collection

Upload: athosachy

Post on 15-Jul-2015

860 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Introduo Qumica

PDF gerado usando o pacote de ferramentas em cdigo aberto mwlib. Veja http://code.pediapress.com/ para mais informaes. PDF generated at: Mon, 16 Jan 2012 13:19:00 UTC

ContedoPginasCapa Histria da Qumica Estrutura do tomo Estrutura atmica da matria Caractersticas dos tomos Evoluo do modelo atmico Modelo de Thomson Modelo de Rutherford Exerccios Tabela peridica Propriedades da matria Exerccios Ligao inica Ligao metlica Reaes qumicas Reconhecimento das transformaes qumicas cidos e bases Ctions e nions Hidrxidos cidos Hidrcidos Oxicidos Aplicaes de cidos, bases, sais e xidos Exerccios Estequiometria A fase gasosa Equao dos gases ideais Colides Entalpia de reao Rapidez de reaes qumicas Fatores que influenciam a rapidez da reao Equilbrio qumico Produto inico da gua Eletroqumica 1 1 2 2 2 5 9 9 10 11 11 12 13 15 16 16 17 19 22 22 23 24 24 27 28 28 29 29 30 30 31 33 33 33

Caractersticas gerais da Qumica Orgnica Reaes orgnicas Funes orgnicas Hidrocarbonetos Principais classes de compostos orgnicos lcoois Aldedos Macromolculas e polmeros Isomeria Combustveis fsseis Efeito estufa Chuva cida O que significa Qumica Verde? A indstria qumica Ligas metlicas gua Amnia Carbono Ferro Hidrognio Nitrognio Oxignio

34 35 36 38 39 41 41 42 45 45 47 47 48 48 49 50 52 53 55 58 59 60

RefernciasFontes e Editores da Pgina Fontes, Licenas e Editores da Imagem 62 64

Licenas das pginasLicena 65

Capa

1

Capa

Introduo Qumica

Histria da QumicaA histria da qumica como cincia foi antecedida pelo busca do entendimento primitivo dos meios de transformao do ambiente. Provavelmente, a primeira reao qumica do qual a humanidade obteve controle foi a combusto da matria. Lentamente outros processos de transformao da matria como a metalurgia e a produo de alimentos como vinhos e queijos foi aprimorado ainda que de modo rudimentar. Por volta do sculo IV a.C. na Grcia antiga, filsofos como Demcrito de Abdera e Leucipo de Mileto tentaram racionalizar porque diferentes substncias tinham diferentes propriedades como cor, cheiro e estados fsicos (slido, lquido e gasoso) que em ltima instncia levaram a formulao das primeira teorias da natureza e da qumica. Segundo os filsofos gregos, toda matria seria constituda de uma parte diminuta e indivisvel que tem as mesmas propriedades do todo. Esta compreenso filosfica formou o atomismo que teorizava que o mundo era constitudo da matria e do vcuo.

O Alquimista (1853), pintura de William Fettes Douglas

Histria da Qumica Entretanto, a falta de conhecimento emprico e experimentao das teorias levou a refutao das teorias por filsofos como Plato e Aristteles. Eles acreditavam que o universo era composto somente pelo fogo, ar, gua e terra e que uma combinao diferente destes formaria o universo, embora as teorias fossem um pouco diferentes. Outras civilizaes como a indiana e a chinesa desenvolveram teorias similares em um perodo prximo e religies como o budismo e o islamismo, que tinhas as teorias desenvolvidas de acordo com seus preceitos religiosos.

2

Estrutura do tomoUm tomo a partcula mais pequena que possvel obter, de um determinado elemento qumico, e que ainda caracteriza esse elemento qumico. Atualmente sabemos que o tomo constitudo por: eltrons, nutrons e prtons. No ncleo existem apenas prtons e nutrons, estando os eltrons alojados em volta deste mesmo na nuvem eletrnica.

Estrutura atmica da matria Caractersticas dos tomostomoUm tomo a menor poro em que pode ser dividido um elemento qumico, mantendo ainda as suas propriedades. Os tomos so os componentes bsicos das molculas e da matria comum. So compostos por partculas subatmicas. As mais conhecidas so os prtons, os nutrons e os eltrons. Assim podemos concluir que os tomos so partculas elementares constituintes da matria e, que, tudo composto por tomos.Ele apresenta um ncleo com carga positiva (Z a quantidade de prtons e "E" a carga elementar).

EstruturaO eltron e o prton no possuem nem as mesmas cargas, nem a mesma massa. O prton 1836,11 vezes mais massivo que o eltron. Usando como exemplo hipottico um tomo de vinte prtons e vinte nutrons em seu ncleo, este estando em equilbrio eletrodinmico ter vinte eltrons orbitando em suas camadas exteriores. Sua carga eltrica est em perfeito equilbrio, porm 99,97% de sua massa se encontrar no ncleo; apesar deste conter praticamente toda a massa, em termos de volume em relao ao tamanho do tomo e suas orbitais minsculo. O ncleo atmico mede em torno de 10-13 centmetros de dimetro, enquanto que o tomo mede cerca de 10-8 centmetros. O tomo cem mil vezes maior que seu ncleo, e sua estrutura interna pode ser considerada oca, pois para encher todo este espao vazio de prtons e nutrons (ou ncleos) necessitaramos de um bilho de milhes de ncleos noi.

Caractersticas dos tomos

3

Nmero atmico (Z)Um elemento qumico um conjunto de tomos que tem o mesmo nmero de prtons no ncleo. Este nmero conhecido como o nmero atmico do elemento. Por exemplo, todos tomos com seis prtons no ncleo so tomos do elemento carbono. De forma inversa, denomina-se elemento qumico todos os tomos que possuem o mesmo nmero atmico (Z), ou seja, o mesmo nmero de prtons. Oxignio o elemento qumico constitudo por todos os tomos que possuem nmero atmico 8, ou seja, com 8 prtons. Clcio o elemento qumico constitudo por todos os tomos que possuem nmero atmico 20, ou seja, com 20 prtons. Portanto, o nmero atmico caracterstica para cada elemento qumico, sendo o seu nmero de identificao. Para representar o nmero atmico de um elemento juntamente com seu smbolo, usamos a notao ZE (com o nmero de massa em subscrito esquerda do smbolo), onde Z o nmero atmico e E o smbolo do elemento. Por exemplo, 8O (oxignio, com 8 prtons), 20Ca.

Nmero de massa (A)Nmero de massa, simbolizado pela letra A, a soma do nmero de prtons e nutrons contidos no ncleo de um tomo. (N = nmero de nutrons) Exemplo: o ncleo de um certo tomo de sdio contm 11 prtons e 12 nutrons, portanto, o seu nmero de massa 23. O termo "massa" para este nmero devido ao fato dos prtons e nutrons serem as partculas subatmicas responsveis por quase a totalidade da massa dos tomos. Os eltrons e as demais partculas apresentam massas praticamente desprezveis. Assim como o nmero atmico pode ser representado como subscrito esquerda do smbolo, o nmero de massa pode ser representado como superscrito (acima). Por exemplo, 23Na, 14C, 131I. possvel, ainda, representar simultaneamente o nmero de massa e o atmico. Observao: Nmero de massa no o mesmo que massa atmica.

IstoposIstopos so tomos de um elemento qumico, cujos ncleos tm o mesmo nmero atmico Z mas diferente nmero de massa (A). A palavra istopo, que significa no mesmo stio, vem do fato de que os istopos se situam no mesmo local na tabela peridica. O nmero atmico corresponde ao nmero de prtons num tomo. Por esse motivo, os istopos de um certo elemento contm o mesmo nmero de prtons. A diferena nos pesos atmicos resulta de diferenas no nmero de nutrons nos ncleos atmicos. Quando queremos nos referir a um istopo especfico de um elemento, dizemos o nome do elemento seguido de seu nmero de massa: carbono-14, oxignio-18, urnio-235.

Caractersticas dos tomos

4

Massa atmicaEm referncia a um certo elemento qumico, a massa atmica (tambm chamada massa atmica mdia) a massa atmica mdia dos istopos do elemento qumico. Essa mdia leva em linha de conta as frequncias relativas dos istopos do elemento ( uma mdia ponderada). O exemplo mais conhecido o do cloro, cuja massa atmica aproximadamente igual a 35,5. Isso se deve ao fato de o elemento cloro, na natureza, ser encontrado 75% na forma de cloro-35 e 25% na forma de cloro-37. A unidade da massa atmica o uma (unidade de massa atmica) ou simplesmente u.

MolculasOs tomos podem possuir entre si uma ligao to forte que para separ-los necessria uma quantidade razovel de energia, portanto, permanecem juntos. Estas combinaes so chamadas de molculas. Uma molcula a menor parte indivisa de um composto qumico e que possui um conjunto nico de propriedades qumicas. A molcula constituda de dois ou mais tomos ligados quimicamente. Nem sempre dois tomos em contato so suficientes para ter estabilidade, havendo necessidade de uma combinao maior para t-la. Por outro lado, os tomos dos gases nobres j so estveis e no se combinam para formar molculas. Para formar uma molcula de hidrognio so necessrios dois tomos deste elemento, uma molcula de oxignio, necessita de dois tomos de oxignio, e assim sucessivamente. Para a formao de uma molcula de gua so necessrios dois tomos de hidrognio e um de oxignio; metano, necessita de um tomo de carbono e quatro de hidrognio; dixido (bixido) de carbono, um carbono, e dois oxignios; assim sucessivamente. Existem casos de molculas serem formadas por milhes de tomos. Isto ocorre porque o tomo de carbono pode partilhar eltrons com at quatro elementos diferentes simultaneamente. Logo, pode ser possvel a constituio de cadeias, anis, e ligaes entre estas molculas longas, que so a base da chamada qumica orgnica. Esta a base das molculas que caracterizam o tecido vivo, ou seja, a base da vida.

Massa molarUm mol de uma substncia uma quantidade que sempre pesa, em gramas, exatamente o peso molecular (em unidades de massa atmica) dessa substncia. Por exemplo: a massa atmica do ferro de 55,847 u, e portanto um mol de tomos de ferro pesa 55,847 gramas.

Constante de Avogadro1 mol de qualquer coisa ter sempre o mesmo nmero de partculas. Este nmero chamado constante de Avogadro ( ). Pela definio, 1 mol o nmero de tomos contido em exatamente 12 gramas de carbono de massa isotpica 12 (12C). Este nmero se denomina nmero de Avogadro, e o valor mais preciso que se conhece at agora de .

Evoluo do modelo atmico

5

Evoluo do modelo atmicoOs atomistas na Grcia antigaA teoria atomista foi desenvolvida no sculo V a.C. por Leucipo de Mileto e seu discpulo Demcrito de Abdera que conciliou as constantes mudanas postuladas por Herclito com a unidade e imutabilidade do ser propostas por Parmnides. Demcrito postulava que a realidade se compe de partculas indivisveis ou "tomos" de natureza idntica e do vcuo ou no-ente e que estes existem desde a eternidade em mtua interao dando origem ao movimento. Segundo Demcrito, os tomos por si s apresentam as propriedades de tamanho, forma, impenetrabilidade e movimento, dando lugar, por meio de choques entre si, a corpos visveis. Alm disso, ao contrrio dos corpos macroscpicos, os tomos no podem interpenetrar-se nem dividir-se, sendo as mudanas observadas em certos fenmenos qumicos e fsicos atribudas pelos atomistas gregos a associaes e dissociaes de tomos. Nesse sentido, o sabor salgado dos alimentos era explicado pela disposio irregular de tomos grandes e pontiagudos.

O modelo de DaltonO professor da universidade inglesa New College de Manchester, John Dalton (1766 - 1844) foi o criador da primeira teoria atmica moderna na passagem do sculo XVIII para o sculo XIX. Dalton bastante lembrado pela famosa Lei de Dalton, a lei das presses parciais e pelo daltonismo, o nome que se d incapacidade de distinguir as cores, assunto que ele estudou e mal de que sofria. Em 1803 Dalton publicou o trabalho Absorption of Gases by Water and Other Liquids, (Absoro de gases pela gua e outros lquidos), neste delineou os princpios de seu modelo atmico. Segundo Dalton: tomos de elementos diferentes possuem propriedades diferentes entre si. tomos de um mesmo elemento possuem propriedades iguais e de peso invarivel. tomos so partculas reais, indivisveis e descontnuas formadoras da matria. Nas reaes qumicas, os tomos permanecem inalterados. Na formao dos compostos, os tomos entram em propores numricas fixas 1:1, 1:2, 1:3, 2:3, 2:5 etc. O peso total de um composto igual soma dos pesos dos tomos dos elementos que o constituem.

Em 1808, Dalton props a teoria do modelo atmico, onde o tomo uma minscula esfera macia, impenetrvel, indestrutvel e indivisvel. Todos os tomos de um mesmo elemento qumico so idnticos. Seu modelo atmico foi apelidado de "modelo atmico da bola de bilhar". Em 1810 foi publicada a obra New System of Chemical Philosophy (Novo sistema de filosofia qumica), nesse trabalho, haviam teses que provavam suas observaes, como a lei das presses parciais, chamada de Lei de Dalton, entre outras relativas constituio da matria.

Evoluo do modelo atmico

6

O modelo de John ThomsonEm 1897, Joseph John Thomson formulou a teoria segundo a qual a matria, independente de suas propriedades, contm partculas de massa muito menores que o tomo do hidrognio. Inicialmente denominou-as de corpsculos, depois conhecidas como eltrons. A demonstrao se deu ao comprovar a existncia daqueles corpsculos nos raios catdicos disparados na ampola de crookes (um tubo que continha vcuo), depois da passagem da corrente eltrica. Atravs de suas experincias, Thomson concluiu que a matria era formada por um modelo atmico diferente do modelo atmico de Dalton: uma esfera de carga positiva continha corpsculos (eltrons) de carga negativa distribudos uniformemente semelhana de um pudim de passas.

O modelo atmico de Thomson.

O "modelo atmico do pudim com passas", substituiu ento ao "modelo da bola de bilhar", mas no eliminou totalmente as dedues de Dalton, apenas foram acrescentadas mais informaes. Grande parte das teorias de Thomsom esto em sua obra Conduction of Electricity Through Gases (1903; Conduo de eletricidade atravs dos gases).

O modelo de RutherfordErnest Rutherford (1871 - 1937) foi premiado com o Prmio Nobel da Qumica em 1908 pelas suas investigaes sobre a desintegrao dos elementos e a qumica das substncias radioactivas. Dirigiu o Laboratrio Cavendish desde 1919 at sua morte. Pode dizer-se que Rutherford foi o fundador da Fsica Nuclear. Distinguiu os raios alfa e beta e introduziu o conceito de ncleo atmico. Bombardeando uma chapa metlica com partculas alfa, Rutherford percebeu que apenas uma pequena frao dessas sofria desvio de trajetria, com isto concluiu que as partculas que no se desviavam no encontravam no metal obstculo que causasse a deflexo de sua trajetria; desta forma criou um modelo atmico no qual os eltrons giravam em torno do ncleo atmico, que considerou a regio central do tomo onde havia a maior parte da massa atmica.

Modelo atmico de Rutherford.

O modelo se baseava em rbitas eletrnicas, isto , comparveis um sistema planetrio, Rutherford chegou concluso que a maior parte do tomo se encontra vazia, estando praticamente a totalidade de sua massa no ncleo, este sendo em torno de 10.000 vezes menor que o tomo.

Evoluo do modelo atmico

7

O modelo de Niels BohrA teoria orbital de Rutherford encontrou uma dificuldade terica resolvida por Niels Bohr: no momento em que temos uma carga eltrica negativa composta pelos eltrons girando ao redor de um ncleo de carga positiva, este movimento gera uma perda de energia devido a emisso de radiao constante. Num dado momento, os eltrons deveriam se aproximar do ncleo num movimento em espiral at cair sobre ele. Em 1911, Niels Bohr publicou uma tese que demonstrava o comportamento eletrnico dos metais. Na mesma poca, foi trabalhar com Ernest Rutherford em Manchester, Inglaterra. L obteve os dados precisos do modelo atmico, que iriam lhe ajudar posteriormente. Em 1913, observando as dificuldades do modelo de Rutherford, Bohr intensificou suas pesquisas visando uma soluo terica.O modelo atmico de Bohr.

Em 1916, Niels Bohr retornou para Copenhague para atuar como professor de fsica. Continuando suas pesquisas sobre o modelo atmico de Rutherford. Em 1920, nomeado diretor do Instituto de Fsica Terica, Bohr acabou desenvolvendo um modelo atmico que unificava a teoria atmica de Rutherford e a teoria da mecnica quntica de Max Planck. Sua teoria consistia que ao girar em torno de um ncleo central, os eltrons deveriam girar em rbitas especficas com nveis energticos bem definidos. Que poderia haver a emisso ou absoro de pacotes discretos de energia chamados de quanta ao mudar de rbita. Realizando estudos nos elementos qumicos com mais de dois eltrons, concluiu que se tratava de uma organizao bem definida em camadas. Descobriu ainda que as propriedades qumicas dos elementos eram determinadas pela camada mais externa. Bohr enunciou o princpio da complementaridade, segundo o qual um fenmeno fsico deve ser observado a partir de dois pontos de vista diferentes e no excludentes. Observou que existiam paradoxos onde poderia haver o comportamento de onda e de partcula dos eltrons, dependendo do ponto de vista. Essa teoria acabou por se transformar na hiptese proposta por Louis Broglie (Louis Victor Pierre Raymond, stimo duque de Broglie) onde todo corpsculo atmico pode comportar-se de duas formas, como onda e como partcula.

O modelo atmico atualErwin Schrodinger, Louis Victor de Broglie e Werner Heisenberg, reunindo os conhecimentos de seus predecessores e contemporneos, acabaram por desenvolver uma nova teoria do modelo atmico, alm de postular uma nova viso, chamada de mecnica ondulatria. Fundamentada na hiptese proposta por Broglie onde todo corpsculo atmico pode comportar-se como onda e como partcula, Heisenberg, em 1925, postulou o princpio da incerteza. A idia de rbita eletrnica acabou por ficar desconexa, sendo substituda pelo conceito de probabilidade de se encontrar num instante qualquer um dado eltron numa determinada regio do espao. O tomo deixou de ser indivisvel como acreditavam filsofos gregos antigos. O modelo atmico portanto, passou a se constituir na verdade, de uma estrutura complexa. sabido que os eltrons possuem carga negativa, massa muito pequena e que se movem em rbitas ao redor do ncleo atmico. O ncleo atmico situado no centro do tomo e constitudo por prtons que so partculas de carga positiva, cuja massa aproximadamente 1.837 vezes superior a massa do eltron, e por nutrons, partculas sem carga e com

Evoluo do modelo atmico massa ligeiramente superior dos prtons. O tomo eletricamente neutro, por possuir nmeros iguais de eltrons e prtons. O nmero de prtons no tomo se chama nmero atmico, este valor utilizado para estabelecer o lugar de um determinado elemento na tabela peridica. A tabela peridica uma ordenao sistemtica dos elementos qumicos conhecidos. Cada elemento se caracteriza por possuir um nmero de eltrons que se distribuem nos diferentes nveis de energia do tomo correspondente. Os nveis energticos ou camadas, so denominados pelos smbolos K, L, M, N, O, P e Q. Cada camada possui uma quantidade fixa de eltrons. A camada mais prxima do ncleo K, comporta somente dois eltrons; a camada L, imediatamente posterior, oito, e assim sucessivamente. Os eltrons da ltima camada (mais afastados do ncleo) so responsveis pelo comportamento qumico do elemento, por isso so denominados eltrons de valncia. O nmero de massa equivalente soma do nmero de prtons e nutrons presentes no ncleo. O tomo pode perder eltrons, carregando-se positivamente, chamado de on positivo (ction). Ao receber eltrons, o tomo se torna negativo, sendo chamado on negativo (nion). O deslocamento dos eltrons provoca uma corrente eltrica, que d origem a todos os fenmenos relacionados eletricidade e ao magnetismo.

8

No ncleo do tomo existem duas foras de interao a chamada interao nuclear forte[[, responsvel pela coeso do ncleo, e a interao nuclear fraca, ou fora forte e fora fraca respectivamente. As foras de interao nuclear so responsveis pelo comportamento do tomo quase em sua totalidade. As propriedades fsico-qumicas de um determinado elemento so predominantemente dadas pela sua configurao eletrnica, principalmente pela estrutura da ltima camada, ou camada de valncia. As propriedades que so atribudas aos elementos na tabela, se repetem ciclicamente, por isso se denominou como tabela peridica dos elementos. Os istopos so tomos de um mesmo elemento com mesmo nmero de prtons, mas quantidade diferente de nutrons. Os istonos so tomos que possuem o mesmo nmero de nutrons Os Isbaros so tomos que possuem o nmero de massa Atravs da radioatividade alguns tomos atuam como emissores de radiao nuclear, esta constitui a base do uso da energia atmica.

Modelo de Thomson

9

Modelo de ThomsonO modelo atmico de Joseph John Thomson considerava que o tomo era constitudo de um corpo slido de carga positiva incrustado de cargas negativas que balanceavam as cargas eletrostticas do tomo. O modelo foi comprovado atravs de um experimento utilizando duas placas paralelas carregadas eletricamente do qual um feixe de raios catdicos passava entre, colidindo em uma aparato no qual foi observado o desvio das partculas positivas e negativas em direes distintas.

Apresentao esquemtica do modelo atmico de Thomson, tambm conhecido como "pudim de passas".

Modelo de RutherfordO modelo de Rutheford tambm conhecido como modelo planetrio foi proposto pelo cientista Ernest Rutheford a partir do experimento Geiger-Marsden em 1909. Rutherford concluiu que o modelo anterior de Joseph John Thompson estava equivocado ao assumir que o tomo era constituido de um corpsculo slido com as partculas negativas circundadas em um meio de partculas positivas.

Modelo atmico de Rutheford: eltrons em verde e o ncleo em vermelho.

Exerccios

10

Exerccios1. Calcule a massa molar das substncias abaixo. Dados:Ar(O)=16, Ar(H)=1, Ar(N)=14, Ar(C)=12, Ar(Fe)=56, Ar(S)=32, Ar(Ag)=108, Ar(Al)=27, Ar(Ca)=40 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. H2O (gua)[1] FeSO4 (sulfato de ferro)[1] AgNO3 (nitrato de prata)[1] Al2(SO4)3 (sulfato de alumnio)[1] CaCO3 (carbonato de clcio)[1] C3H8 (propano)[1] NH3 (amnia ou amonaco)[1] Al2S3 (sulfeto de alumnio)[1]

{Um tomo X isbaro de um tomo Y e istopo de um tomo Z. Sabendo-se que Y tem massa atmica 14 e Z tem nmero atmico 6, pode-se afirmar que: |type="()"} - X e Z so istonos - X tem 6 neutrons no seu ncleo - X tem 7 neutrons no seu ncleo + X tem 8 neutrons no seu ncleo {Os cations X+3 e Y+2 tem a mesma configurao eletrnica. Sabendo-se que X tem 38 neutrons no seu ncleo, que Y tem massa molecular 40, e que o nmero atmico de Y igual ao nmero de neutrons no ncleo de Y, pode-se afirmar que: |type="()"} - X tem nmero atmico 29 e Y tem nmero atmico 20 - X tem nmero atmico 30 e Y tem nmero atmico 18 + X tem nmero atmico 31 e Y tem nmero atmico 20 - X tem nmero atmico 38 e Y tem nmero atmico 18 {Pela Regra de Hund, qual a configurao eletrnica do Tecncio (nmero atmico = 43)? |type="()"} - No existe, porque o tecncio no apresenta istopos estveis - 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 5s2 5p3 - 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d6 5s1 + 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d5

Notas[1] A ferramenta Wolfram|Alpha fornece mais informaes computadas sobre H2O (http:/ / www. wolframalpha. com/ input/ ?i=H2O), FeSO4 (http:/ / www. wolframalpha. com/ input/ ?i=FeSO4), AgNO3 (http:/ / www. wolframalpha. com/ input/ ?i=AgNO3), Al2(SO4)3 (http:/ / www. wolframalpha. com/ input/ ?i=Al2(SO4)3), CaCO3 (http:/ / www. wolframalpha. com/ input/ ?i=CaCO3), C3H8 (http:/ / www. wolframalpha. com/ input/ ?i=C3H8), NH3 (http:/ / www. wolframalpha. com/ input/ ?i=NH3) e Al2S3 (http:/ / www. wolframalpha. com/ input/ ?i=Al2S3).

Tabela peridica

11

Tabela peridicaA tabela peridica dos elementos qumicos consiste numa disposio sistemtica dos elementos em funo de suas propriedades. Foi criada pelo qumico russo Dmitri Ivanovich Mendeleyev e publicada em 1869 em seu livro Princpios da Qumica.

Propriedades da matriaRaio Atmico:Essa propriedade se relaciona com o tamanho do tomo e para comparar esta medida preciso levar em conta dois fatores:

Quanto maior o numero de nveis , maior ser o tamanho do tomo. O tomo que apresenta maior numero de prtons exerce uma maior atrao sobre seus eltrons. Potencial de Ionizao:Energia necessria para remover um ou mais eltrons de um tomo isolado no estado gasoso: quanto maior o tomo, menor ser a energia de ionizao. Em uma mesma famlia esta energia aumenta de baixo para cima. Em um mesmo perodo a energia de ionizao aumenta da esquerda para a direita. Eletro afinidade: a energia liberada quando um tomo isolado, no estado gasoso, "captura" um eltron. X0(g) + e- X-(g) + energia Quanto menor o tamanho do tomo, maior ser sua afinidade eletrnica.Infelizmente, a medida experimental de afinidade eletrnica muito difcil e, por isso, seus valores so conhecidos apenas para alguns elementos qumicos. Alm disso essa propriedade no definida para os gases nobres. Volume Atomico: Designa o volume ocupado por um mol tomos condensada (lquida ou slida). expresso atmico sempre se refere ao volume ocupado pode ser calculado relacionando-se a massa sua densidade. Assim temos: de um elemento numa fase em cm3/mol. Assim, o volume por 6,02 . 10 tomos e desse nmero de tomos com

Volume Atmico = massa de 6,02 . 10 tomos do elemento x densidade do elemento no estado slido Para os gases usa-se a densidade da fase lquida no ponto de ebulio. Por meio de medidas experimentais, verifica-se que: numa mesma famlia, o volume atmico ser aumentado com o aumento do raio atmico; num mesmo perodo, o volume atmico cresce do centro para as extremidades. Densidade: Num perodo: A densidade cresce das extremidades para o centro Numa famlia: A densidade cresce de cima para baixo. Assim, os elementos de maior densidade esto situados na parte central e inferior da tabela, sendo o smio (Os) o elemento mais denso (22,5 g/cm3). Ponto de fuso (PF): O ponto de fuso designa a temperatura qual uma substncia passa do estado slido ao estado lquido.Ponto de fuso a temperatura na qual a substncia slida est em equilbrio com a substncia que dela se obtm por fuso. Nos perodos, de maneira geral, os PF crescem da extremidades para o centro da tabela.

Propriedades da matria Ponto de Ebulio: (PE) temperatura na qual uma substncia passa do estado lquido para o estado gasoso. Os elementos de maior ponto de ponto de ebulio (PE) esto situados na parte superior da tabela. PE crescem da extremidades para o centro da tabela. Eletronegatividade a forca de atrao exercida sobre os eltrons de uma ligao. A eletronegatividade dos elementos no uma grandeza absoluta, mas, sim, relativa. Ao estud-la, na verdade estamos comparando estamos comparando a fora de atrao exercida pelos tomos sobre os eltrons de uma ligao. Essa fora de atrao tem uma relao com o RAIO ATMICO: Quanto menor o tamanho de um tomo, maior ser a fora de atrao, pois a distncia ncleo-eltron da ligao menor. Tambm no definida para os gases nobres. Eletroposividade Eletropositividade a capacidade de um tomo perder eltrons, originando ctions. Os metais apresentam elevadas eletro positividades, pois uma de suas caractersticas a grande capacidade de perder eltrons. Entre o tamanho do tomo e sua eletropositividade, h uma relao genrica, uma vez que quanto maior o tamanho do tomo, menor a atrao ncleo-eltron e, portanto, maior a sua facilidade em perder eltrons. Tambm no est definida para os gases nobres. Reatividade A reatividade de um elemento qumico est associada sua maior ou menor facilidade em ganhar ou perder eltrons. Assim, os elementos mais reativos sero tantos os metais que perdem eltrons com maior facilidade, quanto os ametais que ganham eltrons com maior facilidade.

12

ExercciosEstes exerccios devem ser feitos com consulta Tabela peridica dos maus elementos. {Qual o elemento que est no Perodo 5 e no Grupo 15? |type="()"} - P (fsforo) - Nb (nibio) + Sb (antimnio) U (urnio) {Qual das afirmativas abaixo verdadeira? |type="()"} - Os elementos do grupo 17 podem ser ordenados (do mais eletronegativo ao menos eletronegativo) como I, Br, Cl, F + Alguns elementos do perodo 3 podem ser ordenados, do de maior raio atmico ao de menor raio atmico, como Na, Mg, Si, S, Cl - O carter metlico do Ga (glio) maior do que o do Zn (zinco) - A energia de ionizao do Sr (estrncio) maior do que a do Sn (estanho) {Em um dia de vero bem quente, o etanol CH3-CH2-OH um lquido, mas o etanotiol CH3-CH2-SH um gs (e muito fedorento). Isso se explica porque: |type="()"} - O S (enxofre) do etanotiol mais pesado que o O (oxignio) do etanol - O etanol um sal inico enquanto que o etanotiol no - O etanotiol no tem ligaes de Van der Waals + O etanol forma ligaes de hidrognio {Coloque os elementos C (carbono), Si (silcio), Ge (germnio), Sn (estanho) e Pb (chumbo) em ordem, do mais eletronegativo para o menos eletronegativo |type="()"} + C, Si, Ge, Sn, Pb - Pb, Sn, Ge, Si, C - C, Ge, Pb, Si, Sn - as informaes so insuficientes, porque falta dizer o nmero de massa dos istopos

Notas

Ligao inica

13

Ligao inicaSubstncias inicas so formadas por tomos que se unem por ligao inica. Ligao inica ocorre com tomos que formam ons, ou seja um tomo tem facilidade de perder eltrons ( baixo potencial de ionizao) e outro facilidade para receber eltrons (alta afinidade eletrnica). Devido a essa complementaridade os tomos com 1, 2 ou 3 eltrons na ltima camada tendem a perdlos para tomos com 5, 6 ou 7 eltrons na ltima camada. Os tomos com 1, 2 ou 3 eltrons na ltima camada, nas ligaes inicas, perdem todos os eltrons nestas, enquanto os tomos que possuem 5, 6 ou 7 eltrons na ltima camada recebem eltrons at completar 8 nesta camada. Os elementos esquerda (metais) da tabela peridica (formam ctions, tomos que perdem eltrons) se combinam com aqueles direita (no metais, que formam nions , que so tomos que ganharam eltrons) formando compostos inicos. Visto que os eltrons representam negatividade (eletronegatividade), tomos que ganham eltrons ficam mais eletronegativos, adquirem carga negativa, por isso cada eltron ganho na ligao representado pelo sinal -. J os tomos que perdem eltrons, por sua eletronegatividade reduzir e seu nmero atmico depois da ligao tornar-se maior que a quantidade de eltrons (isto , ter mais carga positiva que negativa), a quantidade de eltrons perdidada representada pelo sinal +. Podem haver diversos tomos na ligao. Para sabermos a quantidade de eltrons dos ctions que sero doados aos nions e a quantidade de ctions e de nions na ligao, olhamos a seguinte tabela:Eltrons na ltima camada do ction 5 5 5 6 6 6 7 7 7 1 2 3 1 2 3 1 2 3 Eltrons na ltima camada do ninon Quantidade Quantidade de ctions de nions

3 3 1 2 1 2 1 1 1

1 2 1 1 1 3 1 2 3

Exemplo 1 Na: 11 eltrons (K=2, L=8, M=1) Cl: 17 eltrons (K=2, L=8, M=7)

Resultado: Na: 10 (11 - 1) eltrons (K=2, L=8) Cl: 18 (17 + 1) eltrons (K=2, L=8, M=8) Veja que Na (que um metal) pode doar apenas 1 eltron porque s possui 1 na ltima camada. J que Cl (que no um metal) possui 7 eltrons + 1 doado por Na, totaliza-se 8 eltrons na ltima camada de Cl, estabilizando-se.

Ligao inica

14

Exemplo 2 K: 19 eltrons (K=2, L=8, M=8, N=1) P: 15 eltrons (K=2, L=8, M=5)

Resultado: K: 18 (19 - 1) eltrons (cada K) P: 18 (15 + 3) eltrons Aqui, P (que no um metal) precisa de mais 3 eltrons para se estabilizar. J que K (que um metal) pode doar apenas 1 eltron, so necessrios 3 K para estabilizar P.

Exemplo 3 Ca: 20 eltrons (K=2, L=8, M=8, N=2) P: 15 eltrons (K=2, L=8, M=5)

Resultado: Ca: 18 (20 - 2) eltrons (cada Ca) P: 18 (15 + 3) eltrons (cada P) Perceba que o somatrio dos eltrons doados sempre resulta em zero, posto que nenhum eltron sobra, eles simplismente so dados, a nica coisa que muda que o nmero de ctions e nions nem sempre igual: Ligao Ca - P: Ca: 2 eltrons perdidos. J que so 3 Ca, todos juntos perderam 6 eltrons. P: 3 eltrons ganhos. J que so 2 P, todos juntos ganharam 6 eltrons.

Exerccios Qumica: Substncias inicas/Exerccios

Ligao metlica

15

Ligao metlicaEste item foi movido da Wikipdia para c e ainda precisar de adaptaes

Num slido, os tomos esto dispostos de maneira variada, mas sempre prximos uns aos outros, compondo um retculo cristalino. Enquanto certos corpos apresentam os eltrons bem presos aos tomos, em outros, algumas dessas partculas permanecem com certa liberdade de se movimentarem no cristal. o que diferencia, em termos de condutibilidade eltrica, os corpos condutores dos isolantes. Nos corpos condutores, muitos dos eltrons se movimentam livremente no cristal, de forma desordenada, isto , em todas as direes. E, justamente por ser catico, esse movimento no resulta em qualquer deslocamento de carga de um lado a outro do cristal. Aquecendo-se a ponta de uma barra de metal, colocam-se em agitao os tomos que a formam e os que lhe esto prximos. Os eltrons aumentam suas oscilaes e a energia se propaga aos tomos mais internos. Neste tipo de cristal os eltrons livres servem de meio de propagao do calor - chocam-se com os tomos mais velozes, aceleram-se e vo aumentar a oscilao dos mais lentos. A possibilidade de melhor condutividade trmica, portanto, depende da presena de eltrons livres no cristal. Estudando-se o fenmeno da condutibilidade eltrica, nota-se que, quando aplicada uma diferena de potencial, por meio de uma fonte eltrica s paredes de um cristal metlico, os eltrons livres adquirem um movimento ordenado: passam a mover-se do plo negativo para o plo positivo, formando um fluxo eletrnico orientado na superfcie do metal, pois como se trabalha com cargas de mesmo sinal, estas procuram a maior distncia possvel entre elas. Quanto mais eltrons livres no condutor, melhor a conduo se d. Os tomos de um metal tm grande tendncia a perder eltrons da ltima camada e transformar-se em ctions. Esses eltrons, entretanto, so simultaneamente atrados por outros ons, que ento o perdem novamente e assim por diante. Por isso, apesar de predominarem ons positivos e eltrons livres, diz-se que os tomos de um metal so eletricamente neutros. Os tomos mantm-se no interior da rede no s por implicaes geomtricas, mas tambm por apresentarem um tipo peculiar de ligao qumica, denominada ligao metlica. A unio dos tomos que ocupam os ns de uma rede cristalina d-se por meio dos eltrons de valncia que compartilham (os situados em camadas eletrnicas no so completamente cheias). A disposio resultante a de uma malha formada por ons positivos e uma nuvem eletrnica. Resumindo, a ligao metlica ocorre entre dois tomos de metais. Nessa ligao todos os tomos envolvidos perdem eltrons de suas camadas mais externas, que se deslocam mais ou menos livremente entre eles, formando uma nuvem eletrnica (tambm conhecida como "mar de eltrons").

Reaes qumicas

16

Reaes qumicasUma reao qumica uma transformao de determinados compostos qumicos chamados reagentes noutros compostos qumicos chamados produtos, com conservao dos elementos qumicos inciais. Isto significa que, numa reao qumica, h apenas rearranjo das ligaes entre elementos, havendo conservao dos elementos iniciais e por isso conservao de massa. As reaes qumicas so transformaes da estrutura fina da molcula. Tais reaes podem juntar duas molculas para construir uma maior, quebrar uma molcula para produzir duas menores ou, por troca de tomos, constituir duas novas molculas. Nas reaes qumicas, as ligaes qumicas so criadas ou rompidas.

Reconhecimento das transformaes qumicasMudana de CorTO-DO

Formao/desaparecimento de slidos numa soluoTO-DO

Absoro/liberao de energiaTO-DO

Desprendimento de gasesTO-DO

cidos e bases

17

cidos e basesDefinioBasesPela teoria de Arrhenius, base, hidrxidos ou substncias alcalinas (pois ocorrem com metais alcalinos) toda substncia que em gua sofre dissociao e produz como on negativo apenas OH- e torna o outro elemento um on positivo. Exemplo:

Dessa forma conclumos que para uma substncia ser considerada uma base de Arrhenius ela deve possuir em sua estrutura a hidroxila, isto , o grupo OH-

cidoscidos so substncias que ao entrar em contato com gua sofrem ionizao e produzem o on positivo H+ e o on negativo do outro elemento:

Principais Propriedades dos cidos e BasesO pH uma medida da concentrao de ctions de hidrognio em soluo aquosa. Os valores do pH variam em uma escala que vai de 0 a 14, sendo que a gua pura tem pH prximo de 7, conforme a sua temperatura. Para solues cidas o pH menor que 7, enquanto que para as solues bsicas o pH maior que 7:pH 0 - 6,99 7 7,01 - 14,0 Tipo de soluo cido Neutro Bsico

Quanto mais prximo de 0 mais cida a substncia, ou seja, a acidez decresce com o pH. Quanto mais prxima de 14 mais bsica a substncia, isto , a basicidade cresce com o pH. Curiosidades Quando encontramos compostos cidos super concentrados (com concentrao acima de 1,0 mol/L) observamos que o pH do composto se torna negativo, isso se deve concentrao de ons hidrnio ser muito elevada, logo a escala no suporta. Mesma situao ocorre na dissociao de bases com concentraes acima de 1,0 mol/L, sendo o pH dos compostos encontrados acima de 14,0, devido mesma caracterstica observada nos compostos cidos, sendo essa concentrao relativa aos ons hidroxila.

cidos e bases

18

Condutibilidade Eltrica Dos metais: Os metais tm como propriedade principal a condutibilidade eltrica, que permanece como propriedade mesmo submetido a altas temperaturas e atingindo o estado lquido (fuso). Dos compostos inicos: temperatura ambiente apresenta-se no estado slido, no conduz corrente eltrica e solvel em gua; quando aquecido at que se funda, o lquido obtido conduz corrente eltrica.

Reao com MetaisOs metlicos conduzem eletricidade devido ao aglomerado de tomos neutros e ctions, mergulhados em uma nuvem de eltrons livres, logo essa nuvem de eltrons funciona como uma ligao metlica, mantendo esses tomos unidos.

Reao de Neutralizao a reao entre um cido e uma base, que resulta na formao de gua e uma nova substncia, um sal. O sal formado pelo ction da base e pelo nion do cido.

SaisSais so compostos resultantes da reao de um cido com uma base (reao de neutralizao). bom memorizar que todo cido ao reagir com uma base produz sempre sal e gua. O sal mais famoso o NaCl - cloreto de sdio, o sal de cozinha. Exemplo:

xidosxidos so compostos binrios, isto , possuem dois elementos qumicos, sendo o oxignio o elemento mais eletronegativo. Exemplos: CaO, CO5 , H6O , H2O2 etc. Ento, lembre-se: os xidos sempre possuem dois elementos qumicos e um deles obrigatoriamente o oxignio, o qual aparece do lado direito da frmula, pois o tomo mais eletronegativo. Veja as seguintes substncias binrias: OF2, O2F2 elas no so xidos, pois apesar de possurem apenas dois elementos e sendo um deles o oxignio, o tomo de flor (F) o elemento mais eletronegativo e por isso aparece direita da frmula.

Ctions e nions

19

Ctions e nionsCtions e nions (em portugus europeu: caties e anies) so os ons carregados, com carga positiva (ctions) e negativa (nions). Os principais ons so:

Ctions+1 (Monopositivos)Li-Ltio Na-Sdio K-Potssio Rb-Rubdio Cs-Csio Ag-Prata NH4-Amnio H3O-

+2 (Dipositivos)Be-Berlio Mg-Magnsio Ca-Clcio Sr-Estrncio Ba-Brio Ra-Rdio Zn-Zinco

+3 (Tripositivos)Al-Alumnio Sc-Escndio

+1 e +2 (Mono e Dipositivos)Cu-Cobre Hg-Mercrio

+2 e +3 (Di e Tripositivos)Fe-Ferro Co-Cobalto Ni-Nquel

Ctions e nions

20

+1 e +3 (Mono e Tripositivos)Au-Ouro

+2 e +4 (Di e Tetrapositivos)Sn-Estanho Pb-Chumbo Pt-Platina

nionsMonovalentes (1)Cl-Cloreto Br-Brometo I-Iodeto F-Fluoreto ClO-Hipoclorito ClO2-Clorito ClO3-Clorato ClO4-Perclorato BrO-Hipobromito BrO2-Bromito BrO3-Bromato IO-Hipoiodito IO3-Iodato IO4-Periodato NO2-Nitrito NO3-Nitrato N3-Azoteto NH2-Amideto CN-Cianeto OCN-Cianato NCO-Isocianato ONC-Fulminato SCN-Tiocianato PO3-Metafosfato H2PO2-Hipofosfito MnO4-Permanganato CH3COO-Etanoato (acetato) OH-Hidrxido [Al(OH)4]-Tetraidroxialuminato

Ctions e nions H-Hidreto O2-Superxido HS-Hidrogenossulfeto HSO3-Hidrogenossulfito ou sulfito cido ou bissulfito HSO4-Hidrogenossulfato ou sulfato cido ou bissulfato HCO3-Hidrogenocarbonato ou bicarbonato ou carbonato cido H2PO4-Diidrogenofosfato ou fosfato dicido

21

Bivalentes ( 2)S-Sulfeto SO3-Sulfito SO4-Sulfato S2O7-Pirossulfato HPO3-Fosfito SiO3-Metassilicato CrO4-Cromato Cr2O7-Dicromato O-xido O2-Perxido [Zn(OH)4]-Tetraidroxizincato [PtCl6]-Hexacloroplatinato HPO4-Hidrogenofosfato ou fosfato cido

Trivalentes ( 3)N-Nitreto PO4-Ortofosfato (fosfato) AsO4-Arsenato [Fe(CN)6]-Ferricianeto

Tetravalentes ( 4)P2O7-Pirofosfato SiO4-Ortossilicato [Fe(CN)6]-Ferrocianeto [As2(O)7]- Piroarseniato

Hidrxidos

22

HidrxidosOs hidrxidos so compostos da forma X(OH)n. O (OH) a hidroxila, de carga negativa (-1), ou seja um anion. O (X), de carga positiva (+n), usualmente um cation metlico. De modo geral, os hidrxidos so bases, e se ionizam em soluo aquosa. Os hidrxidos de elementos dos Grupos I e II (respectivamente, alcalinos e alcalino-terrosos) so "bases fortes", e os demais so "bases fracas".

NomenclaturaHidrxido de nome do cation Exceo: quando um elemento possui mais de um cation, a nomenclatura pode usar sufixos ou indicar o nmero de oxidao

Exemplos hidrxido de sdio - NaOH hidrxido de clcio - Ca(OH)2 hidrxido de magnsio - Mg(OH)2 hidrxido de alumnio - Al(OH)3 hidrxido de ferro(II) ou hidrxido ferroso - Fe(OH)2 hidrxido de ferro(III) ou hidrxido frrico - Fe(OH)3

cidosEste livro ou mdulo precisa ser formatado segundo o modelo wiki e/ou organizado conforme as convenes do Wikilivros. (discuta) Por favor ajude a formatar este mdulo de acordo com as diretrizes estabelecidas no livro de estilo. Editor: considere colocar o ms e o ano da marcao.

Um pouco sobre os cidos Frutas como laranja e limo possue um cido chamado cido ctrico, j o vinagre possue um cido chamado cido actico.Ambos possue um sabor azedo que uma das caractersticas do cido.Mas nem sempre devemos usar o paladar para classificar uma substncia pois algumas substncias contidas em frascos de laboratrio so toxcas e pode deixar gerar problemasgraves de sade, podendo at levar a morte. Outra caracterstica dos cidos, a de gerar ons quando em soluo aquosa produzindo como ction H+,outra caracterstica dos cidos de gerar conduo eletrica quando em soluo aquosa. Os cidos padem ser :Hidcidos e oxicidos. Hidrcidos so aqueles que no contm oxignio. Para escrever o nome de um hidrcido aplica-se a seguinte regra: O nome do ction mas a terminaco drico.Ex: clordrico, fosforco Oxicidos : ao contrrio dos hidrcidos, os oxicidos contm oxigenio

Hidrcidos

23

HidrcidosOs hidrcidos so compostos de frmula HnX, em que, de modo geral, X um elemento com carga negativa (-n). Geralmente, os hidrcidos, em soluo aquosa, se ionizam, gerando cations H+. Obviamente, uma exceo H2O, a gua, que no considerado um hidrcido.

NomenclaturaOs hidrcidos possuem a terminao drico, como por exemplo, o HCl (cido clordrico). Algumas vezes, o nome do elemento usado em sua forma em latim ou grego, como o H2S, em que S (enxofre) vira sulfur: cido sulfdrico.

ClassificaoPodem ser classificados como fortes, moderado(s) ou fracos:Fortes Moderado Fracos demais

HCl, HBr, HI HF

Exemplos cido fluordrico - HF cido bromdrico - HBr cido sulfdrico - H2S

Oxicidos

24

OxicidosEste item foi movido da Wikipdia para c e ainda precisar de adaptaes

Oxicido todo cido que tem oxignio em sua composio. Um cido (segundo Arrhenius) ou tem hidrognio na composio (hidrcido) ou hidrognio e oxignio (oxicido). Para montar a frmula de um oxicido, dever saber-se a carga do elemento principal e equacion-la com O (oxignio). Fazendo isso ter um anidrido. Exemplo cido carbnico: elemento principal C+4. Temos que ter dois oxignios para zerar as cargas (pois O-2). Logo, temos CO2. Este o anidrido. Aps encontrar o anidrido, deve-se adicionar gua: temos ento CO2 + H2O, que resulta em H2CO3. Este o nosso oxicido. Nota: No sempre que se adicionando uma nica molcula de gua como acima indicado. Existem casos especiais onde se adiciona mais gua, um exemplo o fsforo (P).

Aplicaes de cidos, bases, sais e xidoscido clordricoEste item foi movido da Wikipdia para c e ainda precisar de adaptaes Veja a pgina com o contedo original desta seo aqui [1]

O composto qumico cido clordrico uma soluo aquosa, altamente cida, de cloreto de hidrognio (HCl). extremamente corrosivo e deve ser manuseado apenas com as devidas precaues. O cido clordrico normalmente utilizado como reagente qumico, e um dos cidos fortes que se ioniza completamente em soluo aquosa. O cido clordrico concentrado tem um pH menor que 1. Uma soluo aquosa de HCl 1 molar tem pH = 0. O cido clordrico foi descoberto pela primeira vez em torno do ano 800 pelo alquimista persa Jabir Ibn Hayyan (Geber), misturando sal comum com cido sulfrico (vitrolo): 2 NaCl + H2SO4 ==> Na2SO4 + 2 HCl Pelo fato de ser obtido do sal comum era conhecido entre os alquimistas europeus como "esprito do sal" ou "cido do sal". No estado gasoso era chamado de "ar cido marinho". O antigo cido muritico teve a mesma origem ("muritico" significa "pertencente a salmoura ou a sal"). O cido clordrico, na forma impura, ainda vendido sob essa designao para a remoo de manchas resultantes da umidade em pisos e paredes de pedras, azulejos, tijolos e outros. "Aqua regia" (gua regia) um nome antigo que designa a mistura de cido clordrico e cido ntrico, mistura esta capaz de dissolver metais nobres, como o Ouro (Au). Os sucos digestivos humanos consistem numa mistura de cido clordrico e vrias enzimas que ajudam a partir as protenas presentes na comida.

Aplicaes de cidos, bases, sais e xidos A temperatura ambiente, o cloreto de hidrognio um gs incolor a ligeiramente amarelado, corrosivo, no inflamvel, mais pesado que o ar e de odor fortemente irritante. Quando exposto ao ar, o cloreto de hidrognio forma vapores corrosivos de colorao branca. O cloreto de hidrognio pode ser liberado pelos vulces. O cloreto de hidrognio tem numerosos usos: se usa, por exemplo, para limpar, tratar e galvanizar metais, curtir couros , e na produo e refinao de uma grande variedade de produtos. O cloreto de hidrognio pode formar-se durante a queima de muitos plsticos. Quando entra em contato com a umidade do ar forma o cido clordrico. O cido clordrico produzido atualmente pela reao do gs cloro com gs hidrognio produzindo o gs cloreto de hidrognio: H2 + Cl2 ==> 2 HCl O cloreto de hidrognio puro obtido dissolvido em gua produzindo o cido clordrico.

25

Efeitos nocivosO cloreto de hidrognio irritante e corrosivo para qualquer tecido com que tenha contato. A exposio a nveis baixos produzem irritao na garganta e nariz. Em nveis mais elevados pode levar at ao estreitamento dos bronquolos, acumulando lquidos nos pulmes, podendo levar a morte. Dependendo da concentrao, o cloreto de hidrognio pode produzir desde uma leve irritao at queimaduras graves na pele e olhos.

cido ntricoO cido ntrico, de frmula molecular HNO3, um cido de elevado grau de ionizao e voltil temperatura ambiente. Entre os sais do cido ntrico esto includos importantes compostos como o nitrato de potssio (nitro ou salitre empregado na fabricao de plvora) e o nitrato de amnio como fertilizante. O cido ntrico tambm pode ser utilizado na obteno de um ster, em um processo chamado de esterificao: cido ntrico + lcool metlico ===> Nitrato de metila + gua NO2 - OH + HO - CH3 ===> NO2- O - CH3 + H2O Os alquimistas chamavam de aqua fortis o cido ntrico e aqua regia a mistura de cido ntrico e clordrico, conhecida pela sua capacidade de dissolver o ouro.

cido sulfricocido sulfrico uma substncia qumica cuja frmula H2SO4. Em temperatura ambiente apresenta-se em forma lquida incolor e possui grande viscosidade. Possui propriedades altamente corrosivas (principalmente quando em contato com a pele). Tambm conhecido popularmente como vitrolo. Tem seu ponto de fuso em 10,36 graus celsius e ponto de ebulio em 340 graus celsius. Ao misturar com gua libera uma quantidade considervel de calor. Nunca derramar gua sobre o cido, o que pode causar acidentes devido avidez deste ltimo pela gua, o que o faz espirrar, as vezes violentamente, podendo atingir os olhos. Se for preciso diluir o cido, derrame-o lenta e cuidadosamente sobre a gua. Ao reagir com metais d origem aos sulfatos, por exemplo, a reao de H2SO4 com Fe resulta em So4Fe (sulfato de ferro), liberando H2 (Hidrognio).

Aplicaes de cidos, bases, sais e xidos

26

Hidrxido de sdioO hidrxido de sdio (NaOH), tambm conhecido como soda custica, uma substncia usada na indstria (principalmente como uma base qumica) na fabricao de papel, tecidos e detergentes. O hidrxido de sdio se apresenta ocasionalmente como uso domstico para a desobstruo de encanamentos e sumidouros pois altamente corrosivo, podendo produzir queimaduras, cicatrizes, e cegueira devido a sua elevada reatividade. Quando o hidrxido de sdio reage com a gua, aquecido suficientemente pode produzir chamas, sendo altamente recomendvel possuir um extintor adequado quando trabalhar com este produto. O hidrxido de sdio produzido por eletrlise de uma soluo aquosa de cloreto de sdio. um subproduto deste processo que utilizado para a obteno do cloro.

xido de clcioO hidrxido de clcio (Ca(OH) ) uma das substncias mais importantes para a indstria, sendo obtida por decomposio trmica de calcrio (de 825 a 900 C), pela reao do xido de clcio (CaO)com gua (H2O), com o seguinte desprendimento de calor: CaO + H2O Ca(OH) + 63.7kJ/mol de CaO . Tambm chamada de cal viva ou cal virgem, um composto slido branco. Normalmente utilizada na indstria da construo civil para elaborao das argamassas com que se erguem as paredes e muros e tambm na pintura, a cal tambm empregue na indstria cermica, siderrgicas (obteno do ferro) e farmacutica como agente branqueador ou desodorizador. O xido de clcio usado para produzir hidrxido de clcio, na agricultura para o controle de acidez dos solos, e na metalurgia extrativa para produzir escria contendo as impurezas (especialmente areia) presentes nos minrios de metais.

Referncias[1] http:/ / pt. wikipedia. org/ w/ index. php?title=%C3%81cido_clor%C3%ADdrico& oldid=620218

Exerccios

27

Exerccios {Qual o nome do composto KOH? |type="()"} - hidrxido de clcio + hidrxido de potssio - cido cobaltdrico - cido carbnico {Qual o nome do composto HF? |type="()"} - hidrxido de flor - hidreto de flor + cido fluordrico - hfnio {Qual o nome do composto LiH? |type="()"} - hidrxido de ltio + hidreto de ltio - cido litdrico - xido de ltio (I) {Qual o nome do composto MgO? |type="()"} - hidrxido de magnsio - hidreto de magnsio - cido magnsico + xido de magnsio {Dos compostos abaixo, qual uma base forte? |type="()"} - hidrxido de cobre (II) - Cu(OH)2 - cido ntrico HNO3 + hidrxido de ltio - LiOH - cido clordrico - HCl {Um elemento fictcio, maclaurium, mencionado na srie de TV Stargate. Se este elemento fosse um metal Mc de nmero de oxidao +3, qual seria seu hidrxido? |type="()"} - cido maclaurdrico - H3Mc + hidrxido de maclaurium - Mc(OH)3 - hidrxido de maclaurium (I) - McOH - cido de maclaurium (III) - Mc3OH {O selnio (Se), na tabela peridica, est imediatamente abaixo do enxofre, no grupo dos calcognios. Portanto, o cido selendrico o composto de frmula: |type="()"} + H2Se - HSe - Se(OH)2 - SeOH {Qual dos compostos abaixo um sal? |type="()"} - H2SO4 - HBr + Na2CO3 - LiOH {Qual dos compostos abaixo um xido? |type="()"} - Al(OH)3 + SeO2 - HNO3 - H2O2 {Um elemento metlico M forma um xido de frmula MO2. A frmula do cloreto deste metal : |type="()"} - MCl M2Cl - M2Cl3 + MCl4 {Qual o nome do composto FeSO4? |type="()"} - sulfeto de ferro (II) ou sulfeto ferroso - sulfito de ferro (III) ou sulfito frrico + sulfato de ferro (II) ou sulfato ferroso - xido de ferro (II) e enxofre (VI) {Qual a frmula qumica do nitrato de chumbo (II)? |type="()"} + Pb(NO3)2 - PbNO3 - Pb2NO3 - PbNO {Um elemento X forma os xidos cidos X2O, X2O3, X2O5 e X2O7. Podemos concluir que: |type="()"} + X um halognio, possivelmente cloro, bromo ou iodo, mas no flor - X um calcognio, possivelmente enxofre, selnio ou telrio - X um metal alcalino, ltio, sdio, potssio, etc - X um gs nobre: hlio, nenio, argnio, etc {O smio (Os) um dos poucos elementos que forma um xido em que seu nmero de oxidao +8. Este xido tem a frmula: |type="()"} - OsO - Os2O3 - OsO8 + OsO4

Estequiometria

28

EstequiometriaClculo de quantidade de matria ou molaridade: Molaridade nada mais do que a quantidade de mols do soluto de determinada soluo, onde representada pela frmula abaixo: onde: N o nmero de mols; m a massa do soluto; M a massa molar. Massa molar a concentrao de mols do soluto em relao ao volume da soluo, onde representada pela frmula abaixo: onde: M a molaridade; n o nmero de mols; V o volume da soluo. As unidades da molaridade so mol/L (mol por litro) e M (molar).

A fase gasosaGs um dos estados da matria, no tem forma e volume definidos, e consiste em uma coleo de partculas (molculas, tomos, ons, eltrons, etc.) cujos movimentos so aproximadamente aleatrios.

Exemplo: a atmosferaA atmosfera uma mistura de gases que praticamente no reagem quimicamente entre si. A composio qumica da atmosfera varia de acordo com a altitude e outras condies especficas. A sua composio considerada uniforme, pura e seca a uma altitude de 10 km. Devido a compressibilidade dos gases, em massa, a metade da atmosfera se encontra abaixo de 5500 metros de altura, e trs quartos abaixo de 11.000 metros.

Equao dos gases ideais

29

Equao dos gases ideaisA equao que descreve normalmente a relao entre a presso, e volume, a temperatura e a quantidade (em moles) de um gs ideal :

onde: = Presso = Volume = Moles de gs. = Constante universal dos gases perfeitos = Temperatura em Kelvin.

ColidesEsta pgina precisa ser reciclada (discuta). Ao melhor-la, voc estar ajudando o Wikilivros.

Sistemas coloidais esto presentes no cotidiano desde as primeiras horas do dia, na higiene pessoal - sabonetes, xampu, pasta de dente e espuma ou creme de barbear, maquiagem, cosmticos - e, no caf da manh - leite, caf, manteiga, cremes vegetais e gelias de frutas. No caminho para o trabalho podemos enfrentar neblina, poluio do ar ou ainda apreciar a cor azul do cu, parcialmente explicada pelo espalhamento Rayleigh da luz do Sol ao entrar na atmosfera contendo molculas e partculas de poeira csmica atradas pela Terra (Walker, 1989). No almoo, temperos, cremes e maionese para saladas. No entardecer, ao saborear cerveja, refrigerante ou sorvete estamos ingerindo colides. Os colides ainda esto presentes em diversos processos de produo de bens de consumo, incluindo o da gua potvel, os processos de separao nas industrias, em biotecnologia e em ambientes. So tambm muito importantes os colides biolgicos, tais como o sangue, o humor vtreo e o cristalino (Licnio e Delaye, 1987). Os sistemas coloidais vm sendo utilizados pelas civilizaes desde os primrdios da humanidade. Os povos utilizaram gis de produtos naturais como alimento, as disperses de argilas para a fabricao de utenslios de cermica e as disperses coloidais de pigmentos para decorar as paredes das cavernas com motivos de animais e caas.

Entalpia de reao

30

Entalpia de reaoTransformaes qumicas e energia trmicaEntalpiaA entalpia de um sistema qumico corresponde "quantidade de calor" desse sistema, isto , a energia nele contida. representada pelo smbolo H. Num processo a presso constante, a entalpia definida como: H = U+ PV A variao da energia interna de um sistema definida como: U = w + q H = U + PV = U - w = q Logo: q = H2 - H1 = H No possvel medir directamente a entalpia absoluta de um sistema. No entanto, possvel medir variaes da entalpia (H) medindo variaes de temperatura, que correspondem a perdas ou ganhos de calor.

Princpio da conservao da energiaque conduz aos importantes conceitos de equilbrio, termodinmica, e cintica.

Rapidez de reaes qumicas1. Fatores que influenciam a rapidez da reao 2. Colises moleculares, Energia de ativao

Fatores que influenciam a rapidez da reao

31

Fatores que influenciam a rapidez da reaoOs fatores que influenciam na velocidade de uma reao so: a temperatura, a superfcie de contato, a concentrao de reagentes,presena de catalisador e a presso. A cintica qumica uma cincia que estuda a velocidade das reaces qumicas e os fatores que a influenciam. A velocidade da reaco recebe geralmente o nome de taxa de reaco. A taxa de reaco est relacionada com as concentraes dos reagentes, o estado particular dos reagentes (estado fsico, estado nascente dos gases, estado cristalino ou amorfo dos slidos, do fato dos reagentes estarem ou no em soluo e neste caso a natureza do solvente ir influir na velocidade da reao), a temperatura, a eletricidade, a luz, a presso, a presena de catalisadores e dos produtos de reao. Sua importncia muito ampla, j que se relaciona com temas como, por exemplo, a rapidez com que um medicamento atua no organismo ou com problemas industriais, tais como a descoberta de catalisadores para acelerar a sntese de algum produto novo.

TemperaturaQuanto maior a temperatura, maior ser a velocidade da reao, para reaes endotrmicas.A influncia da temperatura na velocidade de uma transformao qumica pode ser analisada observando o comportamento das molculas reagentes. Aumentar a temperatura significa aumentar a energia cintica das molculas, ou seja, aumentar a velocidade das molculas. Aumentado a velocidade do movimento, aumenta o nmero de choques e evidentemente o aumento da velocidade da reao. Em vista disso, durante o sculo XIX, o cientista Van't Hoff enunciou a lei de que a cada 10C elevados na temperatura de uma reao, a velocidade da mesma duplica. Muitas reaes obedecem esta regra, no entanto, quando os reagentes so gases, a velocidade pode at triplicar.

Superfcie de contatoNos reagentes slidos, quanto maior for a superfcie de contato, maior ser a velocidade da reao. Podemos observar que a reao de decomposio de um comprimido efervescente mais lenta do que se esse comprimido estivesse na forma de p. Podemos dizer que quando menor forem as partculas da reao, mais rpida ser a reao.

ConcentraoA velocidade de uma reao depende da concentrao dos reagentes, pois ela est relacionada com o nmero de choques entre as molculas, de forma que, quanto maior a concentrao dos reagentes, maior ser o nmero de colises e consequentemente, maior ser a velocidade da reao. Aumentar o nmero de concentrao nos reagentes em uma reao significa aumentar a quantidade de reagente por unidade de volume. Quando maior for o nmero de partculas nos reagentes, maior ser o nmero de choques entre elas. Com o aumento do nmero de choques aumentar a velocidade da reao.

CatalisadorUm catalisador tudo aquilo que facilita reaes qumicas sem nelas participar, como enzimas ou sais minerais ionizados. Um catalisador uma substncia que afeta a velocidade de uma reao, mas emerge do processo inalterada. Um catalisador normalmente muda a velocidade de reao, promovendo um caminho molecular diferente (mecanismo) para a reao. Por exemplo, hidrognio e oxignio gasosos so virtualmente inertes temperatura ambiente, mas reagem rapidamente quando expostos platina, que por sua vez o catalisador da reao. Catlise, a ocorrncia e uso de catalisadores e processos catalticos. Catalisadores qumicos comerciais so extremamente importantes. Aproximadamente um tero de todo material do produto nacional bruto dos Estados Unidos envolve um

Fatores que influenciam a rapidez da reao processo cataltico em alguma etapa entre a matria-prima e os produtos acabados. Como um catalisador torna possvel a obteno de um produto final por um caminho diferente (por exemplo, uma barreira de energia mais barata), ele pode afetar tanto o rendimento quanto a seletividade. Normalmente quando falamos a respeito de um catalisador, queremos nos referir quele que aumenta a velocidade de reao, embora, estritamente falando, um catalisador pode tanto acelerar quanto desacelerar a formao de uma espcie de produto em particular. Um catalisador muda apenas a velocidade de uma reao; ele no afeta o equilbrio. A catlise homognea diz respeito a processos nos quais um catalisador est em soluo com pelo menos um dos reagentes. A catlise heterognea envolve mais de uma fase; normalmente o catalisador slido e os reagentes e produtos esto na forma lquida ou gasosa. O catalizador tem as seguintes caractersticas: aumenta a rapidez da reao; no sofre alterao qumica permanente; pode, eventualmente, participar de uma etapa da reao, mas totalmente regenerado no final; no sofre alterao na sua quantidade; em geral, pequena quantidade de catalizador suficiente para aumentar a rapidez da reao.

32

Existem substncias que podem retardar uma reao quimica. So chamadas de inibidores(catalizadores negativos)

PressoCom o aumento da presso, aumenta a probabilidade de ocorrerem colises efetivas. E, conseqentemente, aumenta a velocidade da reao. Notar que a presso s influencia quando tiver pelo menos uma substncia gasosa como reagente, um aumento de presso num sistema em reao implica um contato maior entre os reagente, pois o volume do sistema diminui, desse modo, haver um nmero maior de partculas reagentes por unidade de volume ( a concentrao aumenta), o que possibilita um maior nmero de colises entre as partculas. Consequentemente a velocidade da reao se torna maior. O efeito da presso considervel apenas quando substncias na fase de agregao gasosa participam da reao. Um exemplo uso da panela de presso para acelerar o cozimento dos alimentos. importante lembrar que, para o fator presso, ao menos um dos reagentes deve ser gasoso. O exemplo da panela de presso tem influncia da temperatura, alm da presso. Porm, os dois fatores juntos tendem a aumentar muito mais a velocidade da reao (cozimento).

Equilbrio qumico

33

Equilbrio qumico1. 2. 3. 4. 5. Caracterizao macroscpica e microscpica (dinmica) do estado de equilbrio Constante de equilbrio Perturbao do equilbrio Produto inico da gua, pH Equilbrios em soluo envolvendo cidos, bases e sais

Produto inico da guaA gua possui a capacidade de ionizar ou dissociar compostos como cidos, bases e sais. At mesmo a prpria gua. A gua pode se ionizar (formar ons), dando origem a duas partculas: H+ e OH-. Porm, estas substncias so formadas a uma concentrao muito pequena. O produto das concentraes chamado Kw e, 25C, vale . Conhecendo o valor e o significado fsico-qumico de Kw, pode-se estudar o pH. Kw=[H+].[OH-]

Eletroqumica1. Produo de energia eltrica, pilha 2. Consumo de energia eltrica, eletrlise 3. Representao das transformaes que ocorrem na pilha e no processo de eletrlise por meio de equaes qumicas balanceadas 4. Interpretao e aplicao de potenciais padro de reduo

Caractersticas gerais da Qumica Orgnica

34

Caractersticas gerais da Qumica OrgnicaA qumica orgnica um ramo da qumica que trata da descrio e do estudo de uma grande categoria de molculas baseadas sobre o carbono: os compostos orgnicos. Apesar de ter um recobrimento com a bioqumica, esta ltima se interessa especificamente com as molculas fabricadas por organismos vivos. A qumica orgnica se contrape "qumica mineral" (ou inorgnica), que cuida do estudo de substncias vindas do mundo mineral (terra, gua, e atmosfera). Esta separao se deve crena, at o incio do sculo 19, de que era impossvel sintetizar substancias orgnicas sem a interveno de uma "fora vital" que no era explicada. Desde a sntese da uria por Friedrich Whler, em 1828, sabemos que no assim e que a separao no justificvel. Atualmente, define-se a qumica orgnica como simplesmente o estudo dos compostos baseados no carbono. As razes do carbono ter muito compostos orgnicos so: A capacidade do carbono de formar ligaes covalentes com se mesmo-e ento de formar numerosas cadeias de diferentes comprimentos, bem como ciclos de diferentes tamanhos. Nenhum outro elemento tem esta propriedade A capacidade do carbono de se unir a muitos outros elementos e grupos de elementos. A existncia da isomeria: so molculas com o mesmo nmero de e o mesmo tipo de tomos, mas dispostos de maneira diferente. As maiorias dos compostos orgnicos so muito sensveis ao calor e se decompem sob altas temperaturas. So, em geral, pouco solveis na gua, menos que os sais inorgnicos. Por outro lado, os compostos orgnicos so solveis em solventes orgnicos como ter ou lcool. 1. Frmulas estruturais, reconhecimento das principais classes de compostos orgnicos, isomeria. 2. Propriedades fsicas dos compostos orgnicos. 3. Frmulas estruturais e nomes oficiais de compostos orgnicos simples contendo apenas um grupo funcional.

Reaes orgnicas

35

Reaes orgnicasPrincipais tipos de reao Reao de Wolff-Kischner Rearranjo de Beckmann Reao de Diels-Alder (Cicloadio) Oxidao de Swern Oxidao de um lcool Alquilao de Friedel-Crafts Reao de Pinner Reaes de Wurtz e de Wurtz-Fittig Reao de Bucherer Reao de Cannizzaro

Na presena de solues alcalinas concentradas os aldedos que contm H em posio alfa apresentam auto reduo e auto oxidao conformao de mistura de alcool e sal de cido carboxlico. Em geral, para efetuar esta reo, deixa-se o aldedo em contato com uma soluo de hidrxido concetrado em temperatura ambiente. Reao de Chugaev Reao de Claisen Reao de Etard Reduo de Clemmensen Adio de Michael Esterificao de Fisher Reao de Wittig Hidrogenao Cataltica

Substituio aquela em que um tomo ou grupo de tomos substitudo por outros. Exemplo: 2-metilbutano ->2,2-bromometilbutano +cido bromdrico Br | H3C - C - CH2 - CH3 + HBr | CH3

H3C - CH - CH2 - CH3 + Br2 | CH3

AdioA ligao dupla quebrada e acontece o agrupamento de algum composto.Pode ser de hidrogenao, ou seja, adicionar H2. H2 H2C=CH2 -----> H3C-CH3 Halogenao adicionar da 7a. H2C=CH2 + Br2 ------> H2CBr-CH2Br Ainda existem a sulfonao e a alquilao.

Reaes orgnicas

36

EliminaoREAES DE OXIDAO E REDUO As principais reaes de oxidao e reduo com compostos orgnicos ocorrem com os lcoois, aldedos e alcenos. OXIDAO DE LCOOIS E ALDEDOS O comportamento dos lcoois primrios, secundrios e tercirios, com os oxidantes, so semelhantes. Os lcoois primrios, ao sofrerem, oxidao, transformam-se em aldedos e estes, se deixados em contato com oxidante, so oxidados a cidos carboxlicos

Reduo Hidrogenao Cataltica Reduo de Clemmensen

Esterificao Esterificao de Fisher

Hidrlise cida e bsica Saponificao cido Graxo + Base ----> ster + Sal

Funes orgnicasEtileno

Acetileno

Funes orgnicas

37

lcool metlico

lcool etlico

Formaldedo

Acetona

Hidrocarbonetos

38

HidrocarbonetosUm hidrocarboneto um composto qumico constitudo apenas por tomos de carbono e de hidrognio. Os hidrocarbonetos naturais so compostos qumicos constitudos por tomos de carbono (C) e de hidrognio (H), aos quais se podem juntar tomos de oxignio (O), nitrognio (N) e enxofre (S) dando origem aos compostos orgnicos, classificados de acordo com seus grupos funcionais. So conhecidos alguns milhares de hidrocarbonetos. As diferentes caractersticas fsicas so uma consequncia das diferentes composies moleculares. Contudo, todos os hidrocarbonetos apresentam uma propriedade comum: oxidam-se facilmente libertando calor. Hidrocarbonetos lquidos geologicamente extrados so chamados de petrleo (literalmente "leo de pedra") ou leo mineral, enquanto hidrocarbonetos geolgicos gasosos so chamados de gs natural. Todos so importantes fontes de combustvel. Hidrocarbonetos so de grande importncia econmica porque constituem a maioria dos combustveis fsseis (carvo, petrleo,gs natural, etc.); vrios outros produtos como biocombustveis, plsticos, ceras, solventes e leos so compostos orgnicos cuja estrutura bsica formada por hidrocarbonetos (mas que no so hidrocarbonetos por possurem outros tomos alm do carbono e hidrognio).

EtilenoO etileno o hidrocarboneto alceno mais simples, constitudo por dois tomos de carbono e quatro de hidrognio ( C2H4 ) . Existe uma ligao dupla entre os dois carbonos. A existncia de uma ligao dupla significa que o etileno um hidrocarboneto insaturado. Pela nomenclatura IUPAC recebe a denominao de eteno. A molcula no pode rodar em torno da ligao dupla, e os seis tomos dispem-se no mesmo plano. O ngulo das duas ligaes carbono-hidrignio de 117, muito prximo dos 120 preditos pela hibridizao sp2 ideal. um gas incolor, odor etreo, levemente adocicado que liquefaz a -103C e solidifica a -169C.

AcetilenoO acetileno conhecido pela nomenclatura IUPAC por etino um hidrocarboneto da classe dos alcinos. o alcino mais simples, constituido por dois carbonos e dois hidrognios (C2H2). Os dois tomos de carbono esto ligados atravs de uma tripla ligao. um gs incolor, de odor agradvel, que liquefaz a temperatura de -83C e solidifica a -85C. muito instvel , sob pequenas compresses se decompem com muita facilidade liberando energia. armazenado em cilindros de ao, sob presso , dissolvido em acetona. O acetileno foi descoberto por Edmund Davy em 1836 na Inglaterra. Berthelot foi o primeiro a sintetiz-lo atravs de um arco voltaico produzido entre eletrodos de grafite envolvidos numa atmosfera de hidrognio: 2 C + H2 ---> C2H2

Hidrocarbonetos

39

BenzenoBenzeno ou benzol um lquido inflamvel incolor com um aroma doce e agradvel. Benzeno conhecido como Carcingeno. um solvente e um precursor na produo de grande nmero de produtos qumicos, plsticos, gasolina, borracha sinttica e tintas. A benzina um hidrocarboneto aromtico gerada pelo benzeno mas sintetizada de outros compostos, tambm presente no petrleo.

ToluenoO tolueno ou metil benzeno a materia prima a partir da qual se obtem derivados do benzeno, caprolactama, sacarina, medicamentos, corantes, perfumes, TNT, e detergentes. adicionado aos combustveis (como antidetonante) e como solvente para pinturas, revestimentos, borrachas, resinas, diluente em lacas nitrocelulsicas e em adesivos. a materia prima na fabricao do fenol, benzeno, cresol e uma srie de outras substncias. O tolueno um lquido incolor com um odor caracterstico. Ocorre na forma natural no petrleo e na rvore tol. Tambm produzido durante a manufatura da gasolina e de outros combustveis a partir do petrleo cr e na manufatura do coque a partir do carvo.

Links http://pt.wikipedia.org/wiki/Etileno http://pt.wikipedia.org/wiki/Acetileno http://pt.wikipedia.org/wiki/Benzeno http://pt.wikipedia.org/wiki/Tolueno

Principais classes de compostos orgnicosHidrocarbonetosSo compostos formados somente de carbono e hidrognio.Costuma-se subdividir a funo do hidrocarboneto em outros conjuntos, dos quais os principais so: alcanos, alcenos, alcinos, ciclanos, ciclenos e aromticos.

lcooisCompostos orgnicos em que um tomo de oxignio est ligado a uma cadeia carbnica e a um tomo de hidrognio. Frmula geral: ROH.

teresSo compostos orgnicos onde um tomo de oxignio est ligado a dois radicais orgnicos. Frmula geral: ROR'.

Principais classes de compostos orgnicos

40

Haletos de alquilaCompostos orgnicos que apresentam tomos de halognios (flor, cloro, bromo, iodo) ligados a uma cadeia carbnica.

AminasCompostos derivados da amnia atravs da substituio de tomos de hidrognio por radicais orgnicos. Podem ser classificadas de acordo com o nmero de tomos de hidrognio retirados (ou radicais adicionados): Aminas primrias: substituio de um tomo de hidrognio. Frmula geral: RNH2. Aminas secundrias: substituio de dois tomos de hidrognio. Frmula geral: RNHR'. Aminas tercirias: substituio de trs tomos de hidrognio. Frmula geral: RN(R')R''.

AldedosCompostos em que o carbono da extremidade da cadeia faz uma ligao com um tomo de hidrognio e uma ligao dupla com um tomo de oxignio. So formados na oxidao de lcoois primrios. Frmula geral: RCOH.

CetonasCompostos em que um carbono da cadeia (que no esteja nas extremidades) faz uma dupla ligao com um tomo de oxignio. So formados na oxidao de lcoois secundrios. Frmula geral: RC(=O)R.

cidos carboxlicosCompostos que apresentam o grupo carboxila, constitudo de um carbono que faz uma dupla ligao com um tomo de oxignio e uma simples com um tomo de oxignio ligado a um tomo de hidrognio. Frmula geral: RCOOH.

steresCompostos derivados dos cidos carboxlicos, em que o hidrognio da carboxila substitudo por um radical orgnico. So formados na reao de cidos carboxlicos com lcoois. Frmula geral: RCOOR'.

AmidasAssim como os steres, so derivados dos cidos carboxlicos, porm formados na reao com aminas. retirado o grupo OH do cido e um tomo de hidrognio da amina (primria ou secundria), e o tomo de oxignio do cido ligado ao de nitrognio da amina. Frmula geral: RCONH2 (amida primria).

lcoois

41

lcooisOs lcoois so substncias orgnicas oxigenadas caracterizadas pela presena na molcula do grupo hidroxila ( -OH ) ligado a um carbono saturado (que s faz ligaes simples). O metanol ou lcool metlico um lcool que no deve ser ingerido, pois extremamente txico para o fgado. O etanol, ou lcool etlico, o tipo de lcool contido nas bebidas alcolicas. uma droga depressora do sistema nervoso central, e causa desinibio e euforia quando ingerido em pequenas doses, esturpor e coma em doses maiores. No Brasil, o lcool utilizado como combustvel, seja isoladamente ou misturado gasolina em uma proporo de 25%. Tem a vantagem de ser uma fonte de energia renovvel e causar menor poluio que os combustveis fsseis. ch3 | ch3-c-ch3 | ch3

AldedosOs Aldedos so compostos orgnicos que apresentam o grupo aldoxila ou formila (-CHO) na ponta de uma cadeia carbnica: R - C = O | H

NomenclaturaAcrescentamos o sufixo al ao final do nome do hidrocarboneto correspondente. H - C = O | H Metanal. O Metanal o nico aldedo gasoso, utilizado na forma de soluo aquosa recebe o nome de formol. Outros aldedos H3C - CH2 - C = O | H Propanal

Macromolculas e polmeros

42

Macromolculas e polmerosMacromolcula uma molcula orgnica gigantesca, de elevada massa molecular relativa, constituda de unidades estruturais que se repetem. As substncias constitudas de macromolculas so denominadas polmeros e, as unidades estruturais que se repetem de monmeros. A reao de sntese dos polmeros a partir dos monmeros chamada de polimerizao.

Polmeros naturaisCarboidratosCarboidratos, carbohidratos, hidratos de carbono, glicdios, glcidos, glucdeos, glcidos, glcides ou acares so substncias, sintetizadas pelos organismos vivos, de funo mista polilcool-aldedo ou polilcool-cetona. Os carboidratos so compostos ternrios formados de carbono, hidrognio e oxignio em geral, na proporo de um carbono para dois hidrognio para um oxignio ou seja: C(H2O). Os nomes carboidratos e hidratos de carbono explicam-se pelo fato de serem substncias constitudas, basicamente de carbono e gua. Em alguns casos, podem tambm apresentar nitrognio (N) ou enxofre (S) na sua composio. Quimicamente, os carboidratos so definidos como poli-hidroxi-aldedos ou poli-hidroxi-cetonas. Glicose (C6H12O6) - um poli-hidroxi-aldedo porque possui muitos radicais hidroxila ( -OH) e um radical aldedo ( -CHO). Frutose (C6H12O6) - um poli-hidroxi-cetona porque possui muitos radicais hidroxila ( -OH) e um radical cetona ( -CO). Os carboidratos podem ser classificados em trs categorias bsicas: monossacardeos, oligossacardeos e polissacardeos. Monossacardeos Os monossacardeos ou acares simples constituem as molculas dos carboidratos, as quais so relativamente pequenas, solveis em gua e no hidrolisveis. Em geral, eles obedecem frmula bsica dos carboidratos: Cn(H2O)n. Assim, de acordo com o valor de n que varia de 3 a 7, temos os seguintes tipos de monossacardeos: Triose: C3H6O3 Tetrose: C4H8O4 Pentose: C5H10O5 Hexoses: C6H12O6 Heptoses: C7H14O7

Macromolculas e polmeros Dissacardeos Os oligossacardeos ou acares pequenos so carboidratos constitudos de duas a dez molculas de monossacardeos. Interessa-nos, aqui, apenas aqueles formados por duas unidades de monossacardeos, tambm chamados dissacardeos. Dissacardeos so acares duplos constitudos, por ligao glicossdica, de dois monossacardeos hexoses com desprendimento de uma molcula de gua (sntese de desidratao). Dissacardeos tm molculas relativamente pequenas, solveis em gua, razo por que interferem, assim como os monossacardeos no equilbrio osmtico das clulas. So tambm a principal forma de transporte dos carboidratos. Como so constitudos por duas hexoses, tm funo energtica. Os principais dissacardeos so a sacarose , a maltose, a lactose e a celobiose. Polissacardeos Os polissacardeos ou acares mltiplos so carboidratos formados pela unio de mais de dez molculas monossacardeas, constituindo, assim, um polmero de monossacardeos, geralmente de hexoses. Ao contrrio dos mono e dos dissacardeos, os polissacardeos so insolveis em gua; no alteram, pois, o equilbrio osmtico das clulas e se prestam muito bem funo de armazenamento ou reserva nutritiva. De acordo com a funo que exercem os polissacardeos classificam-se em energticos e estruturais. Polissacardeos energticos tm funo de reserva nutritiva. Os mais importantes so o amido e o glicognio. Polissacardeos estruturais entram na formao de algumas estruturas do corpo dos seres vivos. Os mais importantes so a celulose e a quitina.

43

ProtenasProtena (do grego , primeiro) uma macromolcula cujos monmeros so alfa-aminocidos. As protenas so parte constituinte dos tecidos biolgicos e muitas delas funcionam como enzimas. Juntamente com os aucares e lipdios constituem a alimentao bsica dos animais. So substncias slidas, incolores, coloidais,insolveis em solventes orgnicos, outros com alguma solubilidade em gua, e outros com alguma solubilidade em solues aquosas diludas de cidos, bases ou sais. As protenas so compostos orgnicos de estrutura complexa e massa molecular elevada (entre 15.000 e 20.000.000 u) e so sintetizadas pelos organismos vivos atravs da condensao de um grande nmero de molculas de alfa-aminocidos, atravs de ligaes denominadas ligaes peptdicas. So tambm compostos quaternrios de carbono (C), hidrognio (H), oxignio (O) e nitrognio (N), e constitudas por dois grupos funcionais: o grupo amina (R-NH-) e o grupo carboxila (R-CO-), derivados dos aminocidos e que estabelecem as ligaes peptdicas. Existem 20 aminocidos conhecidos, dos quais 8 so essenciais (essenciais significa que o nosso organismo no capaz de produzir, por isso temos de os ingerir atravs dos alimentos para os possuir). Uma cadeia de aminocidos denomina-se de "peptideo", estas podem possuir 2 aminocidos (dipeptdeos), 3 aminocidos (tripeptdeos), 4 aminocidos (tetrapeptdeos), e muitos aminocidos (polipeptdeos). O termo protena dado quando na composio do polipeptdeo entram centenas, milhares ou milhes de aminocidos. As ligaes entre aminocidos denominam-se por ligaes peptidicas e estabelecem-se entre o grupo amina de um aminocido e o grupo carboxila de outro aminocido e d-se a perda de uma molcula de gua. Portanto, as protenas so complexos constitudas por cadeias de aminocido ligadas por ligaes peptdicas. So macromolculas com, no mnimo centenas de aminocidos. So polmeros que se originam de uma reao de polimerizao de aminocidos que so os monmeros.

Macromolculas e polmeros

44

cidos Nucleicoscido nuclico um tipo de composto qumico, de elevado peso molecular, que possui cido fosfrico, acares e bases purnicas e pirimidinicas. Ocorrem em todas as clulas vivas e so responsveis pelo armazenamento e transmisso da informao gentica e por sua traduo que expressa pela sntese precisa das protenas. (Ver: DNA e RNA)

Borracha naturalA borracha o produto primrio do cozimento do ltex da seringueira. Hoje a borracha sinttica pode ser produzida a partir de derivados de petrleo. O chamado ciclo da borracha parte influente da histria econmica e social do Brasil, notadamente da regio da Amaznia na qual, a partir da extrao e comercializao da borracha, ocorreu grande expanso na colonizao desta regio do Brasil, atraindo riqueza e causando transformao cultural e social e grande impulso cidade de Manaus, at hoje maior centro e capital do estado do Amazonas.

Polmeros sintticosPolmeros de adioSo polmeros formados por reaes que seguem mecanismos radicalares, essas reaes prosseguem em trs etapas: uma de iniciao, uma de propagao e uma de terminao. No geral, a etapa de iniciao realizada por apenas uma reao, onde o iniciador sofre uma quebra homoltica, e as etapas posteriores so compostas por vrias reaes. Exemplos de polmeros de adio: polietileno, poliestireno, PVC e teflon.

Polmeros de condensaoOs polmeros de condensao so obtidos pela reao de dois monmeros, com a eliminao de uma substncia mais simples (como a gua, o cido clordrico) e, s vezes por rearranjos entre as molculas dos monmeros. Como exemplo podemos citar os polisteres, que so polmeros obtidos pela estratificao entre um policido e um polilcool, repetidas muitas vezes. Polister e poliamida. Quanto a reciclagem somente plsticos consumidos em massa, como o PE e PET, apresentam bom potencial econmico. Outro problema o fato de os plsticos reciclados serem encarados como material de segunda classe. A reciclagem no possvel, a alternativa queimar os plsticos, transformando-os em energia. Porm os que apresentam halognio, como o PVC e o PTFE, geram gases txicos na queima. Para que isso no ocorra esse material deve ser encaminhado para dehalogenao antes da queima.

Implicaes ambientaisOs Polmeros atingem o meio ambiente por emisso de gases de efeito estufa e por contaminar os lencis freaticos.lem disso,o exesso deles no meio ambiente pode provocar o desencadeamento da cadeia alimentar. Ainda pode acabar com um tipo de espcia chamada lvuruns tepfoluns copbacetim, que elimina alguns gases do efeito estufa.

Isomeria

45

IsomeriaIsomeria o fenmeno caracterizado pela existncia de duas ou mais substncias diferentes que apresentam frmulas moleculares idnticas, porm diferentes frmulas estruturais. A isomeria est dividida em plana e espacial. A isomeria plana est dividida em cadeia, posio, compensao, funo e tautomeria. Isomeria de cadeia aquela onde os ismeros tm cadeias ou ncleos diferentes. Isomeria de posio ocorre quando os ismeros tm a mesma cadeia carbnica,mas diferem pela posio de radicais ou de ligaes duplas ou triplas. Isomeria de compensao ou metameria ocorre quando os ismeros diferem pela posio de um heterotomo na cadeia carbnica. Isomeria de funo ou funcional ocorre quando os ismeros pertencem a funes qumicas diferentes. A tautomeria o caso de isomeria funcional onde os dois ismeros ficam em equilbrio qumico dinmico.

Combustveis fsseisO petrleo uma mistura de compostos orgnicos, cujos principais constituintes so os hidrocarbonetos. Os outros constituintes so compostos orgnicos contendo elementos qumicos como nitrognio, enxofre, oxignio e metais. O petrleo no estado lquido uma substncia oleosa, inflamvel, geralmente menos densa que a gua, com cheiro caracterstico e colorao que pode variar desde o incolor ou castanho claro at o preto, passando por verde e marrom. O petrleo um recurso natural no renovvel, e a principal fonte de energia da economia mundial. Dele extraem-se variados produtos, sendo os principais: benzinas, leo diesel, gasolina, alcatro e polmeros plsticos.

Origem, ocorrncia e composioO petrleo o produto da compresso e aquecimento da matria orgnica depositada junto com os sedimentos. O soterramento progressivo e conseqente subsidncia dessa matria orgnica depositada juntamente com os sedimentos marinhos ou lacustres produz a compactao e formao de uma rocha chamada rocha geradora. A matria orgnica, no estado slido, presente na rocha geradora chamada de querognio. Com o incremento de temperatura, as molculas do querognio comeam a ser quebradas, gerando compostos orgnicos lquidos e gasosos, em um processo denominado catagnese. Para se ter uma acumulao de petrleo necessrio que, aps o processo de gerao, ocorra a migrao do leo e/ou gs atravs das camadas de rochas adjacentes, at encontrar uma rocha selante e uma estrutura geolgica que detenha seu caminho, sob a qual ocorrer a acumulao do leo e/ou gs em uma rocha porosa e permevel chamada rocha reservatrio.

Destilao do petrleoO petrleo no utilizado em seu estado bruto; so separados os seus distintos componentes, podendo ter cada um destes produtos usos adequados a suas caractersticas. De fato, o petrleo matria-prima de mais de 350 produtos. A separao de ditos componentes realiza-se mediante destilao, processo mediante o qual se obtm novas misturas de hidrocarbonetos, com uma gama de pontos de ebulio mais limitada que o petrleo original. Desta forma, o petrleo divide-se nas suas diferentes fraes: Gases - metano e o gs liquefeito de petrleo (gs de cozinha); Produtos leves - Gasolina e o querosene;

Combustveis fsseis Produtos intermedirios - leo diesel Produtos pesados - leos lubrificantes, parafina e vaselina.

46

Gs naturalO gs natural uma mistura de gases encontrado frequentemente separado do petrleo. Ainda que a sua composio seja diferente dependendo da fonte da qual extrado, composto principalmente por metano em quantidades que superam 90 ou 95%, e contm outros gases como nitrognio , etano, CO2 ou restos de butano ou propano. Agora tambm se est investigando as jazidas de hidratos de metano que se estima haver reservas energticas muito superiores as atuais de gs natural. Alguns dos gases de sua composio so eliminados porque no possuem capacidade energtica (nitrognio ou CO2) ou porque podem deixar resduos nos condutores devido ao seu alto ponto de ebulio em comparao ao do gs natural (butano e propano). empregado como combustvel tanto em indstrias quanto domstico. considerado uma fonte de energia mais limpa que os derivados do petrleo e o carvo. As desvantagens do gs natural em relao ao butano que ele mais difcil de ser transportado, mais difcil de ser liquefeito, mais explosivo e mais txico.

Carvo mineral encontrado na Natureza em diferentes teores de carbono, dependendo-se de sua idade geolgica.

CoqueResduo do refino do petrleo, a parte da qual no conseguimos tirar mais nada, j no se consegue separar os hidrocarbonetos para obter um derivado. Porm hoje usa-se o Coque na pavimentao asfaltica, como materia prima primorde.

Efeito estufa

47

Efeito estufaO efeito estufa o aquecimento excessivo da Terra, provocado pelo aumento da taxa de CO2 na atmosfera e consequente reteno do calor gerado pela luz do sol que atinge a superfcie do planeta. As taxas de CO2 na atmosfera, que por muito tempo se mantiveram estveis, aumentaram rapidamente nas ltimas dcadas. Isso se deve particularmente ao crescente consumo de combustveis fsseis. O gs carbnico produzido pela atividade humana cada vez mais depressa, ultrapassando a capacidade de reabsoro pela biosfera. (Ver ciclo do carbono). No se pode afirmar com certeza quais sero as consequncias desse processo; desconfia-se que o crescimento contnuo da taxa de CO2 poder aumentar a temperatura mdia da Terra em vrios graus, provocando o derretimento de parte das calotas polares, o que acarretaria no aumento do nvel do mar em alguns metros, podendo submergir cidades costeiras.

Chuva cidaA chuva cida caracterizada pelo seu pH abaixo de 4,5. Chuvas normais tm um pH de aproximadamente 5,6, que levemente cido. A acidez natural causada pela dissociao do dixido de carbono em gua, formando o cido carbnico, segundo a reao:

A chuva cida causada pelo enxofre proveniente das impurezas da queima dos combustveis fsseis e pelo nitrognio do ar, que se combinam com o oxignio para formar dixido de enxofre e dixido de nitrognio. Estes se difundem pela atmosfera e reagem com a gua para formar cido sulfrico e cido ntrico, que so solveis em gua. Um pouco de cido clordrico tambm formado. Uma possvel reao de formao da chuva cida a que se segue:

Evidncias de um crescente aumento nos nveis de chuva cida vm da anlise das camadas de gelos oriundos das gelerias. Elas mostram uma repentina diminuio do pH a partir da Revoluo Industrial de 6 para 4,5 ou 4. J chegou a ser registrado variaes de pH abaixo de 2,4 em reas industriais.

EfeitosAs chuvas cidas danificam diretamente as razes dos vegetais; retiram importantes minerais do solo, como clcio ou magnsio, interferindo no crescimento das plantas; em rios e lagos, a acidificao da gua leva destruio de grande parte dos organismos; monumentos e esttuas antigos, principalmente os feitos em mrmore, so aos poucos corrodos pela chuva cida.

O que significa Qumica Verde?

48

O que significa Qumica Verde?Qumica Verde o projeto de produtos e processos qumicos que reduzem ou eliminam o uso e gerao de substncias nocivas. O desenvolvimento de novos compostos atravs de reaes qumicas, nos forneceu uma vida com muito conforto e escolhas. Porm tambm causou impactos ambientais muitas vezes irreversveis, pois muito dos produtos desenvolvidos atravs de reaes qumicas no existem na natureza, assim a natureza no possui ferramentas para sua decomposio, alm de causar danos inclusive sade do ser humano. O trabalho do qumico que antes se detinha a apenas criar um novo composto sem se preocupar com seu uso e despejo, hoje possui maiores horizontes. Ele pode e deve criar/projetar novos compostos que sejam compatveis com o meio em que ser utilizado e principalmente despejado. Ou seja, criar compostos partir de matria-prima renovvel, com propriedades fsicas e qumicas suficientes para substituir os materiais hoje existentes at mesmo criando novas aplicaes, adicionando propriedades de biodegradao, inocuidade fauna, flora e sade do ser humano atual e das prximas