quimica2 apostila2 2 semestre [modo de compatibilidade] · l l mol 12 1 0,4 x mol x 0,48 y mol l...

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OOOO

CIAS

CIAS

CIAS

CIAS

LIO

LIO

ENTO

ENTO

TÂNC

TÂNC

AUXÍL

AUXÍL

CIME

CIME

 SUBS

 SUBS

OM A

OM A

QUEC

QUEC

DO S

DO S

AS CO

AS CO

 DE AQ

 DE AQ

CIAN

CIAN

TURA

TURA

VAS D

VAS D

REN

CREN

C M

IST

 MIST

 CURV

 CURV

DIFER

DIFER

DE 

DE 

DAS C

DAS C

Prof. Msc João Neto 2

DD DD

Prof. Msc João Neto 3

lL 401

xLmolL

1,04,01

molx 04,0

inicialsoluçãomLLmol100

/040 águamLLmol900

/04,0

Prof. Msc João Neto 4

Prof. Msc João Neto 5

L

molL21

4,01

molxxL

48,02,1

moly

molL480

161

ymoly

0,03L48,0

águaLMsoluçãoL

soluçãodeL171

1603,02,1

águaL17,1

Prof. Msc João Neto 6

Extraclasse

Prof. Msc João Neto 7

Extraclasse

molL 31 xLmolL

5,031

molLmolx

1515,1

molymolL5,1

151

LmolsoluçãoL

y

/151,0

(100mL)0,1L

águaLç

soluçãodeL4,0

/,5,0

Prof. Msc João Neto 8

Extraclasse

Prof. Msc João Neto 9

Extraclasse

101 lL05,0

1,01

xLmolL

0050005,0

molmolx

15,005,0005,0

LL

molM

0,025mol/LM

Prof. Msc João Neto 10

Extraclasse

Prof. Msc João Neto 11

Extraclasse

Na 23123

molgFNaF

/4219119

xmolgmol

9,0421

Lggx

xmol

18378,37

9,0

yLyLg

7 56g2,018,37

LVV

gLg

y

/6,056,7/6,12

7,56g

OHInicialFinal VVVV

2

Prof. Msc João Neto 12

OHOH VLVLL22

4,02,06,0

Extraclasse

Prof. Msc João Neto 13

Extraclasse

lL 11xLmolL

15,011

molnmoly

15015,0

LVVmol

LmolVn

M

60

15,0/25,01

OHInicialFinal VVVLV

2

6,0

OH

VL

VL2

450

15,06,0

OH

OH

VmL

VL

2

2

450

45,0

Prof. Msc João Neto 14

2

Prof. Msc. João Neto 15

↑↑Temperatura de EbuliçãoTemperatura de Ebulição↑↑Temperatura de EbuliçãoTemperatura de Ebulição

↓↓Temperatura de FusãoTemperatura de Fusão

↑↑ConcentraçãoConcentração↑↑ConcentraçãoConcentração

↑↑OsmoseOsmose

↓↓Pressão Máxima de Vapor (PMV)Pressão Máxima de Vapor (PMV)↓↓ pp

Prof. Msc. João Neto 16

Menor ConcentraçãoMenor Concentração Maior ConcentraçãoMaior Concentração

MaiorMaiorV l tilid dV l tilid d

MenorMenorV l ilid dV l ilid dVolatilidadeVolatilidade VolatilidadeVolatilidade

Prof. Msc. João Neto 17

Prof. Msc. João Neto 18

Menor Concentração Menor Concentração Maior VolatilidadeMaior VolatilidadeMaior VolatilidadeMaior Volatilidade

Maior PMVMaior PMV

Prof. Msc. João Neto 19

Prof. Msc. João Neto 20

Maior PMVMaior PMVMaior PMVMaior PMVMaior VolatilidadeMaior Volatilidade

Menor ConcentraçãoMenor Concentração

A < C < B < DA < C < B < DA < C < B < DA < C < B < D

QuantoQuanto maiormaior forfor asas forçasforças intermoleculares,intermoleculares,menormenor seráserá aa capacidadecapacidade dede volatilizarvolatilizar aasubstânciasubstância ouou sejaseja menormenor seráserá aa PMVPMV

Prof. Msc. João Neto 21

substância,substância, ouou seja,seja, menormenor seráserá aa PMVPMV..

Menor Concentração Menor Concentração Maior VolatilidadeMaior VolatilidadeMaior VolatilidadeMaior Volatilidade

Maior PMVMaior PMV

II‐‐D; IID; II‐‐B; IIIB; III‐‐C; IVC; IV‐‐AA

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Prof. Msc João Neto 23

UmUm líquidolíquido entraentra emem ebuliçãoebulição quandoquando aapressãopressão internainterna dodo líquidolíquido sese igualaiguala comcom aapressãopressão dodo ambienteambiente ondeonde oo líquidolíquido estáestá..

Prof. Msc João Neto 24

Prof. Msc João Neto 25

VV

FF

FFFF

Prof. Msc João Neto 26

Extraclasse

UmUm líquidolíquido entraentra emem ebuliçãoebulição quandoquando aapressãopressão internainterna dodo líquidolíquido sese igualaiguala comcom aa

ãã dd bi tbi t dd lí idlí id tátápressãopressão dodo ambienteambiente ondeonde oo líquidolíquido estáestá..

Prof. Msc João Neto 27

Extraclasse

Prof. Msc João Neto 28

Extraclasse

UmUm líquidolíquido entraentra emem ebuliçãoebulição quandoquando aaqq çç qqpressãopressão internainterna dodo líquidolíquido sese igualaiguala comcom aapressãopressão dodo ambienteambiente ondeonde oo líquidolíquido estáestá..

Prof. Msc João Neto 29

Extraclasse

Prof. Msc João Neto 30

Extraclasse

UmUm líquidolíquido entraentra emem ebuliçãoebulição quandoquando aapressãopressão internainterna dodo líquidolíquido sese igualaiguala comcom aa

Prof. Msc João Neto 31

pp qq ggpressãopressão dodo ambienteambiente ondeonde oo líquidolíquido estáestá..

Extraclasse

Prof. Msc João Neto 32

Extraclasse

PMV

VV

Tc][VV

FF

Te][

VV

Prof. Msc João Neto 33VV

Extraclasse

Prof. Msc João Neto 34

Extraclasse

FF

FF

Tc

PMVFF

VV

Te

Tc][

FF

Prof. Msc João Neto 35

Extraclasse

Prof. Msc João Neto 36

Extraclasse

FF

Tc

PMV

][FF

FF

VV

Te][FF

FF

Prof. Msc João Neto 37

Na osmose sempre passa um solvente, daNa osmose sempre passa um solvente, daNa osmose sempre passa um solvente, da Na osmose sempre passa um solvente, da menor para a maior concentraçãomenor para a maior concentração

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Prof. Msc João Neto 39

soluçãoda][ soluçãoda][

Prof. Msc João Neto 40

Prof. Msc João Neto 41

Prof. Msc João Neto 42

↑Volume↑Volume↓conc.

Na osmose sempre passa um solvente daNa osmose sempre passa um solvente daNa osmose sempre passa um solvente, da Na osmose sempre passa um solvente, da menor para a maior concentraçãomenor para a maior concentração

Prof. Msc João Neto 43

Extraclasse

Prof. Msc João Neto 44

Extraclasse

VV

VV

FFNa osmose sempre passa um solvente, da menor para a maior concentraçãoNa osmose sempre passa um solvente, da menor para a maior concentração

Tc

PMV

Te

Tc][

Prof. Msc João Neto 45

Extraclasse

Prof. Msc João Neto 46

Extraclasse

Prof. Msc João Neto 47

Extraclasse

Prof. Msc João Neto 48

Extraclasse

QuantoQuanto maiormaior aa interaçãointeraçãoFF QuantoQuanto maiormaior aa interaçãointeraçãointermolecular,intermolecular, maiormaior oo pontopontodede ebuliçãoebulição

VVdede ebuliçãoebulição..LigLig HH >> FDPFDP >> FF..VanVan derderWaalsWaals

FF

VV

Prof. Msc João Neto 49

VV

Extraclasse

Prof. Msc João Neto 50

Extraclasse

Na osmose sempre Na osmose sempre passa um solvente dapassa um solvente dapassa um solvente, da passa um solvente, da menor para a maior menor para a maior 

concentraçãoconcentraçãoVV

Tc

PMV

FF

VV

Te

Tc][

FF

VV

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TermoquímicaTermoquímicaTermoquímicaTermoquímica

Prof. Msc. João Neto 52

TERMOQUÍMICA: é o ramo da Químicat bj ti t d d ique tem por objetivo o estudo da energia

associada a uma reação químicaassociada a uma reação química.

As reações que ocorrem liberandoAs reações que ocorrem liberandoenergia são chamadas de reaçõesg çexotérmicas (exo = para fora),

t õenquanto as reações que ocorremabsorvendo energia são chamadas deabsorvendo energia são chamadas deendotérmicas (endo = para dentro).

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ATENÇÃO!!!ATENÇÃO!!!

QuantidadeQuantidade dede calorcalor ééQQproporcionalproporcional aa massamassa. Quantomaior a massa de soluto emdissolução maior será o calordissolução, maior será o calorliberadoliberado.

>massa >calor>massa >calor

<massa <calor

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cmQ

ΔH = calor liberado ouΔH calor liberado ouabsorvido em qualquer reaçãoq q çquímica à pressão constante.A variação de entalpia corresponde àdiferença entre o estado final deenergia (energia dos produtos) e oenergia (energia dos produtos) e oestado final (energia dos reagentes)estado final (energia dos reagentes)de um processo químico.p q

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REAÇÕES EXOTÉRMICASREAÇÕES EXOTÉRMICAS

Nas reações exotérmicas, o estadoáinicial será o que possui maior

energia provocando durante aenergia, provocando, durante aocorrência da reação uma perdaocorrência da reação, uma perda(liberação) de energia.( ç ) g

ΔH<0ΔH<0

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O calor de reação para um processoexotérmico pode ser anotado de duas

i dif t Sã lmaneiras diferentes. São elas:

Escrever a quantidade de calorlib d d l d di it dliberado do lado direito de umaequação química demonstrando que aequação química demonstrando que areação está produzindo (liberando)reação está produzindo (liberando)calor

A + B C + D + calorProf. Msc João Neto 57

A + B C + D + calor

Veja alguns exemplos:

CO + 1/2O2 CO2 + 67,4 kcalCO /2O2 CO2 67,4 kcal

H + 1/ O H O + 68 3 kcalH2 + 1/2O2 H2O + 68,3 kcal

C 1/ O C O 151 8 k lCa + 1/2O2 CaO + 151,8 kcal

H2 + Cl2 2HCl + 44 kcal

Calor na reação sempre positivo

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sempre positivo

Expressar o valor da variação deentalpia (ΔH)

A + B C + D ΔH=-calorCO + 1/2O2 CO2 ΔH=-67,4 kcal

H2 + 1/2O2 H2O ΔH=-68,3 kcalH2 /2O2 H2O ΔH 68,3 kcal

Ca + 1/ O CaO ΔH=-151 8 kcalCa + 1/2O2 CaO ΔH=-151,8 kcal

H Cl 2HCl ΔH 44 k lH2 + Cl2 2HCl ΔH=-44 kcal

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REAÇÕES EXOTÉRMICASREAÇÕES EXOTÉRMICAS

A variação de entalpia também podeááser representada em gráficográfico, sendo

que a entalpia (H) das substâncias éque a entalpia (H) das substâncias édada na ordenada e o caminho dadada na ordenada e o caminho dareação, na abscissa.ç ,

Imagine a reação:Imagine a reação:

A + B C + D ΔH= calorProf. Msc João Neto 60

A + B C + D ΔH=-calor

REAÇÕES EXOTÉRMICASREAÇÕES EXOTÉRMICAS

H A + BHR

ΔH 0

A + B

ΔH<0

HPC + D HP

Prof. Msc João Neto 61

REAÇÕES EXOTÉRMICASREAÇÕES EXOTÉRMICAS

40 A + B40

ΔH 19

A + B

ΔH=-19

21 C + D 21

Prof. Msc João Neto 62

REAÇÕES EXOTÉRMICASREAÇÕES EXOTÉRMICAS

60 A + B60

ΔH 28

A + B

ΔH=-28

32 C + D 32

Prof. Msc João Neto 63

Prof. Msc João Neto 64

REAÇÕES EXOTÉRMICASREAÇÕES EXOTÉRMICAS

O gráfico de uma reação pode serrepresentado por meio de umdiagramadiagrama dede energiaenergiadiagramadiagrama dede energiaenergia.

ãImagine a reação:

A + B C + D ΔH=-calor

Prof. Msc João Neto 65

REAÇÕES EXOTÉRMICASREAÇÕES EXOTÉRMICAS

H A + BHR

ΔH 0

A + B

ΔH<0

HPC + D HP

Prof. Msc João Neto 66

REAÇÕES EXOTÉRMICASREAÇÕES EXOTÉRMICAS

60 A + B60

ΔH 28

A + B

ΔH=-28

32 C + D 32

Prof. Msc João Neto 67

REAÇÕES EXOTÉRMICASREAÇÕES EXOTÉRMICAS

40 A + B40

ΔH 19

A + B

ΔH=-19

21 C + D 21

Prof. Msc João Neto 68

Prof. Msc João Neto 69

REAÇÕES ENDOTÉRMICASREAÇÕES ENDOTÉRMICAS

Nas reações endotérmicas, o estadoáinicial será o que possui menor

energia provocando durante aenergia, provocando, durante aocorrência da reação um ganhoocorrência da reação, um ganho(absorção) de energia.( ç ) g

ΔH>0ΔH>0

Prof. Msc João Neto 70

O calor de reação para um processoendotérmico pode ser anotado ded i dif t Sã lduas maneiras diferentes. São elas:

Escrever a quantidade de calorb id d l d di it dabsorvido do lado direito de uma

equação química demonstrando que aequação química demonstrando que areação está absorvendo (consumindo)reação está absorvendo (consumindo)calor

A + B C + D - calorProf. Msc João Neto 71

A + B C + D calor

Veja alguns exemplos:

H2O H2 + 1/2O2 - 68,3 kcalH2O H2 /2O2 68,3 kcal

CO CO + 1/ O -67 4 kcalCO2 CO + 1/2O2 -67,4 kcal

C O C 1/ O 151 8 k lCaO Ca + 1/2O2 - 151,8 kcal

2HCl H2 + Cl2 - 44 kcal

Calor na reação sempre negativo

Prof. Msc João Neto 72

sempre negativo

Expressar o valor da variação deentalpia (ΔH)

A + B C + D ΔH=+calorH2O H2 + 1/2O2 ΔH=+68,3 kcal

CO2 CO + 1/2O2 ΔH=+67,4 kcalCO2 CO + /2O2 ΔH +67,4 kcal

CaO Ca + 1/ O ΔH=+151 8 kcalCaO Ca + 1/2O2 ΔH=+151,8 kcal

2HCl H Cl ΔH 44 k l2HCl H2 + Cl2 ΔH=+44 kcal

Prof. Msc João Neto 73

REAÇÕES ENDOTÉRMICASREAÇÕES ENDOTÉRMICAS

A variação de entalpia também podeááser representada em gráficográfico, sendo

que a entalpia (H) das substâncias éque a entalpia (H) das substâncias édada na ordenada e o caminho dadada na ordenada e o caminho dareação, na abscissa.ç ,

Imagine a reação:Imagine a reação:

A + B C + D ΔH=+calorProf. Msc João Neto 74

A + B C + D ΔH=+calor

REAÇÕES ENDOTÉRMICASREAÇÕES ENDOTÉRMICAS

H C + D HP

ΔH 0ΔH>0

HRA + BHR

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REAÇÕES ENDOTÉRMICASREAÇÕES ENDOTÉRMICAS

40 C + D 40

ΔH 19ΔH=+19

21 A + B21

Prof. Msc João Neto 76

REAÇÕES ENDOTÉRMICASREAÇÕES ENDOTÉRMICAS

O gráfico de uma reação pode serrepresentado por meio de umdiagrama de energiadiagrama de energia.

ãImagine a reação:

A + B C + D ΔH=+calor

Prof. Msc João Neto 77

REAÇÕES ENDOTÉRMICASREAÇÕES ENDOTÉRMICAS

H C + DHP

ΔH 0

C + D

ΔH<0

HRA + BHR

Prof. Msc João Neto 78

REAÇÕES ENDOTÉRMICASREAÇÕES ENDOTÉRMICAS

60 C + D60

ΔH 28

C + D

ΔH=+28

32 A + B32

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ATENÇÃO!!!ATENÇÃO!!!ATENÇÃO!!!ATENÇÃO!!!

O ΔH sempre tem o mesmomesmo sinalsinal doO ΔH sempre tem o mesmomesmo sinalsinal docalor no reagente e sinalsinal contráriocontráriocalor no reagente e sinalsinal contráriocontráriono produto. Veja no casop jendotérmicoendotérmico

A + B +5kJ AB

A + B AB - 5kJA + B AB 5kJ

A + B AB ΔH=+5kJProf. Msc João Neto 81

A + B AB ΔH=+5kJ

ATENÇÃO!!!ATENÇÃO!!!ATENÇÃO!!!ATENÇÃO!!!

O ΔH sempre tem o mesmomesmo sinalsinal doO ΔH sempre tem o mesmomesmo sinalsinal docalor no reagente e sinalsinal contráriocontráriocalor no reagente e sinalsinal contráriocontráriono produto. Veja no caso exotérmicoexotérmicop j

AB – 5kJ A + BAB 5kJ A + B

AB A + B + 5kJAB A + B + 5kJ

kAB AB ΔH=-5kJ

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Prof. Msc João Neto 83

Prof. Msc João Neto 84

Prof. Msc João Neto 85

EndotérmicaEndotérmica∆H>0∆H>0

ExotérmicaExotérmica∆H<0∆H<0

QuandoQuando oo calorcalor estáestá nonoreagentereagente apresentaapresenta oo ∆H<0∆H<0ggmesmomesmo sinalsinal dodo ∆H,∆H, ouou seja,seja,∆H∆H <<00

Prof. Msc João Neto 86

Prof. Msc João Neto 87

1818196812

HC

HC

111701

/11418181188

calg

molgHHC

cal1 273 380114

111701

xxg

calg

Prof. Msc João Neto 88kcal1273,38xcal1.273.380

x

Prof. Msc João Neto 89

oEndotérmic

Exotérmico

Prof. Msc João Neto 90

Prof. Msc João Neto 91

Prof. Msc João Neto 92

Extraclasse

Prof. Msc João Neto 93

Extraclasse

A entalpia final (produto) A entalpia final (produto) tem que ser menor que a tem que ser menor que a inicial (reagente) para inicial (reagente) para que o processo seja que o processo seja 

exotérmico (libere calor)exotérmico (libere calor)

Prof. Msc João Neto 94

Extraclasse

Prof. Msc João Neto 95

Extraclasse

72612 C

9661612121

6126

OH

OHC

/18096616

molg

O

1,01801

xmolgmol

4118

,

kcalggx

1841

xgkcalg

Prof. Msc João Neto 9672kcalx

Extraclasse

Prof. Msc João Neto 97

Extraclasse

kJg 22200440

gxkJx

181100

ygkcalg

1841

kJyyg

8,1218

Prof. Msc João Neto 98

Extraclasse

Prof. Msc João Neto 99

Extraclasse

Para causar um aumento Para causar um aumento Para causar um aumento Para causar um aumento na temperatura da na temperatura da 

solução foi necessário a solução foi necessário a ççliberação de energia. liberação de energia. Processo exotérmicoProcesso exotérmico

Prof. Msc João Neto 100

Extraclasse

Prof. Msc João Neto 101

Extraclasse

314248/483163

kJmolgO

963,14248

xg

kJg

284,6kJAbsorve284,6kJx

284,6kJH284,6kJ Absorve

Prof. Msc João Neto 102

Extraclasse

Prof. Msc João Neto 103

Extraclasse

SubstânciasSubstâncias nono estadoestado sólidosólido provocamprovocamvariaçõesvariações dede entalpiaentalpia maioresmaiores dodo queque nonoestadoestado líquidolíquido;; ee estas,estas, maioresmaiores dodo queque nonoestadoestado gasosogasoso..

VV

VV

VV

molkcalmolgNH

222/173

gxg

8,6172

kcalxg

4,4,

Prof. Msc João Neto 104

Extraclasse

Prof. Msc João Neto 105

Extraclasse

ParaPara sese carregarcarregar umauma bateria,bateria, certacertaquantidadequantidade dede energiaenergia sejaseja elaela elétricaelétricaquantidadequantidade dede energia,energia, sejaseja elaela elétrica,elétrica,químicaquímica ouou dede qualquerqualquer outrooutro tipo,tipo, ééabsorvida,absorvida, dede modomodo queque aa bateriabateria fiquefiqueenergeticamenteenergeticamente carregadacarregadaenergeticamenteenergeticamente carregadacarregada..QuandoQuando umauma velavela éé queimada,queimada, certacertaquantidadequantidade dede energiaenergia éé liberadaliberada.. EssaEssaenergiaenergia podepode serser utilizadautilizada parapara

Prof. Msc João Neto 106

energiaenergia podepode serser utilizadautilizada paraparaquaisquerquaisquer finsfins..

Extraclasse

Prof. Msc João Neto 107

Extraclasse

Explosão de fogos de artifício, combustão e Explosão de fogos de artifício, combustão e a formação de geada são exotérmicos.a formação de geada são exotérmicos.

Prof. Msc João Neto 108

ç gç g

Extraclasse

Prof. Msc João Neto 109

Extraclasse

CombustãoCombustão ouou queimaqueima éé umauma reaçãoreação químicaquímicaqq çç qqexotérmicaexotérmica entreentre umauma substânciasubstância (o(o combustível)combustível) ee umumgásgás (o(o comburente),comburente), geralmentegeralmente oo oxigênio,oxigênio, paraparaliberarliberar calorcalor EmEm umauma combustãocombustão completacompleta umumliberarliberar calorcalor.. EmEm umauma combustãocombustão completa,completa, umumcombustívelcombustível reagereage comcom umum comburente,comburente, ee comocomoresultadoresultado sese obtémobtém compostoscompostos resultantesresultantes dada uniãounião dedeppambos,ambos, alémalém dede energia,energia, sendosendo queque algunsalguns dessesdessescompostoscompostos sãosão osos principaisprincipais agentesagentes causadorescausadores dodoefeitoefeito estufaestufaefeitoefeito estufaestufa..

Prof. Msc João Neto 110

Extraclasse

Prof. Msc João Neto 111

Extraclasse

AA águaágua absorveabsorve calorcalor dodo corpocorpo ee mudamudadede estadoestado físico,físico, ouou seja,seja, passapassa dedelíquidolíquido parapara gasosogasosolíquidolíquido parapara gasosogasoso..

Prof. Msc João Neto 112

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