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Prof.Msc. Paulo Christoff Possui graduação em Licenciatura em Química pela Universidade Federal do Paraná, mestre em Desenvolvimento de Tecnologia com ênfase em biocombustíveis pelo PRODETEC - IEP LACTEC UFPR. Atualmente é professor do Centro Universitário Franciscano e nas Instituições de Ensino Senhor Bom Jesus e Colégio Marista Paranaense. Atua do desenvolvimento de materiais digitais na área de Química para o Ensino Médio no PITE (Programa de Inovação Tecnológica na Educação).

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Prof.Msc. Paulo Christoff

Possui graduação em Licenciatura em Química pela Universidade

Federal do Paraná, mestre em Desenvolvimento de Tecnologia com

ênfase em biocombustíveis pelo PRODETEC - IEP – LACTEC –

UFPR. Atualmente é professor do Centro Universitário Franciscano

e nas Instituições de Ensino Senhor Bom Jesus e Colégio Marista

Paranaense. Atua do desenvolvimento de materiais digitais na área

de Química para o Ensino Médio no PITE (Programa de Inovação

Tecnológica na Educação).

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As substâncias químicas podem ser agrupadas de

acordo com suas PROPRIEDADES COMUNS

Estas propriedades comuns são chamadas de

PROPRIEDADES FUNCIONAIS

Em função dessas propriedades podemos agrupar as

substâncias em grupos aos quais chamaremos de

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Para compreender os conceitos

das funções deveremos distinguir os fenômenos de:

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É a quebra da ligação covalente,

devido à diferença de eletronegatividade entre os

átomos ligantes, com a

formação de íons

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A IONIZAÇÃO ocorre com alguns

COMPOSTOS MOLECULARES

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Neste fenômeno os íons apenas

são separados

A dissociação ocorre com os

compostos iônicos

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( a )

Quando as espécies químicas estão em solução aquosa,

nem todas sofrem ionização ou dissociação

A porcentagem de espécies que sofrem estes

fenômenos é dada pelo

a número de moléculas ionizadas (ni)

número de moléculas dissolvidas (n)

=

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01) Adicionam-se 600 moléculas de HCl à água. Sabendo

que 540 moléculas estarão ionizadas, podemos afirmar que

o grau de ionização desta espécie química é:

a) 11,4 %.

b) 10,0 %.

c) 11,1 %.

d) 60,0 %.

e) 90,0 %. ani

n=

a = ?

ni = 540 moléculas

n = 600 moléculas

600

540= 0,90 a = 90 %

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02) Adicionando-se 500 moléculas de um certo eletrólito à água,

teremos, para um grau de ionização igual a 0,9, quantas

moléculas ionizadas?

a) 90.

b) 50.

c) 450.

d) 45.

e) 250.

ani

n=

a = 0,9

ni = ? moléculas

n = 500 moléculas

5000,9 ni = 0,9 x 500

ni = 450

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Segundo ARRHENIUS

toda substância que em solução aquosa sofre ionização

produzindo como cátion, apenas o íon H , é um ÁCIDO +

HCl

H2SO4

Cl

2

H+ –+

H2O

H+ 2 –

+H2O

SO4

H3PO4 3 H+ 3 –

+H2O

PO4

H4P2O7 4 H+ 4 –

+H2O

P2O7

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Hoje, sabemos que o íon H liga-se à molécula

de água formando íon H3O , chamado de

HIDRÔNIO ou HIDROXÔNIO

+

+

HCl ClH3O+ –+H2O+

H2SO4 2 2 –+ SO4H2O+ H3O+

2

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ClH+ –+

CNH+ –+

NO3H+ –+

+

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H2CO3 CO3H+ 2 –

+H2O

H2SO4 SO4H+ +

H2O

+

2 –

2

2

H3PO4 PO4H+ 3 –

+H2O

H3BO3 BO3H+ +

H2O

+

3 –

3

3

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H4P2O7 P2O7H+ 4 –

+H2O

TETRÁCIDOS

Na ionização, a molécula produz apenas 4 H

H4SiO4 SiO4H+ +

H2O

+

4 –

4

4

CUIDADO

H3PO3 HPO3H+ 2 –+

H2O

2

H3PO2 H2PO2H+ –

+H2O

1

(DIÁCIDO)

(MONOÁCIDO)

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HIDRÁCIDOS

OXIÁCIDOS

HCl HCN H2S H4[Fe(CN)6]

São ácidos que não possuem o elemento químico OXIGÊNIO

HNO3 H2CO3 H2SO4 H3PO4

São ácidos que possuem o elemento químico OXIGÊNIO

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HCl

H4[Fe(CN)6]

H2CO3 HCN H2SO4

H2S

Possuem apenas dois elementos químicos

BINÁRIOS

Possuem apenas três elementos químicos

TERNÁRIOS

Possuem apenas quatro elementos químicos

QUATERNÁRIOS

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FRACOS

MODERADOS

FORTES

Possuem 5%a

a = 92%HCl

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Quando não conhecemos o grau de ionização

podemos aplicar as seguintes observações para

classificar o ácido

Para os HIDRÁCIDOS

FRACOS

MODERADO

FORTES

HCl HBr HI

HF

Todos os demais hidrácidos

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Para os OXIÁCIDOS calculamos

xnúmero de átomos

de oxigênio=

número de hidrogênios

ionizáveis

x = 0 Ácido fraco

x = 1 Ácido médio

x = 2 Ácido forte

x = 3 Ácido muito forte

H3BO3 x = 3 – 3 = 0 ácido fraco

H3PO4 x = 4 – 3 = 1 ácido médio

H2SO4 x = 4 – 2 = 2 ácido forte

x = 4 – 1 = 3 ácido muito forteHClO4

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01) O ácido de fórmula HCN é:

a) forte.

b) oxiácido.

c) binário.

d) possui 3 hidrogênios ionizáveis.

e) tem grau de ionização menor que 5%.

Falso: Entre os hidrácidos temos FORTES (HCl, HBr e HI)

MÉDIO (HF) e FRACOS os demais.

Falso: É um hidrácido, pois não possui oxigênio em sua

estrutura.

Falso: É ternário, pois possui 3 elementos químicos.

Falso: Possui apenas um hidrogênio ionizável.

Verdadeiro: Por ser um ácido fraco tem grau de ionização menor

que 5%.

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Apresentam sabor azedo.

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Em solução conduz a corrente elétrica.

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FENOLFTALEINA AZUL DE BROMOTIMOL

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ÁCIDO ELEMENTO FORMADOR+ ÍDRICO+

HCl ácido clorídrico

HBr ácido bromídrico

H2S ácido sulfídrico

HCN ácido cianídrico

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• Nomenclatura

H1NO3

H2CO3

H3BO3

H1ClO3

H2SO4

H3PO4

H4SiO4

ICO

+ 1 O per___icoHClO 4

- 1 O ______osoHNO 2

- 2 O hipo___osoHClO

Ácido nítrico

Ácido carbônico

Ácido bórico

Ácido clórico

Ácido sulfúrico

Ácido fosfórico

Ácido silícico

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Segundo ARRHENIUS

toda substância que em solução aquosa sofre

dissociação iônica, libertando como ânion,

apenas o íon OH , é uma

BASE ou HIDRÓXIDO

NaOH

2

Na+ –+

H2OOH

Ca(OH)2 Ca2+ –+

H2OOH

3Fe(OH)3 Fe3+ –+

H2OOH

4Pb(OH)4 Pb4+ –+

H2OOH

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MONOBASES

Na dissociação, a molécula liberta apenas uma oxidrila

(hidroxila)

NaOH Na+ –+

H2OOH

KOH K+ –+

H2OOH

NH4OH NH4+ –+

H2OOH

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DIBASES

TRIBASES

Na dissociação, a molécula liberta duas oxidrilas

2Ca(OH)2 Ca2+ –+

H2OOH

2Zn(OH)2 Zn2+ –+

H2OOH

3Fe(OH)3 Fe3+ –+

H2OOH

3Al(OH)3 Al3+ –+

H2OOH

Na dissociação, a molécula liberta três oxidrilas

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TETRABASES

4Pb(OH)4 Pb4+ –+

H2OOH

4Sn(OH)4 Sn4+ –+

H2OOH

Na dissociação, a molécula liberta quatro oxidrilas

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FORTES

São as bases em que a oxidrila se liga a um metal alcalino

ou alcalino terroso

NaOH

Ca(OH)2 Ba(OH)2 Mg(OH)2

KOH LiOH

FRACAS

AgOH NH4OH Al(OH)3

Zn(OH)2 Fe(OH)3 Pb(OH)4

São as bases em que a oxidrila se liga aos demais cátions

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SOLÚVEIS

NaOH KOH LiOH NH4OH

São as bases em que a oxidrila se liga a um metal alcalino

ou o hidróxido de amônio

POUCO SOLÚVEL

Ca(OH)2 Ba(OH)2

São as bases em que a oxidrila se liga a um metal

alcalino terroso

PRATICAMENTE INSOLÚVEIS

São as demais bases

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Apresentam sabor cáustico, lixívia ou adstringente

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Em solução conduz a corrente elétrica.

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FENOLFTALEINA AZUL DE BROMOTIMOL

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HIDRÓXIDO NOME DO CÁTION

hidróxido

+

NaOH

LiOH

NH4OH

Ca(OH)2

Ba(OH)2

de+

de sódio

hidróxido de lítio

hidróxido de amônio

hidróxido de cálcio

hidróxido de bário

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ICO

+

OSO < Nox

> Nox

HIDRÓXIDO NOME DO CÁTION+

hidróxidoFe(OH)2 ferroso

hidróxido férricoFe(OH)3

hidróxidoPb(OH)2 plumboso

hidróxido plúmbicoPb(OH)4

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Para as bases constituídas por cátions com duas

valências diferentes,

podemos substituir as terminações

OSO ou ICO

pelas suas valências em algarismos romanos

hidróxidoFe(OH)2 ferro II

hidróxido ferro IIIFe(OH)3

hidróxidoPb(OH)2 chumbo II

hidróxido chumbo IVPb(OH)4

de

de

de

de

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01) Uma das bases mais importantes no nosso

cotidiano é a soda cáustica, que possui fórmula e nome,

respectivamente, iguais a:

a) KOH e hidróxido de potássio.

b) LiOH e hidróxido de lítio.

c) Ca(OH)2 e hidróxido de cálcio.

d) NaOH e hidróxido de sódio.

e) Au(OH)3 e hidróxido aúrico.

Soda cáustica é o nome comercial do HIDRÓXIDO DE SÓDIO (NaOH)

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02) Sobre o hidróxido plumboso pode-se afirmar que:

a) é uma base forte e solúvel em água.

b) não reage com o ácido clorídrico.

c) tem uma solubilidade grande em água.

d) a valência do chumbo nesta base é +2.

e) é uma tetrabase praticamente insolúvel em água.

hidróxidoPb(OH)2 plumboso

Base FRACA

Base POUCO SOLÚVEL em ÁGUA

Por ser uma BASE REAGE com ÁCIDOS

O chumbo nesta base tem CARGA + 2

É uma DIBASE, pois possui duas oxidrilas

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Reagem com os ácidos produzindo sal e água.

OH NaClNaHCl + H2O+

(OH)2 BaCl2BaHCl + H2O+2 2

(OH)2 BaBaH2SO4 + H2O+ 2SO4

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CuSO4

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É todo composto que em solução aquosa

possui pelo menos um cátion diferente do H ,

e pelo menos um ânion diferente do OH .

+

Na Cl

Ba SO4SO4

Ba

+Na

Cl

cátion diferente do H+

ânion diferente do OH

2+ cátion diferente do H+

ânion diferente do OH2 –

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A reação entre um ácido e uma base recebe o

nome especial de

NEUTRALIZAÇÃO ou SALIFICAÇÃO

A neutralização entre um ácido e uma base pode ser

TOTAL ou PARCIAL

NEUTRALIZAÇÃO TOTAL

OH NaClNaHCl + H2O+

(OH)2 BaCl2BaHCl + H2O+2 2

O total de hidrogênios ionizáveis do ácido é

igual ao total de oxidrilas da base

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Na

OH

H

Cl

SO4

Ba

NEUTRALIZAÇÃO PARCIAL

O total de hidrogênios ionizáveis do ácido é

diferente do total de oxidrilas da base

H2O+(OH)2BaHCl +

Um “H” se une a uma “OH”

formando apenas uma molécula de água

e restando uma oxidrila (OH)

OHNaH2SO4 + H2O+

Apenas um “H” se une a uma “OH”

formando apenas uma molécula de água

e restando um “H”

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01) Associe corretamente, de cima para baixo, os

itens a seguir:

sal hidratado.NaHCO3IV

sal ácido.NaKSO4III

sal duplo.Mg(OH)ClII

sal básico.Na2B4O7. 10 H2OI

A associação correta é:

a) I, III, IV, II.

b) II, IV, III, I.

c) I, II, III, IV.

d) II, III, IV, I.

e) II, III, I, IV.

I

II

III

IV

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A nomenclatura dos sais normais é feita citando-se

o nome do ânion, proveniente do ácido (mudando-se

a terminação) seguido do nome do cátion,

proveniente da base

Terminações dos ÁCIDOS e SAIS

ATOICO

ITOOSO

ETOÍDRICO

SALÁCIDO

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OH NaClNaHCl + H2O+

ÁCIDO HIDRÓXIDO CLORETO

SÓDIO

ATOICO

ITOOSO

ETOÍDRICO

SALÁCIDO

ÍDRICOCLOR SÓDIODE DE

(OH)2 FeFeHNO3 + H2O+2 2NO32

ÁCIDO

ÍCONITR

HIDRÓXIDO

FERRO IIDE

FERROSO

ou

NITRATO

DE FERRO II

FERROSO

ou

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NaHSO4

OHClBa

SULFATO ÁCIDO

SULFATO

DE SÓDIO

CLORETO

HIDROGENO

BÁSICO

DE SÓDIO

DE BÁRIO

HIDRÓXI CLORETO DE BÁRIO

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BrClBa

NaK SO4

Cu . 5SO4 H2O

CLORETO BROMETO

SULFATO

DE BÁRIO

POTÁSSIODE SÓDIO E

SULFATO PENTA HIDRATADODE COBRE

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É o conjunto de compostos binários

onde o oxigênio é o elemento mais

eletronegativo

SO3 CO2

CaO

N2O5

Al2O3Fe2O3Na2O

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SO3 CO2 N2O5

CaO Al2O3Fe2O3Na2O

O elemento ligado ao oxigênio é ametal

O elemento ligado ao oxigênio é um metal

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Reagem com água, formando uma base

CaO + H2O Ca(OH)2

Reagem com um ácido, formando sal e água

CaO + H2SO4 CaSO4 + H2O

Os óxidos básicos são formados por METAIS de

baixo Nox (+1 ou + 2)

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Reagem com água, formando um ácido

SO3 + H2O H2SO4

Reagem com uma base, formando sal e água

SO3 + Ba(OH)2 CaSO4 + H2O

Os óxidos ácidos são formados por AMETAIS

de alto Nox

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São óxidos moleculares que

não reagem com água,

nem com base ou ácidos

Os mais importantes são

CO NO N2O

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São óxidos que se comportam tanto

como óxidos ácidos

quanto como óxidos básicos

ZnOAl2O3 As2O3

São os óxidos que se comportam como

se fossem formados

por dois outros óxidos de um mesmo elemento

FeO + Fe2O3Fe3O4 =

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Para os óxidos moleculares:

óxido

colocamos os prefixo mono, di, tri, tetra, etc.,

para indicar a quantidade de átomos de cada

elemento na fórmula

+ +de nome do elemento

CO2

Cl2O7 heptóxido de dicloro

dióxido de carbono

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Para os óxidos iônicos:

óxido + +de nome do elemento

ZnO

Al2O3 óxido de alumínio

óxido de zinco

BaO óxido de bário

K2O óxido de potássio

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Se o elemento forma dois cátions diferentes,

devemos indicar a sua VALÊNCIA em

ALGARISMO ROMANO

ou com as terminações

OSO e ICO

FeO

Fe2O3

óxido férrico

óxido de ferro IIouóxido ferroso

óxido de ferro IIIou

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As substâncias inorgânicas podem ser divididas em

quatro grandes grupos.

Sobre esses grupos e algumas substâncias, é correto

afirmar-se que

(A) óxido de cálcio é um óxido básico, porque, ao reagir

com água, forma uma solução com pH > 7.

(B) a reação do gás SO3 com água originando ácido

sulfúrico (H2SO4) não ocorre porque esse ácido se

decompõe facilmente.

(C) a força de um ácido é medida pela quantidade de H e,

por isso, o ácido perclórico (HClO4) é um ácido mais fraco

que ácido bórico (H3BO3).

(D) o NaCl é um óxido que, quando dissolvido em água,

conduz eletricidade.

(E) o hidróxido de potássio é uma base fraca pouco

solúvel em H2O.

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HCl e H2SO4 são ácidos fortes, NaOH e KOH são bases

fortes, enquanto HC2H3O2 e NH4OH são respectivamente

ácido e base igualmente fracos.

Sobre os sais derivados dessas substâncias, quando

dissolvidos em água, é um sal de caráter ácido o

(A) K2SO4

(B) NaCl

(C) KC2H3O2

(D) NH4Cl

(E) NH4C2H3O2

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Qual a natureza da substância resultante do

produto da reação química de um ácido com

uma base?

(A) Óxido

(B) Sal

(C) Hidrocarboneto

(D) Anidrido

(E) Ácido

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De acordo com o conceito de Ácido-Base de

Arrhenius, a propriedade que caracteriza uma

substância ácida é aquela na qual os

compostos que, ao serem dissolvidos em

água,

(A) sofrem dissociação iônica, liberando íons

OH−.

(B) sofrem dissociação iônica, liberando íons

H+ e OH−, simultaneamente.

(C) sofrem dissociação iônica, liberando CO2

para a atmosfera.

(D) sofrem dissociação iônica, liberando H+.

(E) não sofrem dissociação iônica.

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Sabe-se que os óxidos básicos são formados

por metais alcalinos ou alcalino-terrosos e

que, em água, estes formam hidróxidos.

Então, o óxido de potássio, K2O, em água,

forma

a) HKO2

b) K2OH

c) KOH

d) K2O3

e) K(OH)2

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Sabe-se que os óxidos básicos são formados

por metais alcalinos ou alcalino-terrosos e

que, em água, estes formam hidróxidos.

Então, o óxido de potássio, K2O, em água,

forma

a) HKO2

b) K2OH

c) KOH

d) K2O3

e) K(OH)2

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OXIRREDUÇÃO (REGRAS DO Nox)

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As reações de oxidação e

redução, também

chamadas de reações

redox, são fenômenos

muito frequentes no

nosso cotidiano. Como

exemplo, temos:

- Um material sofrendo

combustão (queima);

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- O processo de enferrujamento do ferro;

- A queima (combustão) de combustíveis nos

veículos;

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- O funcionamento de pilhas e baterias,

que movimentam as calculadoras, carros,

brinquedos, rádios, televisões e muitas

outras coisas.

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Como definição temos:

Oxidação é a perda de elétrons;

Redução é o ganho de elétrons.

Reações de Oxirredução é quando

há transferência de elétrons.

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Observando a estrutura da matéria, as

reações de oxidação e redução

envolvem a transferência de elétrons

entre os átomos.

Contudo, sabe-se que a oxidação e a

redução ocorrem juntas na mesma

reação química.

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Um exemplo é introduzirmos um fio

de zinco (Zn) em uma solução

aquosa de sulfato de cobre

(CuSO4).

Verificamos, após certo tempo, que

ocorre a formação de um depósito

de cobre e que a solução aos

poucos, vai deixando de ser azul,

que é característica dos íons Cu2+.

Zn(s) + Cu 2+(aq) Zn2+(aq) + Cu(s)

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Podemos representar a reação pela seguinteequação química:

Zn(s) + Cu+2(aq) → Zn+2

(aq) + Cu(s)

Assim, temos as seguintes semirreações:

Semirreação de oxidação:

Zn(s) → Zn+2(aq)+ 2 elétrons

Semirreação de redução:

Cu+2(aq) + 2 elétrons → Cu(s)

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Podemos notar que, devido à transferência de

elétrons, ocorreu uma mudança na carga elétrica

das espécies químicas. Essas cargas elétricas

são denominadas número de oxidação (Nox).

O conhecimento do número de oxidação é de

grande importância para o entendimento dos

processos de óxido-redução.

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Número de Oxidação (Nox)

No caso dos compostos iônicos, chama-se

Número de Oxidação (Nox) a própria carga

elétrica do íon, ou seja, o número de elétrons que

o átomo realmente perdeu ou ganhou.

No MgO (óxido de magnésio)

Mg+2 Nox = +2

O-2 Nox = - 2

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Nos compostos covalentes, não há um átomo

que perca e outro que ganhe elétrons, já que os

átomos estão apenas compartilhando elétrons.

Entretanto, podemos estender o conceito de

número de oxidação também para os compostos

covalentes.

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Dizendo que:

Seria a carga elétrica teórica que o

átomo iria adquirir se houvesse quebra da

ligação covalente, ficando os elétrons com o

átomo mais eletronegativo.

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Se, por influência externa, houver uma ruptura

dessa ligação, é evidente que o par eletrônico

ficará com o cloro.

Então:

No HCℓ (ácido clorídrico)

H+1: Nox = +1

Cℓ-1: Nox =-1

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REGRAS PARA A DETERMINAÇÃO DO Nox

É fácil calcular o Nox de um elemento que

aparece numa substância, sem que seja

necessário construir as fórmulas eletrônicas dos

compostos, usando as seguintes regras:

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1ª regra: O Nox de cada átomo em uma substância

simples é sempre zero.

Neste caso, como os átomos apresentam a mesma

eletronegatividade, numa eventual quebra da ligação,

nenhum perde ou ganha elétrons.

Exemplos: O2, O3, P4, S8, Cgraf, Cdiam

2ª regra: O Nox de um íon monoatômico é sempre igual à

sua própria carga.

K+ Ba2+ F– N3–

Nox: +1 +2 –1 –3

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3ª regra: Existem elementos que apresentam Nox fixo em

seus compostos.

Metais Alcalinos (1A)

(Li, Na, K, Rb Cs e Fr)

Nox = + 1 Exemplo: K2SO4.

Nox = + 1

Metais Alcalinos-terrosos (2A)

(Be, Mg, Ca, Sr, Ba e Ra)

Nox = + 2 Exemplo: CaO.

Nox = + 2

Zn (zinco) Nox = + 2 Exemplo: ZnSO4.

Nox = + 2

Ag (prata) Nox = + 1 Exemplo: AgCℓ.

Nox = + 1

Al (alumínio) Nox = + 3 Exemplo: Aℓ2O3.

Nox = + 3

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4ª regra: O Nox do elemento hidrogênio (H), nas

substâncias compostas, é geralmente +1.

HBr H2SO4 C6H12O6

Nox: +1 +1 +1

Quando o hidrogênio estiver ligado a metal, formando

hidretos metálicos, seu Nox é -1 .

NaH CaH2

Nox: –1 –1

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5ª regra: O Nox do elemento oxigênio (O), na maioria dos

seus compostos, é -2.

CO H2O H2SO4 C6H12O6

Nox: –2 –2 –2 –2

No composto fluoreto de oxigênio (OF2), como o flúor é

mais eletronegativo, o Nox do oxigênio é + 2:

OF2

Nox: +2

Nos peróxidos (O2)2–, o Nox do oxigênio é -1.

Nox:

H2O2 Na2O2

+1 +1-1 -1

-2+2-2+2

Soma dos Nox: Zero Zero

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6ª regra: Os halogênios apresentam Nox = - 1, quando

formam compostos binários (2 elementos), nos quais são

mais eletronegativos.

HCl MnBr2 CF4

Nox = –1 –1 –1

7ª regra: A soma dos Nox de todos os átomos

constituintes de um composto iônico ou molecular é

sempre zero.

Nox:

Soma dos Nox:

NaCl HCl CaO CO

+1 - 1 +1 - 1 +2 - 2 +2 - 2

Zero Zero Zero Zero

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8ª regra: Num íon composto, o somatório dos Nox é igual

à carga do íon.

Determinação do Nox do fósforo (P) no P2O7- 4 :

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Variação do Nox nas Reações de Óxido-redução

Observando o exemplo da reação entre o cobre (Cu) e a

solução aquosa de nitrato de prata (AgNO3) e

associando-o ao conceito de Nox, temos:

semirreação em que ocorre perda de elétrons é

denominada reação de oxidação.

semirreação em que ocorre ganho de elétrons é

denominada reação de redução.

Cu Cu2+ + 2e-2Ag+ + 2e- 2 Ag

0+

2+1

0Nox

Perda de e-

Oxidação

Aumento do Nox

Ganho de e-

Redução

Diminuição do Nox

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Com isso, temos:

-O cobre (Cu) sofre oxidação e é denominado agente

redutor, pois, ao ceder elétrons aos íons prata (Ag+),

provoca sua redução.

- Os íons prata (Ag+) sofrem redução e agem como

agente oxidante, pois, ao receberem elétrons do cobre

(Cu), provocam sua oxidação.

Cu: perde elétrons Sofre oxidação Agente redutor

Sofre reduçãoAg+: ganha elétrons Agente Oxidante

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Reações de Oxirredução Ocorrem por transferência de elétrons;

1 oxidação e 1 redução;

Perde elétrons (e–);

Aumenta o Nox;

Agente redutor;

» Oxidação

Ganha elétrons (e–);

Diminui o Nox;

Agente oxidante;

» Redução

e–

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Balanceamento por oxirredução

Efetuar o Nox de todos os elementos;

Encontrar o oxidante e o redutor;

Calcular o e–;

e–

= No

de elétrons trocados na reação;

Inverter os valores do e–

para o lado

com maior no

de átomos do elemento que

sofre a reação;

Terminar o balanceamento pelo

método das tentativas;

e–

= (maior Nox – menor Nox) e multiplicar

pelo maior no

do átomo que sofre variação.

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Cr2O

7

–2

+ Fe+2

+ H+

Cr+3

+ Fe+3

+ H2O66

Exemplo. Balancear a equação iônica

dada abaixo pelo método de

oxirredução.

+6 -2 +2 +1 +3 +3 +1 -2

e–= 3 – 2 = 1 . 1 = 1

e–= 6 – 3 = 3 . 2 = 6

1

Oxidação: Fe+2

Fe+3

Agente Redutor: Fe+2

Redução: Cr+6

Cr+3 Agente Oxidante: Cr

2O

7

-2

2 7 14

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Os coeficientes estequiométricos para a reação a seguir

são, respectivamente:

Cl2 + NaOH NaCl + NaClO3 + H2O

a) 1, 3, 1,.1, 3.

b) 2, 4, 2, 1, 1.

c) 2, 5, 2, 1, 2.

d) 3, 5, 6, 1, 3.

e) 3, 6, 5, 1, 3.

Cl2 + NaOH NaCl + NaClO3 + H2O

+1 +1 +10 +1 +1 – 1 +5– 2 – 2 – 2

REDUÇÃO = 0 – (– 1) = 1

OXIDAÇÃO = 5 – 0 = 5

NaCl = 1 X 1 = 1

NaClO3 = 5 X 1 = 5

5 NaCl

1 NaClO3

T

T

5 13 6 3

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Ao se balancear corretamente a semi-reação abaixo:

MnO4 + NO2 + H+ Mn 2+ + NO3 + H2O

encontrar-se-á, respectivamente, os seguintes coeficientes:

a) 2 , 5 , 6 , 2 , 5 ,3.

b) 2 , 5 , 5 , 2 , 5 , 2.

c) 2 , 5 , 6 , 2 , 5 , 6.

d) 1 , 2 , 3 , 1 , 2 , 3.

e) 2 , 5 , 6 , 2 , 6 , 2.

MnO4 + NO2 + H + Mn 2+ + NO3 + H2O

+1+7 +3 – 2 +2– 2 +5 – 2 +1 – 2

REDUÇÃO = (+7) – (+2) = 5

OXIDAÇÃO = (+5) – (+3) = 2

MnO4 = 5 X 1 = 5

NO2 = 2 X 1 = 2

2 MnO4

5 NO2

T

T

52 2 5 36

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Acerte, por oxi-redução, os coeficientes das equações abaixo:

CrCl3 + H2O2 + NaOH Na2CrO4 + NaCl + H2O

+1 +1 +1+3 +1 –2 +1 +6–1 – 2 – 1 +1 – 2– 1

OXIDAÇÃO = (+6) – (+3) = 3

REDUÇÃO = (– 1) – (– 2) = 1

CrCl3 = 3 X 1 = 3

H2O2 = 1 X 2 = 2

2 CrCl3

3 H2O2

T

T

2 3 6210 8

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Considere a seguinte reação de oxirredução que ocorre

espontaneamente:

Nessa reação, é INCORRETO afirmar que

(A) o número de oxidação do Mn no KMnO4 é 7+.

(B) o número de oxidação do Sn no SnCl2 é 2+.

(C) o Mn no KMnO4 se reduz a Mn2+.

(D) Sn2+ se oxida a Sn4+.

(E) KMnO4 é o agente redutor em meio ácido.

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Reações de oxirredução são aquelas em que há

espécies que doam elétrons e espécies que

recebem elétrons, ocasionando nesse processo

variação do número de oxidação.

Um exemplo de oxirredução é a seguinte reação

a) H+(aq) + OH-(aq) H2O(l)

b) AgNO3(aq) + NaCl(aq) AgCl(s) + NaNO3(aq)

c) H3PO4(aq) + 2NaOH(aq) 2H2O(l) + Na2HPO4(aq)

d) SnCl2(aq) + 2FeCl3(aq) SnCl4(aq) + 2FeCl2(aq)

e) CO2(g)+ H2O(l) H2CO3(aq)

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Estequimetria

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O número de Avogadro

X gramas

22,4 L de

Gás nas

CNTP

1 mol

de

partículas

6,02 x 1023

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Átomo O = 16

1 átomo = 16 u.m.a

1 mol de O = 16 gramas

16 gramas = 6,02 x 1023 átomos

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C = 12 x 1 = 12

O = 16 x 2 = 3244CO2Moléculas

1 molécula = 44 u.m.a

1 mol de CO2 = 44 gramas

44 gramas = 6,02 x 1023 moléculas

44 gramas = 22,4 L (nas CNTP)

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Estequiometria

N2 + H2 NH31 3 2

2 Volumes3 Volumes1 Volume

44,8 L (nas CNTP)67,2 L (nas CNTP)22,4 L (nas CNTP)

12,04 x 1023 moléculas18,06 x 1023 moléculas6,02 x 1023 Moléculas

34 gramas6 gramas28 gramas

2 mols de NH33 mols de H21 mol de N2

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Qual a massa de NH3 produzida a partir

de 33,6 gramas de N2?

N2 + H2 NH33

28 g de N2 34 g de NH3

33,6 g de N2 X g de NH3

X = 40,8 g de NH3

1 2

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Qual o volume de H2 nas CNTP

consumido na produção de 6 mols de

NH3?

67,2 L 2 mols de NH3

X L 6 mols de NH3

X = 201,6 L

N2 + H2 NH331 2

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Qual o rendimento da reação, sabendo

que foram produzidos 35,7 gramas de NH3

a partir de 42 gramas de N2?

28 g de N2 34 g de NH3

42 g de N2 X g de NH3

X = 51 g de NH3 100% rend

35,7 gramas Y% rend

Y = 70 %

N2 + H2 NH331 2

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Qual a massa de reagente em excesso

sabendo que 8,4 gramas de N2 reagem com

2,5 gramas de H2 ?

28 g 6 g de H2

8,4 g X g de H2

X = 1,8 g de H2

2,5 – 1,8 = 0,7

N2 + H2 NH331 2

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Um operário faz diariamente a limpeza do piso de

mármore de um edifício com ácido muriático

(nome comercial do ácido clorídrico). Como se

sabe, o ácido ataca o mármore desprendendo

gás carbônico, segundo a equação:

CaCO3 + 2 HCℓ → CaCℓ2 + H2O + CO2

mármore

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CaCO3 + 2 HCℓ → CaCℓ2 + H2O + CO2

Supondo que em cada limpeza ocorra reação de 50

g de mármore, o volume de gás carbônico formado

por dia, nas CNTP, será: (massas molares, em g/mol:

C=12; O=16; Ca=40).

a) 22,4 L

b) 2,03 x 1023 mL

c) 11,2 L

d) 22 400 L

e) 1,12 L

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Para a reação de neutralização total entre 65 g de

ácido sulfúrico aquoso e 100 g de hidróxido de sódio

aquoso, qual será o agente limitante e qual a massa

em excesso?

Dados: M(H2SO4) = 98 g/mol; M(NaOH) = 40 g/mol;

H2SO4(aq) + NaOH(aq) → Na2SO4(aq) + H2O(ℓ)

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O gás cloro, descoberto em 1774 pelo sueco Carl

Wilhelm Scheele, pode ser obtido através de

eletrólise da solução aquosa de cloreto sódio cuja

reação global ocorre de acordo com a equação:

2NaCl(aq) + 2H2O(l) 2NaOH(aq) + H2(g) + Cl2(g)

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2NaCl(aq) + 2H2O(l) 2NaOH(aq) + H2(g) + Cl2(g)

Considerando que a solução de sal apresenta 45%

em massa de NaCl, a partir de cada 100 kg da

mencionada solução, as massas de hidróxido de

sódio e cloro obtidas serão, aproximadamente,

a) 36,00 kg e 31,95 kg.

b) 36,00 kg e 63,00 kg.

c) 30,77 kg e 27,30 kg.

d) 30,77 kg e 54,60 kg.

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Uma amostra de ferro impuro, com massa de 84g,

foi atacada por ácido clorídrico em excesso,

produzindo cloreto ferroso e 26, 88 litros de gás

hidrogênio, em CNTP. O teor de ferro na amostra

atacada ( em % ) é igual a:

Dado: Fe = 56 g/mol

Fe(s) + HCl(aq) FeCl2(aq) + H2(g)

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O “cheiro forte” da urina humana deve-se

principalmente à amônia, formada pela reação

química que ocorre entre ureia, CO(NH2)2 , e água:

CO(NH2)2(aq) + H2O (l) CO2(g) + 2 NH3(g)

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CO(NH2)2(aq) + H2O (l) CO2(g) + 2 NH3(g)

Qual o volume de amônia formado a temperatura

de 20 oC e pressão de 0,8 atm quando 6,0 g de

ureia reagem completamente com água?

Dado:

R = 0,082 atm.L/K.mol

Massas molares, em g.mol–1: C = 12; = 1; O = 16;

N = 14

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O trióxido de enxofre (SO3) pode ser removido da

atmosfera pelo óxido de cálcio (CaO) em uma

reação exotérmica, à pressão constante,

conforme mostrado a seguir.

SO3(g) + CaO(s) → CaSO4(s) ΔH = −866 kJ

O tratamento de um efluente gasoso liberou

4,33 x 105 kJ de energia na forma de calor.

Se esse calor é resultado apenas da reação de

remoção do SO3 indicada acima, a massa desse

gás, em kg, removida do efluente é

(A) 15

(B) 20

(C) 35

(D) 40

(E) 50

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A 200 mL de solução contendo 0,624 g de BaCl2foram adicionados 200 mL de solução contendo

0,568 g de Na2SO4.

Considere a equação a seguir.

BaCl2(aq) + Na2SO4(aq) → BaSO4(s) + 2 NaCl(aq)

Dados:

M(BaCl2) = 208 g/mol

M(Na2SO4) = 142 g/mol

M(BaSO4) = 233 g/mol

A quantidade máxima de composto sólido formado é

(A) 0,699 g

(B) 0,754 g

(C) 0,855 g

(D) 0,930 g

(E) 0,992 g

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Natureza É raro encontrarmos substâncias puras,

normalmente encontramos misturas de

substâncias.

Água do mar Não apresenta muita utilidade

NaCl H2O Apresentam inúmeras aplicações

Conjunto de técnicas utilizadaspara separar os diferentescomponentes de uma mistura.

Análise imediata

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Separação dos Componentes das Misturas Heterogêneas

Sólido - Sólido

Catação: Um dos sólidos é “catado” com a mão ou com uma pinça.

Ex: “Catar” pedras presentes no feijão (escolher feijão).

Ventilação: O sólido mais leve é separado por uma corrente de ar.

Ex: Separação dos grãos de arroz das suas cascas, nas máquinas de

beneficiamento.

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Tamisação ou Peneiração: Os sólidos são separados pelo tamanho.

Ex: Separação da areia fina

da areia grossa.

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Flotação: Os sólidos com diferentes densidades são separados pela

adição de um líquido: o sólido menos denso flutua e o mais denso

sedimenta.

Ex: Separação da serragem da areia.

Separação magnética: Usada quando um dos sólidos é atraído por

um imã.

Ex. Separação da limalha de ferro do enxofre.

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Dissolução Fracionada: Adiciona-se um líquido que dissolve

apenas um dos sólidos da mistura. Ex: separação do sal da areia.

evaporação

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Centrifugação: O sólido é separado do líquido pelo uso de uma

centrífuga.

Ex: Separação dos glóbulos vermelhos do plasma sanguíneo.

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Filtração: O sólido é separado do líquido por meio de uma superfície

porosa (filtro).

Ex: Separação da areia da água.

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Líquido - Líquido

Decantação: Líquidos imiscíveis são deixados em repouso e depois

separados por meio de um funil de bromo ou de um sifão.

Ex: Separação da água do óleo.

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Filtração: O gás é separado do sólido por meio de uma superfície porosa

(filtro).

Ex: Separação da poeira do ar, que ocorre no aspirador de pó.

Gás - Sólido

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Ex: NaCl dissolvido em água.

Destilação Simples: quando o interesse estiver no líquido.

Sólido dissolvido em um líquido

Separação dos Componentes das Misturas Homogêneas

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Evaporação: quando o interesse estiver no sólido.

Salinas: obtenção do NaCl a partir da água do mar.

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Ex: Acetona, etanol e água.

Destilação Fracionada

Líquido dissolvido em outro líquido (líquidos miscíveis)

À aparelhagem da destilação simples, é acoplada uma coluna de

fracionamento.

Conhecendo-se a TE de cada líquido, pode-se saber, pela temperatura

indicada no termômetro, qual deles está sendo destilado.

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Destilação Fracionada separação dos componentes do petróleo

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Análise cromatográfica ou cromatografia: os

componentes são separados

em um papel de filtro e identificados pelas suas cores.

Ex: separação dos componentes de uma tinta

de caneta.

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REAÇÕES QUÍMICAS

Estes processos podem ser representados por

EQUAÇÕES QUÍMICAS

(NH4)2Cr

2O

7(s) N

2(g)+ Cr

2O

3(s)+ 4 H

2O

(v)

2 Mg(s)

+ O2 (g)

2 MgO(s)

PbSO4 (aq)

+ Na2S

(aq) PbS

(s)+ NaSO

4 (s)

Fe(s)

+ 2 HCl(aq)

H2 (g)

+ FeCl2 (aq)

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(NH4)2Cr

2O

7(s) N

2(g)+ Cr

2O

3(s)+ 4 H

2O

(v)

CLASSIFICAÇÃO DAS REAÇÕES

Análise ou decomposição

Uma única substância produz duas ou mais substância

2 H20 (g) 2 H

2(g) + O

2(g)

+

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CLASSIFICAÇÃO DAS REAÇÕES

Síntese ou adição

Várias substância produzem uma única

N2

H2 + NH

33 21

++

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CLASSIFICAÇÃO DAS REAÇÕES

Fe(s)

+ 2 HCl(aq)

H2 (g)

+ FeCl2 (aq)

Simples troca ou substituição

Uma substância simples desloca parte da substância composta

+ +

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CLASSIFICAÇÃO DAS REAÇÕES

HCl(aq)

+ NaOH(aq)

NaCl(aq)

+ H2O

(l)

Dupla troca ou dupla substituição

Duas substâncias compostas trocam duas partes e produzem

duas novas substâncias compostas

+ ++

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01) Observando as três reações químicas abaixo podemos classificá-las,

respectivamente, como:

N2 + 3 H2 2 NH3

CaCO3 CaO + CO2

P2O5 + 3 H2O 2 H3PO4

a) síntese, análise e hidrólise.

b) síntese, análise e síntese.

c) análise, pirólise e fotólise.

d) fotólise, análise e hidratação.

e) análise, pirólise e hidrólise.

SÍNTESE

ANÁLISE

SÍNTESE

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02) A reação química:

Cu(OH)2 CuO + H2O

é:

a) síntese total.

b) deslocamento.

c) dupla troca.

d) análise total.

e) análise parcial.

ANÁLISE PARCIAL

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03) A decomposição de uma substância provocada pela eletricidade

recebe o nome especial de:

a) pirólise.

b) hidrólise.

c) eletrólise.

d) fotólise.

e) deslocamento.

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04) No filme fotográfico, quando exposto à luz, ocorre à

reação:

2 AgBr 2 Ag + Br2

Essa reação pode ser classificada como:

a) pirólise.

b) eletrólise.

c) fotólise.

d) síntese.

e) simples troca.

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05) (UFRJ) A reação que representa a formação do cromato de chumbo II,

que é um pigmento amarelo usado em tintas, é representada pela

equação...

Pb(CH3COO)2 + Na2CrO4 PbCrO4 + 2 NaCH3COO

Que é uma reação de:

a) oxirredução.

b) dupla troca.

c) síntese.

d) deslocamento.

e) decomposição.

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06) Colocando-se um pedaço de zinco numa solução

aquosa de sulfato de cobre II observa-se a ocorrência

da reação abaixo:

Zn + CuSO4 Cu + ZnSO4

Esta reação pode ser classificada como:

a) reação de análise parcial.

b) reação de síntese total.

c) reação de dupla troca.

d) reação de análise total

e) reação de deslocamento.

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As reações que apresentam elementos químicos

sofrendo oxidação ou redução são denominadas de

REAÇÕES DE OXI-REDUÇÃO

P H2O3 H3PO4+ 35 2HNO3 + NO5+

O fósforo sofre OXIDAÇÃO,

pois seu Nox aumenta

+2+5+50

O nitrogênio sofre REDUÇÃO,

pois seu Nox diminui

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N2O4 (g) 2 NO2 (g)

CO2 (g)O2 (g)+C (s)

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HClZn + H2 Cl22 + Zn

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HClZn + H2 Cl22 + Zn

Cs > Rb > K Na > Ba > Li > Sr > Ca > Mg > Al >

Mn > Zn > Cr > Fe > Co > Ni > Sn > Pb >

H

Sb > Bi > Cu > Hg >

Ag > Pt > Au

?

O zinco é mais reativo que o hidrogênio

O “Zn” substitui o “H”FeSO4Cu + ?

O cobre é menos reativo que o ferro

O “Cu” não substitui o “Fe”

Reação não ocorre

NiSO4Mn + ?O manganês é mais reativo que o níquel

O “Mn” substitui o “Ni”

MnSO4Ni +

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NaBr+ Br2Cl2 2 + NaCl2?

O cloro é mais reativo que o bromo

O “Cl” substitui o “Br”

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Pb(NO3)2KI + KNO32 + PbI22

Na2SO4H2SO4 + H2CO3+Na2SO4 CO2H2O +

KCNHClO4 + HCN + KClO4

ácido mais

fraco

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Reações entre átomos envolvem transferência ou

compartilhamento de elétrons. Nas reações de oxidação-

redução, um reagente deve ter “vontade de ceder elétrons”

enquanto o outro deve ter “vontade de receber elétrons”. A

esse respeito, considere as filas de tensões eletrolíticas

apresentadas a seguir.

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Com base nas informações, é INCORRETO afirmar que a

reação

(A) Fe + CuCl2 FeCl2 + Cu ocorre.

(B) F2 + 2NaBr 2NaF + Br2 ocorre.

(C) Fe2(SO4)3 + 6NaOH 2Fe(OH)3 + 3Na2SO4 não é uma

reação de oxidação-redução.

(D) Mg + 2HCl não ocorre.

(E) I2 + NaCl não ocorre.

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Soluções

São misturas homogêneas de duas ou mais substâncias.

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Prefixo Múltiplos Símbolo Fator

Prefixo Frações Símbolo Fator

tera T 1012 deci d 10-1

giga G 109 centi c 10-2

mega M 106 mili m 10-3

kilo k 103 micro 10-6

hecto h 102 nano n 10-9

deca da 101 pico p 10-12

Definições

Soluto: substância a ser dissolvida;

Solvente: substância que efetua a dissolução;

Solução aquosa: solução que utiliza água como solvente;

Solução diluída: solução que contém uma pequena quantidade de soluto;

Solução concentrada: solução que contém uma quantidade razoável de soluto.

Prefixos mais comuns na literatura química

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Concentração das Soluções

Denomina-se concentração de uma solução toda e

qualquer forma de expressar a proporção existente

entre a quantidade do soluto e a quantidade do

solvente ou solução.

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164500 mL 500 mL

Adicionar

água

destilada

Concentração (C)

É o quociente entre a massa do soluto e o volume da solução

solução

soluto

V

mC

Ex.: Preparar uma solução aquosa 5 g/L de cloreto de sódio (NaCl)

Tampar

500 mL

2,500 g

NaCl

500 mL

Agitar

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165

solução

soluto

V

mC

Ex.: Qual a massa de cloreto de alumínio (AlCl3) necessária para preparar

150 mL de uma solução aquosa de concentração igual a 50 g/L.

soluçãosoluto V.Cm

g5,7L15,0.L

g50msoluto

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166

Concentração Molar ou Molaridade (M)

É o quociente entre o número de moles do soluto e o volume da

solução em litros (M = mol/L ou mol L-1)

)(. litrosVM

mM

soluçãosoluto

soluto

como

M

mn

)litros(V

nM

solução

soluto

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167

Ex.: Preparar 1 litro de uma solução 0,5 M de NaOH

)(. litrosVM

mM

soluçãosoluto

soluto

M = 0,5 M

PMsoluto = 40 g/mol

Vsolução = 1 litro

Na = 23; O = 16; H = 1

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168

1000 mL 1000 mL1000 mL1000 mL

20,000 g

NaOH

AgitarTampar

Adicionar

água

destilada

Ex.: Preparar 1 litro de uma solução 0,5 M de NaOH

msoluto = 20 g

Vsolução = 1 litro

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Ex.: Qual a molaridade de uma solução aquosa que contém 2,30 g de

álcool etílico (C2H5OH) em 3,5 litros?

)(. litrosVM

mM

soluçãosoluto

soluto

M = ? M

PMsoluto = 46 g/mol

Vsolução = 3,5 L

msoluto = 2,30 g

C = 12; O = 16; H = 1

mol/L 0,0143L

mol0,0143

.3,5Lmol

g46

2,3gM

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170

Ex.: Preparar uma solução aquosa 2 M de ácido acético (CH3COOH)?

M = 2 M

PMsoluto = 60 g/mol

Vsolução = ? = 0,25 L

msoluto = ? g

C = 12; O = 16; H = 1

Como não foi fixado o volume de solução que deve ser preparado, fica a

critério de cada um escolher o volume da solução. Neste caso vamos

preparar 250 mL de solução. Assim um balão volumétrico de 250 mL

deverá ser usado.

)(. litrosVMm soluçãosolutosoluto

g30L

mol2.L25,0.

mol

g60msoluto

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171

Ex.: Preparar uma solução aquosa 2 M de ácido acético (CH3COOH)?

250 mL 250 mL250 mL250 mL

30,000 g

Ácido

AcéticoAgitarTampar

Adicionar

água

destilada

g30msoluto

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172

Relação entre C e M

solução

soluto

V

mC

soluçãosoluto V.Cm

solutoMMC .

Igualando

)(. litrosVM

mM

soluçãosoluto

soluto

)(.. litrosVMMm soluçãosolutosoluto

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Uma solução aquosa de NaOH com densidade

igual a 1,05 g/mL tem 5,0% em massa de NaOH.

A concentração, em mol/L, dessa solução é

(A) 0,4

(B) 0,9

(C) 1,3

(D) 3,8

(E) 6,5

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Uma solução aquosa do padrão primário NaCl

foi usada para precipitar todo o Pb2+ presente

em 10,0 L de um efluente industrial. A massa de

PbCl2 produzida foi 5,56 g.

A concentração, em mol/L, de Pb2+ no efluente é

Dado: M(PbCl2) = 278 g/mol

(A) 0,0020

(B) 0,0040

(C) 0,0080

(D) 0,020

(E) 0,040

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A concentração resultante da dissolução de

3,03 g de KNO3 em água com o volume da

solução sendo levado a 250 mL é,

em mol/L, igual a

(A) 0,03

(B) 0,06

(C) 0,09

(D) 0,12

(E) 0,15

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Na temperatura de 25 ºC, o coeficiente de

solubilidade do iodeto de sódio é

CS = 180 g/100 g H2O. Qual a massa de água,

em gramas, presente numa solução saturada

que contenha 36 g desse sal na mesma

temperatura?

(A) 360

(B) 200

(C) 20

(D) 18

(E) 3,6

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Considere uma solução de 600 mL contendo

hidróxido de sódio (NaOH) dissolvido em água a

uma concentração em quantidade de matéria

Cn = 0,4 mol/L. Qual é a massa total, em

gramas, de NaOH nessa solução?

Dados: mH = 1u, mNa = 23u, mO = 16u,

mC = 12u

(A) 3,6

(B) 9,6

(C) 18

(D) 72

(E) 96

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A titulação de 50,00 mL de uma solução de

ácido sulfúrico com concentração desconhecida

consumiu 40,00 mL de uma solução de hidróxido

de sódio com concentração de 0,2 mol/L. A

concentração da solução do ácido titulada é

igual a

(A) 4,0 x 10−5 mol/L

(B) 4,0 x 10−3 mol/L

(C) 8,0 x 10−6 mol/L

(D) 8,0 x 10−5 mol/L

(E) 8,0 x 10−2 mol/L

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Considere a seguinte reação de oxirredução:

De acordo com a equação balanceada, quantos

mililitros de solução 0,1 mol/L de KMnO4 são

necessários para oxidar 100 mL de solução

0,05 mol/L de H2SO3?

(A) 4

(B) 8

(C) 12

(D) 16

(E) 20

x H1+ + y MnO41− + z H2SO3 t Mn2+ + w HSO4

1− + v H2O

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EQUILÍBRIO QUÍMICO

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• O que é equilíbrio químico?

• Quais são os aspectos qualitativos e

quantitativos mais importantes?

EQUILÍBRIO QUÍMICO

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Propriedades de Um Equilíbrio

Rosa para azul

Co(H2O)6Cl2 Co(H2O)4Cl2 + 2 H2O

Azul para rosa

Co(H2O)4Cl2 + 2 H2O Co(H2O)6Cl2

Sistemas em equilíbrio são:

• DINÂMICOS (em

movimento constante)

• REVERSÍVEIS

• Podem ser atingidos de

qualquer direção

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Para uma reação qualquer:

aA + bB cC + dD

Vinversa

Vdireta

Reagentes Produtos

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CONDIÇÃO PARA O EQUILÍBRIO

QUÍMICO

“A velocidade da reação direta é igual a

velocidade da reação inversa.”

V1

= V2

VDIRETA

= VINVERSA

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EQUILÍBRIO QUÍMICO

DIMINUI

REAGENTE

AUMENTA

PRODUTO

Reação em

equilíbrio

V

T

[ ]

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Reação em

equilíbrio

PRODUTO

REAGENTE

EQUILÍBRIO QUÍMICO

tempo

conce

ntr

ação

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a A + c C + d D

CONSTANTE DE EQUILÍBRIO

v1

= v2

k1[A]

a[B]

b= k

2[C]

c[D]

d

isolando os termos semelhantes resulta:

K1 = [C]

c[D]

d

K2 = [A]

a[B]

b

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Keq

=

[ R ]

[ P ]

Keq

=

[A]a.[B]

b

[C]c.[D]

d

a A + b B c C + d D

CONSTANTE DE EQUILÍBRIO

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O Kc

IRÁ AUMENTAR OU DIMINUIR PELO

EFEITO DA TEMPERATURA!

NA COMPOSIÇÃO DO Kc

SÓLIDOS NÃO

ENTRAM! SÓ PARTICIPAM GASES E

SOLUÇÕES!

OBSERVAÇÕES

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• Analogamente, para os gases temos:

SÓ ENTRAM

OS GASES !

aA(g) + bB(g) cC(g) + dD(g)

PARA GASES

=PC

c . PDd

KpPA

a . PBb

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DESLOCAMENTO DO EQUILÍBRIO

AUMENTO DA

PRESSÃO

MENOR VOLUMEDESLOCA

SOMA DOS COEF.

AUMENTO DA

TEMPERATURA

ENDOTÉRMICODESLOCA

DIMINUIÇÃO DA

TEMPERATURA

EXOTÉRMICODESLOCA

DIMINUIÇÃO DA

PRESSÃO

MAIOR VOLUMEDESLOCA

SOMA DOS COEF.

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DESLOCAMENTO DO EQUILÍBRIO

AUMENTO DA [ ] DE

UM LADOS

LADO OPOSTODESLOCA

DIMINUIÇÃO DA [ ] DE

UM LADO

MESMO LADODESLOCA

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O ácido iodídrico (HI) pode ser obtido a partir da

reação do hidrogênio com iodo. Essa reação

química ocorre em fase

gasosa e é representada pela equação a seguir.

H2(g) + I2(g) ⇌ 2 HI(g)

Sobre essa reação, pode-se verificar que

(A) ocorre uma conversão total dos reagentes em

produtos conforme indica a equação.

(B) ocorre uma alteração no estado físico das

espécies químicas quando essas deixam de ser

reagentes e passam a ser produto.

(C) o aumento da concentração dos reagentes,

depois de estabelecido o equilíbrio, não altera a

quantidade de HI formada.

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O ácido iodídrico (HI) pode ser obtido a partir da reação do

hidrogênio com iodo. Essa reação química ocorre em fase

gasosa e é representada pela equação a seguir.

H2(g) + I2(g) ⇌ 2 HI(g)

Sobre essa reação, pode-se verificar que

(D) as concentrações dos reagentes vão diminuindo, a

partir do primeiro contato entre eles, e a concentração do

produto vai aumentando, até que atingem um determinado

valor e permanecem constantes.

(E) o sistema, nessa transformação, pode ser classificado

como heterogêneo, uma vez que é formado por três

substâncias diferentes.

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A produção de suínos gera uma quantidade muito

grande e controlada de dejetos, que vem sendo

empregada em bioconversores para geração de gás

metano. O metano, por sua vez, pode ser utilizado para

obtenção de gás H2. Em uma reação denominada

reforma, o metano reage com vapor- d’água na

presença de um catalisador formando hidrogênio e

dióxido de carbono de acordo com o equilíbrio

CH4 (g) + H2O (g) ⇌ 3H2 (g) + CO2 (g) Hº > 0.

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CH4 (g) + H2O (g) ⇌ 3H2 (g) + CO2 (g) Hº > 0.

O deslocamento do equilíbrio no sentido da formação

do H2 é favorecido por:

I. aumento da pressão;

II. adição do catalisador;

III. aumento da temperatura.

É correto apenas o que se afirma em

a) I.

b) I e II.

c) II.

d) II e III.

e) III.

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Em um recipiente indeformável, com capacidade de 12

litros, são aquecidos 834 g de PCℓ5(g).

Atingido o equilíbrio, verifica-se que o PCℓ5 se encontra

60% dissociado.

A constante de equilíbrio do sistema:

PCℓ5(g) ⇌ PCℓ3(g) + Cℓ2(g) é

(Massa molar do PCℓ5 = 208,5 g/mol)

a) 0,1.

b) 0,2.

c) 0,3.

d) 0,4.

e) 0,5.

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O gráfico a seguir descreve as variações das

concentrações das espécies presentes num sistema

reacional, em função do tempo, para a reação

hipotética:

x A + y B ⇌ z C

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x A + y B ⇌ z C

Com base no gráfico, assinale a alternativa que,

respectivamente, apresenta os coeficientes x, y e z e

indica se o valor de Kc é maior ou menor que 1.

a) 1, 1, 2, < 1

b) 1, 1, 2, > 1

c) 1, 3, 2, < 1

d) 1, 3, 2, > 1

e) 2, 1, 1, > 1

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• A constante de equilíbrio é expressa da

seguinte forma:

Kw = [H+].[OH-]

• Em que:

– Kw: produto iônico da água (a letra w vem de water,

água em inglês);

– [H+], [OH-]: concentrações molares dos íons

envolvidos.

• Como qualquer constante de equilíbrio, seu

valor varia apenas com a temperatura.

C)25º (a 101,0]][OHO[HK

]][OHO[HO][HK

O][H

]][OHO[HK

14-3w

32

2eq

22

3eq

Equilíbrio iônico da água:

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Produto iônico da água

• A 25°C, em água pura, temos:

[H+] = [OH-] = 10-7 mol/L • Assim sendo:

Kw = [H+].[OH-] = 10-14

)()(3)(2)(2 aqaqll OHOHOHOH

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Produto iônico da água

• Tipos de soluções (a 25°C)

a) Água pura (solução neutra):

[H+] = [OH-] = 10-7 mol/L

b) Solução ácida:

[H+] > 10-7 mol/L

[OH-] < 10-7 mol/L

c) Solução básica (alcalina):

[H+] < 10-7 mol/L

[OH-] > 10-7 mol/L

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Escala de pHpH = -log[H3O

+]= -log[H+]

pOH = -log[OH-]

– Água neutra (25°C) pH = pOH = 7,0

– Sol. ácidas, [H+] > 1,0 x 10-7

pH < 7,0

– Sol. básicas, [H+] < 1,0 x 10-7

pH > 7,0

• Em água (a 25°C), temos:

pH + pOH = 14

Alguns valores comuns de pH

Substância pH

Ácido de bateria <1.0

Suco gástrico 2.0

Suco de limão 2.4

Cola (refrigerante) 2.5

Vinagre 2.9

Suco de laranja ou maçã 3.5

Cerveja 4.5

Café 5.0

Chá 5.5

Chuva ácida <5.6

Saliva de pacientes com cancro 4.5-5.7

Leite 6.5

Água pura 7.0

Saliva humana 6.5-7.4

Sangue 7.34-7.45

Água do mar 8.0

Sabonete de mão 9.0-10.0

Amônia caseira 11.5

Cloro 12.5

Hidróxido de Sódio caseiro 13.5

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Quando a reação ainda não alcançou o equilíbrio, devemos

realizar uma análise do gráfico, colocando os valores de

concentração em uma tabela, que pode ser montada da

seguinte forma:

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Considere um sistema fechado à temperatura de

100 OC , com volume de 1 litro, onde são

adicionados 10 mols de N2O4.

Calcule o valor da constante de equilíbrio dessa

reação sabendo-se que, ao final do processo

foram produzidos 4 mols de NO2.

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Aqueceram-se dois mols de pentacloreto de

fósforo num recipiente fechado com capacidade

de 2 litros. Atingido o equilíbrio, o pentacloreto de

fósforo se encontra 40% dissociado em tricloreto

de fósforo e cloro. Calcular a constante de

equilíbrio Kc do sistema.

PCl5(g) ⇌ PCl3(g) + Cl2(g)

início 1 mol/L 0 0

reação 0,4 mol/L 0,4 mol/L 0,4 mol/L

equilíbrio 0,6 mol/L 0,4 mol/L 0,4 mol/L

Concentração inicial:

[PCl5] = 1 mol/L

Quantidade de PCl5 dissociados (reage):

1 mol/L ---------- 100%

x --------------- 40%

x = 0,4 mol/L

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Em um reator de 10,0 L, numa certa temperatura,

a reação de decomposição de 2,0 mol de ácido

iodídrico (representada abaixo) tem 50% de

rendimento.

2HI(g) ⇌ H2(g)+ I2(g)

O valor da constante de equilíbrio em termos de

concentração (KC) da reação, na temperatura em

questão, é

(A) 0,025

(B) 0,050

(C) 0,10

(D) 0,25

(E) 0,50

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Um ácido monoprótico, representado por HA, se

ioniza parcialmente em água a 25 °C, conforme

indicado na equação

HA(aq) ⇌ H+(aq) + A-(aq) ,

onde a constante de equilíbrio é 1,0 x 10-5.

Ao se dissolver 0,10 mol de HA em água,

formando 1,0 L de solução, no equilíbrio tem-se

pH mais próximo de

(A) 1

(B) 2

(C) 3

(D) 4

(E) 6

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A reação química entre o iodo e o hidrogênio é

uma reação reversível, que produz iodeto de

hidrogênio. A velocidade de reação direta é v1 e

a velocidade de reação inversa é v2. Qual a

característica que se estabelece ao atingir o

equilíbrio químico no sistema acima?

(A) v1 > v2

(B) v1 < v2

(C) [HI] = Constante

(D) [H2] = 0

(E) [I2] = [HI]

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Em um recipiente fechado, de volume igual a

2,0 L, estão misturados, em equilíbrio, 2 mols de

N2(g), 4 mols de H2(g) e 1,0 mol de NH3,

conforme mostrado na reação abaixo.

N2 + 3H2 ⇌ 2NH3

Qual o valor da constante de equilíbrio, em

(mol/L)−2, para esse sistema?

(A) 2

(B) 1/4

(C) 1/8

(D) 1/16

(E) 1/32

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Em um recipiente fechado foram colocados n

mols de ácido clorídrico, HCl(g), sendo, em

seguida, aquecidos a uma temperatura T1,

estabelecendo-se o seguinte equilíbrio químico:

2HCl(g) ⇌ H2(g) + Cl2(g)

Considerando-se que o grau de dissociação do

HCl é de 30% e que no equilíbrio existe 1,4 mol

de HCl, qual o valor de n?

(A) 1

(B) 2

(C) 1,4

(D) 2,8

(E) 7,0

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O potencial hidrogeniônico (pH) e o potencial

hidroxiliônico (pOH) são utilizados para medir,

respectivamente, a acidez e a basicidade de

soluções. De acordo com o descrito,conclui-se

que

(A) [H+] < [OH+], em soluções ácidas

(B) pH = log [H+]

(C) pH + pOH = 14

(D) pH > 7,0 indica solução ácida

(E) pOH = log [OH−]

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Existem maneiras diferentes de se estabelecer

um equilíbrio químico. Considerando a reação:

CO2(g) + H2(g) ⇌ CO(g) + H2O(g)

e o gráfico de equilíbrio acima, é INCORRETO

afirmar que

(A) foram adicionadas quantidades diferentes de

CO2 e H2.

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(B) foram adicionadas quantidades iguais de H2 e CO2 e

certa quantidade de CO.

(C) X = CO2; Y = H2; W = CO e Z = H2O.

(D) o equilíbrio só pode ser estabelecido se todos os

reagentes ou todos os produtos estiverem presentes na

mistura inicial.

(E) no tempo t1 as concentrações de X e Y diminuíram e

as de W e Z aumentaram, enquanto que, a partir de t2,

essencialmente, não há mais variação em nenhuma das

concentrações.

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Em solução aquosa existe o equilíbrio:

2 CrO42- + H2O ⇄ Cr2O7

2- + 2 OH-

amarelo alaranjado

Assinale a proposição falsa:

a) Adicionando HCl, o sistema fica alaranjado.

b) Adicionando NaOH, o sistema fica amarelo.

c) O Princípio de Le Chatelier não se aplica a equilíbrios

iônicos.

d) No equilíbrio, a velocidade da reação direta é igual à

velocidade da reação inversa.

e) A constante de equilíbrio não varia pela adição de HCl

ao sistema.

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Um professor preparou 1 L de solução para aula

experimental sobre pH. Ele preparou esta solução a

partir da mistura de 100 mL de NaOH a 0,8 mol/L e 100

mL de HCl a 0,7 mol/L. Calcule o pH da solução

resultante desta mistura.

a) pH = 2

b) pH = 7

c) pH = 8

d) pH = 12

e) pH = 14

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Um técnico químico dissolveu 37 mg de hidróxido de

cálcio (a = 100%) em água, a 25ºC, para obter 250 mL de

uma solução dessa base. Dessa forma, para essa

solução, ele obteve um pH igual a

Dados: log 4 = 0,6

Massas molares em (g/mol) H = 1, O = 16 e Ca = 40.

a) 2,4.

b) 3,4.

c) 11,3.

d) 11,6.

e) 12,6.

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São compostos constituídos apenas por átomos de

CARBONO e HIDROGÊNIO

H3C CH

3

CH3

CH H2C CH

3

CH3

C

CH3

H3C C CH

3CHHC

H2C

C

CH2

CH3

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Podemos classificar os HIDROCARBONETOS em:

ALCANOS

H3C CH3CH2

ALCENOS

H2C CH3CH

ALCINOS

HC CH3Ξ C

ALCADIENOS

H2C CH2C

CICLANOS ou CICLOALCANOS

H2C

H2C CH2

CH2

CICLENOS ou CICLOALCENOS

H2C

HC CH

CH2

AROMÁTICOS

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ALCANOS

ALCENOS

ALCINOS

ALCADIENOS

CICLANOS ou CICLOALCANOS

CICLENOS ou CICLOALCENOS

ALIFÁTICA

CADEIA ABERTA

CICLO

CADEIA FECHADA

AN

EN

IN

Ligação

entre

carbonos

simples

tripla

dupla

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FÓRMULA GERAL NOS HIDROCARBONETOS

CnH

2n + 2

CH C C C C C

HHHHH H

HHHHH H

H

alcanos

CH C C C C C

HHH H

HHHHH H

H

CnH

2nalcenos

H C

C C H

C

H

H

H

HH

H

, ciclanos

H C C C H

H

H

CnH

2n – 2alcinos

CH C C C H

H H

HH

, alcadienos

H C

C C H

C

H

H

H

H

, ciclenos

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Nomenclatura dos Hidrocarbonetos de Cadeia Normal

PREFIXO + INTERMEDIÁRIO + O

Indica a quantidade de átomos de carbono

presentes na cadeia

PREFIXONº DE ÁTOMOS

MET1

ET2

PROP3

BUT4

PENT5

PREFIXONº DE ÁTOMOS

HEX6

HEPT7

OCT8

NON9

DEC10

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Indica o tipo de ligação entre os átomos de

carbono na cadeia

apenas ligações simples

uma ligação dupla

uma ligação tripla

duas ligações duplas

AN

EN

IN

DIEN

INTERMEDIÁRIOTIPO DE LIGAÇÃO

Usa-se a terminação “ O “ para indicar que a

função química do composto é HIDROCARBONETO

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PREFIXONº DE ÁTOMOS

MET1

ET2

PROP3

BUT4

PENT5

HEX6

HEPT7

OCT8

NON9

DEC10

simples

dupla

tripla

duas duplas

AN

EN

IN

DIEN

H3C – C CH

PROP INO

H2C = CH

2

ETENO

H3C – CH

2– CH

2– CH

2– CH

3

PENTANO

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PREFIXONº DE ÁTOMOS

MET1

ET2

PROP3

BUT4

PENT5

HEX6

HEPT7

OCT8

NON9

DEC10

simples

dupla

tripla

duas duplas

AN

EN

IN

DIEN

H3C – CH

2– CH = CH

2

H3C – CH = CH – CH

3

BUT

EN

O

BUT

EN

O

124 3

Quando existir mais uma

possibilidade de localização da

insaturação, deveremos indicar

o número do carbono

em que a mesma se localiza

A numeração dos carbonos da

cadeia deve ser iniciada

da extremidade mais próxima da

insaturação

1 – but – 1 – eno

431 2

2 – but – 2 – eno

A União Internacional de Química

Pura e Aplicada

(IUPAC)

recomenda que os números devem

vir antes do que eles indicam

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PREFIXONº DE ÁTOMOS

MET1

ET2

PROP3

BUT4

PENT5

HEX6

HEPT7

OCT8

NON9

DEC10

simples

dupla

tripla

duas duplas

AN

EN

IN

DIEN

H2C = CH – CH

2– CH = CH – CH

3

HEX

DIEN

O

431 2 5 6

1, 4 – hexa – 1, 4 – dieno

4

31

2

5

PENT

EN

O

2 – penta – 2 – eno

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Colocamos antes do nome do composto o termo

CICLO

e, prosseguimos como se o composto fosse de cadeia normal

HC CH

H2C CH2

CH2

H2C CH2

OANPROPCICLO

OENBUTCICLO

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02) (Cesgranrio) A substância que tem fórmula mínima (CH2)n

e cuja

fórmula molecular tem 3 átomos de carbono é o:

a) propano

b) propino.

c) propeno.

d) isopropano.

e) propil.

(CH2)n

= CnH

2n

alceno ou ciclano

H2C = CH – CH

3

propeno

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03) Escreva o nome do composto de fórmula:

H3C – (CH2)4 – CH = CH – CH3

H3C – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH = CH – CH3

12345678

OCT ENO- 2 -

Segundo a IUPAC

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Os HIDROCARBONETOS AROMÁTICOS

possuem nomenclatura particular, não seguindo

nenhum tipo de regra

NAFTALENO

FENANTRENO

BENZENOANTRACENO

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Devemos inicialmente conhecer o que vem a ser um

GRUPO SUBSTITUINTE

(RADICAL)

É qualquer grupo de átomos

que apareça com

freqüência nas moléculas

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A nomenclatura dos grupos substituintes

segue a seguinte regra:

H3C METIL ou METILA

H3C CH2 ETIL ou ETILA

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C

H

H

C

H

C

H

H

H

OUTROS RADICAIS (SUBSTITUINTES) IMPORTANTES

H3C – CH – CH3 H3C – CH2 – CH2 –

H

H

propiliso propiln –

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C

H

C

H

C

H

H C

H

H

H

H

H3C – CH – CH2 – CH3

butil

H

H

butil

H3C – CH2 – CH2 – CH2 –

C

H

C

H

C

H

H

H

C

H

HH

H

H

butil

H3C – CH – CH2 –

CH3 butil

H3C – C – CH3

CH3

secn –

iso terc

OUTROS RADICAIS (SUBSTITUINTES) IMPORTANTES

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fenil

CH2

benzil

CH3

o - toluil

CH3

m - toluil

CH3

p - toluil - naftila

- naftilb

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01) No composto de fórmula:

HC 2H C3 HC 2 HC 2 C HC

HC 2

HC3

C HC3

H C3

H

HC3

C HC3

H C3

HC3

HC 2

1

2

3

4

Os radicais circulados 1, 2, 3 e 4 são, respectivamente:

a) isobutil, sec-butil, terc-butil e n-butil.

b) terc-butil, isobutil, n-butil e terc-butil.

c) sec-butil, n-butil, isobutil e terc-butil.

d) terc-butil, sec-butil, isobutil e n-butil.

e) n-butil, terc-butil, sec-butil e isobutil.

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Cadeia Principal

A cadeia principal é a sequência de átomos de carbono que tenha ...

... maior número de INSATURAÇÕES.

... maior número de RAMIFICAÇÕES.

... maior número de ÁTOMOS DE CARBONO.

H3C CH2 C CH3CH2

CH2

CH3

CH3

CH3

CH

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8 átomos de carbono

H3C

CH2

CH2

CH2

C

CH

CH

CH3

CH2

CH3

CH2 CH3

H3C

CH2

CH2 CH2 CH CH3CH

CH3

CH2 CH3

7 átomos de carbono

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Os grupos que não pertencem à cadeia principal são os

GRUPOS SUBSTITUINTES

( RADICAIS )

H3C

CH2

CH2

CH2

C

CH

CH

CH3

CH2

CH3

CH2 CH3

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NUMERAÇÃO DA CADEIA PRINCIPAL

A cadeia principal deve ser numerada a partir da

extremidade mais próxima da característica

mais importante no composto

(insaturação > radicais)

2

8

3

5

4

6 7

H3C

CH2

CH2

CH2

C

CH

CH

CH3

CH2

CH3

CH2 CH3

1

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H3C

CH2

CH2 CH2 CH

CH3

CH

CH3

CH2 CH3

7 6 5 4 3 2 1

NOMENCLATURA DO HIDROCARBONETO RAMIFICADO

Determinar a cadeia principal.

Numerar os carbonos da cadeia principal.

Nomes dos substituintes precedidos do nº do carbono da cadeia

principal em se encontra ligado, em ordem alfabética.

3 – metil

4 – etil

4 – etil – 3 – metil

Nome do hidrocarboneto de cadeia normal correspondente à

cadeia principal.

heptano

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C – CH – CH2

||

CH2

|

CH

|

CH2

– CH2

– CH3

CH3

|

H3C – CH

2–

– CH3

1

2

3

4

5

6 7 8

2 – etil

3 – metil

5 – metil

oct – 1 – eno

2 – etil – 3, 5 – metildi oct – 1 – eno

Quando um mesmo radical aparece repetido, usamos os prefixos

di, tri, tetra, penta, hexa, etc. para indicar a quantidade de radicais

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Hidrocarbonetos de Cadeia Mista

CH3 metil – ciclo – pentano

CH3

metil – benzeno (tolueno)

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1 – etil – 2 – metil – ciclo – pentano

1 – etil – 3 – metil – benzeno

CH3

CH2

– CH3

Havendo dois substituintes diferentes

a numeração é dada pela ordem alfabética

CH3

CH2

– CH3

1

2

3

4 5

1

2

3

4

5

6

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Havendo mais de dois substituintes

a numeração é dada de modo que o segundo tenha

o menor valor possível

CH3

CH2

– CH3

CH3

1

2

3

4

5

6

2 – etil – 1, 4 – dimetil – ciclo – hexano

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Prefixos ORTO, META e PARA

São usados quando um anel benzênico possui dois substituintes

ORTO indica posições 1, 2.

META indica posições 1, 3.

PARA indica posições 1, 4.

1

2

3

4

5

6

CH3

CH2

– CH3

para – etil – metil – benzeno

CH3

CH2

– CH3

1

2

3

4

5

6

meta – etil – metil – benzeno

CH3

CH3

1

2

3

4

5

6

orto – dimetil – benzeno

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Substituintes no NAFTALENO

α

β

α

β

α

β

α

β

CH3

α - metil – naftaleno

CH3

β - metil – naftaleno

Indica a posição dos substituintes pelas letras gregas α e β

(restrito à presença de um grupo apenas no naftaleno)

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PETRÓLEO

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FORMAÇÃO DO

PETRÓLEO

• Etimologia: Petra – “pedra”; Oleum – “óleo”.

• Estado Físico: Líquido viscoso e coloração escura

(maioria dos casos).

• Ocorrência: Encontrado em poros de rochas, em

terra firme ou sob o mar.

• Constituição: É constituído fundamentalmente por

Hidrocarbonetos.

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Do Poço à

Solo

Cascalho

Rocha impermeável

Rocha + gás natural

PETRÓLEO

Refinaria

EXTRAÇÃO EM TERRA

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EXTRAÇÃO EM ÁGUAS PROFUNDAS

Tecnologia no fundo do mar.

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PETRÓLEO

MISTURA DE HIDROCARBONETOS

DESTILAÇÃO FRACIONADA

FRAÇÕES

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GASOLINA

Representa apenas entre 7% e 15% do petróleo bruto

CRACKING*

C12H26 → C8H18 + 2 C2H4

(*) Quebra, por aquecimento (450oC – 700oC) de Hidrocarbonetos

maiores (querosene / óleos lubrificantes) em cadeias menores

(gasolina).

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QUALIDADE DA GASOLINA

Qualidade: maior resistência à compressão.

MENOS SUPORTA: n-heptano:

H3C-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3

MAIS SUPORTA: Isoctano:

CH3 H

| |

H3C – C – C – C – CH3

| H2 |

CH3 CH3

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OCTANAGEM DA GASOLINA

• Escala para medir qualidade:

Índice de Octanagem

0% 50% 100%

0% - Isoctano 100% - Isoctano

100% - n-heptano 0% - n-heptano

ANTIDETONANTES (a gasolina aditivada)

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COMBUSTÃO

• COMBUSTÃO COMPLETA:

Hidrocarboneto + O2 → CO2 + H2O

• COMBUSTÕES INCOMPLETAS:

Hidrocarboneto + O2 → CO + H2O

Hidrocarboneto + O2 → C + H2O

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Alcano é um tipo de hidrocarboneto que apresenta

cadeia aberta e saturada, além de possuir apenas

ligações simples.

Qual a fórmula molecular de um alcano com 12 átomos

de carbono?

(A) C12H8

(B) C12H36

(C) C12H26

(D) C12H24

(E) C12H12

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A formação do benzeno, C6H6, a partir do etino, C2H2, e

a formação do etino a partir de C(grafite) e H2(g) são

representadas pelas equações termoquímicas I e II:

Com essas informações, a variação da entalpia de

formação do benzeno, em kJ, a partir de C(grafite) e

H2(g) é, aproximadamente,

(A) - 377

(B) - 722

(C) - 1.147

(D) - 2.566

(E) - 3.090

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O gás natural tem sido amplamente utilizado como

combustível para a produção de energia. O metano

(CH4), um gás inodoro e incolor, é um dos seus

principais constituintes.

A combustão completa do metano é representada pela

seguinte equação química:

CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 2H2O (l) H = - 802 kJ/mol

A esse respeito, considere as afirmações.

I – O metano é um hidrocarboneto da família dos

alcanos.

II – São liberados 1 mol de CO2 e 2 mols de H2O a

partir da queima de 16 g de CH4, nas CNTP.

III – A reação pode ser classificada como endotérmica.

IV – O gás natural é também conhecido e

comercializado como GLP (Gás Liquefeito de

Petróleo).

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Estão corretas APENAS as afirmações

(A) I e II.

(B) I e III.

(C) II e III.

(D) III e IV.

(E) I, II e IV.

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A primeira etapa do refino do petróleo é feita na

unidade de destilação atmosférica, quando o óleo bruto

é separado em diversas frações, à pressão

atmosférica. O processo descrito é denominado

(A) destilação fracionada.

(B) desaltação fracionada.

(C) fracionamento mecânico.

(D) hidrotratamento.

(E) craqueamento ou pirólise.

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A primeira etapa da refinação do petróleo é a

destilação, cujo objetivo é a separação do petróleo em

frações, baseadas na volatilidade de seus

componentes.

A esse respeito, considere a tabela abaixo.

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Dada a tabela com as faixas de temperatura do

processo de destilação acima, assinale a opção que

identifica corretamente os produtos obtidos.

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Dados os compostos orgânicos acima, assinale a

afirmação correta.

(A) O composto I apresenta cadeia carbônica alifática,

ramificada e insaturada.

(B) Os compostos II e III são isômeros.

(C) Os compostos IV e V apresentam cadeia policíclica

e condensada.

(D) Os compostos III, IV e V são hidrocarbonetos que

apresentam fórmula geral CnH2n, embora nem todos

sejam do mesmo tipo.

(E) Todos os compostos representam hidrocarbonetos

alicíclicos.

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As substâncias representadas a seguir são todas

hidrocarbonetos.

Sobre essas substâncias, é IMPROCEDENTE a

informação de que

(A) pentano possui fórmula molecular C5H12.

(B) ciclopenteno é um hidrocarboneto aromático.

(C) butano possui cadeia carbônica linear.

(D) 2,2,4-trimetilpentano possui cadeia carbônica

ramificada.

(E) propino é um hidrocarboneto insaturado.

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As substâncias representadas a seguir são todas

hidrocarbonetos.

Sobre essas substâncias, é IMPROCEDENTE a

informação de que

(A) pentano possui fórmula molecular C5H12.

(B) ciclopenteno é um hidrocarboneto aromático.

(C) butano possui cadeia carbônica linear.

(D) 2,2,4-trimetilpentano possui cadeia carbônica

ramificada.

(E) propino é um hidrocarboneto insaturado.

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POLÍMEROS

CONCEITO

Macromoléculas constituídas de unidades repetitivas,

ligadas através de ligações covalentes.

Moléculas são eletricamente neutras com ligações

secundárias.

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Classificação

Naturais: Madeira, borracha, proteínas.

Sintéticos: PVC, poliestireno, poli(metacrilato de metila)

celulose

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Polímeros

• Até agora, estudamos apenas moléculasorgânicas relativamente pequenas, tanto notamanho quanto na massa molar. Alguns tiposdessas pequenas moléculas podem se ligarvárias vezes, originando moléculas gigantes oumacromoléculas. Cada uma dessas unidades(moléculas) que se ligam são chamadasmonômeros, e a molécula gigante que elesoriginam são os polímeros (do grego poly=muitos e meros = partes).

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Polímeros

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Polímeros

• Os polímeros não foram "inventados"; eles existem na naturezapor exemplo: celulose, proteínas, látex. A intenção inicial dosquímicos, ao tentarem produzir os primeiros polímeros, foi "copiar"os polímeros naturais.

• Atualmente, é tão grande o número desses compostos e tãocomum sua utilização, que é impossível atravessarmos um únicodia sem utilizar vários deles.

• Os plásticos usados, principalmente, em embalagens descartáveissão exemplos de polímeros que acarretaram grandes mudançasem nosso dia-a-dia.

• Os objetos produzidos com plásticos recicláveis têm o símbolo

que contém no seu interior um número que indica o tipo depolímero.

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Polímeros sintéticos

• Os polímeros sintéticos podem ser

classificados em dois grupos: polímeros

de adição e de condensação.

• Veremos cada um deles

separadamente.

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Polímeros de adição

• Como o nome diz, são polímeros formados por

sucessivas adições de monômeros. As

substâncias utilizadas na produção desses

polímeros apresentam obrigatoriamente pelo

menos uma dupla ligação entre carbonos.

• Durante a polimerização, ocorre a ruptura da

ligação π e a formação de duas novas ligações

simples, como mostra o esquema:

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Polímeros de adição

As reações de adição podem ser iniciadas de diferentes maneiras. A mais

comum consiste na utilização de pequenas quantidades de compostos

orgânicos que produzem radicais livres do tipo RO. Esse radical reage com

o monômero, produzindo uma nova estrutura. Veja:

Essa nova estrutura, por sua vez, liga-se a outra molécula do

monômero, produzindo um novo grupo, que se liga a outra molécula do

monômero, e assim, sucessivamente, originam-se cadeias longas com

uma valência livre. Eventualmente, duas dessas cadeias se unem,

originando o polímero.

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Polietileno

• O polietileno é um dos polímeros mais

comuns, de uso diário devido ao seu baixo

custo.

• Ele é obtido pela reação entre as

moléculas do eteno (etileno), que pode ser

representada por:

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Polietileno

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Polietileno de cadeia reta

• Essas cadeias lineares agrupam-se paralelamente, o quepossibilita uma grande interação intermolecular, originando ummaterial rígido de alta densidade, utilizado na fabricação degarrafas, brinquedos e outros objetos.

• Sua sigla técnica é PEAD ou HDPE e sua identificação emprocessos de reciclagem é dada pelo símbolo

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Polietileno de cadeia ramificada

• As ramificações das cadeias dificultam as interações, originando um material macio e flexível, conhecido por polietileno de baixa densidade. Sua sigla é PEBD ou LDPE e sua identificação em processos de reciclagem é dada pelo símbolo

• É utilizado para produzir sacos plásticos, revestimento de fios e embalagens maleáveis.

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Polietileno

• Os dois tipos de polietileno apresentamestruturas, propriedades e uso distintos, masa representação de ambos é feita da mesmamaneira:

Os outros polímeros de adição são obtidos de

maneira semelhante.

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Polipropileno• O polipropileno é obtido pela polimerização do propeno

(propileno):

• Sua sigla é PP e, para efeitos de reciclagem, seu símbolo é

É utilizado para produzir objetos moldados, fibras para roupas, cordas, tapetes, material solante, bandejas, prateleiras e pára-choques de automóveis, dentre outros.

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Poliestireno

• Esse polímero é obtido pela adição sucessiva de vinil-benzeno

(estireno):

O poliestireno é usado na produção de objetos

moldados, como pratos, copos, xícaras, seringas, material de

laboratório e outros materiais rígidos transparentes.

Quando sofre expansão provocada por gases, origina

um material conhecido por isopor, que é utilizado como isolante

térmico, acústico e elétrico.

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Poliestireno

• Sua sigla é PS e seu símbolo é

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Policloreto de vinila (PVC)

• Esse polímero é obtido a partir de sucessivas adições do cloreto de vinila (cloroeteno).

A massa molar do policloreto de vinila pode atingir1500 000 g/mol, e costuma-se utiliza-lo para produzir tubulações,discos fonográficos, pisos e capas de chuva.

O couro sintético, que imita e substitui o couro de origemanimal, é o policloreto de vinila misturado com corantes e outrassubstâncias que aumentam sua elasticidade.

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Policloreto de vinila (PVC)

• Uma de suas principais características é o fato de que ele evita a

propagação de chamas, sendo usado como isolante elétrico. Sua

sigla é PVC e seu símbolo é

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Teflon

• É o produto da polimerização do tetrafluoreteno outetrafluoretileno:

O tefion é um polímero excepcionalmente inerte, não-combustível e bastante resistente. É usado para produzir fitas devedação, para evitar vazamentos de água, revestimentos antiaderentesde panelas e frigideiras, isolante elétrico, canos e equipamentos para aindústria química (válvulas e registros), dentre outros.

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Teflon

• Sua sigla é PTFE; seu símbolo, ,

também é usado para outros polímeros.

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Poliacrilonitrila

• É o produto obtido pela polimerização do acrilonitrila ou cianetode vinila:

Esse é um dos poucos polímeros que podem ser obtidos em

solução aquosa. Se o poliacrilonitrila for adicionado a um

solvente apropriado, ele pode ser estirado facilmente, permitindo

a obtenção de fibras comercializadas com o nome de orlon ou

acrilon.

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Poliacrilonitrila

• Essas fibras podem sofrer processos de fiação com algodão, lãou seda, originando vários produtos, como cobertores, mantas,tapetes, carpetes e tecidos para roupas de inverno.

• Não é utilizado em processos de reciclagem.

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Poliacetato de vinila (PVA)

• É o produto obtido pela polimerização do acetato de vinila:

Grande parte do PVA produzido atualmente é utilizada

para a produção de tintas, adesivos e goma de mascar.

Sua sigla é PVA e seu símbolo é

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Polimeta-acrilato de metila (plexiglass)

• É o produto da polimerização do meta-acrilato de metila:

Na produção desse polímero, faz-se com que a reação

ocorra até que se forme uma massa pastosa, a qual é derramada

em um molde ou entre duas lâminas verticais de vidro, onde ocorre

o fim da polimerização. As peças assim obtidas são incolores,

apresentando grande transparência, por isso, esse polímero é

utilizado para produzir lentes de contato, painéis transparentes,

lanternas de carro, painéis de propaganda, semáforos etc.

Sua sigla é PMMA, e seu símbolo é

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Poliacetileno

• O poliacetileno é o primeiro polímero condutor de correnteelétrica. Esse polímero tem baixa densidade, "não enferruja" epode formar lâminas finas.

• A capacidade de condução elétrica se deve à presença deduplas ligações alternadas em sua estrutura, o que permite queos elétrons fiquem deslocalizados ao longo da cadeia.

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Borrachas sintéticas• As matérias-primas mais comuns para a produção de borrachas

sintéticas são:

Suas polimerizações podem ser representadas por:

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Borrachas sintéticas

• As borrachas sintéticas, quando comparadas àsnaturais, são mais resistentes às variações detemperatura e ao ataque de produtos químicos,sendo utilizadas para a produção de mangueiras,correias e artigos para vedação.

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Borrachas sintéticas

• Existem outros tipos de borrachas sintéticas formadas pelaadição de dois tipos diferentes de monômeros. Essas borrachassão classificadas como copolímeros.

• Copolímeros são polímeros formados por mais de um tipo de monômero.

A mais importante dessas borrachas é formada pelacopolimerização do eritreno com o estireno, que é conhecida pelassiglas GRS (government rubber styrene) ou SBR (styrenebutadiene rubber), cuja principal aplicação é a fabricação depneus.

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Borrachas sintéticas

As tintas do tipo látex são misturas parcialmente polime-rizadas de estireno e dienos em água. Essa mistura também contémagentes emulsificantes, como sabão, que mantêm as partículas dosmonômeros dispersas na água. Após a aplicação desse tipo de tinta,a água evapora, permitindo a copolimerização e revestindo asuperfície pintada com uma película.

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Reações de polimerização

– Copolímeros

• Buna-S, Borracha GRS ou Borracha SBR: É obtido a

partir do estireno e do 1,3-butadieno, tendo o sódio

metálico como catalisador. Essa borracha é muito

resistente ao atrito, e por isso é muito usada nas

"bandas de rodagem" dos pneus.

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Polímeros de condensação

– Polímeros de condensação: formados a partir de

monômeros iguais ou diferentes, havendo eliminação

de moléculas simples (H2O, NH3 etc).

• Polifenol ou Baquelite: É obtido pela condensação do

fenol com o formaldeído (metanal). Usado na

fabricação de tintas, vernizes e colas para madeira.

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– Polímeros de condensação

• Poliésteres: Resultam da condensação de poliácidos

(ou também seus anidridos e ésteres) com

poliálcoois. Um dos poliésteres mais simples e mais

importantes é obtido pela reação do éster metílico do

ácido tereftálico com etileno-glicol. É usado como

fibra têxtil e recebe os nomes de terilene ou dacron.

Em mistura com outras fibras (algodão, lã, seda etc)

constitui o tergal.

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– Polímeros de condensação

• Outro poliéster importante é o gliptal, obtido pela

reação entre o anidrido ftálico e a glicerina e muito

usado na fabricação de tintas secativas ou não. os

poliésteres também são utilizados na fabricação de

linhas de pesca, massas para reparos, laminados,

filmes etc.

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– Polímeros de condensação

• Poliamidas ou Nylons: Estes polímeros são obtidos

pela polimerização de diaminas com ácidos

dicarboxílicos. Os nylons são plásticos duros e têm

grande resistência mecânica. Se prestam à

fabricação de cordas, tecidos, garrafas, linhas de

pesca etc.

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Polimerização é o nome dado à reação através da qual

monômeros se unem dando origem a polímeros. Com

relação aos compostos apresentados acima, é

INCORRETO afirmar que o(s)

(A) polímero proveniente da polimerização do composto

3 é o policloreto de vinila.

(B) polímero proveniente da polimerização do composto

2 é o polietileno.

(C) polímero resultante do composto 1 é conhecido

como teflon.

(D) composto 1 é o único suscetível à polimerização.

(E) compostos 1 e 3 são suscetíveis à polimerização.

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Uma grande variedade de polímeros sintéticos são

obtidos a partir da polimerização de hidrocarbonetos e

de seus derivados. O polímero representado a seguir é

produzido através da reação de polimerização do

propileno, sob condições ideais de pressão e

temperatura, na presença de catalisador.

O hidrocarboneto precursor e o polímero representado

são, respectivamente, um hidrocarboneto

(A) ramificado e um copolímero

(B) ramificado e um polímero de adição

(C) ramificado e um polímero de condensação

(D) linear e um polímero de adição

(E) linear e um polímero de condensação

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A borracha sintética Buna-N pode ser obtida através da

reação de polimerização, conforme representado abaixo,

na presença de catalisadores, sob condições de

temperatura e pressão adequadas.

Nessas condições, a Buna-N é um

(A) alcino

(B) alcano

(C) polímero de condensação

(D) polímero de adição

(E) copolímero

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Polímeros são macromoléculas empregadas na fabricação

dos mais diversos materiais. Considere o polímero

apresentado a seguir.

Esse polímero é classificado como polímero

(A) vinílico

(B) diênico

(C) de condensação

(D) de redução

(E) de adição