petrobras apostila tecnico operação jr

7/27/2019 Petrobras Apostila Tecnico Operao Jr

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APOSTILA

CONCURSO

CARGO:

TCNICO DE OPERAO JNIOR

Conhecimentos Especficos


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NDICE

Conhecimentos bsicos de Qumica

cidos, bases, sais e xidos .......................................................................................................03Reaes de oxidao-reduo ...................................................................................................15Termoqumica .............................................................................................................................16Clculos estequiomtricos ......................................................................................................... 21Transformaes qumicas e equilbrio .......................................................................................23Qumica Orgnica: hidrocarbonetos e polmeros ........................................................................41Solues aquosas ...................................................................................................................... 45Disperses.................................................................................................................................. .49Natureza corpuscular da matria ................................................................................................50Natureza eltrica da matria .......................................................................................................52

Conhecimentos bsicos de Fsica

Esttica, Cinemtica e Dinmica ............................................................................................... 53

Leis de Newton .......................................................................................................................... 60Condies de Equilbrio .............................................................................................................63Conservaes da energia mecnica ..........................................................................................71Conservao do momento angular .............................................................................................75Mecnica dos Fluidos .................................................................................................................77Hidrosttica .................................................................................................................................78Termodinmica Bsica ...............................................................................................................83Propriedades e processos trmicos ...........................................................................................87Mquinas trmicas e processos naturais ...................................................................................97Eletrosttica ..............................................................................................................................101Cargas em movimento ..............................................................................................................103Eletromagnetismo .....................................................................................................................106

Radiaes eletromagnticas ....................................................................................................108Noes de Eletricidade e Eletrnica .........................................................................................114

Instrumentao

Noes de Instrumentao .......................................................................................................123Noes de Metrologia ...............................................................................................................160Tipos de Instrumentos, terminologia, simbologia .....................................................................170Transmisso e transmissores pneumticos e eletrnicos analgicos ......................................183Noes de Operaes Unitrias ...............................................................................................193Noes de Processos de Refino ..............................................................................................198Noes de Equipamentos de Processo ....................................................................................203

Bombas Centrfugas .................................................................................................................213Permutadores Casco/Tubos .....................................................................................................217Tubulaes Industriais ..............................................................................................................222Noes de Controle de Processo .............................................................................................225

Conhecimentos de Matemtica

lgebra e trigonometria bsicos ............................................ Ver na apostila de matemtica


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CIDOS, BASES, XIDOS E SAIS

cidos e Bases

As funes mais importantes da qumica: cidos e bases.

So os grandes pilares de toda a vida de nosso planeta, bem como da maioria daspropriedades do reino mineral. ons carbonatos e bicarbonatos (ambos bsicos) estopresentes na maior parte das fontes de gua e de rochas, junto com outras substnciasbsicas como fostatos, boratos, arsenatos e amnia. Em adio, vulces podem gerarguas extremamente cidas pela presena de HCl e SO2. A fotossntese das plantaspode alterar a acidez da gua nas vizinhanas por produzir CO2, a substncia geradorade cido mais comum na natureza. A fermentao do suco de frutas pode vir a produzircido actico. Quando utilizamos nossos msculos em excesso sentimos doresprovocados pela liberao de cido ltico.

Com tamanha frequncia em nosso ambiente, no de se espantar que os cidos ebases tenham sido estudados por tantos sculos. Os prprios termos so medievais:"cido" vem da palavra latina "acidus", que significa azedo. Inicialmente, o termo eraaplicado ao vinagre, mas outras substncias com propriedades semelhantes passaram ater esta denominao. "lcali", outro termo para bases, vem da palavra arbica "alkali",que significa cinzas. Quando cinzas so dissolvidas em gua, esta se torna bsica,devido a presena de carbonato de potssio. A palavra "sal" j foi utilizadaexclusivamente para referncia ao sal marinho ou cloreto de sdio, mas hoje tem umsignificado muito mais amplo.

Nesta aula-virtual, veremos de que forma podemos classificar substncias como cidosou bases, as principais propriedades destes grupos, o conceito de pH e a fora relativadestas substncias.

Auto-Ionizao da gua

Os ons hidrnio e hidrxido

A gua, como j falamos no QMCWEB, uma substncia deveras bizarra. Entre vrias

propriedades anmalas, h uma de particular interesse no estudo de cidos e bases: aauto-ionizao. De fato, duas molculas de gua podem interagir e produzir dois ons:um ction, o hidrnio, e um nion, o hidrxido. uma reao onde ocorre umatransferncia de prton de uma molcula de gua para outra. A existncia da auto-ionizao da gua foi provada, ainda no sculo IXX, por Friedrich Kohlraush. Eledescobriu que a gua, mesmo que totalmente purificada e de-ionizada, ainda apresentauma pequena condutividade eltrica. Kohlraush atribuiu esta propriedade existncia deons na gua, mais precisamente ons hidrnios e hidrxidos.

Reao de autoionizao da gua:


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A compreenso da auto-ionizao da gua o ponto de partidapara os conceitos de cidos e bases aquosos.

Definio de Arrhenius

Um dos primeiros conceitos de cidos e bases que levavam em conta o carter estruturaldas molculas foi desenvolvido no final do sculo 19, por Svante Arrhenius, um qumicosuco. Ele props que os cidos eram substncias cujos produtos de dissociao inicaem gua incluiam o on hidrognio (H+) e bases as que produzem o on hidrxido (OH-).

Este conceito, embora utilizado at hoje, tem srias limitaes:

1) s pode ser empregado a solues aquosas;2) o on H+, de fato, sequer existe em soluo aquosa;3) no pode ser aplicado para outros solventes.

4) segundo este conceito, somente so bases substncias que possuem OH-

em suacomposio.

verdade para o NaOH, mas outras substncias, como a amnia,no so bases de acordo com o conceito de Arrhenius.

Em 1923, J.N. Bronsted, em Copenhagen (Denmark) e J.M. Lowry, em Cambridge

(England) independentemente sugeriram um novo conceito para cidos e bases.Segundo eles, cidos so substncias capazes de doar um prton em uma reaoqumica. E bases, compostos capazes de aceitar um prton numa reao. Este conceitoficou conhecido como "definio de Bronsted", pois este e seus alunos foram mais geisna difuso da nova idia.

Esta nova definio bem mais ampla, pois explica o carter bsico da amnia e ocarter cido do on amnio, por exemplo.

Definio de Bronsted


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Repare que, na reao com amnia, a gua se comporta como um cido, pois doa umprton; j na reao com o amnio, a gua se comporta como uma base, pois aceita umprton deste on.

A gua, portanto, um exemplo de substncia anfiprtica, isto ,molculas que podem se comportar como um cido ou como umabase de Bronsted.

De acordo com Bronsted, a dissociao do HCl promove aformao de outro on: o on hidrnio

Pares Conjugados

Como vimos, a noo de cidos e bases de Bronsted envolve, sempre, a transfernciade um prton - do cido para a base. Isto , para um cido desempenhar seu cartercido, ele deve estar em contato com uma base. Por exemplo: o on bicarbonato podetransferir um prton para a gua, gerando o on carbonato.

Como a reao reversvel, o on carboxilato pode atuar como uma base, aceitando, nareao inversa, um prton do on hidrnio - que atua como um cido. Portanto, os onsbicarbonato e carbonato esto relacionados entre si, pela doao ou ganho de umprton, assim como a gua e o on hidrnio.

Um par de substncias que diferem pela presena de um prton chamado de parcido base conjugado.

Desta forma, o on carbonato a base conjugada do cidobicarbonato, e o on hidrnio o cido conjugado da base H2O

O on HPO42- a base conjugada do on H2PO4-.


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Fora Relativa

Em gua, alguns cidos so melhores doadores de prtons do que outros, enquanto quealgumas bases so melhores aceptoras de prtons do que outras. Por exemplo: umasoluo aquosa de HCl diluda consite, praticamente, de ons cloreto e hidrnio, uma vezque quase 100% das molculas do cido so ionizadas. Por isso, este composto considerado um cido de Bronsted forte.

Em contraste, uma soluo diluda de cido actico contm apenas uma pequenaquantidade de ons acetato e hidrnio - a maior parte das molculas permanece na formano ionizada. Este composto , portanto, considerado um cido Bronsted fraco.

De acordo com o modelo de Bronsted, um cido doa um prton para produzir uma base

conjugada. Entretanto, esta base conjugada pode vir a aceitar o prton de volta,retornando ao cido conjugado. A espcie capaz de se ligar mais fortemente ao prton que vai determinar a fora do cido ou da base.

Portanto,

a) quanto mais forte for o cido, mais fraca a base conjugada

Neste caso, a ligao H-A bastante fraca, e o on A- estvel, ou seja, uma base

fraca.

b) quanto mais fraco for o cido, mais forte a base conjugada.

Isto significa que a ligao H-A uma ligao forte, pois o on A-pouco estvel e representa uma base forte, que tende a recapturaro prton.

Numa soluo aquosa de HCl, duas bases entraro numa disputa pelo prton: o oncloreto e a gua. Como a gua uma base mais forte, praticamente todo o HCl perde oprton para esta.


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J numa soluo aquosa de cido actico, a gua sai perdendo: a base mais forte oon acetato! Por isso, apenas parte das molculas deste cido sofrem ionizao.

Kw, Kae Kb

A constante de ionizao da gua, Kw

Como vimos anteriormente, a gua sofre um processo de auto-ionizao, produzindoons hidrnios e hidrxidos.

Entretano, como o on hidrxido uma base muito mais forte do que a gua, da mesmaforma que o on hidrnio um cido muito mais forte, o equlbrio grandementedeslocado para o lado esquerdo da equao. De fato, a 25oC, apenas 2 de cada umbilho de molculas sofrem auto-ionizao. Quantitativamente, podemos descrever oprocesso como:

Todavia, em gua pura ou em uma soluo aquosa diluda, o termo [H2O] umaconstante (55,5 mol/L). Desta forma, podemos simplificar a equao acima como:

Keq.[H2O]2= Kwe


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Kw= constante de ionizao da gua = [H3O+].[OH-]

a 25oC,Kw= 1,008 x 10-14M2

Esta expresso de Kw muito importante, e deve ser memorizada,pois atravs dela que todos os conceitos de pH e pOH so

deduzidos.

Kae Kb

O equilbrio da reao entre o cido actico e a gua pode ser descrito pela constanteabaixo:

Novamente, no caso de solues diludas, o termo [H2O] constante, e podemossubstituir a equao por Keq. [H2O]=Ka, que fica:

Esta a expresso para a constante de ionizao cida, Ka.

Da mesma forma, podemos escrever a expresso para Kb, a constante de ionizaobsica. Vamos utilizar a reao da amnia com gua como exemplo:

cidos e Bases

Eles definiram cido como uma substncia capaz de doar um prton (isto , um onhidrognico H+) a uma outra substncia. Bases ento, definida como uma substnciacapaz de aceitar um prton de um cido. De maneira mais simples, cido um doadorde prton e base um receptor de prton.

Um exemplo tpico de uma reao cido - base que ocorre quando HCl adicionado gua.

HCl+H2O - H3O++Cl-

A Reao entre cidos e bases fortes bastante exotrmica. As tentivas de neutralizarcidos derramados devem ser cuidadosas. O contato com qualquer um dos cidos ou


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bases fortes comuns no lar, no trabalho ou no laboratrio nunca deve ser tratado atravsde uma tentativa de neutralizao.

Sistemas cido Base

Histricamente, as definies mais antigas de cidos e bases, ainda usadas comumente,so atribudas a Svante Arrhenius (1887). Baseavam - se em uma srie de observaes

de propriedades comuns a certos tipos de compostos.

Ainda um outro conjunto de generalizaes para o comportamento cido - base foiproposto em 1923, desta vez por G.N.Lewis. Lewis reconheceu que o fator comum atodas as reaes de "neutralizaes" era a formao de uma ligao covalente atravsda doao de um par de eltrons de valncia, no compartilhado, a uma espcieeletronicamente deficiente. As bases de Lewis incluiriam qualquer substncia com um oumais pares de eltrons de valncia no compartilhados - a mesma exigncia dossistemas de Bronsted - Lowry.

Fora De cidos e Bases

Qualquer reao cido - base envolve uma competio por prtons. Os cidos fortes soaqueles que, em soluo aquosa, doam prtons gua muito rapidamente.

As bases fortes tm uma tendncia de receber prtons a tal ponto que, em soluoaquosa, tm uma afinidade por prtons aproximadamente igual (ou maior que) a do OH-.A fora de um cido ou base pode ser expressa por uma constante de equilbrio queindica a extenso da competio com o solvente pelos prtons.

Uma das generalizaes mais recentes que um cido qualquer espcie eletroflicaque reage para aceitar um par de eltrons a uma velocidade determinada pelavelocidade de difuso, e que uma base qualquer espcie nucleoflica que reage parafornecer um par de eltrons a uma velocidade determinada pela velocidade de difuso.

cidos de Importncia Industrial

CIDO SULFRICO

O cido sulfrico o produto qumico mais utilizado na indstria: por isso, costuma - sedizer que "o consumo de cido sulfrico mede o desenvolvimento industrial de um pas".

O H2SO4 puro um lquido incolor, oleoso, denso, corrosivo e extremamente solvel emgua. O H2SO4 ferve a 338 C, que um valor bem acima da temperatura de ebuliodos cidos comuns: por isso considerado um cido fixo, isto , pouco voltil.

O cido sulfrico produzido industrialmente pelo processo denominado cataltico ou decontato. A oxidao SO2 SO3 a etapa mais difcil e demorada: para aceler - la,usam - se catalizadores. Os catalizadores mais usados so a platina e, principalmente, o

pentxido de vandio. Antigamente essa oxidao era catalizada pelo gs NO2, noprocesso das cmaras de chumbo, atualmente em desuso.


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O cido sulfrico muito reativo, e sua ao qumica pode se dar de quatro formasdiferentes: como cido, como oxidante, como desidratante e como sulfonante.

Como cido (forte e fixo). O H2 SO4 reage: com metais mais reativos que o hidrognio ecom sais. Considerando que o H2SO4 pouco voltil, o aquecimento ir provocar a"expulso" dos cidos mais volteis, como HCl, HNO, etc.

Como oxidante, o H2SO4 s age quando concentrado e, em geral, quando atua aquente. Nesses casos h sempre liberao de SO2, gs ou anidrido sulfuroso.

Como desidratante o H2SO4 concentrado tem grande "avidez" por gua, conseguindo"arranc - la" de outros compostos qumicos.

Como sulfonante: o H2SO4 concentrado usado para introduzir o radical - SO3H(chamado sulfnico) em molculas orgnicas.

Reaes desse tipo so muito importantes na indstria qumica orgnica, para aproduco de detergentes, corantes, medicamentos, etc.

Os principais usos do cido sulfrico so: na produo de fertilizantes agrcolas como os"super fosfatos;" na produo de compostos orgnicos, na produo de outros cidos, nalimpeza de metais e ligas metlicas, no refino do petrleo, em baterias de automveis.

CIDO CLORDRICO

O HCl puro, chamado gs clordrico ou cloridreto, um gs incolor, no inflamvel, muito

txico e corrosivo. Esse gs muito solvel em gua e a soluo aquosa denominadaCIDO CLORDRICO.

O cido clordrico usado na hidrlize de amidos e protenas: na produo de corantes,tintas, couros, etc. Na limpeza de chos e paredes de pedra ou de azulejo usa - se ocido muritico, que o cido clordrico impuro.

CIDO NTRICO

O cido ntrico um lquido incolor, que ferve a 83 C, muito txico e corrosivo. muitosolvel em gua, e com o tempo e a influncia da luz sua soluo fica avermelhada

devido a decomposio do HNO3 em NO2. O cido ntrico muito reativo:

reage como cido forte com bases, xidos bsicos,etc.

reage como oxidante enrgico, quando concentrado, libertando NO ou NO2 ;

reage como nitrante, introduzindo o radical nitro em molculas orgnicas.

O cido ntrico usado na produo de compostos orgnicos e na produo defertilizantes agrcola e de nitratos, etc.

SAIS

DEFINIO


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Sais so compostos inicos que possuem, pelo menos, um ction diferente do H+ e umnion diferente do OH-.

Por exemplo:

NaCl ou Na+Cl-

NaHSO4 ou Na+H+SO42-

J vimos que a reao de neutralizao ou de salificao forma um sal, alm da gua.Ento podemos dizer que sais so compostos que podem ser formados na reao de umcido com uma base de Arrhenius.

REAO DE NEUTRALIZAO TOTAL

SAIS NORMAIS OU NEUTROS:

Dizemos que uma reao de neutralizao total quando reagem todos os H+ do cidoe todos os OH- da base, o sal, assim formado, chamado de sal normal ouneutro.reao e frmulas gerais dos sais normais:

Representando o cido, genericamente por HxA e a base por B (OH)y, teremos:

x B (OH)y + y HxA BxAy + xyH2O

Onde BxAy a forma geral de um sal normal ou neutro, formado pelo ction B da base epelo nion A do cido.

NOMENCLATURA DOS SAIS NORMAIS:O nome de um sal normal deriva do cido e da base que lhe do origem, apenas aterminao do nome do cido sofre alterao, de acordo com o seguinte cdigo:

drico eto

CIDO oso ito SAL

ico ato

XIDOS

So compostos binrios em que o oxignio o elemento mais eletronegativo.

Nomenclatura:

Quando o elemento forma apenas um xido:


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xido de nome do elemento

Exemplo:

Al2O3 xido de alumnio

Quando o elemento forma 2 xidos:

Exemplo:

Quando o elemento forma 2 ou mais xidos:

Exemplo:

Fe2O3 trixido de diferro

Classificao dos xidos:

FeO

prefixoxido de

prefixo Nome do elemento


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xidos cidos ou anidridos: reagem com gua, formando cido, ou reagem com

base, forman-do gua.

Exemplo:

CO2 + H2O --> H2CO3CO2 + 2 NaOH --> Na2CO3 + H2O

xidos bsicos:reagem com gua, formando base, ou reagem com cido,

formando gua.

Exemplo:

Na2O + H2O --> 2 NaOHNa2O + 2 HCl --> 2 NaCl + H2O

xidos neutros: no reagem com gua, cido ou base. So exemplos de xidos

netros: CO, NO, N2O.

xidos anfteros: ora se comportam como base, ora se comportam como cido.

So exemplos de xidos anfteros: ZnO, Al2O3, SnO, SnO2, PbO e PbO2.

xidos mistos: se comportam como se fossem formados por dois outro xidos.

Exemplo:

Fe3O4 FeO Fe2O3

Perxidos:

reagem com gua, produzindo base e perxido de hidrognio (H2O

2) e

reagem com cido, produzindo sal e perxido de hidrognio.


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Exemplo:

Na2O2 + 2 H2O --> 2 NaOH + H2O2Na2O2 + 2 HCl --> 2 NaCl + H2O2

SAIS

Quando em soluo, conduzem corrente eltrica.Os sais tm sabor salgado.Os sais reagem com cidos, com hidrxidos, com outros sais e com metais.Ao reagir com um cido, do origem a outro sal e outro cido, se o cido formada formais voltil que o empregado na reao.Quando reagem com hidrxido, do origem a outro sal e outro hidrxido, se o hidrxidoformado for menos solvel que o empregado na reao.

Se reagem com outros sais, do origem a dois novos sais se um deles for menos solvelque os reagentes.

E, por fim, quando reagem com um metal, do origem a um novo sal e um novo metal, seo metal reagente for mais reativo que o metal deslocado na reao.

Principais Sais

Cloreto de Sdio (NaCl)--> Este sal intensamente usado na alimentao e tambmna conservao de certos alimentos; alm disso, um dos componentes do soro caseiro,

usado na combate desidratao. No sal de cozinha, alm do cloreto de sdio existeuma pequena quantidade de iodeto de sdio (Nal) e de potssio (Kl). Isso previne oorganismo contra o bcio ou "papo", doena que se caracteriza por um crescimentoexagerado da glndula tireide, quando a alimentao deficiente em sais de iodo.

Fluoreto de Sdio (NsF)--> um sal usado na fluoretao da gua potvel e comoproduto anticrie, na confeco de pasta de dente.

Nitrato de Sdio (NaNO3)--> Conhecido como salitre do Chile, esse sal um dosadubos (fertilizantes) nitrogenados mais comuns.

Bicarbonato de Sdio (NaHCO3) --> usado em medicamentos que atuam comoanticidos estomacais. tambm empregado como fermento na fabricao de pes,bolos, etc., uma vez que libera gs carbnico aquecido. o gs carbnico permite ocrescimento da massa. , ainda, usado para fabricar extintores de incndio de espuma.

Carbonato de Clcio (CaCO3)--> Componente do mrmore, usado na confeco de

pisos, pias, etc. O carbonato de clcio (calcrio) tambm empregado na fabricao dovidro comum e do cimento.


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Sulfato de Clcio (CaSO4)--> um sal usado na fabricao do giz e do gesso deporcelana.

REAES DE OXIDAO-REDUO

Oxidao e reduo so exemplos de tipos de reaes que ocorrem em nosso dia-a-dia.A oxidao pode ocorrer em trs circunstncias: quando se adiciona oxignio asubstncia, quando uma substncia perde hidrognio ou quando a substncia perdeeltrons.

Quando o magnsio queima no ar, o metal se transforma em cinza medida que vaiganhando oxignio e se torna oxidado. Essa cinza o xido de magnsio.

A reduo, por sua vez, o inverso e ocorre tambm de trs maneiras: quando umasubstncia perde oxignio, quando ganha hidrognio ou quando ganha eltrons.

Quando o xido de Cobre (negro) colocado em aparelhagem apropriada (cmara) parareduo do xido de Cobre, o Gs Hidrognio entra em contato com o xido de Cobresuper aquecido e como resultado ele perde oxignio e vai aos poucos tornando-se rosa,pois, est sendo reduzido a Cobre.

Reao Redox

Sabe-se que oxidao e reduo ocorrem juntas na mesma reao qumica. Essefenmeno recebe o nome de reao redox (ou de oxirreduo). Algumas dessas reaesso muito teis para a indstria. O ferro, por exemplo, extraido pela combinao dominrio de ferro com o monxido de carbono, num alto-forno.

Nessa reao, o minrio perde oxignio para formar o ferro e o CO recebe oxignio paraformar o CO2. A ferrugem um dos resultados de uma reao redox, na qual o ferro seoxida e forma o xido de ferro (ferrugem), e o oxignio do ar reduzido.

Definies:

Reao de oxirreduoou redox- Reao com transferncia de eltrons de umreagente para outro, ou reao com variao de nox de pelo menos um elemento.

Oxidao- Perda de eltrons ou aumento de nox.

Reduo- Ganho de eltrons ou diminuio de nox.

Agente oxidanteou substncia oxidante -Substncia que sofre a reduo ousubstncia que ganha eltrons.


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Agente redutorou substncia redutora- Substncia que sofre a oxidao ousubstncia que perde eltrons.

Balanceamento de equaes de oxirreduo -Fundamenta-se no fato de o nmerode eltrons cedidos na oxidao ser igual ao nmero de eltrons recebidos na reduo.

Reao auto-oxirreduoou de desproporcionamento -Quando um mesmo

elemento em parte se oxida e em parte se reduz.

Uma das aplicaes mais teis das reaes de oxidao - reduo a produo deenergia eltrica a partir de uma clula eletroqumica. A eletroqumica abrange todosprocesso qumicos que envolve transferncia de eltrons.

Quando um processo qumico ocorre, produzindo transferncia de eltrons, chamadode pilha ou bateria, mas quando o processo qumico provocado por uma correnteeltrica (variao da quantidade de eltrons no temo), este processo denominado deeletrlise. (Resumindo: pilha e bateria so processos qumicos que ocorremespontaneamente e geram corrente eltrica, j eletrlise um processo qumico (reaoqumica) que ocorre de forma no espontnea, ou seja, ocorre na presena de umacorrente eltrica).

TERMOQUMICA

A Termodinmica qumica, tambm chamada de Termoqumica, o ramo da qumicaque estuda o calor envolvido nas reaes qumicas baseando-se em princpios datermodinmica.

Energia liberada nas reaes qumicas est presente em vrias atividades da nossa vidadiria. Por exemplo, o calor liberado na queima do gs butano que cozinha os nossosalimentos, o calor liberado na combusto do lcool ou da gasolina que movimentanossos veculos e atravs das reaes qumicas dos alimentos no nosso organismoque obtemos a energia necessria para manuteno da vida.

A maioria das reaes qumicas ocorre produzindo variaes de energia, quefreqentemente se manifestam na forma de variaes de calor. A termoqumica ocupa-sedo estudo quantitativo das variaes trmicas que acompanham as reaes qumicas.Essas reaes so de dois tipos:

Reaes exotrmicas:as que liberam calor para o meio ambiente.

Exemplos

combusto (queima) do gs butano, C4H10

C4H10(g)+ 13/2 O2(g)=> 4 CO2(g) + 5H20(g)+ calor


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combusto do etanol, C2H60:

C2H60(l)+ 3O2(g)=> 2 CO2(g) + 3 H2O(g)+ calor

Na equao qumica, o calor representado junto aos produtos para significar que foiproduzido, isto , liberado para o ambiente durante a reao.

Reaes endotrmicas:as que para ocorrerem retiram calor do meio ambiente.

Exemplos

decomposio da gua em seus elementos:

H20(l)+ calor => H2(g)+ 1/2 O2(g)

fotossntese:

6 CO2(g)+ 6 H20(l)+ calor => C6H12O6(aq)+ 6 O2(g)

Na equao qumica, a energia absorvida representada junto aos reagentes,significando que foi fornecida pelo ambiente aos reagentes.

MEDIDA DO CALOR DE REAO

O calor liberado ou absorvido por um sistema que sofre uma reao qumica determinado em aparelhos chamados calormetros. Estes variam em detalhes e so

adaptados para cada tipo de reao que se quer medir o calor. Basicamente, no entanto,um calormetro constitudo de um recipiente com paredes adiabticas, contendo umamassa conhecida de parede gua, onde se introduz um sistema em reao. O recipiente provido de um agitador e de um termmetro que mede a variao de temperaturaocorrida durante a reao.

A determinao do calor liberado ou absorvido numa reao qumica efetuada atravsda expresso:

onde:

Q a quantidade de calor liberada ou absorvida pela reao. Esta grandeza podeser expressa em calorias (cal) ou em Joules (J). O Sistema Internacional deMedidas (SI) recomenda a utilizao do Joule, no entanto, a caloria ainda muitoutilizada. Uma caloria (1 cal) a quantidade de calor necessria para fazer comque 1,0 g de gua tenha sua temperatura aumentada de 1,0C. Cada caloriacorresponde a 4,18 J;

m a massa, em gramas, de gua presente no calormetro; c o calor especifico do liquido presente no calormetro. Para a gua seu valor

1 cal/g . C; a variao de temperatura sofrida pela massa de gua devido a ocorrncia dareao. medida em graus Celsius.


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A rigor, deve-se considerar a capacidade trmica do calormetro que inclui, alm dacapacidade trmica da gua, as capacidades trmicas dos materiais presentes nocalormetro (agitador, cmara de reao, fios, termmetro etc.).

O calor de reao pode ser medido a volume constante, num calormetrohermeticamente fechado, ou presso constante, num calormetro aberto.Experimentalmente, verifica-se que existe uma pequena diferena entre esses dois tipos

de medidas calorimtricas. Essa diferena ocorre porque, quando uma reao ocorre presso constante, pode haver variao de volume e, portanto, envolvimento de energiana expanso ou contrao do sistema.

A variao de energia determinada a volume constante chamada de variao deenergia interna, representada por ?E, e a variao de energia determinada pressoconstante chamada de variao de entalpia, representada por ?H.

Como a maioria das reaes qumicas so realizadas em recipientes abertos, pressoatmosfrica local, estudaremos mais detalhadamente a variao de entalpia das reaes.

ENTALPIA E VARIAO DE ENTALPIA

Entalpia a grandeza fsica que descreve a energia interna total de um sistema. NoSistema Internacional de Unidades, a unidade da entalpia o Joule por mol.

O calor, como sabemos, uma forma de energia e, segundo a Lei da Conservao daEnergia, ela no pode ser criada e nem destruda, pode apenas ser transformada de umaforma para outra. Em vista disso, somos levados a concluir que a energia:

liberada por uma reao qumica no foi criada, ela j existia antes, armazenada

nos reagentes, sob uma outra forma; absorvida por uma reao qumica no se perdeu, ela permanece no sistema,armazenada nos produtos, sob uma outra forma.

Cada substncia, portanto, armazena um certo contedo de calor, que ser alteradoquando a substncia sofrer uma transformao. A liberao de calor pela reaoexotrmica significa que o contedo total de calor dos produtos menor que o dosreagentes. Inversamente, a absoro de calor por uma reao endotrmica significa queo contedo total de calor armazenado nos produtos maior que o dos reagentes.

A energia armazenada nas substncias (reagentes ou produtos) d-se o nome de

contedo de calorou entalpia. Esta usualmente representada pela letra H.

Numa reao, a diferena entre as entalpias dos produtos e dos reagentes corresponde variao de entalpia, .

onde:

Hp= entalpia dos produtos;

Hr= entalpia dos reagentes.

Numa reao exotrmica temos que Hp< Hre, portanto, < O (negativo).


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Numa reao endotrmica temos que Hp> Hre, portanto, > O (positivo).

ENTROPIA

A entropia uma grandeza termodinmica geralmente associada ao grau de desordem.

Ela mede a parte da energia que no pode ser transformada em trabalho. uma funode estado cujo valor cresce durante um processo natural em um sistema fechado.

CALOR

O calor (abreviado por Q) a forma de transferir energia trmica entre dois corpos quese vale da diferena de temperaturas existente entre eles. No correcto afirmar que umcorpo tem mais calor que outro; o calor uma forma de transferir energia de um sistemapara outro, sem transporte de massa, e que no corresponde execuo de um trabalhomecnico. A transmisso de energia sendo funo da diferena de temperatura entre osdois sistemas - Convencionalmente, se um corpo recebe energia sob a forma de calor (eno sob a forma de trabalho), a quantidade Q positiva e se um corpo transfere energiasob a forma de calor, a quantidade transferida Q negativa. A unidade do SistemaInternacional (SI) para o calor o joule (J), embora seja usualmente utilizada a caloria(cal; 1 cal = 4,18 J).

Todo corpo tem uma certa quantidade de energia interna que est relacionada aomovimento aleatrio de seus tomos ou molculas e s foras interativas entre essaspartculas. Os slidos, lquidos ou gases apresentam constante movimento (vibraes)

em suas partculas. A soma dessas vibraes de um corpo constitui a energia trmica domesmo. Esta energia interna diretamente proporcional temperatura do objeto.Quando dois corpos ou fluidos em diferentes temperaturas entram em interao (porcontato, ou radiao), eles trocam energia interna at a temperatura ser equalizada. Aquantidade de energia transferida enquanto houver diferena de temperatura aquantidade Q de calor trocado, se o sistema se encontrar isolado de outras formas detransferncia de energia.

Termodinamicamente falando, calor e trabalho no so funes de estado (ou seja, nodependem apenas da diferena entre o estado inicial e o estado final do processo), masdependem do caminho, no espao de estados, que descreve o sistema em uma

evoluo quase-esttica ou reversvel (no sentido termodinmico) de um estado inicial Aat um estado final B.

Os processos pelos quais ocorre transferncia de calor (transferncias de energia sob a forma decalor) so:

Conduo Conveco Irradiao.

Conduo trmica um dos meios de transferncia de calor que geralmente ocorre emmateriais slidos, e a propagao do calor por meio do contato de molculas de duas


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ou mais substncias com temperaturas diferentes (metais, madeiras, cermicas, etc...).Ocorre a propagao de calor sem transporte da substncia formadora do sistema, ouseja, atravs de choques entre suas partculas integrantes ou intercmbios energticosdos tomos, molculas, eltrons.

Os metais devida elevada condutividade trmica so excelentes meios de propagao decalor. Os gases e alguns slidos, que possuem baixa condutividade trmica, so

pssimos meios de propagao de calor.

Em fluidos (lquidos e gases) tambm ocorre transferncia de calor por conduo, pormnestes o aumento da temperatura provoca uma alterao na densidade do fluido na partemais quente, o que provoca uma movimentao macroscpica. Esse deslocamento quesurge entre a parte do lquido mais quente e a mais fria aumenta a velocidade detransporte de energia trmica. A este fenmeno d-se o nome de conveco.

Irradiao trmicaou radiao trmica a radiao eletromagntica emitida por umcorpo em equilbrio trmico causada pela temperatura do mesmo. A irradiao trmica uma forma de transmisso de calor. Ou seja, um segundo corpo pode absorver as ondascalorficas que se propagam pelo espao em forma de energia eletromagnticaaumentando assim sua temperatura. Pois os dois corpos tm entre si um intercmbio deenergia.

Como as ondas eletromagnticas se propagam no vcuo, a transferncia de calor de umcorpo a outro ocorre mesmo se no existir meio material entre os dois, ao contrrio daconduo trmica e da conveco. A maior parte da irradiao ocorre ao redor de umcomprimento de onda especfico, chamado de comprimento de onda principal deirradiao, que depende da temperatura do corpo. Quanto maior a temperatura, maior a frequncia da radiao e menor o comprimento de onda. Em outras palavras, objetos

com temperaturas altas produzem uma luz mais "azul", enquanto objetos comtemperaturas baixas produzem uma luz mais "vermelha".

Calor de combusto a variao de entalpia (quantidade de calor liberada) pelaqueima de um mol de substncia.

Todas as substncias esto no estado padro.

Sempre encontrar um valor negativo, pois toda combustao exotermica

Calor de formaoou entalpia de formao a energia libertada ou "consumida" pelareao de formao de compostos. A reao de formao de composto consiste naformao do composto em questo a partir dos seus elementos na sua forma maisestvel em condies PTN. Por exemplo a entalpia de formao da gua consiste nocalor libertado na sua reao de formao a partir de hidrognio gasoso e oxigniogasoso.

Calor de neutralizaoou Entalpia de neutralizao a entalpia resultante de uma

reao de neutralizao cido-base.


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CLCULOS ESTEQUIOMTRICOS

Nas reaes qumicas, importante se prever a quantidade de produtos que podem serobtidos a partir de uma certa quantidade de reagentes consumidos. Os clculos que

possibilitam prever essa quantidade so chamados de clculos estequiomtricos (Apalavra estequiometria vem do grego stoicheia(partes mais simples) e metreim(medida)).

Essas quantidades podem ser expressas de diversas maneiras: massa, volume,quantidade de matria (mol), nmero de molculas.

Os clculos estequiomtricos baseiam-se nos coeficientes da equao. importantesaber que, numa equao balanceada, os coeficientes nos do a proporo em mols dosparticipantes da reao.

O clculo estequiomtrico, apesar de temido por muitos, deixa de ser um problema se osseguintes passos forem seguidos:

1.passo Montar e balancear a equao qumica.

2.passo Escrever a proporo em mols (coeficientes da equao balanceada).

3.passo Adaptar a proporo em mols s unidades usadas no enunciado doexerccio (massa, volume nas CNTP, n.de molculas etc).

4.passo Efetuar a regra de trs com os dados do exerccio.Equaes qumicas

As reaes que os elementos tm entre si para formar um composto so representadaspor equaes qumicas. Exemplo da reao do hidrognio com o oxignio para formargua:

As substncias no lado esquerdo so chamadas reagentes e, no lado direito, produtos.Os nmeros antes dos smbolos (omitido se for 1) indicam a quantidade de molculas.Os smbolos entre parnteses indicam o estado fsico: (s) slido, (l) lquido, (g) gasoso e


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(aq) soluo aquosa (muitas substncias s reagem em soluo aquosa). Lembrar que aequao qumica indica a possibilidade de uma reao. Isto significa que a reao nemsempre ocorrer com o simples contato fsico das substncias. Algumas precisam deaquecimento, outras,de meio aquoso, outras,de ignio ( o caso do exemplo),etc.

Uma equao qumica deve ser balanceada, isto , cada elemento deve ter o mesmonmero de tomos em ambos os lados da equao. No exemplo dado, esta condio

est satisfeita. O balanceamento significa a necessria igualdade de massas entre osdois lados da equao uma vez que no pode haver perda ou ganho de massa.

Massa atmica, massa molecular

Em qumica, no lugar das unidades convencionais, a massa de um tomo expressa emunidades de massa atmica(u) que equivale exatamente a 1/12 da massa do istopo12C (carbono 12). Na unidade comum, corresponde a 1,6605402 x 10-27kg. Pelo fato deo carbono 12 possuir 6 prtons e 6 nutrons, conclumos que a unidade de massaatmica , aproximadamente, a massa de um prton ou de um nutron(1prton=1,0081u; 1 nutron=1,0090u). O tomo de 12C foi escolhido como tomo padro

na construo das escalas de massas atmicas. Sua massa atmica foi fixada em 12u.

Unidade de massa atmica (u) a massa de 1/12 do tomo de 12C.

Massa atmica de um tomo a massa desse tomo expressa em u. Indica quantasvezes a massa do tomo maior que 1/12 da massa de 12C.

Massa atmica de um elemento A massa atmica de um elemento a massa mdiados tomos desse elemento expressa em u. igual mdia ponderada das massasatmicas dos istopos constituintes do elemento.

Experimentalmente verifica-se que 44g de gs carbnico (CO2) so formados a partir da combusto(queima) de 12g de carbono (C). Calcular a massa de gs carbnico produzida na queima de 0,6g de

carbono.

Resoluo por regra de trs:

I) A partir de 12g de C so obtidos 44g de CO 2:

II)Ento 0,6g de C produzir x g de CO2:

III)Relacionar os itens I e II escrevendo g de Cembaixo de g de Ce g de CO2embaixo de g de CO2:

IV)Logo em seguida fazer uma multiplicao em cruz, para efetuar os clculos.


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Resposta:A queima de 0,6g de C produzir 2,2g de CO2

TRANSFORMAES QUMICAS E EQUILBRIO

O que transformao?

A matria e a energia no podem ser criadas ou destrudas , podem apenas sertransformadas.

Para voc notar se houve uma transformao precisar analisar a matria em doismomentos diferentes, em um estado inicial e em um estado final.

Pode-se afirmar que houve uma transformao na matria considerada, quando forobservada alguma diferena, ao se comparar as caractersticas da matria no estadoinicial com as caractersticas no estado final.

Vamos observar algumas transformaes:


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Como voc pode constatar, nessas transformaes somente a forma e a aparncia daprata e da madeira sofreram modificaes. A esse tipo de transformao dado o nomede transformao fsica.

Definindo- Transformao Fsica altera apenas a forma e a aparncia da matria, masno altera suas propriedades.

Observe astransformaes:

Nota-se que a gua sofreu uma transformao sem alterao das propriedades, apenasocorreu uma mudana no estado fsico da gua.

Concluso: todas as mudanas de estado sofridas pela matria nesta experincia sotransformaes fsicas.

Transformao qumica

Voc pode realizar as experincias:


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TABELA 1 - Observao do Ferro e do Enxofre

Antes do aquecimentoCor Atrao pelo im Densidade

Ferro Cinza brilhante sim 7,86 g/ml

Enxofre Amarelo no 2,07 g/ml

Aps o aquecimento

Slido formado Preto no 4,74 g/ml

Assim, pode-se concluir que o slido preto (sulfeto ferroso) produzido possui

propriedades que o diferenciam do ferro e enxofre, surgiu uma nova espcie de matria.Tal processo recebe o nome de transformao qumica.

Definindo- Transformao qumica altera as espcies de matria envolvidas.

Na natureza ocorrem vrias transformaes qumicas: apodrecimento de frutos,deteriorizao de alimentos, enferrujamento do ferro, fermentao alcolica, formao decoalhada, respirao dos seres vivos, fotossntese, oxidao da prata, produo detecido a partir do algodo, produo de po (farinha, fermento, gua, sal e acar,durante a fermentao ocorre liberao de gs carbnico, por isso o po "cresce"),produo do vidro a partir da areia, extrao de corantes, produo do vinho a partir dafermentao da uva, produo de sabo.

Na produo de sabo usa-se leos ou gorduras (animal ou vegetal), e soda custica(NaOH), neste caso teremos os sabes duros; se substituirmos a soda custica porhidrxido de potssio (KOH) teremos os sabes moles.

Existem transformaes qumicas que ocorrem rapidamente e outras lentamente. Avelocidade de uma transformao depende de vrios fatores, como a temperatura,presso e superfcie de contato entre as substncias .

Pode-se perceber que ocorreu uma transformao qumica, atravs de: mudana de corou variao da temperatura ou formao de um precipitado etc.


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Um fato de grande importncia, na observao das transformaes qumicas e fsicas, que matria e energia esto intimamente relacionadas. Essas transformaes acontecemcom liberao ou absoro de energia, por exemplo, a energia luminosa absorvida nafotossntese dos vegetais e liberada na queima de uma vela; a energia eltrica liberadaem uma pilha e absorvida na recarga de uma bateria de automvel.

interessante notar, tambm, que da mesma forma que uma substncia qumica pode

ser transformada em outra, uma forma de energia pode ser transformada em outra, comopor exemplo: numa lmpada a energia eltrica transformada em energia luminosa etrmica; numa usina termoeltrica, a energia trmica transformada em energia eltrica;em um aquecedor solar, a energia solar transformada em energia trmica; em um ferrode passar roupa a energia eltrica transformada em energia trmica.

Para mostrar uma transformao qumica pode-se realizar as seguinte experincia:

Em um recipiente de vidro (copo, vidro de boca larga) coloca-se sulfato de cprico pentahidratado (sal azul, muito utilizado na agricultura) dissolvido em gua em seguidamergulha-se na soluo uma lmina de zinco (metal acinzentado, que pode ser retiradode um pilha descarregada). Aps certo tempo (aproximadamente 10 min), retira-se almina de zinco da soluo, nota-se que sobre esta encontra-se agora depositado umslido marrom avermelhado, que o cobre metlico. O que ocorreu nesta experincia foio deslocamento (substituio) do zinco, que constitua a lmina, pelo cobre. O zincopassa para a soluo em forma de ons. Se analisarmos a soluo depois de um certotempo, notaremos a formao de uma nova substncia que o sulfato de zinco (sal) eessa soluo com o passar do tempo vai se tornando incolor.

Nessa experincia a lmina de zinco pode ser substituda por um prego novo. Amarra-seo prego em um barbante e mergulha-se o prego na soluo aquosa de sulfato cprico.Depois de um certo tempo retira-se o prego da soluo e nota-se o depsito de um metalmarrom avermelhado sobre prego. Isso ocorre porque o cobre da soluo desloca o ferrodo prego. O ferro agora na forma de ons substitui os ons cobre que estavam nasoluo, dando origem a um novo sal, chamado sulfato ferroso.

Para mostrar a influncia da superfcie de contato entre as substncias, quando ocorreuma transformao qumica, voc poder dissolver em um copo com gua um Sonrisal eem um outro copo com gua um Sonrisal macerado. O primeiro Sonrisal demora maispara dissolver, porque a superfcie de contato entre o Sonrisal e a gua menor.

Transformao qumica com produo de energia

Uma transformao qumica pode produzir energia trmica, eltrica, luminosa...

Transformao qumica com produo de calor (energia trmica)


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Uma das mais importantes transformaes qumicas com produo de energia trmica a combusto.

* Combusto a queima das substncias qumicas, produzindo novas substncias eliberando calor.

Voc pode realizar a experincia:

Por que a chama da vela foi diminuindo de intensidade at se apagar quando foicolocado o vidro sobre ela?

Isto ocorreu porque todo o oxignio que havia dentro do vidro foi consumido na queimada vela. Atravs de observaes desta experincia, pode-se afirmar que para ocorreruma combusto so necessrios: umcombustvel, substncia que sofre a queima, nocaso o pavio da vela e a parafina: um comburente, substncia que alimenta a queima,que o oxignio; uma energia para iniciar a combusto, que pode ser uma fasca eltricaou a chama de um palito de fsforo.

Os combustveis podem ser slidos, como a madeira e o carvo, lquidos,como olcool, gasolina, querosene, leo diesel e gasososcomo o hidrognio, o gs de cozinha

.Alguns combustveis queimam com muita facilidade e so chamados de inflamveis, poresse motivo deve-se tomar muito cuidado para manuse-los.

Na combusto completa da gasolina, lcool, leo diesel so liberados gs carbnico,vapor de gua e energia trmica. A energia trmica utilizada para mover motores decarros, caminhes, tratores.

A energia liberada na combusto do hidrognio com o oxignio, produzindo gua, utilizada para mover os nibus espaciais.

A energia trmica liberada na combusto do gs de cozinha utilizada no cozimento dealimentos, aquecimento da gua nos aquecedores domsticos.

A energia liberada, na combusto em forma de calor pode ser medida em calorias ou emjoule.

Caloria: a quantidade de calor necessria para elevar de 1o C ,a temperatura de 1grama de gua, no intervalo de 14,5 a 15,5o C.

Joule: o trabalho realizado por uma fora de 1N que desloca um corpo de 1 kg,nadistncia de 1m.


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O gs carbnico liberado na combusto destes combustveis um dos responsveis peloefeito estufa.

Efeito estufa

O efeito estufa uma das conseqncias do acmulo, na atmosfera, de alguns gasescomo o gs carbnico, xidos de nitrognio, gs metano e outros. Estes gases sotransparentes para a maior parte da radiao solar que chega Terra, principalmente osraios ultravioletas, permitindo que ela atinja a superfcie terrestre, onde absorvida. Noentanto, so opacos, para a radiao trmica emitida a partir da superfcie da Terra, nopermitindo que ela escape para o espao. Esses gases retm o calor na superfcie daTerra e nas camadas inferiores da atmosfera, contribuindo para um possvelaquecimento global do planeta.

Os combustveis derivados do petrleo, como a gasolina e o leo diesel, contmimpurezas de enxofre. Na queima desses combustveis, alm da liberao do gscarbnico e do vapor de gua, h a liberao de um gs de enxofre, como conseqnciada presena de enxofre nesses combustveis. Esse gs o dixido de enxofre (SO2),que se combina com o oxignio do ar atmosfrico produzindo uma outra substnciachamada trixido de enxofre (SO3). Essa substncia se combina com a gua da chuva eproduz um cido que o cido sulfrico.

Por outro lado, o ar atmosfrico formado de oxignio, nitrognio e outros gases. Nacombusto da gasolina e leo diesel a partir do oxignio do ar, ocorre tambm acombusto do nitrognio, produzindo um gs que o monxido de nitrognio (NO), essecombina-se com o oxignio do ar, formando um outro gs que o dixido de nitrognio(NO2). O dixido de nitognio se combina com a gua da chuva formando dois cidos, ocido ntrico e o cido nitroso. Esses dois cidos e o cido sulfrico so responsveispelo fenmeno conhecido como Chuva cida.

A chuva cida causa grandes problemas, como a corroso do mrmore , ferro e outrosmateriais usados em construes; prejudica a agricultura, pois a terra se torna cida,necessitando que se coloque calcreo para reduzir a acidez; a gua dos rios se tornacida prejudicando a sobrevivncia dos peixes e de toda a vida aqutica.

Para diminuir a poluio da natureza com a liberao de gases txicos como o monxidode carbono e o monxido de nitrognio, esto sendo utilizados em automveis oscatalisadores. Os catalisadores transformam os gases txicos em no txicos, como porexemplo, o monxido de carbono (CO) transformado em gs carbnico (CO2), omonxido de nitrognio (NO) em gs nitrognio (N2).

De onde vem a energia liberada na combusto?


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Em toda combusto h liberao de calor. Calor energia e voc j sabe que a energiano pode ser criada ou destruda. E a energia trmica liberada nas combustes, de ondevem?

As substncias qumicas tm uma energia prpria acumulada nas partculas que asformam, que a energia qumica. Ao sofrer uma transformao qumica, essassubstncias so transformadas em outras substncias que tambm tm uma energia

qumica acumulada. Quando a energia acumulada nos produtos da combusto menorque a energia acumulada nos reagentes, essa diferena de energia ser liberada naforma de energia trmica e, nesse caso, tem-se uma transformao exotrmica.

A energia qumica acumulada nas partculas das substncias qumicas varia de umasubstncia para outra, como por exemplo, se queimarmos 1 g de gasolina e 1 g delcool, apesar da combusto dos dois formar gs carbnico e gua, as quantidades decalor liberadas sero diferentes.

1 g de gasolina libera 11 500 calorias

1 g de lcool libera 6 400 calorias

A gasolina tem maior poder energtico que o lcool, mas tambm provoca um maiorimpacto ambiental, pois mais poluente.

Existem outras transformaes exotrmicas alm da combusto, como a transformaodo hidrognio e cloro, na presena de luz, em gs clordrico.

Transformaes qumicas entre cidos e bases, formando sais e gua, que recebe onome de neutralizao.

Um exemplo do tipo de transformao entre cido e base a que ocorre entre o leite demagnsia (soluo aquosa de hidrxido magnsio (Mg(OH)2) que possui carter bsico,usado como anticido estomacal. O leite de magnsia reage com o cido clordrico (HCl),existente no estmago, formando um sal, que o cloreto de magnsio (MgCl2) e gua,neutralizando o excesso de cido que provoca a acidez (azia) estomacal. Existem outrasformas de combater a azia, dependendo de se determinar a causa do excesso deproduo de cido clordrico pelo organismo.

Produo de soda custica e hidrognio a partir de sdio metlico e gua: esta reaolibera uma grande quantidade de calor, o hidrognio formado (combustvel) na presenado oxignio (comburente) do ar, pega fogo, isto , sofre combusto.

Combusto no organismo humano

As clulas do nosso corpo colaboram para mant-lo com vida, cuidando do seu prpriometabolismo e formando novas clulas para substituir as desgastadas.

As fibras musculares devem contrair-se e descontrair-se para que os msculostrabalhem.


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As clulas precisam de combustvel para a produo de energia. O combustvel dasclulas so os nutrientes, obtidos atravs dos alimentos no aparelho digestivo. Atravsdo sangue os nutrientes chegam at as clulas, juntamente com o oxignio. Nas clulasocorrem combustes lentas com produo de energia.

Para a combusto so necessrios, o combustvel, que nesse caso so os alimentos eo comburente que sempreoxignio.

A glicose o alimento em condies de ser oxidado, combinando-se com o oxigniodentro das clulas, com liberao de energia.

O oxignio necessrio combusto em nvel celular coletado do ar atmosfrico atravsda respirao, o ar atmosfrico entra pelas vias respiratrias e chega aos alvolospulmonares. Os alvolos pulmonares so percorridos por uma rede de vasos

sangneos, atravs das paredes desses alvolos, o sangue recebe o oxignionecessrio combusto da glicose e elimina o gs carbnico produzido na combusto.

Os glbulos vermelhos so formados, principalmente, de gua e hemoglobina, que umpigmento vermelho, rico em ferro. A hemoglobina liga-se, ora ao oxignio, ora ao gscarbnico transportando-os atravs da corrente sangnea.

A energia fornecida pelos alimentos medida pela quantidade de calor liberada nascombustes que ocorrem nas clulas e expressa em calorias.

A quantidade de energia em quilocalorias (kcal) por dia, necessria para os sereshumanos , depende da idade , do peso, da altura e do trabalho fsico que realizam.

Uma criana em fase de crescimento precisa de mais energia do que uma pessoa idosa.O homem precisa de mais calorias que a mulher, porque possui uma porcentagem maiorde tecido muscular, uma pessoa de estatura elevada precisa de mais calorias que umade estatura menor .

Monxido de carbono, gs letal, por qu?

Na combusto incompleta dos combustveis nos motores de carros, caminhes, nibus,alm da gua e gs carbnico liberado, em pequenas quantidades, um gsextremamente txico, o monxido de carbono (CO ). Uma quantidade equivalente a 0,4%no ar em volume letal para o ser humano, em um tempo relativamente curto. Esse gsse combina com a hemoglobina do sangue e esta combinao extremamente estvel.Devido a esta combinao, os glbulos vermelhos no podem transportar o oxignio e ogs carbnico, e os tecidos deixam de receber o oxignio. A morte ocorre por asfixia.Se um carro ficar ligado em uma garagem fechada de 4 m de comprimento, 4 m delargura e 2,5 m de altura, tendo, portanto, um volume de 40 000 litros, temperaturaambiente e a presso ao nvel do mar, durante aproximadamente 10 minutos, aquantidade de monxido de carbono produzido j atingir a quantidade letal.

Alimentos sem produtos qumicos: verdade ou mentira?


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Toda matria um produto qumico, resultante da combinao de minsculas partculasdenominadas tomos, portanto, produtos qumicos constituem tudo o que existe, desdeas pessoas, animais plantas, roupas, alimentos etc.

O desenvolvimento da qumica coincide com o aumento da populao mundial, porquepropiciou ao homem produo de remdios, antibiticos, como forma de combater asinfeces, descoberta de vacinas para a preveno de doenas consideradas fatais ou

causadoras de seqelas irreversveis como: a poliomielite, o sarampo, a meningite;tratamentos de gua; saneamento bsico; melhoria na produo e conservao dosalimentos.

Com a descoberta dos aditivos qumicos houve a perspectiva de conservao dealimentos por mais tempo. A conservao tambm pode ser feita atravs dapasteurizao, desidratao e congelamento.

A produo agropecuria aumentou com o uso de fertilizantes e pesticidas. Tanto oadubo natural, conhecido como esterco, como os adubos qumicos, contm os mesmosnutrientes necessrios s plantas. O melhor desenvolvimento das plantas estrelacionado com a dosagem correta e no com o tipo de adubo utilizado, as plantassofrem tanto pela falta como pelo excesso de adubos. Quanto aos pesticidas, no hdvida de que o uso indiscriminado causa grandes problemas. O que necessrio umaconscientizao quanto ao uso dos pesticidas. Alguns pesticidas no so biodegradveise acumulam-se nos seres vivos e no ambiente. Uma possvel soluo a substituiodesses pesticidas por outros biodegradveis.

Transformao fsica e qumica com utilizao de energia trmica

Muitas transformaes fsicas e qumicas ocorrem com absoro de calor. Isto acontece

porque as espcies qumicas que sofrero a transformao tm uma energia qumicaacumulada menor que a dos produtos da transformao. necessrio fornecer calor aosreagentes para que seja atingida a energia qumica acumulada nos produtos.

Estas transformaes so chamadas de endotrmicas.

Se voc fornecer calor ao gelo, esse se transforma em gua lquida e gua lquidapassar para o estado de vapor, portanto, a gua sofreu transformaes fsicas, comabsoro de calor e este fica acumulado no vapor de gua. Isso est de acordo com obalano energtico previsto pelo Princpio da Conservao da Energia: "A variao daenergia do Universo nula".

Conclui-se que toda passagem do estado slido para o lquido e deste para o de vaporso processos endotrmicos.

Se uma pessoa sofre uma contuso e precisa rapidamente esfriar o local, basta colocarter, porque para passar para o estado de vapor o ter retira o calor necessrio da peleesfriando o local da leso.

A fotossntese realizada pelos vegetais um processo endotrmico. Os vegetais retiramcalor do ambiente para realizar a fotossntese, por isso a temperatura sob uma rvore mais amena.

A reao da fotossntese realizada pelas algas e por outros vegetais a reaoresponsvel pela vida no planeta Terra. Alm das plantas produzirem seu prprio


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alimento, elas produzem tambm os alimentos necessrios aos outros seres vivos. Todacadeia alimentar se inicia nas plantas, que so produtores primrios. Na fotossntese, ogs carbnico e a gua com absoro da energia solar so transformados emcarboidratos e oxignio. A energia solar transformada em energia qumica no processoda fotossntese. Parte desta energia os vegetais utilizam para realizar as suas funesvitais e parte da energia utilizada pelos outros seres vivos nas vrias cadeiasalimentares.

Atravs de reaes qumicas mais complexas o aldeido frmico (H2CO) transformadoem protenas e carboidratos. O oxignio utilizado na respirao das plantas e dos seresvivos, nas combustes, na produo de xidos etc.

Uma outra reao endotrmica a decomposio da gua em hidrognio e oxignio.

Para que isso ocorra necessrio fornecer calor, porque a energia acumulada naespcie qumica gua menor que a acumulada nas espcies qumicas hidrognio eoxignio.

A gua pode ser utilizada para apagar incndios, porque alm dela provocar umresfriamento, se interpe entre o combustvel e o oxignio do ar.

Para se controlar incndios de grandes propores, isto , que liberam altas quantidadesde energia trmica, preferencialmente usa-se produtos qumicos que se interponhamentre o combustvel e o oxignio. Outra maneira de controle de incndios com o uso desubstncias que se combinam com o oxignio consumindo-o, como por exemplo os

incndios em poos de petrleo so controlado com nitroglicerina que um explosivo,pois alm de consumir oxignio, causa uma exploso que expulsa o oxignio dasproximidades do material combustvel. A nitroglicerina consome o oxignio e sem esteno h combusto.

Outras transformaes qumicas endotrmicas de aplicao prtica so: obteno deoxignio partir da decomposio trmica do clorato de potssio, resultando cloreto depotssio e oxignio.

obteno da cal virgem, usada em construes, atravs da decomposio trmica deuma substncia qumica chamada carbonato de clcio, que por aquecimento se

decompe em cal virgem (CaO) e gs carbnico (CO2).

Transformao qumica com utilizao de energia eltrica

A energia eltrica pode ser utilizada para decomposio das substncias qumicas,dando origem novas substncias. A esse processo damos o nome de eletrlise.

A eletrlise pode ser realizada a partir de substncias fundidas, teramos uma eletrlisegnea ou a partir de substncias dissolvidas em gua, teramos uma eletrlise aquosa.


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Para ocorrer a eletrlise de uma substncia necessrio que essa esteja ionizada, isto, que haja partculas carregadas positivamente e negativamente livres. Essas partculascarregadas tm movimento e podem se deslocar para os polos negativo e positivo.

As partculas positivas so denominadas ctions e as negativas so denominadas nions

A ionizao pode acontecer, em alguns casos quando a substncia fundida e em

outros, quando dissolvida em gua. -.

O sal de cozinha sofre decomposio por eletrlise, quando fundido e em soluoaquosa. Mas no sofre decomposio por eletrlise no estado slido, porque aspartculas positivas denominadas ctions e negativas denominadas nions que o formamesto presas em arranjos bem definidos, por foras de ligaes muito intensas, queimpedem o movimento dessas partculas para os plos negativo e positivo, chamadoseletrodos.

Eletrlise da gua

Para realizao da eletrlise necessrio um recipiente para colocao da substncia aser eletrolisada, um gerador de corrente contnua (pode-se usar pilhas), fios condutoresde corrente eltrica ligados a placas metlicas ou grafite, que funcionaro comoeletrodos, positivo, denominado nodo e negativo denominado ctodo. Os eletrodosdevem ser inertes, isto , no podem reagir com a substncia que ser eletrolisada.

A gua formada pela combinao do hidrognio com o oxignio. Pela ao da correnteeltrica podemos romper esta combinao e formar novamente hidrognio e oxignio.

Na eletrlise da gua, o hidrognio liberado no polo negativo, chamado de ctodo e ooxignio no polo positivo, chamado nodo. Para realizao da eletrlise da gua necessrio dissolver-se nela uma substncia bsica, por exemplo, soda custica, ou umacida, por exemplo, cido sulfrico.

A eletrlise muito utilizada industrialmente para obteno e purificao de metais .

O alumnio que utilizado na construo de antenas para televiso, fabricao de

utenslios domsticos, obtido por eletrlise gnea de um minrio chamado bauxita.


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O cobre, utilizado em fios e cabos eltricos, deve ter uma pureza prxima de 100% e,para que esta pureza seja atingida, recorre-se purificao por meio da eletrlise. Esseprocesso de purificao denomina-se refino eletroltico,

A eletrlise do sal de cozinha em soluo aquosa um processo industrial muitoimportante, pois atravs dessa eletrlise obtm-se: a soda custica que um produtocom importantes aplicaes na indstria petroqumica, txtil, plstica, dos sabes e

detergentes; o cloro que usado no tratamento de guas, no branqueamento deprodutos, na fabricao de plsticos (PVC), solventes, inseticidas e bactericidas; ohidrognio que usado como combustvel dos nibus espaciais, na sntese da amnia,do metanol e na produo de margarinas atravs da hidrogenao dos leosinsaturados.

Os "banhos" de ouro, prata em brincos, pulseiras, anis, consistem no depsito de umapelcula bem fina de ouro ou prata na superfcie do metal que constitui os brincos,pulseiras. Essa deposio feita por eletrlise e esse processo denominadogalvanoplastia. ou galvanizao. Quando o "banho" de cromo, como no caso daspelculas depositadas em para-choques de carros, torneiras, fechaduras, o processo

recebe o nome de cromao; se o "banho"for de nquel, niquelao.

Para o depsito de pelculas de metais sobre superfcies necessrio uma soluoaquosa do sal do metal cujo "banho" ser dado, uma lmina do metal que dever sercolocada como anodo (eletrodo positivo) e o material a ser banhado deve ser colocadocomo catodo (eletrodo negativo)

A eletrlise tambm usada para depsito de uma pelcula de estanho sobre lminasfinas de ao, na produo das "folhas de flandres", utilizada para obteno de latas paraarmazenagem de conservas, carnes enlatadas, leos comestveis, leos lubrificantes...

Esse depsito tambm pode ser feito, mergulhando-se a lmina de ao em recipientescontendo estanho fundido, mas o processo eletroltico melhor, porque ocorre umadeposio mais homognea e perfeita produzindo uma folha de flandres mais resistentee duradoura.

O ferro e o ao so utilizados para construo de cascos de navios, mas essassubstncias na presena de gua e oxignio, sofrem enferrujamento.

A galvanizao usada na proteo de cascos de navios contra a corroso. Sobre oferro ou ao faz-se a deposio de uma camada de zinco ou coloca-se uma lmina de

zinco sobre o ferro ou ao. O zinco impede o contato entre o ferro ou o ao com a gua eo oxignio ou com o ar mido, protegendo-os contra o enferrujamento, por esse motivo ozinco chamado de "metal suicida" ou "metal de sacrifcio".

Voc pode dar um "banho" de nquel em prego ou um brinquedo de ferro, para isso necessrio montar uma aparelhagem como a esquematizada abaixo:


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Para mostrar a produo de corrente eltrica a partir de uma transformao qumica, necessrio o seguinte material: dois pedaos de um fio condutor de corrente eltrica (fiode cobre), uma lmpada de non, papel de filtro (coador de caf de papel), uma lminade zinco e outra de cobre, soluo aquosa de sulfato de zinco e sulfato cprico. Comesse material monta-se uma aparelhagem como a esquematizada abaixo:

Sobre a lmina de cobre coloca-se o papel de filtro embebido em sulfato de cprico esobre a lmina de zinco um papel de filtro embebido em sulfato de zinco. A seguir,coloca-se uma lmina sobre a outra, separadas pelos papis de filtro, e aperta-se oconjunto, a lmpada acender. Ocorreu uma transformao qumica com produo deenergia eltrica, o conjunto montado uma pilha, isto , um gerador de corrente eltrica.Para realizar novamente a experincia necessrio limpar a lmina de zinco que estarrecoberta por uma pelcula de cobre. A limpeza da lmina de zinco feita passando-seum palhinha de ao para retirar o cobre depositado.

Pode-se tambm mostrar a produo de corrente eltrica a partir de uma transformaoqumica, montando-se um experimento como o esquematizado abaixo:


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6- O bicarbonato de sdio um sal usado como anticido estomacal. No estmago obicarbonato encontra o cido clordrico e acontece uma transformao qumica comformao de cloreto de sdio (sal de cozinha), gua e gs carbnico. Pode-se mostraruma transformao qumica semelhante a que ocorre no estmago, realizando-se aexperincia: coloca-se vinagre (o vinagre uma soluo diluda da cido actico) em umcopo, at a metade, em seguida dissolve-se no vinagre meia colher de sobremesa de

bicarbonato de sdio, imediatamente nota-se uma efervescncia, que conseqncia daformao do gs carbnico. Nessa transformao, bem como na que ocorre noestmago, alm do gs carbnico, formam-se um sal e gua.

Equilbrio qumico

Conceito

Equilbrio qumico uma reao reversvel na qual a velocidade da reao direta igual da reao inversa e, conseqentemente, as concentraes de todas assubstncias participantes permanecem constantes.

Constante de equilbrio

aA+ bB cC + dD Kc=[C]c[D]d

[A]a[B]b

Kc no varia com a concentrao nem com a presso, mas varia com a temperatura.

Quanto maior o Kc, maiores so as concentraes dos produtos em relao s dosreagentes, no equilbrio.

Quanto menor o Kc, menores so as concentraes dos produtos em relao s dosreagentes, no equilbrio.

Grau de equilbrio

Grau de equilbrio = __quantidade consumida do reagente__quantidade inicial do mesmo reagente

O grau de equilbrio varia com a temperatura e com a concentrao e, se o equilbriotiver participante gasoso, varia tambm com a presso.

Equilbrios gasosos homogneos

aA(g)+ bB(g)

cC(g)+ dD(g) Kp=(pC)

c(pD)d

(pA)

a(pB)b

Kp= Kc(RT)Dn


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Dn = (c + d) - (a + b)

Equilbrios heterogneos - Os participantes slidos no entram na expresso do Kc nemdo Kp (se houver).

Princpio de Le Chatelier

(fuga ante a fora)

Quando se exerce uma ao sobre um sistema em equilbrio, ele desloca-se nosentido que produz uma minimizao da ao exercida.

Equilbrio e temperatura

Um aumento da temperatura desloca o equilbrio para a reao endotrmica.Uma diminuio da temperatura desloca o equilbrio para a reao exotrmica (leide van't Hoff).

Equilbrio e pressoUm aumento da presso desloca o equilbrio para a reao que ocorre comcontrao de volume.Uma diminuio da presso desloca o equilbrio para a reao que ocorre comexpanso de volume.

Equilbrio e concentrao

Um aumento da concentrao de um participante desloca o equilbrio no sentidoda reao em que este participante consumido.Uma diminuio da concentrao de um participante desloca o equilbrio nosentido da reao em que este participante formado .

Equilbrio e catalisadorO catalisador no desloca equilbrio, apenas diminui o tempo necessrio paraatingi-lo.

Constante de ionizao de cidos e bases

CH3-COOH CH3-COO-+ H+

Ka=[CH3-COO

-] [H+][CH3-COOH]

NH3+ H2O

NH4++ OH-

Kb=

[NH4+] [OH-]

[NH3]


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|H2O| no entra na expresso de constantes de equilbrio em soluo aquosa.

Cada etapa da ionizao tem sua constante, representada por K1, K2, K3, ..., sendo K1> > K2 > > K3 > > ...

No caso dos policidos, a [H+] pode ser considerada como proveniente s da primeiraetapa da ionizao (K1).

Quanto maior for a constante Ka ou Kb, maior ser a fora do cido ou base.

Lei da diluio de Ostwald

K=

a21 - a

|eletrlito|inicial

Para eletrlito fraco (1 - a ) = 1. Portanto: K = a 2|eletrlito|inicial.

O grau de ionizao de um eletrlito aumenta com a diluio ou com a diminuio daconcentrao em mol/L de eletrlito.

Diluindo um cido fraco, aumenta o a mas diminui a [H+].

Diluindo uma base fraca, aumenta o a mas diminui a [OH-].

Produto inico da guaKw= [H+] [OH-] = 10-14(25C)

pH= -log [H+] \ pH= n [H+] = 10-nmol/LpOH= -log [OH-] \ pOH= n [OH-] = 10-nmol/L

gua pura a 25C:

[H+] = [OH-] = 10-7mol/L \ pH = 7e pOH = 7

Soluo cida:[H+] > 10-7e [OH-] < 10-7\ pH < 7e pOH > 7(25C)

Soluo bsica:[OH-] > 10-7e [H+] < 10-7\ pOH < 7e pH > 7(25C)

Quanto menor o pH, mais cida e menos bsica a soluo.

Quanto maior o pH, menos cida e mais bsica a soluo.


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Efeito do on comum

Quando adicionado a um cido (HA), um sal com o mesmo nion (A-)produz:

diminuio do grau de ionizao de HA ou enfraquecimento de HA;

diminuio da [H+], portanto aumento do pH da soluo. O on comum noaltera a constante de ionizao do cido.

Quando adicionado a uma base (BOH), um sal com o mesmo ction (B+)produz:

diminuio do grau de ionizao de BOH ou enfraquecimento de BOH;

diminuio da [OH-], portanto diminuio do pH da soluo. O on comum noaltera a constante de ionizao da base.

Soluo tampo

Uma soluo tampo mantm o pHaproximadamente constante quando a ela soadicionados ons H+ou ons OH-.

As solues tampo tm grande importncia biolgica.Exemplos: HCO3

-/H2CO3e HPO42-/H2PO4

-, responsveis pela manuteno do pH dosangue.

Sais de cidos fracos e bases fortes (como o NaCN) em soluo aquosa do

hidrlise do nion.A soluo aquosa bsica:

A-+ H2O

HA + OH-

Sais de cidos fortes e bases fracas (como o NH4Cl) em soluo aquosa dohidrlise do ction.A soluo aquosa cida:

B++ H2O

BOH + H+

Sais de cidos fracos e bases fracas (como o CH3-COONH4) em soluoaquosa do hidrlise do nione do ction.A soluo aquosa ser cida se o Kafor maior que o Kb; caso contrrio, serbsica.

nions de cidos fortes e ctions de bases fortes no do hidrlise. Portanto ossais de cidos fortes e bases fortes (como o NaCl) no do hidrlise e a soluoaquosa neutra.

Equilbrio da dissoluo

Kpsde (An+)x(B

m-)y= [An+]x [Bm-]yna soluo saturada.


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A solubilidade de um composto inico em gua pode ser diminuda pelo efeito do oncomum. Assim, o AgCl menos solvel numa soluo que j contm ons Cl-do que emgua pura. Quanto maior for a concentrao do on comum, maior ser a diminuio dasolubilidade.

Para que um composto inico precipite de sua soluo, preciso que seja ultrapassadoo valor do seu Kps. Quando esse valor for atingido, a soluo estar saturada.

Sendo M (mol/L) a solubilidade de um composto inico:

Kps= M2para compostos do tipo (An+)1(Bn-)1.Exemplos: AgCl, BaSO4

Kps= 4M3para compostos do tipo (A2+)1(B

-)2ou (A+)2(B

2-)1.Exemplos: Mg(OH)2, Ag2S

Kps= 27M4para compostos do tipo (A+)3(B

3-) ou (A3+)(B-)3.Exemplos: Ag3PO4, Al(OH)3

Kps= 108M5para compostos do tipo (A2+)3(B3-)2ou (A3+)2(B2-)3.Exemplos: (Ca2+)3(PO4

3-)2, (Fe3+)2(S

2-)3

A solubilidade de um slido em um lquido:

aumenta quando DHsol> 0

diminui quando DHsol< 0A solubilidade aumenta com a temperatura, e DHsol> 0, quando o corpo de cho no do soluto anidro, mas de um de seus hidratos, formados quando ele dissolvido nagua.

Pontos de inflexo nas curvas de solubilidade indicam a formao de sais hidratados.

A presso no influi na solubilidade de slidos em lquidos.

A solubilidade de um gs em um lquido:

diminui com o aumento da temperatura.

diretamente proporcional presso (lei de Henry).


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QUMICA ORGNICAHIDROCARBONETOS E POLMEROS

HIDROCARBONETOS

Em qumica, um hidrocarboneto um composto qumico constitudo apenas por tomosde carbono e de hidrognio.

Os hidrocarbonetos naturais so compostos qumicos constitudos por tomos decarbono (C) e de hidrognio (H), aos quais se podem juntar tomos de oxignio (O),azoto ou nitrognio (N) e enxofre (S) dando origem a diferentes compostos de outros

grupos funcionais. So conhecidos alguns milhares de hidrocarbonetos. As diferentescaractersticas fsicas so uma conseqncia das diferentes composies moleculares.Contudo, todos os hidrocarbonetos apresentam uma propriedade comum: oxidam-sefacilmente libertando calor. Os hidrocarbonetos naturais formam-se a grandes pressesno interior da terra (abaixo de 150 km de profundidade) e so trazidos para zonas demenor presso atravs de processos geolgicos, onde podem formar acumulaescomerciais (petrleo, gs natural, etc). As molculas de hidrocarbonetos, sobretudo asmais complexas, possuem alta estabilidade termodinmica. Apenas o metano, que amolcula mais simples (CH4), pode se formar em condies de presso e temperaturamais baixas. Os demais hidrocarbonetos no so formados espontaneamente nascamadas superficiais da terra.

Quanto forma das cadeias carbnicas, os hidrocarbonetos podem ser divididos, em:

1. hidrocarbonetos alifticos:neles, a cadeia carbnica acclica (ou seja, aberta),sendo subdivido em:

o alcanoso alcenos

o alcinoso alcadienos

2. hidrocarbonetos cclicos: possuem pelo menos uma cadeia carbnica fechada,subdivididos em:

o cicloalcanosou ciclanoso cicloalcenosou ciclenoso aromticos, que possuem pelo menos um anel aromtico(anel

benznico) alm de suas outras ligaes.


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Quanto ao tipo de ligao entre os carbonos, os hidrocarbonetos podem ainda serdivididos, didaticamente, em:

1. hidrocarbonetos saturados, englobando alcanose cicloalcanos, que nopossuem ligaes dupla, tripla ou aromtica;

2. hidrocarbonetos insaturados, que possuem uma ou mais ligaes dupla outripla entre tomos de carbono (entre eles os alcenos, alcadienose cicloalcenos- com ligao dupla; alcinos- com ligaes tripla -; e aromticos)

O nmero de tomos de hidrognio em hidrocarbonetos pode ser determinado, se onmero de tomos de carbono for conhecido, utilizando as seguintes equaes:

Alcanos: CnH2n+2 Alcenos: CnH2n Alcinos: CnH2n-2 Ciclanos: CnH2n Ciclenos: CnH2n-2

Hidrocarbonetos lquidos geologicamente extrados so chamados de petrleo(literalmente "leo de pedra") ou leo mineral, enquanto hidrocarbonetos geolgicosgasosos so chamados de gs natural. Todos so importantes fontes de combustvel.Hidrocarbonetos so de grande importncia econmica porque constituem a maioria doscombustveis minerais (carvo, petrleo,gs natural, etc.) e biocombustveiscomo oplsticos, ceras, solventese leos. Na poluiourbana, esses compostos -juntamente com NOx e a luz solar - contribuem para a formao do oznio troposfrico.

POLMEROS

Os polmeros so compostos qumicos de elevada massa molecular relativa, resultantesde reaes qumicas de polimerizao. Estes contm os mesmos elementos nasmesmas propores relativas, mas em maior quantidade absoluta. Os polmeros somacromolculas formadas a partir de unidades estruturais menores (os monmeros). Onmero de unidades estruturais repetidas numa macromolcula chamado grau depolimerizao.

A polimerizao uma reao em que as molculas menores (monmeros) secombinam quimicamente (por valncias principais) para formar molculas longas, maisou menos ramificadas com a mesma composio centesimal. Estes podem formar-se porreao em cadeia ou por meio de reaes de poliadio ou policondensao. Apolimerizao pode ser reversvel ou no e pode ser espontnea ou provocada (por calorou reagentes).

Exemplo: O etileno um gs que pode polimerizar-se por reao em cadeia, atemperatura e presso elevadas e em presena de pequenas quantidades de oxigniogasoso resultando uma substncia slida, o polietileno. A polimerizao do etileno e

outros monmeros pode efetuar-se presso normal e baixa temperatura mediantecatalisadores. Assim, possvel obter polmeros com cadeias moleculares de estruturamuito uniforme.


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Na indstria qumica, muitos polmeros so produzidos atravs de reaes em cadeia.Nestas reaes de polimerizao, os radicais livres necessrios para iniciar a reao soproduzidos por um iniciador que uma molcula capaz de formar radicais livres atemperaturas relativamente baixas. Um exemplo de um iniciador o perxido debenzola que se decompe com facilidade em radicais fenilo. Os radicais assim formadosvo atacar as molculas do monmero dando origem reao de polimerizao.

Caractersticas

Uma das principais e mais importantes caractersticas dos polmeros so as mecnicas.Segundo ela os polmeros podem ser divididos em termoplsticos, termoendurecveis(termofixos) e elastmeros (borrachas).

Termoplsticos: So tambm chamados plsticos, e so os mais encontrados nomercado. Pode ser fundido diversas vezes, alguns podem at dissolver-se em vriossolventes. Logo, sua reciclagem possvel, caracterstica bastante desejvel atualmente.

Termoendurecveis (Termofixos): So rgidos e frgeis, sendo muito estveis a variaesde temperatura. Uma vez prontos, no mais se fundem. O aquecimento do polmeroacabado promove decomposio do material antes de sua fuso, tornando suareciclagem complicada.

Elastmeros (Borrachas): Classe intermediria entre os termoplsticos e ostermorrgidos: no so fusveis, mas apresentam alta elasticidade, no sendo rgidoscomo os termofixos. Reciclagem complicada pela incapacidade de fuso.

Obs: A polimerizao um tipo particular de reao qumica. Quando so utilizadosmonmeros difuncionais obtm-se uma estrutura linear. No caso de pelo menos ummonmero ter mais de dois grupos funcionais obtido um polmero contendo ligaescruzadas e uma estrutura ramificada.

Aplicaes

O plstico um dos materiais que pertence famlia dos polmeros, e provavelmente omais popular. um material cada vez mais dominante em nossa era e o encontramosfrequentemente em nosso dia a dia.

Por exemplo: Na maioria das vezes no se faz uma polimerizao direta, mas comterminais de extremidades para a descaregao de energia total. Mesmo que o polmerono se decomponha facilmente ( geralmente levam dcadas para isso), os polmeros sobastante usados nos afazeres de casa, nas construes, nas indstrias e etc.

Por que h baldes em plstico e no de chapa metlica ou madeira, como antigamente?Resposta: O plstico mais leve que os outros materiais. Os compsitos polimricos sousados em aplicaes estruturais devido uma combinao favorvel de baixa massaespecfica e desempenho mecnico elevado. Para que carregar um pesado baldemetlico se o plstico torna o balde leve e estvel o suficiente para transportar gua?

Por que os fios eltricos so revestidos de plstico e no mais de porcelana ou tecidoisolante, como antigamente? Resposta: O revestimento plstico mais flexvel que a


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porcelana. Tambm bem mais robusto e resistente s intempries do que os tecidos. Etudo isso sem prejudicar o isolamento eltrico que absolutamente vital neste caso.

Por que as geladeiras so revestidas internamente com plstico? Resposta: O plstico robusto o suficiente e um timo isolante trmico, exigindo menor esforo docompressor para manter os alimentos congelados.

Por que o CD feito de plstico? Resposta: O plstico utilizado neste caso policarbonato (ou, abreviadamente, PC) - to transparente quanto o vidro, ao mesmotempo que mais leve e bem menos frgil.

Exemplos

Polmeros termoplsticos (Polmeros de adiao)

PC - Policarbonato

Aplicaes: Cds, garrafas, recipientes para filtros, componentes de interiores de avies,coberturas translcidas, divisrias, vitrines, etc.

PU Poliuretano

Aplicaes: Esquadrias, chapas, revestimentos, molduras, filmes, estofamento deautomveis, em mveis, isolamento trmico em roupas impermeveis, isolamento emrefrigeradores industriais e domsticos, polias e correias.

PVC - Poli Cloreto de Vinila

Aplicaes: Telhas translcidas, portas sanfonadas, divisrias, persianas, perfis, tubos econexes para esgoto e ventilao, esquadrias, molduras para teto e parede.

PS - Poliestireno

Aplicaes: Grades de ar condicionado, gaitas de barcos (imitao de vidro), peas demquinas e de automveis, fabricao de gavetas de geladeira, brinquedos, isolantetrmico, matria prima do isopor.

PP - Polipropileno

Aplicaes: Brinquedos;Recipientes para alimentos, remdios, produtos qumicos;Carcaas para eletrodomsticos; Fibras; Sacarias (rfia); Filmes orientados; Tubos paracargas de canetas esferogrficas; Carpetes; Seringas de injeo; Material hospitalaresterilizvel; Autopeas (pra-choques, pedais, carcaas de baterias, lanternas,ventoinhas, ventiladores, peas diversas no habitculo); Peas para mquinas de lavar.

Polmeros termoendureciveis (termofixos) (polimeros de condensaao)

Baquelite: usada em tomadas, telefones antigos e no embutimento de amostrasmetalogrficas.

Polister: usado em carrocerias, caixas d'gua, piscinas, etc., na forma de plsticoreforado (fiberglass).


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Elastmeros (borrachas)(Copolmeros)

Aplicaes: pneus, vedaes, mangueiras de borracha.

Reciclagem

Alguns polmeros, como termofixos e borrachas, no podem ser reciclados de forma

direta, pois no existe uma forma de refund-los ou depolimeriz-los.

Na maioria das vezes a reciclagem de termoplsticos no economicamente viveldevido ao seu baixo preo e baixa densidade. Somente plsticos consumidos em massa,como o PE e PET, apresentam bom potencial econmico. Outro problema o fato dosplsticos reciclados serem encarados como material de segunda classe.

Quando a reciclagem no possvel a alternativa queimar os plsticos, transformando-os em energia. Porm os que apresentam halognio, como o PVC e o PTFE, geramgases txicos na queima. Para que isso no ocorra esse material deve ser encaminhadopara dehalogenao antes da queima.

SOLUES AQUOSAS

Dissociao inica

Dissociao(somente dissociao, sem qualific-la de inica etc.)

conceito mais amplo: a ao, efeito, ou resultado de dissociar =desagregar = separar o que est unido; Dissociao inica nesse raciocnio, correto a modalidade de

dissociao [uma espcie qumica], cujo resultado sejam ons, qualquerque seja o meio, ou veculo.

Dissociao inica a separao dos ons de uma substncia inica, quando ela sedissolve na gua.

Por exemplo o que acontece com o NaCl:NaCl + H2O = Na+ + Cl-

A dissociao inica ocorre quando substncias inicas, quando as bases (hidrxidos)ou sais so dissolvidos em gua. A gua separa os nions e ctions da substncia eforma solues que conduzem corrente eltrica (solues eletrolticas).

NaOH + H2O -> Na+ + OH-

No hidrxido de sdio, o Ction o Na e o nion o OH.


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HIDRLISE

Hidrlise uma reao qumica de quebra de uma molcula por gua.

Reao de alterao envolvendo fluido aquoso com ons de hidrognio (H+) ou de

hidroxila (OH) substituindo ons que so liberados para a soluo.

Determinada substncia quebra-se em dois ou mais pedaos e essas molculas novascomplementam suas ligaes qumicas com os grupamentos H+e OH, resultantes daquebra da ligao qumica que ocorre em vrias molculas de gua.

So raros os casos em que a gua, por si mesmo, sem outra ajuda, pode realizar umahidrlise completa. Neste caso necessrio operar a temperaturas e presses elevadas.Para que a reao seja rpida e completa sempre indispensvel um agente acelerador.Os mais importantes so os lcalis, cidos e enzimas hidrolizantes.

A caolinizao de K feldspato liberando K+e SiO2em soluo um exemplo de hidrlise.

Atravs de reaes de hidrlise, os monmeros que constituem um polmero podemseparar-se uns dos outros. A hidrlise pode ser dividida em: hidrlise cida, hidrlisebsica e hidrlise neutra.

Outro exemplo de hidrlise na preparao de p-nitroanilinaa partir da p-nitroacetanilina (pode ser preparada atravs de Nitrao da acetanilina).

PH

Em qumica, o pH um nmero que indica se uma soluo cida (pH7). Uma soluo neutra s tem o valor de pH = 7 a 25 C,o que implica variaes do valor medido conforme a temperatura.

pH o smbolo para a grandeza fsico-qumica 'potencial hidrogeninico'.

Essa grandeza (potencial hidrogeninico) um ndice que indica o grau de acidez,neutralidade ou alcalinidade de uma substncia lquida.

O conceito foi introduzido por S. P. L. Srensen em

petrobras apostila tecnico operação jr

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