELÉTRONS
Fe +3
Mn +2
Cl – 1
Ar
O - 2
(PUC-MG)O íon óxido O2- possui o mesmo número de elétrons que:
Dados: O (Z=8); F (Z=9); Na (Z=11); Ca (Z=20); S (Z=16);
a) o íon fluoreto F-.
b) o átomo de sódio Na.
c) o íon cálcio Ca2+
d) o íon sulfeto S2-
Questão 2
(UFRJ)
Alguns estudantes de Química, avaliando seus conhecimentos relativos a conceitos básicos para o estudo do átomo, analisam as seguintes afirmativas:
I. Átomos isótopos são aqueles que possuem mesmo número atômico e números de massa diferentes.
II. O número atômico de um elemento corresponde à soma do número de prótons com o de nêutrons.
III. O número de massa de um átomo, em particular, é a soma do número de prótons com o de elétrons.
IV. Átomos isóbaros são aqueles que possuem números atômicos diferentes e mesmo número de massa.
V. Átomos isótonos são aqueles que apresentam números atômicos diferentes, número de massas diferentes e mesmo número de nêutrons.
Esses estudantes concluem, corretamente, que as afirmativas verdadeiras são as indicadas por:
a) I, III e V
b) I, IV e V
c) II e III
d) II, III e V
e) II e V
Questão 3
(UFU-MG)
O átomo é a menor partícula que identifica um elemento químico. Ele possui duas partes, a saber: uma delas é o núcleo, constituído por prótons e nêutrons, e a outra é a região externa – a eletrosfera-, por onde circulam os elétrons. Alguns experimentos permitiram a descoberta das características das partículas constituintes do átomo.
Em relação a essas características, indique a alternativa correta.
a) prótons e elétrons possuem massas iguais e cargas elétricas de sinais opostos.
b) entre as partículas atômicas, os elétrons têm maior massa e ocupam maior volume no átomo.
c) entre as partículas atômicas, os prótons e os nêutrons têm maior massa e ocupam maior volume no átomo.
d) entre as partículas atômicas, os prótons e os nêutrons têm mais massa, mas ocupam um volume muito pequeno em relação ao volume total do átomo.
Questão 4
(PUC-PR)
Dados os átomos de 238U92 e 210Bi83, o número total de partículas (prótons, elétrons e nêutrons) existentes na somatória será:
a) 641
b) 528
c) 623
d) 465
e) 496
Questão 5
(UFCE)
Na tentativa de montar o intrincado quebra-cabeça da evolução humana, pesquisadores têm utilizado relações que envolvem elementos de mesmo número atômico e diferentes números de massa para fazer a datação de fósseis originados em sítios arqueológicos. Quanto a esses elementos, é correto afirmar que são:
a) isóbaros
b) isótonos
c) isótopos
d) alótropos
e) isômeros
QUÍMICA INORGÂNICA
CONCEITOS GERAIS
Tudo Sobre Química Inorgânica
1. Conceito
a. Matéria: tudo que existe e ocupa lugar no espaço.
b. Substância: é um tipo definido de matéria.
c. Corpo: porção limitada de matéria.
d. Objeto: corpo com utilidade.
e. Átomo: é a unidade constituinte da matéria.
f. Sistema: aquilo que está sendo estudado.
Fenômeno: transformação.
• Físico: não forma novas substâncias.
• Químico: forma novas substâncias.
2. Organização da matéria
Átomos > Unidades Estruturais (Ues): "características de substância." As Ues se atraem mutuamente, e existem espaços vazios entre elas.
3. Estados físicos da matéria
• sólido (forte atração entre as Ues)
• líquido (fraca atração entre as Ues)
• gasoso (praticamente inexistente atração entre as Ues).
SÓLIDO
LÍQUIDO
GASOSO
BAIXA ENERGIA
ALTA ENERGIA
ALTÍSSIMA ENERGIA
BAIXA VIBRAÇÃO
ALTA VIBRAÇÃO
ALTÍSSIMA VIBRAÇÃO
FORMA FIXA
FORMA VARIÁVEL
FORMA VARIÁVEL
VOLUME FIXO
VOLUME FIXO
VOLUME VARIÁVEL
4. Mudança de estado físico
S L G
Aumento da Energia -> (aquecendo)
Aquecimento - Vibração (aumento da Energia Cinética); Mudança de estado - Distância (aumento da Energia Potencial).
ì
è
5. sublimação
è
î
è
1. fusão î
2. vaporização î
SÓLIDO
LÍQUIDO
GASOSO
è
ì 4. Solidificação
ë 3. liquefação, condensação
ë
ç
6. sublimação
ç
í
5. Tipos de Sistemas
• SUBSTÂNCIA PURA
(um tipo de matéria)
SIMPLES (H2, O2, Fe, Ag …)
COMPOSTA (H2O, NaCl, C6H12O6 …)
• MISTURA DE SUBSTÂNCIAS
(mais de um tipo de matéria)
HOMOGÊNEA {substâncias se misturam completamente} (ÁGUA + ETANOL, ÁGUA + CLORETO DE SÓDIO, misturas gasosas)
HETEROGÊNEA {substâncias não se misturam completamente} (ÁGUA + ÓLEO, ÓLEO + CARVÃO, LEITE, SANGUE, SUCOS)
6. Características que identificam uma substância pura
è composição invariável
è propriedades físicas definidas e constante (densidade, temperatura de fusão e ebulição, solubilidade em água).
7. Substância pura e mudança de estado físico
S è L è G (aquecimento), apresentar temperaturas de fusão e ebulição constantes.
8. Misturas e mudanças de estado físico: temperaturas de fusão e ebulição variáveis
1-(Fuvest) Em um átomo, quantos elétrons podem ocupar o orbital "p" representado na figura?
a) 2 b) 3 c) 4 d) 5 e) 6
2-Faça a distribuição e diga quantos elétrons tem na camada de valência dos compostos abaixo:
a) Ca Z=24
b)Cl Z=17
c)Na (Z=11)
d) Mg (Z=12)
e) Br (Z=35)
3-Faça a distribuição de um elemento em ordem geométrica e em ordem energética. Dados: Z=35
4-(UFAC) Um átomo neutro apresenta número atômico igual a 37. Em relação a esse átomo, mostre:
a) A distribuição eletrônica em camadas;
b) A distribuição eletrônica em ordem crescente de energia de subníveis.
5- Determine a distribuição eletrônica por orbitais dos átomos:
a) He (Z=2) b) O (Z=8)
6-(UFSM) O elemento presente na crosta terrestre em maior percentagem é o oxigênio (em torno de 46% em massa). Sabendo que esse elemento é composto de três isótopos:
8O16 , 8O17 e 8O18 , analise as afirmativas:
I. O número de prótons de cada oxigênio é 8, 9 e 10, respectivamente.
II. Os números 16, 17 e 18 correspondem à massa de cada isótopo, respectivamente.
III. O número de nêutrons de cada oxigênio é igual a 8.
Está(ão) correta(s)
a) apenas I.
b) apenas II.
c) apenas III.
d) apenas I e II.
e) apenas I e II
7- Faça a distribuição dos elementos e classifique-os quanto ao tipo de íon:
a) Arsênio (As) Z= 33.
b) Sódio (Na) Z=11.
c) Chumbo (Pb) Z = 82
d) Criptônio (Kr) Z= 36.
8- Abaixo são mostradas quatro configurações eletrônicas
(I) 1s2 2s2 2p6
(II) 1s2 2s2 2p6 3s2
(III) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
(IV) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
Qual das configurações corresponde:
a) A cada um dos átomos Cl, Mg, Ne ? b) A cada um dos íons Cl-, K+, Al3+ ?
(Números Atômicos: 10Ne, 13Al, 17Cl, 19K)
9- Um certo átomo de elemento E, apresenta o subnível de maior energia = 4p5
:Pergunta-se .
a) Qual o número atômico do elemento E e dos elementos que antecedem e sucedem o elemento E na família que ele pertence?
b) Qual a camada e família se encontra e pertence esse elemento E ?
10- Escreva a configuração eletrônica dos seguintes íons:
a) 37Rb+ b) 14Si4- c) 34Se2-
11- Dê a distribuição eletrônica, em níveis e subníveis de energia, para os átomos abaixo, indicando quantos elétrons há em suas camadas de valência:
a) As (Z=33) b) I (Z=53) c) Br (Z=35) d) Mg (Z=12)
12-(UEL-PR) Um estudante apresentou a seguinte distribuição eletrônica para o átomo de bromo (Z = 35):
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d9 4p6
Houve incorreção no número de elétrons dos subníveis:
a) 3d e 4p.
b) 3d e 4s.
c) 4s e 4p.
d) 3d, somente.
FUNÇÕES QUÍMICAS
ÁCIDOS E BASES:
Ácidos - Características e os Principais Ácidos
Características
Quando em solução aquosa, os ácidos se ionizam, isto é, dão origem a íons, produzindo como cátion H+ . Em solução aquosa, os ácidos conduzem eletricidade. Isso ocorre porque os ácidos se desdobram em íons. Os ácidos têm sabor azedo. O limão, o vinagre, o tamarindo contêm ácidos; é por isso que eles são azedos. Os ácidos alteram a cor de certas substâncias chamadas indicadores. Os indicadores têm a propriedade de mudar a cor conforme o caráter ácido ou básico das soluções. O tornassol e a fenolftaleína são indicadores de ácidos e bases. A solução de fenolftaleína vermelha fica incolor em presença de um ácido. Já o papel de tornassol azul fica vermelho. Os ácidos reagem com as bases, formando sais e água. Essa reação se chama reação de neutralização.
Principais ácidos
Ácido Clorídrico (HCl)--> O HCl impuro é comercializado com o nome de ácido muriático e é utilizado principalmente na limpeza de pisos ou de superfícies metálicas antes da soldagem. O HCl é um componente do suco gástrico, conferindo a ele um pH adequado para a ação das enzimas digestivas gástricas.
Ácido Fluorídrico (HF) --> O HF tem a propriedade de corroer o vidro; por isso, é usado para fazer gravações em vidros e cristais. Ácidos Sulfúrico (H2SO4) --> É utilizado nas baterias de automóvel, na fabricação de corantes, tintas, explosivos e papel; é também usado na indústria de fertilizantes agrícolas, permitindo a fabricação de produtos como o sulfato de amônio.
Ácido Nítrico (HNO3) --> É usado na fabricação de explosivos como o trinitrotolueno (TNT) e a nitroglicerina (dinamite); é muito útil para a indústria de fertilizantes agrícolas, permitindo a obtenção do salitre. Ácido Cianídrico (HCN) --> Ácido utilizado em indústrias diversas, como nas de plásticos, acrílicos e corantes, entre outras. Mas ele tem também um destino sinistro: nos Estados Unidos, é usado nas "câmaras de gás" para executar pessoas condenadas à morte.
Hidrácidos: nos ácidos sem oxigênio a nomenclatura é bem simples, é só seguir a regra abaixo: Ácido .................. ídrico nome do elemento
Oxiácidos: os nomes dos ácidos com oxigênio são dados a partir das reações de ionização dos mesmos: Demonstração: faça a reação de ionização do ácido H2CO3.
H2CO3 → 2 H+ + CO3-2
Os nomes dos hidrácidos são formados acrescentando-se a terminação ídrico às primeiras letras do nome do elemento químico.
O ânion CO3-2 é denominado carbonato. A partir desse nome, estabeleça umacomparação seguindo o quadro abaixo:
Tabela de sufixos para Oxiácidos
Como a terminação de carbonato é ATO, a nomenclatura para o ácido da qual deriva esse ânion será ácido carbônico (sufixo – ico):
H2CO3 → 2 H+ + CO3-2 Ácido carbônico carbonato
Ânions
Sufixo
ITO
oso
ATO
ico
Veja mais exemplos: Nomear corretamente os compostos: HClO e HNO2.
Reação de ionização
HClO → H+ + ClO- Ácido hipoclorito hipocloroso
HNO2 → H+ + NO-2 Ácido nitroso nitrito
Como se vê, o ânion hipoclorito dá origem ao ácido hipocloroso, e o ânion nitrito ao ácido nitroso.
Como toda regra tem exceção, veja como nomear os ácidos derivados do enxofre e fósforo:
BASES
Base de Arrhenius - Substância que, em solução aquosa, libera como ânions somente íons OH-.
Classificação
Solubilidade em água:
· São solúveis em água o hidróxido de amônio, hidróxidos de metais alcalinos e alcalino-terrosos (exceto Mg). Os hidróxidos de outros metais são insolúveis.
Quanto à força:
· São bases fortes os hidróxidos iônicos solúveis em água, como NaOH, KOH, Ca(OH)2 e Ba(OH)2.
· São bases fracas os hidróxidos insolúveis em água e o hidróxido de amônio. O NH4OH é a única base solúvel e fraca.
Bases mais comuns na química do cotidiano
· Hidróxido de sódio ou soda cáustica (NaOH)
o É a base mais importante da indústria e do laboratório. É fabricado e consumido em grandes quantidades.
o É usado na fabricação do sabão e glicerina: (óleos e gorduras) + NaOH ® glicerina + sabão
o É usado na fabricação de sais de sódio em geral. Exemplo: salitre. HNO3 + NaOH ® NaNO3 + H2O
o É usado em inúmeros processos industriais na petroquímica e na fabricação de papel, celulose, corantes, etc.
o É usado na limpeza doméstica. É muito corrosivo e exige muito cuidado ao ser manuseado.
o É fabricado por eletrólise de solução aquosa de sal de cozinha. Na eletrólise, além do NaOH, obtêm-se o H2 e o Cl2, que têm grandes aplicações industriais.
Hidróxido de cálcio (Ca(OH)2)
o É a cal hidratada ou cal extinta ou cal apagada.
o É obtida pela reação da cal viva ou cal virgem com a água. É o que fazem os pedreiros ao preparar a argamassa:
o É consumido em grandes quantidades nas pinturas a cal (caiação) e no preparo da argamassa usada na alvenaria.
· Amônia (NH3) e hidróxido de amônio (NH4OH)
o Hidróxido de amônio é a solução aquosa do gás amônia. Esta solução é também chamada de amoníaco.
o A amônia é um gás incolor de cheiro forte e muito irritante.
o A amônia é fabricada em enormes quantidades na indústria. Sua principal aplicação é a fabricação de ácido nítrico.
o É também usada na fabricação de sais de amônio, muito usados como fertilizantes na agricultura. Exemplos: NH4NO3, (NH4)2SO4, (NH4)3PO4
o A amônia é usada na fabricação de produtos de limpeza doméstica, como Ajax, Fúria, etc.
· Hidróxido de magnésio (Mg(OH)2)
o É pouco solúvel na água. A suspensão aquosa de Mg(OH)2 é o leite de magnésia, usado como antiácido estomacal. O Mg(OH)2neutraliza o excesso de HCl no suco gástrico. Mg(OH)2 + 2HCl ® MgCl2 + 2H2O
· Hidróxido de alumínio (Al(OH)3)
o É muito usado em medicamentos antiácidos estomacais, como Maalox, Pepsamar, etc.
O nome das bases é obtido a partir da seguinte regra: Hidróxido de .......................(nome do cátion)
Exemplos:
NaOH
Cátion: Na+ (sódio) Ânion: OH- (hidróxido) Nomenclatura: Hidróxido de sódio
Al (OH)3
Cátion: Al3+ (alumínio) Ânion: OH- (hidróxido) Nomenclatura: Hidróxido de alumínio
Ca (OH)2
Cátion: Ca2+ (cálcio) Ânion: OH- (hidróxido) Nomenclatura: Hidróxido de cálcio
Quando um mesmo elemento forma cátions com diferentes cargas, o número da carga do íon é acrescentado ao final do nome. Outra forma é acrescentar o sufixo -oso ao íon de menor carga e -ico ao íon de maior carga.
Demonstração:
Ferro → Fe2+ e Fe3+
Fe2+ Fe(OH)2 = Hidróxido de ferro (II) ou hidróxido ferroso. Fe3+: Fe(OH)3 = Hidróxido de ferro (III) ou hidróxido férrico.
4) O hidróxido de sódio é um sólido iônico branco, altamente higroscópico. Sendo uma base muito forte, possui efeito altamente corrosivo sobre a pele. A fórmula química do hidróxido de sódio é __________ e, quanto à força podemos classificá-la como uma base _________ .
5) (Mackenzie-SP) Para desentupir um cano de cozinha e para combater a acidez estomacal, necessita-se respectivamente, de uma base forte e solúvel e de uma base fraca e parcialmente solúvel. Consultando a tabela acima, conclui-se que as fórmulas dessas bases podem ser:
a) Ba(OH)2 e Fe(OH)3. b) Al(OH)3 e NaOH.
c) KOH e Ba(OH)2. d) Cu(OH)2 e Mg(OH)3.
e) NaOH e Mg(OH)2.
6) (UNIUBE-MG) Na natureza não são encontradas jazidas de ácido sulfúrico, ácido nítrico, ácido clorídrico, soda cáustica, cal extinta etc. Todos são fabricados industrialmente. Cite respectivamente as fórmulas das substâncias mencionadas no texto:
7) “O progresso está fazendo com que o meio ambiente fique cada fez mais poluído, o que nos leva a refletir até que ponto isto nos trás benefícios. Observando a figura podemos constatar que os óxidos provenientes de fabricas e escapamentos dos automóveis formam com a água os compostos H2SO4 e HNO3, que caem como chuva ácida. Estes ácidos presentes no ar e na chuva prejudicam as pessoas, envenenando lagos, matando plantas e animais aquáticos”. Uma possível forma de diminuir a acidez no solo e nos lagos seria a adição de uma substância capaz de anular as características do H2SO4 e do HNO3, ou seja, uma substância básica. Entre as espécies abaixo, qual substância tem propriedades básicas ou alcalinas?
a) NaCl b) H2O. c) HCl. d) SO3 e) NaOH.
8) (PUC-SP) Entre os átomos representados por 19A39 20B40 20C39 e 18D38. Quais são isótopos, isóbaros e isótonos?
9) Quais elementos químicos que apresentam os seguintes números Quânticos:
a) n=3; L=2; m=-1; S= -l/2.
b) n=5; L=1; m=-1; S=+1/2.
AULA DE QUÍMICA (07/11/2015)
BALANCEAMENTO DE EQUAÇÃO PELO METODO DE OXI-REDUÇÃO.
1º) procurar os elementos que possam sofrer oxi-redução e determinar o número de oxidantes e depois da redução;
Calcogênios, nox = -2(quando situados na extremidade direita do composto, Ag2S);
Halogênios, nox = -1, (quando situados na extremidade direita do composto).
2º)Calcular a variação total do nox oxidante e do redutor.
3º) tomar a variação do oxidante como coeficiente do redutor e vice-versa.
4º) prosseguir o balanceamento com as regras utilizadas no método direto.
P + HNO3 +H2O ---- H3PO4 + NO
Veja que o fósforo(P) teve seu nox alterado de 0 para +5, ou seja, sofreu uma oxidação. A variação foi de 05 elétrons;
Já o nitrogênio (N) teve o seu nox alterado de +5 para +2, ou seja, sofreu uma redução onde a variação foi de 3 elétrons;
Escolha uma substância da oxidação e outra da redução para iniciar o balanceamento. Neste caso, vou escolher o HNO3 e o P (poderia ser outras, só não devemos escolher a substância que tem seu nox repetido em outro local da reação).
(aparece mais de uma vez no reagente ou no produto e tem seu valor repetido em outro local da reação com o mesmo elemento)
HNO3: 3x1 = 3 (É A VARIAÇÃO DOS ELÉTRONS, MULTIPLICADO PELA ATOMISTICA DO ELÉTRON QUE SOFREU A REDUÇÃO)
P: 5X1 = 5 ( É A VARIAÇÃO DOS ELÉTRONSMULTIPLICADO PELA ATOMISTICA DO ELEMENTO QUE SOFREU A OXIDAÇÃO).
Agora inverta os resultados, escrevendo o coeficiente 5 para o HNO3 e o 3 para o P.
Veja só:
3 P + 5 HNO3 + H2O ---- H3PO4 + NO;
Agora é só completar o restante da equação, utilizando o mesmo raciocínio do método direto ou por tentativas
3 P + 5 HNO3 +2 H2O ----3 H3PO4 + 5NO
P = 3 P= 3
H = 9 H= 9
N = 5 N= 5
O = 17 O= 17
NOX (número de oxidação) REDUÇÃO (recebe elétrons oxidado)
BALANCEAMENTO DE EQUAÇÕES
A) C2H6O + O2 CO2 + H2O
B) Na2CO3 + HCl NaCl + H2O + CO2
C) C6H12O6 C2H6O + CO2
D) C4H10 + O2 CO2 + H2O
E) FeCl3 + Na2CO3 Fe2(CO3)3 + NaCl
F) NH4Cl + Ba(OH)2 BaCl2 + NH3 + H2O
G) Ca(OH)2 + H3PO4 Ca3(PO4)2 + H2O
H) Fe2(CO3)3 + H2SO4 Fe2(SO4)3 + H2O + CO2
I) Na2O + (NH4)2SO4 Na2SO4 + H2O + NH3
J) FeS2 + O2 Fe2O3 + SO2
K) NH3 + O2 NO + H2O
L) KMnO4 + H2SO4 Mn2O7 + K2SO4 + H2O
M) CS2 + O2 CO2 + SO2
N) H3PO4 + CaO Ca3(PO4)2 + H2O
O) Na2CO3 + H3PO4 Na3PO4 + H2O + CO2
P) KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2
Q) Na + KNO3 Na2O + K2O + N2
R) Ni(CO)4 Ni + CO
S) CaC2 + H2O C2H2 + CaO
QUESTÕES DE VESTIBULAR
01 (FUVEST) A decomposição térmica de 1 mol de dicromato de amônio é representada pela equação:
(NH4)2Cr2O7 N2 + CrxOy + z H2O
Os valores de x, y e z são, respectivamente:
a) 2, 3 e 4
b) 2, 7 e 4
c) 2, 7 e 8
d) 3, 2 e 4
e) 3, 2 e 8
02 (ESAL/MG) A equação química:
2 Mg(OH)2 + x HCl 2 MgCl2 + 4 H2O
fica estequiometricamente correta se x for igual a:
a) 1
b) 2
c) 3
d) 4
e) 5
03 (PUCCAMP) Num “sapato de cromo”, o couro é tratado com um banho de “licor de cromo”, preparado através da reação representada pela equação:
Na2Cr2O7 + x SO2 + H2O y Cr(OH)SO4 + Na2SO4
Depois de balanceada com os menores coeficientes inteiros possíveis, ela apresenta:
x y
a) 3 2
b) 2 3
c) 2 2
d) 3 3
e) 2 1
04 (UNIP/SP) A soma dos menores coeficientes inteiros que balanceiam a equação:
Cl2 + NH3 N2H4 + NH4Cl é
a) 4
b) 15
c) 21
d) 8
e) 6
05 (OSEC/SP) A soma dos coeficientes da equação abaixo é igual a
