SÓLIDO LÍQUIDO GASOSO PF PE MUDANÇAS DE ESTADO

A vaporização se divide em Evaporação, Ebulição e Calefação.

No estado sólido, as moléculas estão harmoniosamente compactadas, e a atração existente entre elas é forte. Isso faz com que as partículas não se movimentem apenas vibrem. No estado sólido, a forma e o volume são constantes em razão da organização das moléculas. No estado líquido as moléculas não estão totalmente compactadas, elas têm algum grau de movimento e apresentam vibração. Possui formas variáveis, mas mantendo um volume constante. O estado gasoso se caracteriza pela atração muito fraca entre as moléculas, que ficam em liberdade quase que total. Dessa forma, as partículas movimentam-se e vibram de forma intensa. Por estarem desorganizadas, as partículas têm volume e forma variáveis.

SUBSTÂNCIA SIMPLES

Formada por um único elemento químico. Ex : H2 , Cl2 , O2 , O3 , etc.

SUBSTÂNCIA COMPOSTA Formada por dois, ou mais elementos químico. Ex: NaCl , H2O , H2SO4 , etc.

1

SUBSTÂNCIA PURA

Temperatura Pe Pf Tempo MISTURA COMUM Ponto de fusão (PF) varia. Ponto de ebulição (PE) varia. Temperatura Tempo

MISTURA EUTÉTICA Ponto de fusão constante (PF); (PF) Ponto de ebulição varia Ex: Solda. (37%Pb e Sn 63%). Temperatura Pf fusão Tempo

MISTURA AZEOTRÓPICA

Ponto de fusão varia (PF); Ponto de ebulição constante (PE) Ex: Álcool 96° GL ( 96% água mais 4% H20 ). Temperatura Ebulição Pe

Tempo

MISTURA HETEROGÊNEA

Apresenta duas ou mais fases, não tendo, portanto, as mesmas propriedades em toda a sua extensão. Exemplo: o granito.

MISTURA HOMOGÊNEA

Apresenta as mesmas propriedades em toda a sua extensão, (é monofásica, ou seja, uma fase). Ex: ar atmosférico, ouro 18 quilates etc.

ATOMICIDADE

Número de átomos na molécula. Exemplo: (H2O2) Atomicidade = 4

ALOTROPIA

Alotropia é o fenômeno em que um mesmo elemento químico forma substâncias simples diferentes. Estes elementos podem ser Oxigênio (O), Enxofre (S), Carbono (C) ou Fósforo (P). As formas alotrópicas de um elemento químico podem se diferir uma da outra pela atomicidade ou então pela estrutura cristalina.

CARBONO Diamante, grafite (mais estável) e o fulereno, são as formas alotrópicas do elemento químico carbono. Estas substâncias diferem entre si pela estrutura cristalina.

OXIGÊNIO

O gás oxigênio (mais estável) e ozônio dife-rem um do outro na atomicidade, O oxigênio existe no ar atmosférico, sendo um gás indispensável à nossa respiração. O ozônio é um gás que envolve a atmosfera terrestre, protegendo-nos dos raios ultravioleta do sol. Devido às suas propriedades germicidas, o ozônio é utilizado como purificador da água potável.

FÓSFORO

Pode apresentar-se como Fósforo branco (mais instável), fósforo preto e fósforo vermelho (este é o mais estável e o de mais comum utilização em caixas de fósforo).

ENXOFRE

O enxofre pode formar o S8 enxofre rômbico (mais estável) e o enxofre monoclínico (mais instável).

MISTURA HETEROGÊNEA

SÓLÍDO-SÓLIDO

1) Catação: Dona de casa colhendo feijão. 2) Peneiração ou Tamisação: Separar areia fina da grossa.

3) Separação magnética ou Imantação: Separação de metais que podem ser separados por imã. 4) Ventilação: É a Separação por corrente de ar, (separação da palha ou cascas dos grãos). 5) Levigação: Consiste na passagem de água sobre a mistura. (Separação da areia do ouro). 6) Flotação: É um processo utilizado na separação de dois sólidos de densidade diferentes, intro-duzindo no sistema um líquido de densidade intermediária e que não dissolva os sólidos Ex: separação de certos minérios das impurezas (ganga), utilizando água. 7) Dissolução Fracionada: Ela é Baseada nas diferentes solubilidades dos componentes, é um método que visa separar solúveis de insolúveis. Ex: separação de areia e sal.

SÓLIDO-LÍQUIDO

1) Filtração: Passar a mistura por uma superfície porosa. O sólido fica retido. 2) Decantação: Deixar as partículas em repouso até que se depositem pela ação da gravidade. Ex: Separação de areia e água. Represa

Reservatório

3) Centrifugação: Acelerar a decantação pelo uso de centrifugadores. Ex: separar plasma do sangue total.

SÓLIDO-GÁS

1) Filtração: consiste em forçar a mistura passar por um filtro. Ex: ar com poeira. 2) Câmara de Poeira: processo industrial em que a mistura é obrigada a passar pelo interior de uma câmara cheia de obstáculos. 3) Decantação: consiste em deixar a mistura em repouso, pois, assim com o tempo o componente sólido deposita-se. Ex: pó.

LÍQUIDO-LÍQUIDO

Funil de decantação ou de separação

LÍQUIDO-GÁS

Pressão - Agitação - Aquecimento Ex: abrir um refrigerante.

2

MISTURA HOMOGÊNEA

SÓLIDO-SÓLIDO Fusão Fracionada: A mistura é aquecida e o sólido de menor ponto de fusão funde-se primeiro, separando-se Ex: ouro 18 quilates.

SÓLIDO-LÍQUIDO 1) Evaporação: Consiste em deixar a mistura em repouso. Secagem de roupas e salinas. 2) Destilação simples: A mistura é aquecida em uma aparelhagem apropriada, de tal maneira que o componente líquido inicial-mente evapora e, a seguir, sofre condensação, sendo recolhido em outro frasco.

LÍQUIDO-LÍQUIDO 1) Destilação Fracionada: Separa diferentes componentes miscíveis, determinados pelo diferente ponto de ebulição. (Componentes do petróleo).

GÁS-GÁS 2) Liquefação Fracionada: A mistura de gases, através do aumento de pressão e diminuição de temperatura, sofre liquefação, posterior-mente, destilação fracionada. Ex: separação do nitrogênio do oxigênio.

Partícula eletricamente neutra formada por próton, nêutron e elétron.

Partes partícula Massa Carga Próton 1 (u) + 1 Núcleo Nêutron 1 (u) O

Eletrosfera Elétron l/1836 - 1 CARACTERISTICAS DO ÁTOMO

a) Número Atômico (z): é o número de próton existente no núcleo do átomo. Ex: 26Fe Z = 26 b) Número de Massa (A): é a soma do número de prótons com o número de nêutrons.

56Fe A = 56 OU OBS: Para encontrar o número de nêutrons, basta subtrair o número de massa (A), pelo n° atômico (Z). c) Elemento Químico: elemento químico é todo átomo que possui o mesmo número de prótons em seu núcleo, ou seja, o mesmo número atômico (Z).

Simbologia

Quando um átomo ou grupo de átomos apresenta carga elétrica positiva ou negativa.

a) íons positivo ou cátions: quando um átomo perde um ou mais elétrons.

Na Na+

b) íons negativos ou ânions: quando um átomo ganha um ou mais elétrons.

Cl Cl- 3

SEMELHANÇAS ATÔMICAS

ISÓTOPOS

Mesmo número de Prótons

Prótio Deutério Trítio

1 H

1

2 H

1

3 H

1 A = 1 A = 2 A = 3 Z = 1 Z = 1 Z = 1

N = O N = 1 N = 2

ISÓBAROS

Mesmo número de Massa.

40

Ca 20

40 Ar

18 A = 40 A = 40 Z = 20 Z = 18 N = 20 N =22

ISÓTONOS

Mesmo número de Nêutrons.

28

Si 14

26 Mg

12 A = 28 A = 26 Z = 14 Z = 12 N =14 N = 14

ISOELETRÔNICOS

Mesmo número de Elétrons.

ELETROSFERA

Os elétrons estão distribuídos em camadas ao redor do núcleo. Admite-se a existência de 7 camadas eletrônicas, designados pelas letras maiúsculas: K,L,M,N,O,P e Q.

4

Níveis de energia: Níveis de energia ou camadas eletrônicas são regiões onde o elétron pode se movimentar sem perder ou ganhar energia. Há infinitos níveis dos quais sete são conhecidos e estudados.

NÍVEL

CAMADA N° DE

ELETRONS

1 K 2

2 L 8

3 M 18

4 N 32

5 O 32

6 P 18

7 Q 8

Subníveis: São divisões de cada nível

Tipos de Orbitais

S – Sharp S = 2 P – Principal P = 6 D – Difuse D = 10 F - Fundamental F = 14

DIAGRAMA DE LINUS PAULING

Linus Carl Pauling (1901-1994), químico americano, elaborou um dispositivo prático que permite colocar todos os subníveis de energia conhecidos em ordem crescente de energia.

Ordem crescente de energia

1s2 2s2 2p6 3s 2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 d10

5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 6d10 7p6

16 O-2

8

20 Ne

10 A =16 A = 20 Z = 8 Z = 10 e- = 10 e- = 10

CAMADA DE VALÊNCIA E NIVEL

MAIS ENERGÉTICO

(a) 25 Mn 1s2 2s2 2p6 3s 2 3p6 4s2 3d5

(b)

(a) Camada de Valência: É a camada mais externa de um átomo. (b) Conjunto de elétron mais energético: também chamada de camada mais energética, pois é a que contém o nível subnível e elétron mais energético e de fácil identificação porque são os últimos a serem distribuídos. (c) Elétron Diferenciador: ultimo elétron que será distribuído.

DISTRIBUIÇÃO DE ÍONS

A distribuição eletrônica nos íons é semelhante a dos átomos nêutrons. No entanto é importante destacar que os elétrons que o átomo vai ganhar ou perder serão recebidos ou retirados da última camada e não do subnível mais energético.

Ex: 26Fe 1s2 2s2 2p6 3s 2 3p6 4s2 3d6 Ex: 26Fe+2 1s2 2s2 2p6 3s 2 3p6 X 3 d6

CERNE ELETRÔNICO É uma simplificação da distribuição, para isso utiliza-se o gás nobre anterior ao elemento que se quer distribuir. Ex: 35Br 1s22s2 2p6 3s23p64s23d10 4p5

o cerne fica: 35Br[Ar] 4s23d10 4p5

Representação da localização de um elétron.

3p4

Os Números Quânticos desse elétron serão respectivamente N= 3 L = 1 M = - 1 S= +1/2 Desse resultado obtemos algumas dúvidas, ou seja, quem é N, L, M, S, e o que representam.

Número Quântico Principal

Indica o Nível de energia do elétron.

Número Quântico Secundário ou Azimutal. Indica o Subnível de energia dos elétrons.

Número Quântico Magnético Indica qual o orbital do elétron.

(1)

0 Orbital

(3)

-1 0 +1 Orbitais

(5)

-2 -1 0 + 1 + 2 Orbitais

(7)

-3 -2 -1 0 + 1 + 2 + 3 Orbitais

Os elétrons preenchem sempre um subnível de cada vez, primeiro o de menor energia disponível, e nesse subnível ocupam primeiro o orbital que estiver vazio. Somente quando todos os orbitais de um subnível estiverem totalmente preenchidos, é que os elétrons de spin opostos irão completá-los.

Número Quântico Spin

Denomina-se spin o movimento de rotação do elétron em torno do seu próprio eixo. Atribuíram-se arbitrariamente os valores:

5

Níveis K L M N O P Q

N 1 2 3 4 5 6 7

Subnível S P D F

L 0 1 2 3

Na Grécia, com o surgimento do movimento filosófico, o homem, passa a analisar os fatos da natureza com uma abordagem que se afasta das mistificações religiosas. 1) DEMÓCRITO E LEUCIPO (450 a.c) Demócrito dizia que, se quebrarmos uma amostra de matéria em pedaços cada vez menores, chegaremos a um ponto em que não será mais possível dividi-la. Chegaremos ao átomo, à partícula indivisível. A palavra átomo é de origem grega onde: [a = não e tomo = partes], “não divisível”. Ou seja, descontinua.

FOGO AR TERRA ÁGUA

ARISTÓTELES: Defendia a teoria dos quatro elementos, (água/fogo/terra/ar) e prevê que em se alterando a combinação e as propriedades destes elementos seria possível transmutar qualquer substância em outra. Baseados nesta teoria, os alquimistas cruzaram a idade média na busca da pedra filosofal, uma fórmula que transformasse qualquer substân-cia em ouro. No século 17, experiências demonstraram que o comportamento das substâncias era inconsistente com a idéia de matéria contínua e o modelo de Aristóteles desmoronou. No final do século 18, Lavoisier e Proust iniciaram experiências relacionando entre si as massas das substâncias participantes das reações químicas. Surgiram então as leis ponderais das reações químicas. 2) MODELOD DE DALTON (1808)

Para explicar essas leis, Dalton propôs a sua teoria e o seu modelo atômico.O átomo é uma minúscula partícula, maciça, indestrutível, impenetrável e indivisível. Seu modelo atômico também é conhecido como modelo da bola de bilhar.

6

3) MODELO DE THOMSON (l897)

Modelo Pudim de Passas

Esfera positiva não maciça, divisível e elétrica-mente neutra devido às cargas negativas espalhadas por toda a sua extensão.

4) MODELO DE RUTHERFORD (1911)

Núcleo pequeno e positivo. O átomo é cons-tituído de duas regiões distintas: o núcleo e a eletrosfera: região onde se encontra os elétrons. Ao comparar com o número de partículas que atravessaram a lâmina com o número que foram ricocheteadas o diâmetro do núcleo deve ser de 10.000 a 100.000 vezes menor que o diâmetro do átomo.

5) MODELO ATÔMICO DE BOHR (1913)

Elétrons descrevem orbitais circulares ao redor do núcleo sem perder ou absorver

energia.

Quando o elétron recebe energia salta para outra mais afastada (mais energética), quando retorna libera energia em forma de luz (fóton luz).

Modelo Quântico ondulatório ou

Modelo de Orbitais

Os elétrons possuem uma natureza dualística (onda e partícula), sendo impossível determinar com precisão a sua localização.

Classificação Periódica dos Elementos químicos.

Desenvolvida primeiro por Mendeleiev, que organizou os elementos em ordem crescente de massa atômica, aperfeiçoada por Moseley que organizou os elementos em ordem crescente de número atômico. Lei periódica atual – Lei de Moseley

As propriedades dos elementos químicos variam periodicamente em função de seus números atômicos. Divisão da Tabela Periódica Na tabela periódica encontramos dois arranjos principais: os períodos e as famílias. Os períodos também são reconhecidos como níveis ou camadas. O número de elementos em cada período é variável.

1ºperíodo: muito curto (2 elementos) 2º período: curto (8 elementos) 3º período: curto ( 8 elementos) 4º período: longo (18 elementos) 5º período: longo (18 elementos) 6º período: muito longo (32 elementos) 7°período: (incompleto)

Os elementos vão aumentando à medida que as descobertas de novos elementos desse período vão sendo confirmadas. » Também denominadas de grupos. » Cada família possui propriedades químicas semelhantes. Existem duas maneiras de identificar as famílias ou grupos, uma delas a mais antiga, é indicar cada família por um algarismo romano seguido da letra A e B.(IA, IIA, IIIB, IVB,...), porém, por recomendação da IUPAC as famílias devem ser numeradas de 1 a18 eliminando as letras A e B.

IUPAC: União internacional pura e

aplicada da química.

1.........................................................18

IA IIIA......VIIIA

IIA VIIIB IIIB...........IIB

Elementos Representativos ou Regulares

Elementos com 1 ou 2 elétrons de valência: O número da família é igual ao número de elétrons de valência. Elementos de 3 a 8 elétrons de valência: O número da família é igual à soma do número de elétrons de valência + 10. Todos esses elementos apresentam o seu elétron mais energético situado no último nível, no subnível (s) ou (p).

Elementos de Transição Externa

Elétrons mais energéticos em subnível (d) elementos com 1 a 10 elétrons em subnível (d) da penúltima camada e 2 elétrons na última camada. O número da família é igual à soma do número de elétrons mais energéticos mais o número de elétrons de valência.

Elementos de Transição Interna Lantanídeos e Actinídeos:

a) Lantanídeos: elétron mais energético em subnível (f). No 6º período, a terceira quadrícula encerra 15 elementos (do lantânio ou lutécio), por comodidade estão indicados numa linha fora e abaixo da tabela; começando com o lantânio, esses elementos formam a chamada série dos actinídeos. b) Actinídeos: Analogamente, no 7º período, a terceira quadrícula também encerra 15 elementos químicos (do actínio até o laurêncio), que estão indicados na segunda linha fora e abaixo da tabela; começando com o actínio, eles formam a série dos actinídeos.

7

1.............................................................18

S1 P1…....…P6

S2 d1…..........…. d10 nsx ns2(n-1)dx nsxnpx F1..........................................F14 d1 ns2(n-2)dx

Nos elementos representativos a unidade no número da família representa o número de elétrons na camada de valência (última camada). Essas famílias possuem nomes próprios.

Família 1ª (IA) 1H - 1s1 Metais alcalinos 3Li - 1s1 2s1 Família 2a ( IIA ) Família dos Metais alcalinos Terrosos

4Be - 1s2 2s2 12Mg - 1s2 2s2 2p6 3s 2 20Ca - 1s2 2s2 2p6 3s 2 3p6 4s2 Família 3a ( IIIA ) Família do Boro

ns2 np1 2 + 1 = 3 5B - 1s2 2s2 2p1 13Al - 1s2 2s2 2p6 3s 2 3p1

Da mesma forma podemos identificar as famílias ( IV,V,VI,VII,VIII. ).

Elemento atípico, possuindo propriedades de se combinar com metais e ametais. Nas condições ambiente é um gás extremamente inflamável. Dependendo do autor ele poderá aparecer na família l ou 17, pois, possui propriedades para estar nessas duas famílias. O hidrogênio apresenta dois estados de oxidação + 1 e - 1.

8

- 84 elementos, ou seja, 77% da tabela são formadas por metais. - Costumam perder elétrons e se transformar em cátion. - Possuem 1,2, ou 3 elétrons na camada de valência. - Bons condutores de calor e eletricidade. - Possuem brilho metálico. - Em geral alto ponto de fusão e ebulição. - Sólidos a temperatura e pressão ambiente exceção do mercúrio (Hg) único metal líquido. - São dúcteis (podem ser transformados em fios) - São maleáveis (podem ser transformados em lâminas). - Em número de sete os semi-metais apresentam propriedades intermediárias entre metais e ametais. - Possuem brilho típico semi-metálico e podem ser tratados para se transformar em semicondutores de corrente elétrica - Todos são sólidos. OBS: Há uma tendência moderna de eliminar a classificação do semi-metais. - Conjunto de 11 elementos químicos com alta eletronegatividade com tendência a ganhar elétrons e se transformar em ânion. - Possuem 4,5,6 ou 7 elétrons na camada de valência.

Sólido – C, P, S, Se, I

Líquido – Br Gasoso – F, O, N, Cl

- Maus condutores de calor e eletricidade. - Não apresentam brilho, Não são dúcteis e nem maleáveis. - Não são dúcteis, nem maleáveis. - Formam o grupo 18 da Tabela Periódica. - O próprio nome sugere, nas condições ambientes apresentam-se no estado gasoso. - Principal característica química é a grande estabilidade e a baixa reatividade - Possuem a camada de valência completa, com 8 elétrons ou 2 elétrons (Hélio).

1. RAIO ATÔMICO

Metade da distância entre dois núcleos de dois átomos iguais.

2. ELETROPOSITIVIDADE

É a capacidade do átomo de perder elétrons.

3. ELETRONEGATIVIDADE

É a capacidade de um átomo de atrair elétrons em comparação a outro átomo.

4. ENERGIA DE INONIZAÇÃO

A0(g) + Energia → A+

(g) + 1 elétron É a energia recebida quando um átomo neutro, na fase gasosa, libera um elétron.

Observação: Quando se retira o primeiro elétron ocorre uma diminuição do raio. Com isso, a atração do núcleo sobre os demais elétrons aumenta, provocando um aumento na energia de ionização. P1 < P2 < P3.

5. ELETROAFINIDADE

A0

(g) + 1 elétron → A-(g) + Energia

É a energia liberada quando um átomo neutro, na fase gasosa, recebe um elétron.

Quando um átomo emitir mais de uma eletroafinidade. EA1 > EA2 >EA3.

6. DENSIDADE

Relação entre a massa (m) e o volume (V) ocupado por essa massa. Unidade cm3 (Sólido e líquido); g/l (gases).

7. VOLUME ATÔMICO Volume ocupado por l mol de átomos na fase sólida Unidade (Cm3).

8. PONTO DE FUSÃO E EBULIÇÃO PF: Temperatura em que ocorre a passagem S-L PE: Temperatura em que ocorre a passagem L-G

9

Quando dois átomos reagem entre si, dizemos que entre eles se estabelece uma ligação química. Entretanto para que ocorra uma ligação química, os átomos podem perder ou ganhar elétrons ou, então, compartilhar seus elétrons.

Teoria eletrônica de Valência:

2 He: 1s2 10 Ne: 1s2/ 2s2 2p6 18 Ar: 1s2/2s22p6/ 3s2 3p6 36 Kr: 1s2/ 2s22p6/3s2 3p6 3d10 / 4s2 4p6

54Xe:1s2/2s22p6/3s23p63d10/4s24p64d10/5s2 5p6

Possuir a camada de valência completa significa ter 2 elétrons quando a camada de valência for o 1° nível de energia e 8 elétrons quando for o 2°, 3°, 4°, 5°, 6° nível de energia. Esta teoria é conhecida como Regra do octeto. Valência: É o número de ligações que ele deve fazer para alcançar a estabilidade, ou seja, para que alcance o número de 8 elétrons na última camada.

Família Valência Eletrovalência

1 1 +1

2 ou 2A 2 +2

13 ou 3A 3 +3

14 ou 4A 4 +4

15 ou 5A 5 +5

16 ou 6A 6 +6

17 ou 7A 7 +7

Denomina-se ligação iônica ou eletrovalente aquela que ocorre pela atração elétrica de cátions (íons positivos) e de ânions (íons negativos).

A ligação iônica Ocorre:

10

Determinação de Fórmulas dos Compostos Iônicos

11Na: 1s2 2s22p6 3s1 17Cl: 1s22s22p6 3s2 3p5

Perde um elétron Ganha um elétron Na + Cl-

Fórmula Eletrônica ou Fórmula de Lewis

Fórmula Iônica

Observe como se estabelece a ligação iônica entre os elementos químicos Cálcio e o Flúor.

20 Ca: 1s2 2s22p63s2 3p6 4s2 ( forma cátion 2+ )

9F: 1s2 2s2 2p5 ( forma ânion 1- )

Ca+2 F 1-

Fórmula eletrônica do Fluoreto de Cálcio

Características dos Compostos Iônicos: a) Em geral são sólidas a temperatura e pressão ambientes (25°C e 1 atm.) b) Apresentam elevado ponto de fusão e ponto de ebulição. c) São Duros e Quebradiços, quando submetidos a impacto, quebram facilmente, produzindo faces planas. d) Maus Condutores de eletricidade no estado sólido, todavia conduzem quando em solução aquosa ou fundidos.

Na

NaCl

1-Na1+[ ]ClCl

CaF2

CaF

F

Ca2+[ ]2 F 1-

Ligação Covalente ou Molecular Ocorre compartilhamento de elétrons, entre átomos com tendência de receber elétrons. No entanto, como não é possível que todos recebam elétrons os átomos que estão envolvidos na ligação apenas compartilham um ou mais pares de elétrons da camada de valência, sem perdê-los ou ganhá-los definitivamente. Ocorre entre:

Determinação de Fórmulas dos Compostos Covalentes

Ligação Covalente Dativa ou Coordenada

Um átomo, menos eletronegativo, fornece um par de elétrons a outro átomo mais eletronegativo, sem prejuízo ao doador. É representada por uma seta, na direção de que recebe o par eletrônico. Alguns autores a consideram como uma ligação dupla, pois apresentam o mesmo tamanho da ligação. Observação: Na forma gasosa, o trióxido de enxofre é um poluente, porque tem uma combinação do dióxido de enxofre e oxigênio, presente na atmosfera que provoca chuvas ácidas.

ORBITAIS MOLECULARES Ligação Covalente Sigma (σ): É a ligação que

ocorre com sobreposição frontal dos orbitais ligantes. Cujos núcleos dos átomos se encontram num mesmo eixo. Ocorre sempre em ligações covalentes simples.

Molécula de Hidrogênio ( H2 )

Orbital molecular σ ( s - s )

Eixo

As ligações sigma (σ) são as ligações covalentes mais fortes. São as primeiras a acontecer. Só ocorrem uma vez entre cada dois átomos. São chamadas de ligações covalentes simples. Ligação Covalente pi (π): É a ligação que ocorre com aproximação lateral ente orbital ligantes, paralelo e cujos elétrons apresentam spins contrários. São ligações mais fracas que a sigma e ocorrem sempre após a existência da ligação Sigma, Aparecem somente em ligações duplas (l sigma e l pi) ou triplas (l sigma e 2 pi).

Polaridade

Polaridade das Ligações

Apolar: São as ligações que ocorrem entre átomos com a mesma eletronegatividade. Tradi-cionalmente são reconhecidas por ocorrerem entre átomos de um mesmo elemento químico, porém há exceções. Ex: H2

Polar: São as ligações que ocorrem entre átomos que apresentam diferença de eletrone-gatividade. O átomo mais eletronegativo apre-sentará um diferencial de carga negativo em relação ao outro átomo. Ex: HCl.

Eletronegatividade δ+ δ - Cloro 3,1 Hidrogênio 2.1

11

H H

ClH

Polaridade das Moléculas Vetor momento dipolar ( µ ) Determina a polaridade de uma ligação covalente e aponta para o átomo mais eletronegativo. Vetor momento dipolar resultante (µR) É a soma dos vetores momento dipolar de todas as ligações da molécula. Pode ser igual ou diferente de zero. a) Molécula Apolar: É a Molécula cujo momento dipolar resultante é igual a zero, ou seja, são moléculas simétricas. Ex: CO2 Ligação Polar Molécula Apolar b) Molécula Polar: É a molécula cujo momento dipolar resultante é diferente de zero, ou seja, a molécula é assimétrica. Ex: H2O µR ≠ O

Ligação Polar Molécula Polar

Resumo da Polaridade

Da Ligação Da Molécula

Apolar: átomos iguais

Apolar Não possuem elétrons

livres

Polar átomos diferentes

Polar Possuem elétrons livres

Geometria da Molécula

A geometria das moléculas, porém, será determinada pela posição dos núcleos dos átomos ligados ao átomo central. Considerando a orientação das nuvens e o número de átomos ligados ao átomo central, temos as possíveis geometrias moleculares, de acordo com a posição dos núcleos dos átomos:

12

Átomos

Elétrons livres

Geometria

Exemplo

2

Linear 180°

3

Ausência

Linear 180°

3

Presença

Angular 105°

4

Ausência

Trigonal 120°

4

Presença

Piramidal 107°

5

Ausência

Tetraédrica 109°28’

Características dos compostos Covalentes

a) São líquidos ou gases de maneira geral. b) possuem baixos PF e PE comparados com os compostos iônicos. c) Não conduzem corrente elétrica quando puros [exceto o grafite], embora alguns conduzem quando em solução aquosa. São ligações que ocorrem entre metais, iguais ou diferentes. É a ligação mais forte e organi-zada. No cristal metálico, os átomos estão distri-buídos de maneira organizada e apresentam os elétrons da última camada liberados para o cristal de forma a serem compartilhados por todos os átomos. Estes elétrons livres formam um mar de elétrons que permite aos metais serem excelentes condutores de calor e eletri-cidade.

Formação de Ligas Metálicas

Ligas Composição Usos

Bronze Cu + Sn Estátuas

Latão Cu + Zn Torneiras

Aço Inox Fe+ C +Cr + Ni Talheres

OCO

NHHH

+ 1 + 6 - 2H2 S O4

+ 2 + 6 - 8 = 0

Ocorrem com gases nobres ou moléculas apolares. Ex: CO2, I2, O2 São Forças de natureza elétrica de intensidade muito fraca. As forças de Van der Waals, englobam as forças de Dipolo induzido, forças de London ou forças de dispersão. São Forças de natureza elétrica de intensidade média. A extremidade positiva de uma molécula polar tende a atrair a extremidade negativa da outra. Podemos citar como exemplo o HCl e HBr. Portanto ocorre em moléculas polares. Ocorrem em moléculas que possuem o hidrogênio ligado a flúor, oxigênio ou nitrogênio. são as mais fortes. Por isso, essas substâncias possuem pontos de fusão e ebulição elevados. Também chamada por Ponte de Hidrogênio. É o nome dado à carga elétrica que um átomo adquire respectivamente num íon-fórmula ou numa molécula.

Elementos que possuem nox constante

Metais alcalinos e Ag = +1 Metais alcalino-terrosos, Zn e Cd = + 2 Hidrogênio = +1 quando ligado a ametal Hidrogênio = -1 quando ligado a metal Oxigênio = - 2 Peróxido = - 1 Superóxido = - 1/2 Calcogênio (à direita da fórmula) = - 2 Halogênios (à direita da fórmula) = - 1

REGRAS PARA DETERMINAÇÃO

DO NOX

1) Em uma substância simples, o elemento apresenta nox zero. 2) Em um íon simples o nox do elemento é a própria carga do íon. 3) Em uma substância composta, a soma dos nox de todos os elementos é igual a zero. 4) Em um íon composto, a soma dos nox de todos os elementos é igual à própria carga do íon.

DETERMINAÇÃO DO NOX DE UM

ELEMENTO

REAÇÕES QUÍMICAS

Fenômeno no qual duas ou mais substância sofrem ruptura e rearranjo de ligações transformando-se em outras. Uma reação química depende da reatividade dos ligantes e pode ser classificada em quatro grupos.

Representação gráfica de uma reação

Reagentes → Produtos

N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g) Índice Coeficiente

Vários Reagentes → Um Produto A + B + C → ABC SO2 + H2O → H2SO3 (Síntese Parcial) H2 + Cl2 → 2HCl (Síntese Formação) OBS: Na Síntese de Formação, todos os reagentes são substâncias Simples e na Síntese Parcial pelo menos um dos reagentes é uma substância composta.

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Quando uma substância simples descola um elemento d uma composta.

A + BC → AC + B

Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu

Esta reação só ocorre quando a substância simples for mais reativa que o elemento a ser deslocado.

Cl2 + 2NaI → 2 NaCl + I2

F > O > N > Cl > Br > I > S > C > P

Quando Ocorre troca de elementos ou radicais entre substâncias compostas.

AB + CD → AD + CB

NaCl + AgNO3 → AgCl + NaNO3

CaO + H2SO4 → CaSO4 + H2O OBS: Os produtos na dupla troca geralmente apresentam pelo menos uma das caracterís-ticas abaixo: 1. São bases mais fracas 2. São ácidos mais fracos. 3. São menos solúveis 4. São mais voláteis.

Quando uma substância se decompõe em duas ou mais substâncias. AB → A + B

Pirólise (∆) (calor) CaCO3 → CaO + CO2 Fotólise (λ) (luz) 2H2O2 → 2 H2O + O2 Eletrólise (faísca) 2 H2O → 2H2 + O2

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Método de Tentativas Regras Práticas

1. Acertar primeiro os elementos diferentes de O e H. 2. Acertar a quantidade de H. 3. Acertar por último o n° de O.

Exemplo:

A reação de deslocamento entre alumínio e o ácido sulfúrico pode ser representada por:

xAl + yH2SO4 → zAl2 (SO4)3 + wH2

Os coeficientes estequiométricos para esta equação são: a) 2,3,1,6 b) 3,2,1,6 c) 2,3,1,3 d) 3,2,1,3

Método de Oxi-Redução

Regras práticas:

1. Procurar os elementos que sofrem variação do Nox. 2. Calcular a variação (∆) do nox para cada elemento e multiplicar pela atomicidade.

∆ = maior Nox – menor Nox 3. Inverte o valor do ∆ para os elementos calculados. 4. Prosseguir o balanceamento com o método das tentativas.

Exemplo:

P + HNO3 + H2O → H3PO4 + NO ∆ = 5 - 2 = 3 ∆ = 5 – 0 = 5

P = 5 x 1 = 5 Oxidação

N = 3 x 1 = 3 Redução

P = Agente Redutor HNO3 = Agente Oxidante

2°) 3P + 5HNO3 + H2O → 3H3PO4 + 5 NO 3°) 3P +5HNO3 +2 H2O → 3H3PO4+ 5 NO

São reações em que certa quantidade de determinado átomo ou íon é oxidada enquanto outra quantidade desse mesmo átomo ou íon é reduzida. - Quem Sofre Oxidação Perde elétrons e Aumenta Nox. - Quem Sofre Redução Ganha elétron Diminui Nox. - A Substância que possui a entidade química que sofre Oxidação é o Agente redutor. - A Substância que possui a entidade química que sofre Redução é o Agente Oxidante.

Exemplo: Fe + CuO FeO + Cu O +2 –2 +2 –2 O

Fe Sofre Oxidação

Fe é o Agente Redutor Cu sofre Redução

CuO é o Agente Oxidante

Função Química: é o conjunto de substâncias que apresentam propriedades químicas seme-lhantes.

São Compostos Covalentes que reagem com a água (Sofrem ionizam) formando soluções que apresentam como único cátion o hidrônio, H3O

+. Ionização: Formação de cátions e ânion pela quebra de molécula em presença de água. Ionização em etapas do ácido sulfúrico

H2SO4 + H2O → H3O

+ + HSO4- 1ª etapa

HSO-

4 + H2O → H3O+ + SO4

2- 2ª etapa

H2SO4 +2H2O → 2H3O+ + SO4

2- Total

Presença de Oxigênio no Anion:

Hidrácidos: não possuem oxigênio na molécula.

Ex: H2S, HCN, HBr. Oxiácidos: possuem oxigênio na molécula.

Ex: H2SO4, H2CO3, H3PO4.

Número de Hidrogênio Ionizáveis

Monoácidos: possuem apenas um hidrogênio ionizável. Ex: HCl, HClO4. Diácido: Possuem dois hidrogênios ionizáveis. Ex: H2SO4, H2CO3.

Triácido: Possuem três hidrogênios ionizáveis. Ex: H3PO4, H3BO3.

Tetrácidos:Possuem quatro hidrogênios ioni-záveis. Ex: H4SiO4, H4P2O7. Exceções: H3PO3( Diácido), H3PO2(Monoácido).

Quanto a Força A determinação da força dos ácidos depende do seu grau de ionização (α).

α = Número de mols ionizados

Número total de mols do ácido

α > 50 % Ácido Forte 5 % < α < 50 % Ácido moderado

α < 5 % Fraco

Hidrácidos

Forte – HI, HBr, HCl Moderado – HF Fraco – Os Demais Hidrácidos

Oxiácidos

Calcular a diferença entre o número de átomos

de Oxigênio e o número de Hidrogênio Ionizáveis.

3 Forte 2 Forte N° de Oxigênio - N° de Hidrogênio 1 Moderado 0 Fraco

OBS: Todo ácido com carbono é fraco.

Propriedade Específica

Sabor Azedo: Todos os ácidos têm sabor azedo devido à presença de íons H3O

+. Ex: limão (ácido cítrico), uva (ácido tartárico), maçã (ácido málico) e vinagre (ácido acético).

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HIDRÁCIDOS

ÁCIDO___________________ + ÍDRICO NOME DO AMETAL HCl - Ácido clórico; HBr - Ácido bromídrico

OXIÁCIDOS

H3BO3 ÁCIDO BÓRICO

H2CO3 ÁCIDO CARBÔNICO HNO3 ÁCIDO NÍTRICO H3PO4 ÁCIDO FOSFÓRICO H2SO4 ÁCIDO SULFÚRICO HClO3 ÁCIDO CLÓRICO

Se aumentar o número de oxigênio o sufixo passa de (ico) para (Per_ico). Se diminuir um oxigênio o sufixo passa de (ico) para (oso). Se diminuir dois oxigênios o sufixo passa (ico) para (Hipo_oso).

[H2SO4 Ácido Sulfúrico] [H2SO3 Ácido Sulfuroso]

Nomenclatura pelo Nox

Características e usos de alguns ácidos

HNO3: ácido nítrico ácido forte, sendo

um líquido transparente, sufocante, fumegante, cáustico, tóxico, corrosivo e oxidante forte, usado na fabricação de

nitrato para fertilizante ou explosivos etc.

HCl: ácido clorídrico (Cloreto de hidrogênio) Gás incolor ou levemente amarelado, forte, tóxico e corrosivo.

Nome comercial: ácido muriático. Usado na limpeza, é componente do suco

gástrico.

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São Compostos capazes de se dissociar na água liberando íons mesmo em pequena percentagem, dos quais o único ânion é o hidróxido, OH-. A dissociação ocorre quando os íons que constituem uma substância entram em contato com a água e se separam em cátions e ânions (que são cercados individualmente por moléculas de água). Isso significa que, ao contrário do processo de ionização, na dissociação não há reação química com a água, pois os íons já existem (não são formados).

Reação de dissociação

NaOH(S) → Na+(aq) + OH-

(aq)

Quanto ao número de Hidroxilas

Monobase - NaOH, KOH. Dibase - Ca(OH) 2, Mg(OH) 2. Tribase - Al(OH)3, Fe(OH) 3. Tetrabase - Sn(OH) 4, Pt(OH)4.

Quanto ao Grau de dissociação (α); força

Forte: (α ≈ 100%) Família 1A e 2A Fraca ou volátil (α < 5%) demais

Quanto a Solubilidade

Solúveis: Família 1A e NH4OH Pouco solúveis: Família 2A. Insolúveis: as demais.

Elementos com Nox fixo

Regra: Hidróxido de cátion

NaOH – Hidróxido de sódio Ca(OH)2 – Hidróxido de cálcio Al(OH)3 – Hidróxido de alumínio Elementos com Nox variável.

Regra: Hidróxido de cátion + Valência em algarismo romano Fe(OH)2 Hidróxido de ferro II ou (oso) Fe(OH)3 Hidróxido de ferro III (ico)

Nox do elemento central

Terminação do ácido

-1 ou -2 ídrico

+1 Hipo_oso

+2 ou +3 ou +4 Oso

+5 ou +6 ico

+7 Per_ico

Classificação

Quanto a Presença de Oxigênio

a) Oxigenados: NaNO3, CaSO4. b) Não Oxigenados: NaCl, KCN.

Quanto a Natureza dos íons

c) Sal Simples ou Sal Normal: não possui H+ ou OH- em sua fórmula. Ex: K2SO4. d) Sal Neutro: Possui cátion proveniente de base forte e ânion proveniente de ácido forte. Ou possui cátion proveniente de base fraca e ânion proveniente de ácido fraco. Ex: NaCl, MgSO4. NH4CN.

c) Sal Básico: Possui cátion proveniente de base forte e ânion proveniente de ácido fraco. Mg3(BO3)2, NaHCO3. e) Sal Ácido: Possui cátion proveniente de base fraca e ânion proveniente de ácido forte. AgNO3, AL2(SO4)3.

f) Sal duplo ou misto: possui dois cátions ou ânions diferentes de H+ e OH- em sua fórmula. Ex: NaKSO4 sulfato de sódio e potássio CaClBr cloreto-brometo de cálcio . g) Sal hidrogenado: São sais que possuem hidrogênio ionizáveis na fórmula. Ex: NaHCO3, FeHPO4.

h) Sal hidroxilado: São os sais que possuem o ânion OH- na fórmula. Ex: Mg(OH)Cl i) Sais Anidros: não possuem água em sua molécula Ex: NaCl j) Sais Hidratados: são sais acompanha-dos por um número bem definido de moléculas de água, essa água é denominada água de hidratação ou de cristalização. Em geral, basta aquecer o sal e a água é eliminada. Ex: CaCl2.6H2O

NaCl cloreto de sódio NaClo3 clorato de sódio Cu2SO4 sulfato cuproso ou sulfato de cobre I Os sais se formam em um tipo de transformação química conhecido como neutralização, quando se misturam um ácido e uma base. O sal é um composto resultante da neutralização de um ácido por uma base com eliminação de água. Ele se forma com um ânion proveniente de um ácido e um cátion proveniente de uma base.

QUANDO DUAS FUNÇÕES REAGEM

Resultado do encontro de um ácido com uma base

Neutralização

Ácido + Base → Sal + água

HCl + NaOH → NaCl + H2O Características e usos de alguns sais

CaCO3 Carbonato de cálcio: Encontra-se na natureza sob diversas formas: aragonita, calcária, greda, giz, mármore, calcita. Usado na fabricação de vidro, adubos e cimento. CaSO4 Sulfato de cálcio: Encontra-se na natureza sob a forma de anidrida e gipsita, CaSO4, CaSO4. 2H2O respectivamente. É usado na fabricação de gesso, porcelana, giz escolar. NaClO Hipoclorito de sódio: Possui sabor adocicado, odor desagradável e cor esverdea-da. Solúvel em água fria decompõe-se em água quente. Usado na purificação e tratamento da água.

Propriedades

Os sais possuem sabor variado, dependendo do ânion e principalmente do cátion presente em sua fórmula, o sabor vai desde o salgado, até o doce, passando por adstringente e amargo, bem como os que não possuem sabor. São compostos iônicos que se apresentam no estado sólido cristalinos. Possuem temperatura de fusão e ebulição elevadas.

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Óxidos são compostos formados por dois elementos químicos (binários) dos quais o oxigênio é o elemento mais eletronegativo. Obs.: O composto binário OF2 (difluoreto de oxigênio), não é óxido, e sim sal, uma vez que o flúor é o único elemento mais eletronegativo que o oxigênio.

Classificação

Óxido ácidos ( anidridos )

Óxidos de caráter acentuadamente covalente, (Formados por ametais), a eliminação da água do respectivo ácido forma o óxido anidrido (ácido). Ex: CO2, SO3,...

Óxido ácido + água forma ácido

SO3 + H2O → H2SO4 Óxido ácido + base → sal + água SO3 + Ca(OH)2 → CaSO4 + H2O Óxidos básicos

São formadas por meio de ligações de caráter iônico, entre o oxigênio e um elemento muito eletronegativo, como os metais-alcalinos e alcalino-terrosos ou alguns metais de transição. Ex: Na2O, MgO,CrO,...

Óxido básico + água forma base

Óxido básico + ácido forma sal + água

Óxido Neutros ou Indiferentes

São óxidos covalentes que não possuem caráter básico nem ácido. Em condições normais não reagem com água, nem, com bases e com ácidos. Exemplo: CO monóxido de carbono; NO óxido nítrico; N2O óxido nitroso.

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Óxidos Anfóteros Possuem comportamento ambíguo, agem ora como óxidos básicos, ora como óxidos ácidos, conforme o meio ou a substância com a qual estão em contato. Al, Be, Fe+3, Pb, Sn, As, Cr+3, Zn, Ex: Fe2O3

Óxidos duplos, mistos ou Salinos

Possuem fórmula geral M3O4 (sendo M um metal genérico), formados teoricamente pela fusão de dois óxidos diferentes. Exemplo: (magnetita) Fe3O4 considerado uma associação dos óxidos FeO e Fe2O3.

PARA AMETAIS mono,di,tri... óxido de mono,di,tri... elemento

Ex: Cl2O7 - heptóxido de dicloro Ex: N2O5 - pentóxido de dinitrogênio

PARA METAIS

Óxido de elemento (+ NOX)

CaO - Óxido de Cálcio Cu2O - óxido cuproso ou óxido de cobre I

Peróxidos

peróxidos, o oxigênio apresenta NOX = -1

Os elementos que formam peróxidos são: hidrogênio, metais alcalinos, metais

alcalino-terrosos, prata e zinco.

Peróxido + de + nome do elemento

H2O2 - peróxido de hidrogênio de todos os peróxidos apenas o de hidrogênio, H2O2, é molecular; os demais são iônicos. São compostos relativamente instáveis, que possuem tendência a se decompor liberando gás oxigênio, O2(g).

Superóxidos

Nos superóxidos o oxigênio apresenta número de oxidação igual = -l/2 e formam compostos iônicos da família 1A e 2A com o íon O2

-2. Reagem com água ou com ácidos produzindo H2O2 e O2(g) possuem caráter alcalino, e apre- sentam o grupo (-O-O-O-O) Ex: Na2O4.

NaOH2Na2O H2O+

2Na2O H2O+ HCl NaCl2 +

( O O )-1 -1

ou apenas O22 -

Os ácidos possuem uma série de proprie-dades tais como: o sabor azedo e o fato de provocarem efervescência em contato com bicarbonato de sódio. No entanto, a busca de um critério geral para identificação de uma substância ácida atravessou praticamente dois séculos de pesquisas científicas. No século XVIII, Lavoisier observou que os ácidos podiam ser produzidos quando o produto da queima de elementos químicos não-metálicos borbulhavam em água. Assim por exemplo a queima de enxofre produzia um gás que originava o ácido sulfúrico, quando em contato com a água. A partir dessa observação, ele formulou a hipótese de que todos os ácidos deveriam conter um componente do ar, que foi chamado de oxigênio (palavra derivada do grego e que significa exatamente gerador de ácidos). No entanto essa hipótese não resistiu a algumas outras experiências, nas quais se verificou a existência de ácidos que não continham oxigênio, tais como o ácido clorídrico (HCl). A busca de um bom critério para identificar uma substância como ácida teve sucesso tempos depois, com as pesquisas do químico sueco Arrhenius.

A teoria de Arrhenius: (1884)

Ácidos: São compostos que, em solução aquosa, fornecem um único tipo de cátion: o íon H+ (H3O

+).

OBS: O cátion H+ é um átomo de hidrogênio que não possui elétrons. No século XX descobriu-se que ele não existe. Logo após a sua formação o cátion H+ liga-se imediata-mente a uma molécula de água e forma o íon estável, H3O

+ (hidroxônio ou hidrônio). Bases: São compostos que em solução aquosa, fornecem um único tipo de ânion: o íon OH-. Como á água é o principal solvente da natureza, o conceito de Arrhenius ainda é muito utilizado.

A teoria de Brönsted-Lowry (Protônica):1923

Ácido: Doa próton H+

Base: Recebe próton H+

ácido base ácido base Ácido Base conjugado → diferem por 1H+

base ácido ácido base

Teoria de Lewis (eletrônica): 1923

Ácidos: São substâncias capazes de receberem pares eletrônicos.

AlCl3 ácido

Bases: São substâncias capazes de doarem pares eletrônicos.

PCl3

Base

OBS: Comparando as três teorias, a teoria de Arrhenius é restrita ao meio aquoso e a presença de hidrogênio no ácido e de hidroxila na base. A teoria de Brönsted-Lowry abrange a de Arrhenius e amplia o conceito para substância que não se encontram em meio aquoso, mas é restrita à presença de H1+. A teoria de Lewis engloba as teorias de Arrhenius e Brönsted-Lowry e amplia o conceito para substâncias que não se encontram em meio aquoso e não fazem transferência de H1+ (próton).

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HCl +H2O Cl-

Cl-

H3O+

H+H2O+HCl

Na+ OH-NaOHH2O

+

H3O+ Cl-++HCl H2O

++NH3 NH4+H2O OH-

Al

Cl

Cl

Cl

PCl

Cl

Cl

AlCl4-+AlCl3 Cl-

H+ + NH4+NH3

H3

Unidade de Massa Atômica (u) (u) = 1/12 da massa do Carbono

6 prótons e 6 nêutrons

A massa, em gramas, da (u) é 1,66 x10-24g

MASSA ATÔMICA

Primeiramente escolhemos um padrão e a partir dele determinamos a unidade. Feito isso, é possível expressar a massa relativa de qualquer objeto, inclusive de um átomo. Ao longo dos anos, vários padrões de massas atômicas têm sido adotados. Convencionou-se usar como padrão o isótopo mais comum do carbono 6C

12.

Suponhamos que existisse uma balança imaginária com sensibilidade para pesar átomos. Um átomo de trítio possui a mesma massa que três “fatias” do carbono-12, um átomo de trítio pesa três vezes mais que 1/12 da massa do carbono12.

u u u u u u Isótopo 3H possui MA = 3u A massa do elemento é a média ponderada das massas dos isótopos do elemento. M.P = M1 % + M2 % + M3 % 100 Ex: Carbono 12C com 99% 13C com 1% M.A = 12.99 + 13.1 / 100 = 12,01u

20

MASSA MOLECULAR

Massa molecular (MM) é igual à soma das massas atômicas dos átomos que formam a molécula (expressa em u). Ex: vamos determinar a massa molecular da (H2O).

Sendo MA H = 1u e MAO = 16u H2O = 2(1u) + 1(16u) logo MMH2O = 18u

Leitura: Uma molécula de H2O é dezoito vezes mais pesada que 1/12 da massa do 6C

12.

MASSA MOLAR Comercialmente costuma-se utilizar as massas em gramas ou quilogramas, daí a necessidade de se transformar unidades de massa atômica para gramas. Surge então o conceito de massa molar: É a massa molecular (u) expressa em gramas (g).

NÚMERO DE AVOGRADO

Número de Avogadro é uma constante fundamental que representa um mol de entidades elementares. Átomos,moléculas,íons,eletrons ou outras partículas. Aproximadamente igual a 6,02.1023.

12u de C = 1 átomo de C = l2g de C = 6,02.1023

átomos de C. 27u de Al = 1 átomo de Al = 27g de Al = 6,02.1023

átomos de C. a) Calcule a massa em gramas de um átomo de Mg. MA magnésio 24u número de Avogadro 6,02.1023 Resolução

6,02.1023 átomos de Mg ------- 24g Resposta

1 átomo de Mg ------- X X = 4,0.10-23g

Mol: quantidade de matéria que contém 6,02.1023 entidades sejam átomos, moléculas ou íon-fórmula.

VOLUME MOLAR

É o volume ocupado por um mol de qualquer gás, em determinada temperatura e pressão. O volume molar independe da natureza do gás, mas varia com a pressão e temperatura. Verifica-se experimentalmente que na (CNTP), o volume molar é de 22,4 molL-1.

Substância Massa Molecular

Massa Molar

H2O 18u 18g

O2 32u 32g

C612

Encontrar a fórmula de uma substância é descobrir quais os elementos químicos de que ele é constituído e em que proporções esses elementos se combinam, em massa e em quantidades de matéria.

FÓRMULA PERCENTUAL

A fórmula percentual indica a massa de cada elemento químico que existe em 100 partes de massa (100g, 100 kg) da substância.

Exemplo: H2O = 18g Hidrogênio Oxigênio

18g = 100g 18g = 100g 2g = x 16g = y

x = 200/18 = 11,11g ou 11,11% y = 1600/18 = 88,88g ou 88,88%

A formula percentual [H11,11% O88,88%]

FÓRMULA MÍNIMA

Indica a menor proporção, em números inteiros, de átomos dos elementos que formam a substância. C6H12O6 (fórmula molecular da Glicose) Deve-se Dividir toda a fórmula pelo maior número inteiro. Neste caso o número é seis. Desta forma se obtém a fórmula mínima da glicose [CH2O]. As fórmulas moleculares são escritas para substâncias moleculares, já a fórmula mínima pode representar várias substâncias. dividir por seis C6H12O6 (Glicose) CH2O dividir por dois C2H4O2 (Ácido acético) CH2O Da fórmula percentual para mínima

Regras Práticas 1º) dividir as percentagens pelas massas atômicas. 2º) dividir os números obtidos pelo menor dos números obtidos. 3º) se necessário multiplicar o número por 2,3... até obter número inteiro.

Exemplo: Um dos principais poluentes do ar contém 2,34g de Nitrogênio e 5,3g gramas de Oxigênio. Qual á fórmula mínima para o composto. N = 2,34g/14g = 0.16 O= 5,3g/16g = 0,33 0,16/0,16 = 1 0,33/0.16 = 2

Resposta: Fórmula mínima NO2

Exemplo: Qual á fórmula mínima de um composto formado de 43,7% de fósforo e 56,3% de Oxigênio em peso (massa). P = 43,7%/31 = 14 O= 56,3/16 = 3,5 1,4/1,4 = 1 (x 2) 3,5/1,4 = 2,5 (x 2) Resposta: Fórmula mínima P2O5

FÓRMULA MOLECULAR Fornece o número exato de átomos de cada elemento químico que se combina para formar uma molécula e é calculado a partir da massa molecular da substância. (CH2O)n

É a fórmula mínima para o ácido acético que possui massa molar de 6Og/mol e é também para a glicose que possui massa molar de 180g/mol. Portanto, para encontrar a fórmula molecular através da fórmula mínima devemos realizar os seguintes passos: 1º) Dividir massa molecular massa da fórmula mínima 2º) Calcular quantas vezes as massas da fórmula mínima cabe na massa molecular da substância.

Ácido Acético Glicose 60g/mol 180g/mol = 2 = 6 30g/mol 30g/mol (CH2O)2 = C2H4O2 ( CH2O)6 = C6H12O6

As bases para os cálculos de quantidades de substâncias que participam de uma transfor-mação química surgiram no século XVIII com as leis de Lavoisier (Lei da conservação da massa) e de Proust (Lei das proporções constantes).

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O cálculo estequiométrico é usado para deter-minar a quantidade de reagentes que devem ser usados, e conseqüentemente de produtos que serão obtidos em uma reação química. Considere como exemplo a reação balanceada abaixo: Equação N2 + 3H2 → 2NH3

Mol 1 mol 3mol 2mol

Massa 1x28g 3x2g 2x17g Molécula 1x6,02.1023 3x6,02.1023 2x6,02.1023 Volume 1x22,4L 3x22,4L 2x22,4L

» Sob pressão de 1 atm e temperatura de 273,15K (0ºC), o volume molar é igual a 22,4L/mol. » Sob pressão de 100 000 Pa e temperatura de 273,15K (0ºC), o volume molar é igual a 22,71 L/mol.

Regras Práticas para se resolver exercícios de

cálculo estequiométrico. 1°) Montar a equação 2º) Ajustar os coeficientes 3º) Retirar os dados fornecidos do problema 4º) Colocar os dados conhecidos 5º) resolver por regra de três

Aplicando as regras: Na combustão de 40g de H2, determine: a) O volume de O2 consumido na CNTP. b) O número de moléculas da água produzida:

REAGENTE EM EXCESSO » Excesso de reagente: É a quantidade que sobra de um dos reagentes quando termina a reação. » O reagente que não estiver em excesso denomina-se fator limitante ou reagente limitante, pois a reação terminará quando um dos reagentes acabar.

Exemplo: Misturando 5,0g de H2 com 11,2L de gás cloro, na CNTP, Identifique e Determine: 1) O reagente em excesso e o limitante. 2) De quanto será o reagente em excesso. 3) O número de moléculas de ácido clorídrico produzido.

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PUREZA

Infelizmente na prática não é possível manter sob controle absoluto todos os fatores que interferem no desenvolvimento de uma reação química. Entre esses fatores, podemos citar a impurezas dos reagentes utilizados, o manejo inadequado desses reagentes e a imprecisão nas medidas efetuadas. Exemplos: 1) Retira-se 200g de NaOH impuro presente em um frasco de NaOH contendo 80% de pureza deseja-se saber qual é a massa de H2SO4 necessário pra neutralizar o NaOH presente na amostra. Dados: H2SO4 (massa molar igual a 98 g mol-1), NaOH (massa molar igual a 40 g mol-1). 2) A partir de 40g de uma amostra de cal virgem CaO, foram obtidos 37g de Ca(OH)2. Determine o grau de pureza da amostra em relação ao CaO.

CaO + H2O → Ca(OH)2

RENDIMENTO

Devido a uma série de fatores, como reagentes em excesso, imprecisão nas medidas efetuadas o rendimento de uma reação na prática nunca é de 100%. Para isso é necessário:

1º) Calcular a quantidade teórica, ou seja, 100% 2º) Calcular a quantidade real. Exemplos: 1) Que massa de H2SO4, obtêm-se a partir de 50 mols de moléculas de SO3 ao reagirem com água. Supondo que a reação tenha um rendimento de 100%. Dados: (massa molar igual a 98 g mol-1).

H2SO4 + 2 NaOH → Na2SO4 + 2 H2O

2) Que massa de CaO será produzido a partir de 500g de CaCO3, com rendimento de 80%.

CaCO3 → CaO + CO2

Cálculo não estando na CNTP Exemplo: Supondo que 65g de NaN3 são usados em um airbag. A quantidade de gás produzido a 27ºC e 1 atm será de:

2 NaN3 → 2 Na + 3 N2

OBS: a relação entre mol e volume deve ser feita pela seguinte expressão:

PV = nRT

Estrutura da matéria 1. Considere a tabela de pontos de fusão e pontos de ebulição da substância a seguir.

A 50°C, estará no estado líquido.

a) Cloro e Flúor d) Bromo e Mercúrio b) Cloro e Iodo e) Mercúrio e Iodo c) Flúor e Bromo 2. A prova de química está entre uma das mais temida pelos vestibulandos e apesar de ser considerada a vilã pela maioria dos alunos, a química é uma ciência que, quando compreendida explica várias situações, os itens abaixo exemplificam situações do dia a dia. I - laminação do aço. II - uma banana escurece com o passar do tempo. III – a preparação de pão caseiro. Das afirmativas relacionadas acima, a(s) que apresenta(m) fenômeno químico é (são). a) somente I d) somente II e III b) somente I e II e) I II III c) somente I e III f) I.R. 3. Uma determinada substância apresenta a seguinte curva de aquecimento

Considerando que a substância no estado sólido existe em apenas uma única forma assinale a alternativa correta. a) a substância é um sólido a 200k. b) a substância é um gás a 300k.

c) entre 5 a 10 minutos de aquecimento, a substância existe somente na forma líquida e gasosa. d) a substância é um gás a 450k. 4) Os carrinhos de sorvetes e as geladeiras que armazenam sorvetes nos bares utilizam gelo-seco. O gelo-seco, nas condições Normais, sofre: a) fusão b) solidificação c) sublimação d) liquefação e) vaporização 5) (Novo Enem) O ciclo da água para a preser-vação da vida do planeta. As condições clima-ticas da terra permitem que a água sofra mudança de fase e a compreensão dessas transformações é fundamental para se entender o ciclo hidrológico. Numa dessas mudanças, a água ou a umidade da terra absorve o calor do sol e dos arredores. Quando já foi absorvido calor suficiente, al-gumas das moléculas do líquido podem ter energia necessária para começar a subir para a atmosfera. a) fusão b) liquefação c) evaporação d) solidificação e) condensação Estrutura atômica 6) Os átomos do elemento químico de número atômico 9, e cuja massa atômica é 19, possui as seguintes partículas fundamentais: a) 9 elétrons, 9 protons e 10 nêutrons b) 9 elétrons, 1 próton e 9 nêutrons c) 19 elétrons, 9 prótons e 10 nêutrons d) 19 elétrons, 19 prótons e 10 nêutrons e) 28 elétrons, 28 prótons e 10 nêutrons 7) Quantos elétrons, prótons e nêutrons apresen-tam respectivamente, o íon Ca+2 ( Z=20; A = 40). a) 20,20 e 20 b) 22,20 e 20 c) 20,22 e 20 d) 18,20 e 20 e) 30,32 e 22 8) Em Relação a Mg e Mg+2 é correto afirmar que eles têm: a) o mesmo número de elétrons b) núcleos iguais c) diferente número de prótons d) núcleos diferentes e) Não existe o elemento Mg

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Substância P.F P.E Cloro - 101,0 - 34.6 Flúor - 219,6 - 188,1

Bromo - 7,2 58,8 Mercúrio - 38,8 356,6

Iodo + 113,5 184

9) átomos de determinados elementos formam ânions quando: a) perdem prótons da eletrosfera b) estão eletricamente neutros c) têm prótons e nêutrons no núcleo d) perdem elétrons do núcleo e) recebem elétrons na eletrosfera 10) Um átomo neutro que apresenta 26 prótons e 30 nêutrons, ao transformar-se em um íon trivalente positivo, terá números de massa e de elétrons, respectivamente, iguais a: a) 53 e 76 b) 53 e 26 c) 53 e 23 d) 56 e 23 e) 56 e 29 11) Um gás nobre tem número atômico 18 e número de massa 40. O número de elétrons de um ânion X-2 é igual ao do átomo do gás nobre. O número atômico do elemento X é: a) 22 b) 20 c) 18 d) 16 e) 26 f) I.R 12) Analise as afirmativas relacionadas com os íons: 19K

39+ e 17Cl37- I. Os dois têm o mesmo número de prótons II. O número de massa de cada íon não se altera em relação ao átomo neutro. III. Os dois são isótopos. IV. Os dois têm o mesmo número de elétrons. Está(ao) correta(s): a) apenas I b) apenas II c) apenas II e IV d) apenas III e IV e) I,II,III e IV 13) Uma das seguintes espécies químicas não é isoeletrônica P+3, S-2, Cl-, Ar, Ca+2. Qual entre as seguintes alternativas, a que contém esta espécie química? a) Cl- b) Ar c) S-2 d) P+3 e) Ca+2

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Distribuição Eletrônica

14) Os átomos do elemento cloro participam da composição de várias substâncias, por exemplo, do DDT. Esse composto químico controlou a população de insetos do mundo a tal ponto que a terra é agora capaz de produzir comida suficiente para alimentar a população humana. Mas esse resultado positivo tem seu lado negativo: Os níveis de DDT na comida estão atingindo proporções perigosas para a saúde. Considerando um átomo do elemento cloro 17Cl35 este apresenta na sua camada de valência:

a) 17 elétrons b) 5 elétrons c) 2 elétrons d) 7 elétrons e) 3 elétrons

15) Considere as afirmações abaixo: I – O elemento químico de número atômico 30 tem 3 elétrons de valência. II – Na configuração eletrônica do elemento químico com número atômico 26, há 6 elétrons no subnível d. III – 3s2 3p3 corresponde à configuração eletrônica dos elétrons de valência do elemento químico de número atômico 35. IV – Em um mesmo grupo, os elementos não apresentam o mesmo número de camadas. Estão corretas somente as afirmações:

a) I e II b) I e III c) II e III d) II e IV e) III e IV 16) A configuração eletrônica fundamental de um átomo neutro que possui 15 próton será igual a: a) 1s2 2s2 2p6 3s5 b) 1s2 2s2 2p6 c) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 d) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3 e) 1s2 2s2 2p6 3s2

17) “Um grupo de defesa do meio-ambiente dos EUA afirma que as barbatanas de tubarão consideradas uma iguaria na Ásia podem conter quantidades perigosas de mercúrio”. Uma das formas iônicas do mercúrio metabolizado pelo organismo animal é o cátion Hg+2. Nesse sentido, a opção que contém a configuração eletrônica correta deste cátion é: a) [Xe] 4f14 5d10 6s2 b) [Xe] 4f14 5d10 c) [Xe] 4f12 5d10 6s2

d) [Xe] 4f12 5d9 e) [Xe] 4f12 5d8 6s2

Números quânticos 18) Quais são os valores dos números quânticos primário e secundário do elétron de valência do elemento de Z = 29

a) b) c) d) e) N 3 3 4 4 4 L 2 0 2 1 0

19) Os números quânticos principal, azimutal e magnético do elétron mais energético do átomo de número atômico 31, no estado fundamental: a) n = 3, L= 1, m = 0 b) n = 4, L = 1, m = -1 c) n = 5, L = 3, m = 2 d) n = 4, L = 2, m = -2 20) Os números quânticos: principal, secun-dário, magnético e spin, para a camada de valência do átomo de escândio, número atômico 21, são respectivamente: a) n = 4, L = 0, m = 0, s = -1/2 b) n = 4, L = 0, m = 0, s = +1/2 c) n = 3, L = 0, m = 0, s = +1/2 d) n = 3, L = 2, m = -2, s = +1/2 e) n = 4, L = 2, m = 2, s = +1/2 21) O Cálcio possui um elétron diferenciador último elétron a ser distribuído no estado fundamental tem-se, como números quânticos principal, secundário, magnético, respectiva-mente, que assume os seguintes valores: O cálcio possui 20Ca40.

a) n = 4 L = 0 m = 0 b) n = 3 L = 0 m = +1 c) n = 4 L = +1 m = 0 d) n = 3 L = +1 m = -2 e) n = 3 L = 0 m = 0

22) Em relação às afirmações abaixo: I. em um subnível (d) há 7 orbitais; II. Em um subnível (p) há 3 orbitais; III . orbital (s) cabem 2 elétrons; IV. em um orbital (p) cabem 6 elétrons; a) apenas a II é correta b) apenas a I e a II são corretas c) apenas a II e a III são corretas d) apenas a II, a III e a IV são corretas

Modelos Atômicos

23) Assinale a alternativa incorreta. a) Um elemento químico é constituído de átomos de mesma carga nuclear. b) Isótopos são átomos de um mesmo elemento químico que têm o mesmo número atômico, mas diferentes números de massa. c) De acordo com Bohr, o elétron passa de uma órbita mais externa para outra mais interna, quando recebe energia. d) As experiências de Rutherford mostraram que o núcleo de um átomo é muito pequeno em relação ao tamanho do átomo e) No processo de ionização um átomo neutro, ao perder 1 elétron, adquire carga positiva. 24) Uma importante contribuição de Rutherford foi considerar o átomo constituído de: a) Elétrons mergulhados numa massa homogênea de carga positiva. b) Um núcleo de massa desprezível comparada com a massa do elétron. c) Uma estrutura altamente compacta de prótons e elétrons. d) Uma região central com carga negativa chamada de núcleo. e) Um núcleo muito pequeno de carga positiva, cercada de elétrons. f) elétrons positivos 25) Os diversos modelos para o átomo diferem quanto as suas potencialidades para explicar fenômenos e resultados experimentais. Em todas as alternativas, o modelo atômico está corretamente associado a um resultado experimental que ele pode explicar, exceto em: a) O modelo de Rutherford explica por que algumas partículas alfa não conseguem atravessar uma lâmina metálica fina e sofrem fortes desvios. b) O modelo de Thomson explica por que a dissolução de cloreto de sódio em água produz uma solução que conduz eletricidade. c) De acordo com Bohr, o elétron passa de uma órbita mais externa para outra mais interna, quando recebe energia. d) As experiências de Rutherford mostraram que o núcleo de um átomo é muito pequeno em relação ao tamanho do átomo. e) No processo de ionização, um átomo neutro, ao perder 1 elétron, adquire carga positiva. f) Todas as alternativas estão corretas.

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Tabela Periódica 26) Os três elementos X,Y e Z têm as seguintes estruturas eletrônicas nos seus átomos: X - 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s2 Y - 1s22s2 2p6 3s2 3p6 3d104s24 p5 Z - 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 De acordo com tais estruturas, os três elementos podem ser classificados respectiva-mente, como: a) elemento de transição, elemento represen-tativo, gás nobre. b) gás nobre, elemento representativo, elemen-to de transição. c) elemento representativo, elemento de tran-sição, gás nobre. d) gás nobre, elemento de transição, elemento representativo e) n.d.a. 27) Em relação à classificação periódica moderna dos elementos, assinale a afirmação verdadeira. a) Na tabela periódica, os elementos químicos estão colocados em ordem decrescente de massas atômicas. b) Em uma família, os elementos apresentam propriedades químicas bem distintas. c) Em uma família, os elementos apresentam geralmente o mesmo número de elétrons na última camada. d) Em um período, os elementos apresentam propriedades químicas semelhantes. e) Todos os elementos representativos perten-cem aos grupos B da tabela periódica. 28) Maleabilidade ductibilidade condutividade elétrica e brilho são propriedades dos: a) metais b) halogênios c) gases nobres d) ametais 29) A ordem crescente de raio atômico dos íons Na+; Mg2+Al 3+ S2-; é: a) Mg2+; Na+; Al3+ e S2-

b) Al3+; Mg2+; Na+e S2- c) S2-; Al3+; Mg2+e Na+ d) Al3+; Mg2+; S2- e Na+ e) Al3+; Na+; S2- e Na+

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30) Um elemento na tabela periódica que tem raio atômico grande e pequena energia de ionização, provavelmente, é um: a) metal b) não-metal c) semimetal d) gás nobre f) halogênio 31) Um elemento químico cujo átomo apresenta elétron diferenciador em 3d1 é classificado como: a) metal representativo b) não-metal representativo c) metal de transição d) Metal de transição interna 32) Um dos fenômenos mais lindo e aterrorizantes da natureza é o vulcanismo. Ao ocorrer à erupção, os vulcões liberam gases de enxofre (altamente tóxicos) e lançam lavas ricas em silício, alumínio, ferro e manganês. Considerando-se esses elementos, é correto afirmar que: a) enxofre tem o maior raio atômico. b) ferro tem raio atômico maior que o manganês. c) Alumínio é mais eletronegativo que o silício. d) enxofre tem a maior eletronegatividade. 33) Na tabela periódica abaixo responda os itens: a) Entre o sódio e o flúor podemos afirmar que o elemento mais eletronegativo é o................. e o elemento que possui o maior raio atômico é o ................ b) Qual elemento na tabela é o elemento mais eletropositivo. c) Que elemento na tabela apresenta a seguinte configuração de valência 3d1. d) Qual a diferença entre grupo e família assim como período, camada e nível de energia.

Ligações Químicas 34) Um professor decidiu decorar seu laboratório com um "relógio de Química" no qual, no lugar das horas, estivessem alguns elementos, dispostos de acordo com seus respectivos números atômicos, como mostra a figura. Indique a fórmula mínima e o tipo de ligação do composto eletricamente neutro que é formado quando o relógio do professor marca: a) oito horas; b) seis horas e cinco minutos. 35) Quando átomos do elemento A (z =12) se une a átomos do elemento B (z =17), obtém-se um composto cuja fórmula e tipo de ligação são, respectivamente: a) AB2 e ligação iônica b) AB e ligação covalente c) A2B e ligação iônica d) AB e ligação iônica e) AB2 e ligação covalente 36) Um átomo X apresenta 13 prótons e 14 nêutrons. A carga do íon estável formado a partir desse átomo será:

a) -2 b) -1 c) +1 d) +2 e) +3 37) Entre as afirmativas a seguir, a incorreta é: a) O composto formado entre um metal alcalino terroso e um halogênio é covalente. b) O composto covalente HCl é polar, devido à diferença de eletronegatividade existente entre átomos de hidrogênio e cloro c) O composto da fórmula KI é iônico. d) A substância de fórmula Cl2 é apolar e) Ligação covalente é aquela que se dá pelo compartilhamento de elétrons entre dois átomos. f) I.R. 38) Um elemento químico forma um sulfeto de fórmula M2S3, portanto a fórmula de seu brometo será: a) MBr b) M2Br c) M3Br d) MBr e) MBr3

39) Propriedades características dos compostos iônicos: a) Reticulo cristalino, elevada dureza, pontos de fusão e ebulição elevados b) dureza baixa, pontos de fusão e ebulição baixos c) ausência de retículo cristalino, elevada dureza, pontos de fusão e ebulição elevados d) boa condutibilidade térmica e elétrica no estado sólido e) ausência de retículo cristalino, baixa dureza, pontos de fusão e ebulição baixos 40) Qual das soluções abaixo não é considerada iônica. a) NaCl b) CH3COOK c) LIF d) HCOONa e) C6H12O6 41) O que caracteriza fundamentalmente uma ligação química covalente? a) Os elétrons são transferidos completamente de um átomo para o outro. b) Nunca envolve a presença de hidrogênio. c) Só ocorre entre dois átomos de carbono d) Elétrons são compartilhados entre os átomos e) Os elétrons não participam da ligação 42) Os tipos de ligações dos compostos: NaCl, H2O, Cl2 são respectivamente: a) covalente polar, Iônica e covalente apolar b) covalente apolar, covalente polar e iônica c) iônica, covalente apolar e covalente polar d) iônica, covalente polar e covalente apolar e) iônica, Iônica e covalente apolar 43) A amônia tem como ligações internas e interações intermoleculares respectivamente: a) ligações iônicas e forças de Van der Waals b) eletrovalência e dipolo-dipolo c) ligações covalentes e pontes de hidrogênio d) ligações covalentes e interações covalentes e) ligações iônicas e pontes de hidrogênio 44) As forças de atração entre moléculas apolares são chamadas: a) forças entre íons opostos b) forças através de pontes de hidrogênio c) forças de Van der Waals d) forças dipolares

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NOX 45) Em qual composto o arsênio possui o menor número de oxidação? a) H3AsO3 b) H3AsO4

c) HAsO3 d) H4As5O7

46) Indique o nox do enxofre nos compostos H2S, H2SO4 e H2SO3 respectivamente: a) -4, +6 e + 4 b) -2, +6 e + 4 c) +6, +4 e + 4 d) -2, +4 e + 4 e) -2, +6 e + 6 47) Qual o nox do enxofre no H2SO3. a) +3 b) -3 c) +4 d) +2 e) -5 48) Nas substâncias Cl2, KCl, NaClO4, AlCl3, os números de oxidação do cloro são respectivamente: a) 0,-1,+7, -3 b) 0,-1,+7,-1 c) -1,+1,-1,+7 d) -1,0,-7,+3 e) 0,+1,+7,+3 49) Na reação abaixo as variações dos números de oxidação do enxofre e do iodo são, respecti-vamente: a) +2 para zero e zero para +1 b) zero pra +2 e +1 para zero c) zero para -2 e -1 pra zero d) zero para -1 e -1 para zero e) -2 para zero e zero para -1 50) Na reação de óxido-redução podemos afirmar: a) a substância que perde elétron é o agente oxidante b) o agente redutor sofre redução c) o número de oxidação do agente redutor diminui d) a substância que perde elétron é o agente redutor 51) (Novo Enem) Pilhas e baterias são disposi-tivos tão comuns em nossa sociedade que, sem percebermos, carregamos vários deles junto ao nosso corpo; elas estão presentes em aparelhos de MP3, relógios, rádios, celulares, etc. As

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Semirreações descritas a seguir ilustram o que ocorre em uma pilha de óxido de prata.

Zn(S) + OH-(aq) → ZnO(S) + H2O + e-

Ag2O(S) + H2O(L) + e- → Ag(S) + OH-

(aq)

a) é uma pilha ácida b) apresenta o óxido de prata como o ânodo c) apresenta o zinco como o agente oxidante d) tem como reação da célula a seguinte reação

Zn(S) + Ag2O(S) → ZnO(S) + 2Ag(S)

e) apresenta fluxo de elétrons na pilha do eletrodo de Ag2O para o Zn

Reações Químicas

53) No filme fotográfico, quando exposto á luz, ocorre a reação:

a) pirólise b) eletrólise c) fotólise d) síntese e) simples troca

54) Certo tipo de extintor de incêndio contém no seu interior NaHCO3 e H2SO4, adequadamente separados. Ao inverter o extintor, essas subs-tâncias entram em contato e reagem, ocorrendo aumento de pressão. A equação química corres-pondente é: a) NaHCO3 + H2SO4 → NaHSO4 + CO2 b) NaHCO3 + 2 H2SO4 → NaHSO4 + 2H2O + CO2 c) 2NaHCO3 + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O + CO2 d) 2NaHCO3 + H2SO4 → Na2CO3 + H2O + SO2 e) NaHCO3 + H2SO4 → NaSO4 + 2H2O + CO 55) Quando se “limpa” o mármore (carbonato de cálcio) com ácido muriático (ácido clorídrico), observa-se uma “fervura” que é o desprendimento do gás carbônico, um dos produtos da reação, juntamente com água e cloreto de cálcio. A equação química que melhor representa essa reação é:

a) Ca(OH)2+Ca→Ca(CO2)2 + HCl → CaCl2 + H2O

b) Ca(OH)2 + 2 HCl → CaCl2 + H2O c) CaCO3 + CO2 → CaCl2 + HCl d) Ca(OH)2 + 2 HCl → CaCl2 + H2O

e) CaCO3 + 2 HCl → CaCl2 + H2O + CO2

++H2S I2 S HI

+AgAgBr Br22 2

CO2

H2O

HCl

56) Das equações demonstradas abaixo, não estão balanceadas corretamente: I. NH3 + HCl → NH4Cl II. BaCl2 + H2SO4 → HCl + BaSO4 III. C2H6O + O2 → CO2 + H2O IV. N2 + H2 → NH3 a) somente I e II b) somente I e III c) somente II e IV d) somente II,III e IV e) Todas 57) A soma total dos coeficientes mínimos da equação balanceada é: Al(S) + H2O(l) → Al2O3(S) + H2(g) a) 5 b) 6 c) 7 d) 8 e) 9 58) O gás propano é largamente utilizado na soldagem de metais a partir de sua reação com o O2 apresentado a seguir: C3H8 + O2 → CO2 + H2O Os coeficientes que tornam a reação balanceada, na ordem em que os respectivos reagentes e produtos aparecem na reação são: a) 1 : 5 : 3 : 4 b) 3 : 2 : 3 : 4 c) 1 : 3 : 4 : 5 d) 2 : 1 : 4 : 3 e) 4 : 3 : 5 : 1 Funções Inorgânicas 59) (Novo Enem) O processo de industriali-zação tem gerado sérios problemas de ordem ambiental, econômica e social, entre os quais se pode citar a chuva ácida. Os ácidos usualmente presentes em maiores proporções na água da chuva são o H2CO3, formado pela reação do CO2 atmosférico com a água, O HNO3, o HNO2, o H2SO4 e o H2SO3. Esses quatro últimos são formados principalmente a partir da reação da água com os óxidos de nitrogênio e de enxofre gerados pela queima de combustíveis fósseis. A formação de chuva mais ou menos ácida depende não só da concentração do ácido formado, como também do tipo de ácido. Essa pode ser uma informação útil na elaboração de estratégias para minimizar esse problema am-

biental. Se consideradas concentrações idênticas, quais dos ácidos citados no texto conferem maior acidez às águas das chuvas? a) HNO3 e HNO2

b) H2SO4 e H2SO3 c) H2SO3 e HNO2

d) H2SO4 e HNO3 e) H2CO3 e H2SO3 60) Sobre o ácido sulfúrico: I. O átomo central é um calcogênio, está no terceiro período da tabela periódica e o seu número de oxidação é +6. II. Sua fórmula molecular é H2SO4 e é classificado como oxiácido, diprótico e forte. III. Sua fórmula molecular é H2SO3 e é classificado como oxiácio, diprótico e forte. IV. sua fórmula molecular é H2SO4 e na sua fórmula estrutural, os átomos de hidrogênio, estão diretamente ligados ao átomo central. Das afirmativas: a) somente I e II etão corretas b) somente I e III estão corretas c) somente III e IV estão corretas d) somente II e IV estão corretas 61) O ácido que corresponde á classificação monoácido, oxiácido e forte é: a) HNO3 b) HCl c) H2SO4 d) HCNO 62) Dentre as espécies químicas, citadas, é classificado como ácido de Arrhenius: a) Na2CO3 b) KOH c) Na2O d) HCl e) LiH 63) Entre as bases dadas abaixo, indique quais são insolúveis em água: I. KOH II. NaOH III. Al(OH)3 IV. Fe(OH)2 V. LIOH a) V e VI b) III e IV c) II,III e IV d) I, IV, I e V e) V 64) O principal componente do fermento quími-co é do sal de fruta tem fórmula NaHCO3 e é conhecido, comercialmente, como: a) Formiato de sódio b) bicarbonato de sódio c) carbonato de sódio d) formiato ácido de sódio 29

65) Identifique os itens que contém apenas sais: a) H2O2, Fe2O3, NaOH b) NaCl, CaCO3, H2S c) H2S, HCN, Al2O3 d) CaCl2, Ba(OH)2, Zn(OH)2 e) NaCl, CaCO3, CaCl2 66) Ao economizarmos energia elétrica, estamos contribuindo para a redução das emissões de dióxido de enxofre, que, na atmosfera, pode reagir com água. Formando: a) anidrido sulfúrico (SO3) b) ácido sulfídrico (H2S) c) ácido sulfuroso (H2SO3) d) anidrido sulfuroso (SO2) e) bissulfito de sódio (NaHSO3) 67) Dos ácidos abaixo, o que se classifica como monoácido, oxiácido e moderado é a alternativa: a) H2SO4 b) HCl c) H3PO2 d) HCN 68) Sejam os produtos: I. água de bateria II. água mineral com gás III. ácido muriático Os ácidos presentes nos produtos I, II e III são respectivamente: a) HCl, H2CO3, H2SO4

b) H3PO4, H2SO4, HCl c) H2SO4, H3PO4, HCl d) HCl, H2CO3, HF e) H2SO4, H2CO3, HCl 69) Os compostos de fórmula BaSO4 e MgO são chamados, respectivamente, de: a) sulfato de bário e óxido de magnésio b) sulfito de bário e óxido de magnésio c) carbonato de bário e hidróxido de magnésio d) hidróxido de magnésio e sulfito de bário e) carbonato monobásico de potássio 70) das substâncias abaixo qual se classifica como um óxido básico: a) CO2 (dióxido de carbono) b) SO2 (dióxido de enxofre) c) SO3 (trióxido de enxofre) d) CaO (óxido de cálcio)

30 e) P2O5 (pentóxido de difósforo)

71) Um dos nutrientes essenciais para as plantas é o nitrogênio que, apesar de abundante na atmosfera, não pode ser incorporado diretamente do ar. Por isso, usamos artifícios para aumentar a assimilação desse elemento, como a adubação nitrogenada e a fixação simbiótica. Podemos afirmar, sobre as seguintes estrutura, formadas pelo nitrogênio: N2; NO2; NO3

- e NH4++, que:

I. o N2 é uma substância simples. II. no íon NO3

- o nitrogênio possui nox igual a +1 III. N 2O é o óxido nítrico. IV. O composto formado pela interação dos íons NO3

- e NH4+ é o nitrato de amônio.

Estão corretas as afirmativas: a) I e IV b) I,II e III c) III e IV d) II e IV e) I, III e IV Teorias Ácido-Base 72) Das substâncias abaixo qual poderia ser classificada como base de Lewis: a) CH4 b) NH3 c) CO2 d) CS2 e) CCl4 73) Em relação a reação abaixo:

SO3 + H2O → H2SO4

Pode-se afirmar que, nessa reação, SO3 e H2O atuem, respectivamente como: a) ácido de Lewis e base de Lewis b) ácido de Brönsted-Lowry e base de Brönsted-Lowry c) ácido de Lewis e base de Brönsted-Lowry d) base de Lewis e ácido de Lewis e) base de Lewis e ácido de Brönsted-Lowry 74) Segundo Arrhenius, o hidróxido de amônio é uma base porque é capaz de: a) aumentar a concentração de íons OH- em água b) doar um par de elétrons para formar ligação covalente c) aceitar um próton de um ácido d) doar íons H+ a outra substância e) liberar íons H3O

+ em solução aquosa 75) Na ligação do fluoreto de boro (BF3) com o íon fluoreto, temos ligação ácido-base onde o BF3 é: a) uma base de Arrhenius b) um ácido de Brönsted-Lowry c) uma base de Brönsted-Lowry d) um ácido de Lewis e) uma base de Lewis

Cálculos Químicos 76) Um medicamento contém 90mg de ácido aceltilsalicílico (C9H8O4) por comprimido. Quantas moléculas dessa substância há em cada comprimido? 77) Encontre o número de moléculas existentes em 2 mols de glicose: 78) Determine o volume ocupado por: a) 5,6g de monóxido de carbono b) 12,04x1023 moléculas de ozônio c) 0,25 mols de dióxido de carbono 79) Determine a composição centesimal do: a) H2SO4 b) CO2 c) CaCO3

80) Encontre a fórmula mínima de um composto que apresenta 43,7% de sódio, 11,3% de carbono e 45,3% de oxigênio. 81) Um dos gases responsáveis pela chuva ácida apresenta 50% de enxofre e 50% de oxigênio em massa. Descubra a fórmula molecular desse gás, sabendo que a sua massa molar é 64g/mol. 82) Uma estatua de mármore, constituída por carbonato de cálcio, teve sua massa diminuída em 30% ao longo dos anos devido à chuva ácida. Sabendo que a massa inicial da estátua era de 50Kg, encontre o número de mols de carbonato de cálcio que ainda restam na estátua. a) 150 b) 350 c) 550 d) 250 e) 1550 83) Um maratonista, no percurso de uma maratona, recebeu de um espectador um copo contendo 300g de água. O número de moléculas de água que o maratonista ingeriu ao beber toda a água é aproxima-damente igua a: a) 1010 b) 1015 c) 1020 d) 1025 e) 1030 84) A massa molecular do Na2SO4.3H2O a) 196u b) 142u c) 426u d) 668u e) 444u

85) Determine a massa, em gramas, de 11,2L do CO2: a) 11g b) 22g c) 44g d) 56g e) 110g 86) Considerando a queima da gasolina em um carro produz 220g de CO2, que volume na CNTP, ocupa essa massa de gás? a) 22,4L b) 44,8L c) 112L d) 224L e) 448L

Cálculos estequiométricos

87) Um funileiro usa um maçarico de acetileno para soldar uma panela. O gás acetileno (C2H2) é obtido na hora, através da seguinte reação química:

CaC2 + H2O → Ca(OH)2 + C2H2

Qual a massa aproximada de carbureto de cálcio (CaC2) que será necessária para se obter 50L de acetileno nas CNTP? a) 155,3g b) 153,2g c) 142,8g d) 124g e) 93,4g 88) Quantos mols de ácido clorídrico (HCl) são necessários para produzir 23,4g de cloreto de sódio (NaCl) conforme a reação Dados: Massas molares (em g mol-1) Na = 23; Cl = 35,5

HCl + NaOH → NaCl + H2O

a) 0,1 mol b) 0,2 mol c) 0,3 mol d) 0,4 mol 89) Retira-se 200g de NaOH impuro presente em um frasco de NaOH contendo 80% de pureza deseja-se saber qual é a massa de H2SO4 necessário pra neutralizar o NaOH presente na amostra.

a) 210g b) 200g c) 196g d) 174g e) 140g

90) Qual a massa de sulfeto de ferro produzido, quando 28g de ferro reage com 64g de enxofre.

a) 210g b) 200g c) 96g d) 74g e) 44g

91) Misturando-se 5g de H2 com 11,2L de gás cloro, de quanto será o excesso de reagentes: a) 10g b) 8g c) 6g d) 4g e) 2g 92) Que massa de H2SO4 se obtém a partir de 50 mols de SO3 ao reagir com a água. Supondo que a reação tenha um rendimento de 80%. a) 136g b) 146g c) 176g d) 186g e) 196g

31

1. Conceitos Fundamentais

A química Orgânica é a parte de química que estuda praticamente todos os compostos do elemento carbono.

Histórico No século XVIII Lavoisier observou que o carbono e o hidrogênio estavam presentes nas plantas e animais. A primeira separação da química em Inorgânica e orgânica ocorreu por volta de 1777 e foi proposto pelo químico alemão Torben Olof Bergmann: - Química Inorgânica: Parte da química que estuda os compostos extraídos dos minerais. - química orgânica: Parte da química que estuda os compostos extraídos dos organismos vivos.

Teoria da Força Vital ou Vitalismo

Jöns Jacob Berzelius (1779-1848) formulou a teoria da força vital ou vitalismo, segundo o qual os compostos orgânicos necessitavam de uma força maior, a vida (força vital) para serem sintetizados. Em 1828, um aluno de Berzelius, Friedrich wöhler, conseguiu em laboratório a uréia, CO(NH2)2 um composto inorgânico extraído de minerais, o cianato de amônio, NH4OCN(S)

Elementos Organógenos

Quatro elementos que formam praticamente

todos os compostos da química orgânica. Carbono(C), Hidrogênio (H), Oxigênio (O)

Nitrogênio (N).

Além desses compostos, há outros que também formam compostos orgânicos, só que em menor quantidade o enxofre(S), fósforo (P) Cloro(Cl) Bromo(Br) Iodo(I) e o Flúor(F).

Postulados de Kekulé

Entre 1858 e 1861, o químico Friedrich August Kekulé, lançou os três postulados que constituem as bases fundamentais da Química Orgânica. 1º Postulado: O carbono é tetravalente 2º Postulado: As ligações simples (do tipo (σ) de carbono são iguais. 3º Postulado: O carbono é capaz de formar cadeias (ligações químicas sucessivas), com outros átomos de carbono.

32

Moléculas orgânicas

Ligações

A ligação covalente é o tipo de ligação que predomina nos compostos orgânicos. a) Ligação Covalente Sigma (σ): É a ligação que ocorre com sobreposição frontal dos orbitais ligantes. Cujos núcleos dos átomos se encontram num mesmo eixo. Ocorre sempre em ligações covalentes simples.

Molécula de Hidrogênio ( H2 ) Orbital molecular σ ( s - s )

Eixo As ligações sigma (σ) são as ligações covalentes mais fortes. São as primeiras a acontecer. Só ocorrem uma vez entre cada dois átomos. São chamadas de ligações covalentes simples. b) Ligação Covalente pi (π): É a ligação que ocorre com aproximação lateral ente orbitais ligantes, paralelos e cujos elétrons apresentam spins contrários. São ligações mais fracas que a sigma e ocorrem sempre após a existência da ligação Sigma, Aparecem somente em ligações duplas (l sigma e l pi) ou triplas (l sigma e 2 pi).

O Carbono

O carbono (6C) possui 4 elétrons na camada de valência, Por estabelecer 4 ligações ele é chamado tetravalente.A tetravalência do carbono só é possível graças ao fenômeno da hibridação.

Hibridação

Combinação de orbitais atômicos de um mesmo átomo.

C CCCH

H

CH HH

HSigma

SigmaPi

Sigma Sigma Sigma

SigmaSigma

SigmaPiPi

Sigma

Informações relativas do carbono

Ligações Hibridação Geometria Ângulo

SP3 Tetraédrica 109º28’ SP2 Trigonal 120º Plana SP Linear 180º SP Linear 180º Os átomos de carbonos que fazem parte de uma cadeia e podem ser classificados em função do número de átomos de carbono ligados diretamente ao átomo que se deseja classificar, Numa cadeia carbônica poderemos ter carbonos primários, secundários, terciários e quaternários Carbono Primário É aquele que se encontra ligado apenas a outro átomo de carbono. Carbono Secundário

É aquele que se encontra ligado diretamente a apenas dois outros átomos de carbono. Carbono Terciário É aquele que se encontra ligado diretamente a três outros átomos de carbono. Carbono Quaternário É aquele que se encontra ligado diretamente a quatro átomos de carbono

Cadeias Carbônicas

Compostos orgânicos apresentam uma ou várias cadeias carbônicas, ou seja, sucessões de átomos de carbonos ligados uns aos outros.

As cadeias carbônicas classificam-se em:

a) Cadeia aberta /Cadeia acíclica

Cadeia alifática

Cadeias que possuem no mínimo duas extremidades livres de átomos de carbono primário. Cadeias em que os átomos de carbono não formam ciclos (anéis).

b) Cadeia Fechada /Cadeia cíclica

Ocorrem quando átomos de carbono formam ciclos ou anéis.

c) Cadeia Aromática

Possuem ressonância das ligações π (movimento eletrônico) dentro do anel fechado. O composto aromático característico é o benzeno. d) Cadeia Alicíclica

São cadeias cíclicas (fechadas) e não aromáticas (não apresentam ressonância).

33

C

C

C

C

PRIMARIOPRIMARIO

C CC

C CCSECUNDÁRIO

C

CCC

TERCIÁRIO

C

CC

CCQUATERNÁRIO

CH

CH3

CH2 CH3CH3

CH3 CH2 CH2 CH3

H2C

H2CCH2

CH2

CH2

CH2

c

cc

c

cc

==

H2C

H2CCH2

CH2

CHCH

CH2

CH2

H2C

e) Cadeia Mista

Cadeias formadas por uma parte alifática ligada a um ciclo.

a) Cadeia aberta /Cadeia acíclica

Cadeia alifática

1) Quanto a disposição

Cadeia Normal

Cadeia Normal: Cadeia que apresentam apenas duas extremidades com átomos de carbonos primários.

Cadeia Ramificada

Cadeia Ramificada: Cadeia que possui três ou mais extremidades de carbonos primários.

Cadeia Principal: A cadeia Principal é aquela que possuir o maior número de átomos de carbonos.

Ramificações: As ramificações são ligadas aos carbonos terciários ou quaternários da cadeia principal.

2) Quanto a Natureza:

Cadeia Homogênea

Constituída apenas por átomos de carbono, não ocorrendo à intercalação de átomos diferentes: (S,O,N), identificados como heteroátomos.

34

Cadeia Heterogênea

Apresenta heteroátomo entre carbonos

3) Quanto ao tipo de ligação

Cadeia Saturada

Ligações simples entre carbonos. Cadeia Insaturada

Ligações duplas ou triplas entre carbonos.

Cadeia Cíclica/Fechada

Em relação à classificação das ligações cíclicas é utilizado o mesmo princípio: cadeia saturada os átomos de carbono do anel apresentam somente ligações simples, cadeia insaturada os carbonos do anel apresentam ligações duplas ou triplas, quanto à natureza, as cadeias carbônicas homogêneas ou homocíclicas, são constituídas apenas por átomos de carbonos, sem a presença de heteroátomos (S,O,N). As cadeias heterogêneas ou heterocíclicas que apresentam heteroátomo interrompendo a sequência carbônica no ciclo. As cadeias homocíclicas podem ser divididas ainda em aromáticas e alicíclicas. As cadeias aromáticas possuem ressonância das ligações π (movimento eletrônico dentro do anel fechado). As cadeias alicíclicas não aromáticas (não apresentam ressonância). Exemplo cadeia alicíclica cadeia alicíclica

saturada homocíclica saturada heterocíclica

Conjunto de substâncias dotadas de propriedades químicas semelhantes Átomo ou grupo de átomos responsável pelas propriedades químicas dos compostos orgânicos que pertencem a uma determinada função.

CH3 CH2 CH2 CH3

CH

CH3

CH2 CH3CH3

CH3 CH2 CH2 CH3

CH3 CH2 CH2 O H

CH2 CH3

H3C CH2 CH CH2

CH3

CH3

Cadeia Principal

ramificação

CH3 CH2 O CH2 CH3

CH3 CH2 CO

O CH3

S

C

CC

C

CC

C

CC

C

CN

NOME GRUPO FUNCIONAL Hidrocarboneto C, H Álcool Aldeído

Cetona Ácido Carboxílico Éster Éter Haletos X = F, Cl, Br, I Amina Amida Nitro Nitrila Ácido Sulfônico Compostos de Grignard X = F, Cl, Br, I Mercaptana R = Grupo Orgânico

NOMENCLATURA

PREFIXO

Indica o número de carbonos

MET (1) CARBONO ET (2) CARBONOS PROP (3) CARBONOS BUT (4) CARBONOS PENT (5) CARBONOS HEX (6) CARBONOS HEPT (7) CARBONOS OCT (8) CARBONOS NON (9) CARBONOS DEC (10) CARBONOS UNDEC (11) CARBONOS DODEC (12) CARBONOS TRIDEC (13) CARBONOS

INFIXO

Indica a natureza das ligações

AN Ligação simples EN Ligação dupla IN Ligação tripla DIEN Duas ligações duplas

SUFIXO

Indica o grupo funcional

Hidrocarboneto = O Álcool = OL Aldeído = AL Cetona = ONA

Nomenclatura sistemática dos

compostos orgânicos

Conhecendo a maneira de nomear as cadeias principais (prefixo + Infixo + Sufixo), e os nomes dos principais grupos substituintes e utilizando-se das regras mencionadas a seguir é possível dar nome a um grande número de compostos orgânicos.

Regra dos menores números: Deve-se numerar a cadeia com o objetivo de dar menor número:

1º GRUPO FUNCIONAL 2º INSATURAÇÃO 3º RAMIFICAÇÃO

35

CR OH

CRO

H

C R'R

O

CRO

O R'

CRO

OH

O R'R

R X

R NH2

CRO

NH2

R NO2

R CN

R SO3H

R MgX

R SH

1ª regra: A cadeia principal é a mais longa, ou seja, a que possuir o maior número de carbonos.

OBS: (1) Encontrar em uma estrutura duas ou mais cadeias com o mesmo número de carbonos. é recomendável escolher a mais ramificada. OBS: (2) A cadeia principal será a que possuir a dupla ligação, não se esquecendo das regras dos menores números. 2ª regra: Reconhecer os radicais (substituintes) 3ª regra: O nome do substituinte (radical) precede a cadeia principal. 4ª regra: Os números são separados entre si por vírgula, os nomes das letras por hífen. Exemplo: 3,4,6-trimetiloctano

6,t-butil-2-metilnonano

5ª regra: A citação das diversas ramificações é feita por ordem alfabética. Exemplo: 4-etil-3-metileptano 6ª regra: A repetição de um grupo é indicado pela adição de um prefixo multiplicador. Di,tri,tetra,etc... 7ª regra: Quando um mesmo grupo aparece duas vezes no mesmo carbono o número deve ser repetido na seqüência dos números. 8ª regra: Havendo grupos diferentes em posições equivalentes da cadeia, o menor número será atribuído ao grupo primeiramente citado no nome de acordo com a ordem alfabética. 9ª regra: Os prefixos Sec e terc (s e t) são termos numéricos e não fazem parte do nome portanto, não são levados em consideração na ordem alfabética. 10ª regra: Os prefixos (iso) e (neo) fazem parte do nome dos grupos,logo, são levados em considerações na ordem alfabética.

36

NOMENCLATURA DAS RAMIFICAÇÕES Quando as ramificações encontran-se isoladas da cadeia principal, como estruturas que apresentam uma valência livre, são denominadas radicais. Os radicais são espécies químicas altamente instáveis e reativas. Quando nos referimos a uma rami-ficação como parte de uma cadeia carbônica, isto é, como parte de uma estrutura estável, iremos chamá-la de substituintes.

Nome il ou ila

Estrutura do

radical

Valência

Livre

metil

etil

n-propil

ou propil

Carbono primário

s-propil

ou isopropil

Carbono

secundário

n-butil

Carbono primário

s-butil

Carbono

secundário

t-butil

H3C C CH3

CH3

Carbono terciário

isobutil

Carbono

secundário

fenil

benzil

etenil

ou vinil

C

H

H

H H C

H

H

H

quebra da ligaçãopelo fornecimento de energia

elétron livre

formação de umradical ou substituinte

valênica livre

Radicais (substituintes)

CH3

H3C CH2

H3C CH2 CH2

H3C CH CH3

H3C CH2 CH2 CH2

H3C CH2 CH CH3

H3C CH CH2

CH3

CH2

CH2 CH

1ª Função Orgânica: Hidrocarboneto CXHy

Os hidrocarbonetos são compostos orgânicos formados apenas por átomos de carbono e hidrogênio.

Nomenclatura

Prefixo + Infixo + O + aplicação das

principais regras de nomenclatura.

a) Alcanos

Os alcanos são hidrocarbonetos de cadeia aberta apresentando apenas ligações simples (an) entre carbonos. Os alcanos são também chamados de parafinas. O Alcano mais simples e um dos mais importantes é o metano,conhecido também por gás dos pântanos ou gás grisu. Fórmula Geral: CnH2n+2 Principal fonte de obtenção: Petróleo e gases naturais. Aplicações: Gasolina, óleos lubrificantes. Exemplos:

3-metil-hexano 2,2,4-trimetil-hexano b) Alcenos

Os alcenos são hidrocarbonetos de cadeia aberta apresentando uma ligação dupla (en) entre carbonos. São também chamados de olefinas. O alceno mais simples e mais importante é o eteno ou etileno, gás utilizado no amadurecimento das plantas. Sua principal fonte de obtenção é o petróleo. Fórmula Geral: CnH2n Aplicação: Síntese de Polímeros, Síntese de alcoóis.

But-2-eno OBS: Quando um alceno apresentar quatro ou mais átomos de carbonos é necessário indicar a localização a dupla ligação.

c) Alcinos Os alcinos são hidrocarbonetos de cadeia aberta que possuem uma ligação tripa (in) entre carbonos. O Alcino mais importante é o etino, conhecido também por acetileno. Fórmula Geral: CnH2n-2 Aplicações: gás de maçarico, matéria prima para fabricação de borracha sintética. but-2-ino d) Alcadienos: Hidrocarbonetos de cadeia aberta que apresentam duas ligações duplas (dien) entre carbonos. Fórmula Geral: CnH2n-2 Aplicações: matéria prima para fabricação de borracha, podendo citar como exemplo luvas cirúrgicas, balões de aniversários e preservativos masculinos. propadieno but-1,3-dieno OBS: Hidrocarbonetos com mais de uma ligação tripla são chamados alcadiinos, alcatriinos. Por exemplo:

Outros exemplos de Hidrocarbonetos de cadeia aberta:

7-etil-7metilnon-3-eno

4-etil-5-isopropil-3,3-dimetiloctano 37

C

H

H

HH

metano

H3C CH2 CH2 CH CH2 CH3

CH3

123456

H3C C CH2

CH3

CH3

CH

CH3

CH2 CH3

1 2 3 4 5 6

C CH

HC

H

H

H

propeno (oficial)

propileno (usual)C C

CH3

H

H3C

H

etileno (usual)

eteno (oficial)C C

H

H

H

H

C Cetino (oficial)

acetileno (usual)

C C CH3H3C

H2C CH CH CH2H2C CH CH2

1 2 3 4 5 6 7 8

H3C CH2 CH CH CH2 CH2 C

CH2

CH3

CH2 CH3

CH3

9

H3C CH2 C

CH3

CH3

CH CH

CH2

CH3

CH

CH2

H3C CH3

CH2 CH3

87654321

butadiinoHC C CH

C

H

H

CH C

H

H H

H

H

propano

HIDROCARBONETOS CÍCLICOS

São compostos formados por carbono e hidrogênio que apresentam uma estrutura fechada (cíclica) subdividem-se em:

a) Cicloalcanos (Ciclanos)

Os ciclanos são hidrocarbonetos de cadeia fechada que apresentam ligações simples (an) entre carbonos e possuem fórmula geral: CnH2n 60º 90º 108º Ciclo-propano Ciclo-butano Ciclo-pentano Teoria das Tensões (Baeyer) Os ciclanos que apresentam de 3 a 5 átomos de carbonos são razoavelmente reativos. Já aqueles cujos ciclos que contém 6 ou mais átomos de carbonos são bastante estáveis. Para explicar esse comportamento em 1885 o químico alemão Baeyer propôs a teoria das tensões. Sabendo que o carbono faz quatro ligações simples ele sofre hibridação SP3 e adquiri o máximo de estabilidade, posiciona seus elétrons de valência segundo os vértices de um tetraedro regular, ou seja, num ângulo de 109º28’ conforme a molécula do metano abaixo. Baeyer acreditava que os ciclanos eram todos coplanares, ou seja, todos os átomos de carbonos em um mesmo plano. Por este motivo os ângulos das ligações eram diferentes de (109º28’), portanto, era possível explicar porque as moléculas dos ciclanos eram bastante instáveis. Em 1890 o químico alemão sachse propôs a seguinte hipótese: Os átomos de carbono no ciclo-hexano e nos ciclanos em geral não estão em um mesmo plano, conforme dizia Baeyer, mas em planos diferentes, de forma que a molécula adquire uma configuração espacial capaz de anular as tensões entre as ligações. De acordo com essa teoria é possível construir dois modelos para o ciclo-hexano, ambos conservando ângulos de 109º28’ entre as ligações.

38

A molécula do ciclo-hexano em forma de

cadeira ou de z é mais estável porque os átomos de hidrogênio ligados aos carbonos ficam mais distantes uns dos outros. A molécula em forma de barco ou de C permite uma maior proximidade entre os átomos e, por isso, é mais instável. Como as duas formas não são igualmente estáveis é de se esperar que a forma de cadeira sempre predomine.

b) Cicloalcenos (ciclenos)

Os ciclenos são hidrocarbonetos de cadeia fechada que apresentam uma ligação dupla (en) entre carbonos. Possuem fórmula geral: CnH2n-2

c) Hidrocarboneto Aromáticos Compostos aromáticos são aquelas substâncias que possuem pelo menos um anel benzênico na sua estrutura e nos quais é verificado o fenômeno de ressonância.

Aromáticos principais: Radicais dos aromáticos (grupos aril(a)) A troca simultânea de dois hidrogênios no benzeno por quaisquer substituintes dá origem a compostos: orto(o) posição(1,2), meta(m) posição(1,3) para(p) posição(1,4). Principais propriedades dos hidrocarbonetos

Os hidrocarbonetos são apolares, por isso, insolúveis em água que é polar. São solúveis em solventes apolares. A força de atração entre as moléculas é do tipo Van der Waals. Por isso têm baixo P.F e P.E.

forma de barco

menos estávelmais estável

forma da cadeira

benzeno naftaleno fenatreno antraceno

fenil

CH2

benzil

CH3

o toluil-

CH3 CH3

-p toluilm toluil-

HH

HH

H

H

==

benzeno

2ª Função Orgânica: Haleto Orgânico Haletos Orgânicos são compostos derivados de hidrocarbonetos pela substituição de um ou mais átomos de hidrogênio por igual número de átomos de halogênio(F,Cl,Br,I). Veja o exemplo a seguir:

Nomenclatura (oficial) O halogênio é considerado uma ramificação

(mono,di,tri,etc.) + nome do halogênio + nome do hidrocarboneto

Nomenclatura (usual) O nome do haleto precede o nome do radical

Fluoreto Cloreto + de + nome do substituinte Brometo orgânico Iodeto

2-metil-1-iodopropano(oficial) Iodeto de isobutila(usual) 1,2-dicloropropano

Aplicações: Muito utilizado na síntese de diversos compostos orgânicos, dentre eles os compostos de gringnard, intermediários na síntese de alcoóis, aldeídos e ácidos. Compostos organo-clorados são utilizados como inseticidas tais como o BHC e o DDT.

3ª Função Orgânica: álcoois Compostos orgânicos que apresentam o grupo funcional -OH (hidroxila ou oxidrila) ligado a carbono saturado. Nomenclatura (oficial) Fórmula geral Prefixo + Infixo + ol Nomenclatura (usual) Álcool + radical + ico Ex: metanol etanol álcool etílico álcool etílico Aplicações: Os alcoóis são utilizados em bebidas e combustíveis, etc. o metanol é usado como combustível, solvente e na síntese de compostos orgânicos. O etanol é utilizado como combustível, em limpeza doméstica e na fabricação de bebidas. A classificação dos álcoois segue a dois critérios:

Quanto ao número de hidroxila

monoálcoois = uma hidroxila diálcoois = duas hidroxilas triálcoois = três hidroxilas poliálcoois = n hidroxilas

Quanto a localização da hidroxila

álcool primário:

hidroxila ligada a carbono primário. álcool secundário:

hidroxila ligada a carbono secundário. álcool terciário:

hidroxila ligada a carbono terciário.

Outros exemplos 2-metilpropan-1-ol álcool isobutílico 2-metilpropan-2-ol

álcool t-butílico

propan-1-ol álcool n-propílico 39

C

H

H

CH H

H

HCl

C

H

H

CH Cl

H

H

hidrocarboneto haleto orgânico

H3C CH2

Cl

cloroetano (oficial)cloreto de etila (usual)

Br

bromobenzeno(oficial)

brometo de fenila(usual)

12 H3C CH

Cl

CH2

Cl

3H3C CH

CH3

CH2 I2 13

C OH

C

H

H

H

OH C

H

H

H

C

H

H

OH

H3C CH

CH3

CH2 OH123

H3C C

CH3

CH3

OH123

H3C CH2 CH2 OH

4ª Função Orgânica: Fenóis São Compostos orgânicos que possuem o grupo hidroxila ligado diretamente ao anel aromático.

Fórmula geral

Nomenclatura Localização do + hidróxi + nome do grupo –OH aromático

fenol comum

hidróxibenzeno α-hidróxinaftaleno ou α-naftol 1-hidróxi-2-metilbenzeno β-hidróxinaftaleno orto-cresol β-naftol Aplicações: É muito utilizado na produção de desinfetantes, pomadas contra queimaduras, na fabricação de baquelite (plástico resistente ao calor) e explosivos. A creolina detergente de baixo custo é utilizado na limpeza de grandes indústrias e hospitais, é fabricada nas formas orto,meta e para cresol.

5ª Função Orgânica: Éteres

É todo composto orgânico que possui o oxigênio como heteroátomo, isto é, entre dois átomos de carbonos.

Fórmula geral

Nomenclatura (oficial)

nome da cadeia + óxi + nome da cadeia

40 mais simples mais complexa

Nomenclatura (usual)

Éter + substituinte mais + substituinte mais + ico simples complexo metóxietano (oficial) etóxietano (oficial) éter métil etílico (usual) éter dietílico (usual) etóxibenzeno (oficial) éter etilfenílico (usual) fenóxibenzeno Aplicações: são obtidos por desidratação de álcoois com ácidos inorgânicos (H2SO4). São utilizados como solventes na medicina como anestésicos.

6ª Função Orgânica: Aldeídos

Aldeídos são compostos orgânicos que possui o grupo carbonila ligado a um hidrogênio.

Fórmula geral

A união do grupo carbonila e o hidrogênio forma o grupo aldoxila (também denominado radical formila ou metanoíla) que é o grupo funcional dos aldeídos. Nomenclatura (oficial) prefixo + infixo + al metanal (oficial) etanal (oficial) aldeído fórmico aldeído acético formaldeído acetaldeído Aplicações: Dos aldeídos, os que apresentam maior diversidade de uso são o metanal e o etanal. O metanal é um gás incolor, de cheiro característico e irritante. Em água, a cerca de 40% forma uma solução conhecida por formol, usada como desinfetante e na conservação de peças anatômicas. O etanal é usado na síntese de diversos compostos orgânicos, na obtenção de resinas, e também como redutor de íons prata na fabricação de espelhos.

OH

OHOH

OHCH3 OH

C O C

H3C O CH2 CH3 H3C CH2 O CH2 CH3

O CH2 CH3 O

CHH

OH3C C

H

O

CHOouCH

O

7ª Função Orgânica: Cetona Cetona é todo compostos orgânicos que possui o grupo carbonila entre dois carbonos.

Fórmula geral

Nomenclatura (oficial)

Prefixo + infixo + ona

Nomenclatura (usual)

nome do + nome do + cetona substituinte substituinte mais simples mais complexo

propanona (oficial) butanona (oficial) dimetilcetona (usual) metil-etilcetona (usual) 4-metilpentan-2-ona (oficial) Metil-isobutilcetona(usual) Aplicações: A mais importante é a propanona vendida no comercio como acetona, utilizado como solventes, tintas, e extração de óleos de sementes vegetais. 8ª Função Orgânica: Ácidos Carboxílicos

Fórmula geral ou

Nomenclatura(oficial)

ácido + prefixo + infixo + óico

Note: é usual também colocar a palavra ácido, antes do nome do composto.

Como o carbono já possui três ligações preen-chidas, faltando apenas uma ligação para com-pletar quatro, esse grupo se encontrará sempre na extremidade da cadeia.

ácido metanóico (oficial) ácido etanóico (oficial) ácido fórmico(usual) ácido acético (usual) ácido 2-metilbutanóico ácido benzóico Aplicações: Nas indústrias alimentícias, no curtimento de couros e de peles, medicamentos, conservantes de alimentos, etc. o ácido butanóico(nome usual é ácido butírico): odor de manteiga e o ácido pentanóico (nome usual é ácido valérico): odor de queijo.

9ª Função Orgânica: Ésteres Os ésteres são compostos derivados dos ácidos carboxílicos. São obtidos pela reação de ácidos carboxílicos com álcoois, na presença de ácido sulfúrico ou ácido clorídrico. Essa reação química é denominada esterificação.

Fórmula geral R = Grupo orgânico

Nomenclatura(oficial)

prefixo + infixo + oato + nome do substituinte com terminação ila metanoato de metila (oficial) formato de metila (usual) etanoato de fenila oficial) acetato de fenila (usual) Aplicações: Utilizados como essência de frutas e aromatizantes na indústria alimentícia. 41

C

O

C CH3H3C

O

H3C CH CH2

CH3

C CH3

O

H3C C

O

CH2 CH3

CO

OH

COOH

R CO

O R'

H CO

O CH3

H3C CO

O

águaésterálcool ácido carboxílico

H2OR CO

O R'H OR'+ +R C

O

H

CO

OHH3C CH

CH3

CH2 CO

OH

CHO

OHH3C C

O

OH

10ª Função Orgânica: Aminas Denomina-se amina todo composto derivado da amônia, NH3, pela troca de 1,2 ou 3 hidrogênios por substituintes orgânicos.

amônia

R = Grupo Orgânico Nomenclatura Grupos substituintes + amina

dietil-fenilamina metilamina Trimetilamina isopropilamina Classificação

- Amina primaria: 1 hidrogênio substituído. - Amina secundária: 2 hidrogênios substituídos. - Amina terciária: 3 hidrogênios substituídos.

Amina aromática:

pelo menos um dos substituintes ligados ao nitrogênio tem um anel aromático.

Amina alifática:

nenhum dos substituintes ligados ao nitrogênio apresenta anel aromático.

OBS: As aminas possuem caráter básico. Aplicações: São utilizadas na síntese de vários compostos orgânicos, e na vulcanização da borracha. As aminas aromáticas como a fenilamina (anilina) são usadas na fabricação de corantes. As aminas aromáticas são encontradas no alcatrão da hulha. Dimetilamina e trimetilamina são produtos da putrefação de peixes.

42

11ª Função Orgânica: Amidas Denomina-se amida todo composto orgânico que possui o nitrogênio ligado diretamente com o grupo carbonila (grupo acila). Fórmula geral:

Nomenclatura (oficial)

prefixo + infixo + amida Nomenclatura (usual)

N + nome do radical ou N,N + nome do radical + prefixo + infixo + amida

etanamida 3-metilbutanamida N,N-etil-metil-3-etil-4-metil-hexanamida

Classificação

- Amida primaria: somente um grupo acila ligado ao nitrogênio. - Amida secundária: dois grupos acila ligados ao nitrogênio. - Amida terciária: três grupos acila ligados ao nitrogênio. - Amida não substituída: apresenta 2 hidrogênios ligados ao nitrogênio. - Amida monossubistituída: apresenta 1 hidrogênio substituído por 1 radical (cadeia carbônica). - Amida dissubstituída: apresenta 2 hidrogênios substituídos por 2 radicais iguais ou diferentes.

Usada em medicamentos e na fabricação de plásticos. Também está presente na urina dos animais. A uréia é uma diamida.

Aplicações: Síntese orgânica como a do náilon.

NR

H

H NR

R

H NR

R

R

H3C NH2

NH3C CH3

CH3

N

CH2

CH2

CH3

CH3

CH NH2H3C

CH3

NH

H

H

C

O

N

H3C CO

NH2

CH2 CO

NH2

CH

CH3

H3C

CH2 CO

NCH

CH2

CH3

CH3CH2

CHCH2

CH3

CH3

H3C

uréiaC

NH2

ONH2

15. OUTROS COMPOSTOS OXIGENADOS

NITROGENADOS E COMPOSTOS SULFURADOS

12ª Função Orgânica: Nitrilos

Denomina-se nitrilo todo composto orgânico derivado do cianeto de hidrogênio ou ácido cianídrico, HCN, devido à troca do hidrogênio por um substituinte de hidrocarboneto. Fórmula geral:

Nomenclatura prefixo + infixo + o + nitrilo(a) 3-metilbutano nitrilo(a) etano nitrilo(a) fenilmetano nitrilo(a)

13ª Função Orgânica: Nitrocompostos Fórmula geral:

Os nitrocompostos apresentam o grupo nitro, -NO2 Ligado a uma cadeia carbônica.

Nomenclatura Nitro + prefixo + infixo + o Nitrobenzeno nitrobutano

14ª Função Orgânica

sais de ácidos carboxílicos São sais originários de reações de neutralização de ácidos carboxílicos com hidróxidos orgânicos.

Nomenclatura oato para identificar o sal orgânico metanoato de sódio formato de sódio etanoato de sódio acetato de sódio

15ª Função Orgânica: Anidridos

São compostos orgânicos derivados de ácidos carboxílicos através de uma desidratação inter-molecular desse ácido.

Fórmula geral:

Nomenclatura Para anidridos de cadeia carbônica iguais deve-se mencionar o nome do ácido correspondente precedido da palavra anidrido. anidrido etanóico anidrido acético anidrido etanóico-propanóico Quando o anidrido possuir cadeias diferentes, deve-se primeiro escrever o nome do menor ácido existente.

43

C CN

H3C CNH3C CH

CH3

CH2 CN

CN

C NO2

NO2

H3C CH2 CH2 CH2 NO2

H COH

ONaOH+ H C

O-Na+

O+ H2O

ácido fórmico formiato de sódio

H CO-Na+

O

CH3COONa

CO

OC

O

CH3CO

OC

OH3C

CH3CO

OC

OCH2H3C

16ª Função Orgânica:

São considerados organometálicos todos os compostos orgânicos que possuem um metal ligado diretamente a um átomo de carbono. Denomina-se composto de gringnard toda substância que possui uma cadeia carbônica (radical) ligada a um átomo de magnésio e esse por sua vez, ligado a um íon halogeneto: cloreto, brometo ou iodeto. Fórmula geral:

Nomenclatura Halogeneto de radical magnésio cloreto de metilmagnésio iodeto de fenilmagnésio brometo de isopropilmagnésio 16ª Função Orgânica: Mercaptanas Fórmula geral:

Nomenclatura (oficial) Prefixo + infixo + tiol

Etanotiol propan-2-tiol etil mercaptana isopropil mercaptana etil mercaptan isopropil mercaptan

44

Prioridade: Prioridade é uma ordem determinada para se enumerar o carbono 1 em compostos mistos e dizer quais as outras funções devem ser consideradas ramificações da função principal. A tabela abaixo mostra a ordem de prioridade das funções mistas.

De menor prioridade para o maior Através desta tabela podemos dizer qual função será considerada a principal e qual será considerada ramificação. Se temos em um mesmo composto, por exemplo, as funções nitrocomposto, aldeído e álcool, saberemos então que o carbono 1 deve ser o da função aldeído, e que utilizaremos como prefixos nitro e hidróxi para indicar a posição das funções nitrocomposto e álcool.

ácido-4-amino-2-hidróxi-3,5-dioxo-pentanóico 4,4-dicloro-5-hidróxi-5-amino-3,7-dioxo-heptanonitrila Casos mais importantes de função mista - ácido carboxílico e amina Ácido 2-amino-propanóico aminoácido (alanina) - ácido carboxílico e álcool ácido 2-hidróxi-propanóico (ácido lático)

Funções Prefixo

Ácido carboxílico função principal

Nitrila ciano

Aldeído oxo

Cetona oxo

Amina amino

Álcool hidróxi

Nitrocomposto nitro

Haleto Orgânico flúor,cloro,bromo,iodo

Éter óxi

C MgX

H3C MgCl

H3C CH

MgBr

CH3

MgI

S H

C

H3C CH2 SHH3C CH SH

CH3

CO

HCH

NH2

C

O

CH

OH

CO

H

12345

123

H3C CH2 COOH

NH2

123

H3C CH COOH

OH

NC CH2 C

O

C

Cl

Cl

C

NH2

OH

CH2 CO

H

1 2 3 4 5 6 7

16. Propriedades Físicas e Químicas dos

principais compostos orgânicos Hidrocarbonetos (HC): São substâncias apolares, cujas moléculas se mantém unidas por forças de Van Der Waals. Possuem baixo PF e PE em comparação aos compostos polares. Os HC de cadeia normal possuem maior PF e PE que os HC de cadeia ramificada de mesma massa molar, comparando os HC de cadeia normal o PF e PE aumentam à medida que aumenta a massa molar dos HC. É insolúvel e possui menor densidade que a água que é polar. PF = ponto de fusão e PE = ponto de ebulição Haletos orgânicos: São levemente polares e mantêm-se unidos por forças de atração dipolo permantente. O PF e o PE dos haletos são próximos aos dos alcanos de massa molar semelhante, e vão se tornando gradativamente mais altos à medida que os seguintes fatores começam a pesar: aumento da massa molar devido o aumento do radical orgânico, aumento do número de halogênios e aumento da massa atômica do halogênio substituído. Álcoois: As moléculas de álcool estabelecem ligação de hidrogênio entre si, e por este motivo apresentam altos PF e PE em relação aos HC correspondentes. Os álcoois possuem na molécula uma parte polar referente ao grupo –OH e uma parte apolar referente à cadeia carbônica. Por isso o etanol pode-se dissolver tanto na gasolina apolar quanto na água polar. Fenóis: Como as moléculas estabelecem pontes de hidrogênio, os fenóis possuem PF e PE mais elevados que os HC de massa molecular próxima. A principal característica química dos fenóis é seu caráter ácido evidenciado pela perda de H+ da hidroxila.

Éteres: São levemente polares, devido à geometria angular, podem estabelecer ligação de hidrogênio com a água e o etanol, os PF e PE são ligeiramente superiores ao dos alcanos, possuem PF e PE mais baixos que os álcoois e os fenóis, menos densos e discreta solubilidade em água.

Aldeídos: possuem moléculas polares, mas elas não fazem ligação de hidrogênio entre si, os PF e PE são mais altos que os compostos apolares e éteres e mais baixos que os álcoois e ácidos carboxílicos de massa semelhante.

Cetonas: São compostos polares, devido à presença do grupo carbonila, não fazem ligação de hidrogênio entre si, em geral possuem PF e PE mais baixos que os dos álcoois e mais elevados que a dos aldeídos de massa molecular semelhante. As cetonas mais simples são menos densas que água, solúveis em éter e benzeno. Ácidos Carboxílicos: Por apresentar o grupo carboxila esses compostos são muito polares e podem fazer o dobro de ligação de hidrogênio que as moléculas de álcoois, seu PF e PE são mais altos que a dos álcoois de valor de massa molar semelhante. Possuem alta reatividade, e a principal característica química é a acidez destes compostos e tal caráter se deve a ionização com a formação de cátions hidrônio (H3O

+).

Ésteres: Nos ésteres de cadeia pequena predominam as forças de dipolo permanente. Conforme o aumento da massa molar diminui a polaridade e prevalecem as propriedades de compostos apolares. Como as moléculas não fazem ligação de hidrogênio entre si, seus PF e PE são mais baixos que os dos álcoois e dos ácidos carboxílicos de massa molecular semelhante.

Aminas: São compostos polares, exceto as aminas terciárias, formam ligação de hidrogênio e possuem PF e PE superiores ao dos compostos apolares de mesmo peso molecular. São substâncias orgânicas que apresentam caráter básico. O par livre no átomo de nitrogênio, exerce um caráter de base de Lewis nestas substâncias.

Amidas: São muito polares; cada duas moléculas podem fazer até 3 pontes de hidrogênio entre si. Possuem PF e PE muito elevados, mais densas e as mais simples são solúveis em água e pouco solúveis em solventes apolares como o n-hexano.

a) Série homóloga: Quando um conjunto de compostos orgânicos pode ser ordenado de modo que a diferença entre 2 compostos consecutivos seja de apenas 1 grupo –CH2. Ex: metano → etano → propano → butano b) Série isóloga: Quando um conjunto de compostos orgânicos pode ser ordenado de modo que a diferença ente 2 compostos consecutivos seja de apenas um grupo H2. Ex: etino → eteno → etano c) Série heteróloga: Quando uma série de compostos orgânicos de funções químicas diferentes possui o mesmo número de átomo de carbono. Ex: propano→ propan-1-ol → propanona

45

Química Orgânica

93) A cadeia carbônica, do composto classifica-se como: a) cíclica, saturada, heterogênea, ramificada. b) aberta, saturada, heterogênea, normal. c) aberta, saturada, heterogênea, ramificada. d)acíclica, insaturada, homogênea, ramificada. e) aberta, insaturada, homogênea, normal. 94) O hidrocarboneto 1,2-benzopireno:

a) aromático polinuclear. b) alicíclico polinuclear. c) alifático saturado. d) alifático insaturado. e) aromático mononuclear. 95) O Mescal é uma planta da família das cactáceas, nativa do México, usada pela população de certas partes do país como alucinógeno em rituais religiosos primitivos. O efeito alucinógeno dessa planta é decorrente de um alcalóide conhecido como mescalina. Observe sua estrutura: I. tem fórmula molecular C11H17O3N II. tem na sua estrutura carbonos primários e quaternários. III. tem hibridação do tipo sp3-sp3 nos carbonos do anel benzênico. Está(ao) correta(s) a) todas as afirmativas. b) as afirmativas I e II. c) as afirmativas II e III. d) as afirmativas I e III.

e) somente a afirmativa I. 46

96) Sobre o composto, cuja fórmula estrutural é dada a seguir, fazem-se as afirmações:

I - É um alceno. II - Possui três ramificações diferentes entre si, ligadas à cadeia principal. III - Apesar de ter fórmula molecular C11H22, não é um hidrocarboneto. IV- Possui no total quatro carbonos terciários. São corretas: a) I e IV, somente. b) I, II, III e IV. c) II e III, somente. d) II e IV, somente.

97) A sibutramina (representada abaixo) é um fármaco controlado pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária que tem por finalidade agir como moderador de apetite. Sobre a sibutramina, é incorreto afirmar que: a) Trata-se de uma substância aromática b) Identifica-se um elemento da família dos halogênios c) Sua fórmula molecular C12 H11NCl d) Identifica-se uma amina terciária e) Identifica-se estrutura ligações PI (π) 98) Quando uma pessoa ¨leva um susto¨ a supra-renal produz uma maior quantidade de adrenalina que é lançada na corrente sangüínea. Analisando a fórmula estrutural da adrenalina, podemos concluir que a cadeia orgânica ligada ao anel aromático é: a) aberta. Saturada e homogênea. b) aberta, insaturada e heterogênea c) aberta, saturada e heterogênea. d) fechada, insaturada e homogênea. 99) Quantos átomos de carbonos primários há na fórmula.

a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5

H2C C

H

H

C

H

H

CO

O CH3

CH2

O

O

OCH3

CH3

CH3

CH2 NH2

H

H

C

H

H

CH3CH2 N

OHO

O

CH3 C(CH3)2 CH2 CH3

100) Dos hidrocarbonetos que se seguem são alcenos: a) CH4 e C5H10 b) C2H4 e C2H6 c) C2H4 e C3H6 d) C5H10 e C5H12 e) C6H6 e C3H8 101) O nome oficial do hidrocarboneto a) 2- metil-2,3-butadieno b) 3-metil-1,2-butadieno c) 2-metil-2-butino d) 3-metil-2-butino e) 2-metil-1,2-butadieno Atenção: A nomenclatura atual desses compostos corresponde respectivamente: a) 2-metilbut-2,3-dieno b) 3-metilbut-1,2-dieno c) 2-metilbut-2-ino d) 3-metilbut-2-ino e) 2-metilbut-1,2-dieno 102) Considere o seguinte composto: sua nomenclatura correta é: a) 1,2-etil-3-propilbenzeno b) 1,2-dimetil-3-propilbenzeno c) 1-propil-2,2-dimetilbenzeno d) o-metil-m-propilbenzeno e) m-dimetil-o-propilbenzeno 103) Grupos ligados ao oxigênio do composto são: a) benzíla e m-toluíla b) benzila e o-toluíla c) fenila e o-toluíla d) fenila e benzila e) fenila e m-toluíla 104) O composto que apresenta hibridação SP2 e cadeia alifática é: a) benzeno b) etano c) eteno d) etino e) naftaleno

105) Substituindo todos os hidrogênios das posições beta do naftaleno por radicais metil, qual será o total de átomos de carbono do composto formado? a) 6 b) 8 c) 10 d) 12 e) 14 106) O nome correto do composto orgânico cuja fórmula está esquematizada ao lado é: a) 2-metil-3-isopropilpenteno. b) 2,4-dimetil-2-isopropilbutano. c) 2,3,3-trimetil-hexano. d) 2,3,3,5-tetrametilpentano. e) 3,3,5-trimetilpentano. 107) O nome oficial (IUPAC) do composto é: a) 5-etil-3,3,4-trimetil-hept-5-eno. b) 3,5-dietil-4,5-dimetil-hex-2-eno c) 2,4-dietil-2,3-dimetil-hex-4-eno d) 3-etil-4,5,5-propil-hept-2-eno. e) 3-etil-4,5,5-trimetil-hept-2-eno. 108) Se você estudou e passou no novo enem, poderá comemorar com um belo churrasco pois, afinal você merece. Entretanto, a ameaça do câncer chegou ao churrasco, a engenheira Isa Beatriz, da Universidade Federal do Rio Grande do sul (UFRGS), encontrou as substâncias benzo(a)pireno,benzo(b)fluorantraceno, e também benzo(a)antraceno, substâncias do grupo dos hidrocarbonetos policíclicos aromáticos, com conhecido potencial cancerígeno. Sabendo que a estrutura do benzopireno é planar é correto afirmar-se que:

a) todos os átomos de carbono são de 109,5°. b) todos os átomos de carbono são de 120°. c) todos os átomos de carbono são de 180°. d) os átomos de carbono 1,5 e 9 são de 109,5°.

47

H3C C

CH3

C CH2

CH3

CH3

CH2 CH2 CH3

O

CH3

H3C C

CH3

CH2

CH

CH3

CH3

CH2

CH3

H3C C C

H CH2

CH

CH3

CH3

C

CH2

CH3

CH3

CH3

12

3

4567

8

910

1112

109) Tornou-se uma mania entre os alunos o hábito de utilizar, no lugar da antiga borracha, o corretivo líquido. Muito desses corretivos contém diclorometano como solvente, que é prejudicial à saúde, por ser tóxico e muito volátil. Sua função orgânica e sua fórmula molecular são: a) aldeído CHCl2

b) ácido carboxílico CHCl2 c) hidrocarboneto (C2H2)Cl2 d) haletos orgânicos CH2Cl2 e) cetona C2H2NH3Cl2 110) O bactericida Fomecin A, cuja fórmula estrutural está descrita abaixo apresenta as funções:

a) álcool, fenol e aldeído b) álcool, fenol e éter c) éter, álcool e aldeído d) ácido carboxílico e fenol e) éter, cetona, aldeído 111) Os compostos representam respectiva-mente: HCOOH, HCHO, CH2OH, CH3COOCH3.

a) ácido carboxílico, álcool, álcool, éter b) éster, aldeído, álcool, cetona c) aldeído, ácido carboxílico, álcool, éster d) ácido carboxílico, aldeído, álcool, éster e) hidrocarboneto, álcool, éter, aldeído 112) Dados os seguintes compostos:

I) II) III) IV) V)

48 Podemos afirmar que:

I - O composto II é uma amida II - OS cinco compostos são orgânicos oxigenados III - O composto V é um éster a) somente a afirmação I está correta b) somente a afirmação II está correta c) somente a afirmação III está correta d) somente as afirmações I e III estão corretas 113) das funções abaixo a que apresenta uma ligação dupla na molécula? a) éter b) amina c) aldeído d) álcool e) haleto 114) Das seguintes funções orgânicas qual não apresenta o radical hidroxila? a) éteres b) alcoóis c) aldeídos d) enóis 115) O composto de fórmula CH2O pertence à função: a) ácido carboxílico b) álcool c) aldeído d) cetona 116) O álcool combustível é caracterizado por: I. apresentar cadeia carbônica alifática saturada e heterogênea. II. possuir o nome álcool etílico ou etanol. III. é classificado como um monoálcool primário. IV. como combustível, minimiza o efeito estufa por não emitir gás carbônico para a atmosfera. Dessas afirmativas, estão corretas apenas: a) I e III b) I,II e IV c) II e IV d) II e III 117) Um aldeído, que é importante na preparação do formol usado como conservador de peças anatômicas, e uma cetona, usada principalmente como solvente de esmaltes, podem ser respectivamente: a) etanal e propanona b) metanal e propanona c) metanal e butanona d) etanal e butanona 118) o grupo carbonila existe em: a) alcoóis b) éster c) aminas d) haletos

HCH2

COH

HO

HO

O

OH

H

H3C CH2 CH

Cl

CH3

H3C CO

NH2

OH

H3C CH2 O CH3

H3C CO

O CH2 CH3

C O

119) Nossos corpos podem sintetizar onze aminoácidos em quantidades suficientes para nossas necessidades. Não podemos, porém, produzir as proteínas para a vida a não ser ingerindo os outros nove, conhecidos como aminoácidos essenciais.

Assinale a alternativa que indica apenas funções orgânicas encontradas no aminoácido essencial fenilalanina, mostrada na figura acima.

a) Álcool e amida b) Éter e éster c) Ácido orgânico e amida d) Ácido orgânico e amida primária e) Amida primária e aldeído 120) Em relação à vanilina que possui a fórmula estrutural abaixo, os grupos funcionais ligados ao anel aromático, pertencem às funções. a) álcool – éter – éster b) fenol – éter – aldeído c) fenol – éter – cetona d) fenol – éter – ácido carboxílico e) fenol – éster – ácido carboxílico 121) A ionização do ácido málico presente nas balas acontece na saliva, de acordo com a equação: Sobre a atuação da água na reação acima representada é correto afirmar que ela atua como: a) Uma base de Brönsted-Lowry por ceder prótons H+ para o ácido málico. b) Uma base de Lewis por receber prótons H+ do ácido málico. c) Uma base de Brönsted Lowry por receber prótons H+ do ácido málico. d) Uma base de Lewis por ceder prótons H+ para o ácido málico. e) Uma base de Arrhenius por ceder par de elétrons para o ácido málico. 122) Na estrutura do ácido málico, citado na questão anterior, estão presentes os grupos

funcionais_______e_______ que representa as funções orgânicas _________e__________ a) hidroxila e carbonila;fenol e aldeído. b) carbonila e carboxila; cetona e ácido carboxílico. c) hidroxila e carboxila; álcool e ácido carboxílico. d) carbonila e hidroxila; éster e álcool. e) carboxila e carbonila; ácido carboxílico e éster. 123) DIGA NÃO AS DROGAS: É uma frase utilizada para advertir o jovem sobre o perigo das drogas, a famosa cola de sapateiro, que é usada principalmente pelos menores para se drogarem, contém 25% de metilbenzeno, também conhecido como tolueno ou toluol, que é cancerígeno e alucinógeno. Qual alternativa corresponde a esse solvente:

124) Entre as alternativas abaixo estão várias substâncias oriundas da destilação fracionada do alcatrão da hulha, os que apresentam oito átomos de hidrogênio na fórmula molecular são: a) o tolueno, o naftaleno e o metilbenzeno b) o benzeno, o tolueno e os xilenos c) o fenol, o naftaleno e o antraceno d) o tolueno, os xilenos e os cresóis e) o benzeno, o antraceno e fenol 125) O Composto orgânico que apresenta a fórmula estrutural: Possui respectivamente: a) 12 C e 15 H b) 14 C e 10 H c) 13 C e 16 H d) 14 C e 12 H e) 14 C e 11 H 126) A nomenclatura da seguinte estrutura é:

a) 5,5,5-Trimetil-6-n-propriloctano. b) 5,5-dimetil-6,6-metil-n-propiloctano. c) 6-etil-5,5,6-trimetilnonano. d) 3,4,4-trimetil-3-n-propiloctano. e) 4-etil-4,5,5-trimetilnonano.

49

+ H3O+

+ nH2OH2C COOH

C COOH

OH

H

H2C COO-

COOH COO-H2

OHOCH3

CHO

C

CH3

CH2 CH2 CH3

CH2 CH3H3C CH2 CH2 CH2 C

CH3

CH3

127) (Novo Enem) Duas matérias encon-tradas em grande quantidade no Rio Grande do Sul, a quitosana, um biopolímero preparado a partir da carapaça do camarão, e o poliol, obtido do óleo do grão da soja, são os principais componentes de um novo material para a incorporação de partículas ou princípios ativos utilizados no preparo de vários produtos farmacêuticos e cosméticos, e fabricadas a partir de polímero petroquímico, com a vanta-gem de ser biocompatível e biodegradável. A fórmula estrutural da quitosana está apresen-tada a seguida. Com relação às características do material descrito, pode-se afirmar que a) o uso da quitosana é vantajoso devido a suas propriedades, pois não existem mudanças em sua pureza e peso molecular, características dos polímeros, além de todos os seus benefícios ambientais. b) a quitosana tem em sua constituição grupos amina, pouco reativos e não disponíveis para reações químicas, com as vantagens ambientais comparadas com os produtos petroquímicos. c) o polímero natural é de uso vantajoso, pois o produto constituído por grupos álcool e amina tem vantagens ambientais comparado com os polímeros proveniente de materiais petroquímicos. d) a quitosana é constituído por grupos hidroxila em carbonos terciários e derivados com poliol, dificilmente produzidos, e traz vantagens ambientais comparadas com os polímeros de produtos petroquímicos. e) a quitosana é um polímero de baixa massa molecular, e o produto constituído por grupos álcool e amida é vantajoso para aplicações ambientais em comparação com os polímeros petroquímicos. 128) Um alcano encontrado nas folhas do repolho contém em sua fórmula 64 átomos de hidrogênio. O número de átomos de carbono na fórmula é:

a) 29 b) 32 c) 30 d) 33 e) 31 50

GABARITO 1

1. D 43. C 85. B

2. D 44. C 86. C

3. A 45. D 87. C

4. C 46. B 88. D

5. D 47. C 89. C

6. A 48. B 90. E

7. D 49. E 91. D

8. B 50. D 92) 3920

9. E 51. D 93. B

10. D 52. C 94. A

11. D 53. C 95. E

12. C 54. C 96. A

13. D 55. E 97. C

14. D 56. D 98. C

15. D 57. E 99. D

16. D 58. A 100. C

17. B 59. D 101. B

18. E 60. A 102. B

19. B 61. A 103. E

20. B 62. D 104. C

21. A 63. B 105. E

22. D 64. B 106. C

23. C 65. E 107. E

24. E 66. C 108. B

25. E 67. C 109. D

26. A 68. E 110. A

27. C 69. A 111. D

28. A 70. D 112. A

29. C 71. E 113. C

30. A 72. B 114. A

31. C 73. A 115. C

32. D 74. A 116. D

33. a) flúor 75) D 117. B

33. b) sódio 76) 3,O1X1020 118. B

33. c) Sc 77) 12,04x1023 119. D

33. d) nenhuma 78. a) 4,48 L 120. B

34. a) MgO 78. b) 44,8 L 121. C

34. b) CH4 78. c) 5,6 L 122. C

35. C 79. a)H2%S32,7%O65,3% 123. D

36. E 79. b) C27,27% O72,72% 124. A

37. A 79. c)Ca40%C12%O48% 125. B

38. E 80. Na2SO4 126. E

39. A 81. SO2 127. C

40. A 82. B 128. C

41. D 83. D

42. D 84. B