ISELDepartamento de Engenharia Civil

Exerccios de QumicaAno Lectivo 2008/2009

Licenciatura de Engenharia CivilAutoras

Carla Maria Costa M. do Carmo Silva Ana Cristina Borges

PrefcioPorque razo um estudante de Engenharia Civil tem de estudar Qumica? Considerando as definies de Engenharia e de Qumica, a resposta a esta pergunta imediata: Engenharia - profisso pela qual o conhecimento das cincias bsicas (Matemtica, Fsica e Qumica) obtido pelo estudo, experimentao e prtica, aplicado criteriosamente para desenvolver as formas de utilizar economicamente os materiais e as foras da Natureza em benefcio da Humanidade1; Qumica - cincia que estuda os materiais e suas transformaes. A slida preparao em Qumica fundamental na formao de base em Engenharia uma vez que o conhecimento adquirido neste domnio determinante para a aquisio sustentada dos conhecimentos das cincias de engenharia e no acompanhamento do progresso cientfico e tecnolgico. Particularmente, importante na formao dos Engenheiros Civis que devem dispor de formao cientfica e tcnica, que lhes permita, com base na compreenso da estrutura interna dos materiais, avaliar correctamente os respectivos comportamentos fsico-qumico, mecnico e trmico e as interaces dos materiais, de modo a garantir uma correcta interveno ao nvel do projecto, da execuo e da manuteno das obras. O presente Caderno de Exerccios rene enunciados de exerccios no mbito do contedo programtico leccionado na disciplina de Qumica da Licenciatura em Engenharia Civil do ISEL. Os resultados dos exerccios e os dados necessrios sua resoluo encontram-se na parte final deste documento. Prope-se o acompanhamento da matria leccionada nas aulas terico-prticas com a resoluo dos exerccios contantes neste Caderno, durante o estudo individual desenvolvido pelo alunos. Carla Maria Costa Julho, 2008Nota: A figura da capa foi tirada do stio da Internet www.vvc.edu/offices/lc/multimedia/chemistry.gif, consulta Julho 2008.

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Definio de acordo com a ABET (Accredition Board for Engineering and Technology) dos EUA, que desde 1933 se tem preocupado com a caracterizao e formao necessria actividade de Engenharia.

NDICEPag.

Captulo 1. Estrutura atmica e Propriedades PeridicasModelo Atmico Actual .................................................................... 4 Relaes Peridicas entre Elementos ............................................

Captulo 2. Ligaes QumicasLigao Inica e Energia Reticular ................................................. 7 Electronegatividade e Tipo da Ligao ........................................... Estruturas de Lewis ......................................................................... Geometria Molecular ....................................................................... Hibridao ........................................................................................ Teoria das Orbitais Moleculares ..................................................... Foras Intermoleculares .................................................................. Problemas Diversos ........................................................................

Captulo 3. Termodinmica1 Lei da Termodinmica: Conservao da Energia ...................... 12 2 Lei da Termodinmica: Espontaneidade e Entropia.................. 2 Lei da Termodinmica: Espontaneidade e Energia de Gibbs.... Problemas Diversos ........................................................................

Captulo 4. Reaces QumicasEquilbrio Qumico ........................................................................... 16 Reaces cido-Base ..................................................................... Reaces de Precipitao ...............................................................

Captulo 5. ElectroqumicaElectroqumica ................................................................................. 23

Captulo 6. CorrosoCorroso .......................................................................................... 26

RESPOSTAS AOS EXERCCIOS ...................................................................... 29 Anexo I. Unidades S.I.; Constantes Fsicas; Factores de Converso ... 35Energias de Ionizao ........................................................ 39 Afinidades Electrnicas ....................................................... 41 Energias Reticulares ........................................................... 41 Energias de Ligao e Comprimentos de Ligao ............ 42 Geometria Molecular ........................................................... 45 Dados Termodinmicos de Elementos e Compostos Inorgnicos .......................................................................... 46 Tabela: Dados Termodinmicos de Compostos Orgnicos ............50 Tabela: Constantes de Ionizao de cidos ..................................... 54 Tabela: Exemplos de cidos e Bases Fortes e de Caties Metlicos cidos e Neutros ................................................ 54 Tabela: Constantes de Ionizao de cidos Poliprticos ................. 55 Tabela: Constantes de Ionizao de Bases .................................... 56 Tabela: Produtos de Solubilidade de Sais Pouco Solveis ............ 56 Tabela: Exemplos de Sais Muito e Pouco Sluveis em gua ........ 56 Tabela: Potenciais de Reduo Padro .......................................... 57 Tabela: Tabela: Tabela: Tabela: Tabela: Tabela:

Anexo II. Tabelas com Informaes da Matria ......................................36

Captulo 1. Estrutura Atmica e Propriedades Peridicas

Modelo Atmico Actual Relaes Peridicas entre Elementos

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Modelo Atmico Actual 1.1. Para as seguintes subcamadas, diga quais os valores que podem ter os nmeros qunticos (n, l, ml) e o nmero de orbitais em cada subcamada: (a) 4p; (b) 3d; (c) 3s; (d) 5f. 1.2. Identifique, justificando a resposta, os seguintes conjuntos dos 4 nmeros qunticos (n, l, ml, ms) que no podem existir para um electro num tomo: (a) {2, 2, 1, +}; (b) {6, 0, 0, }; (c) {3, 2, +3, +}; (d) {4, 2, 1, 1} 1.3. Quais dos seguintes conjuntos de nmeros qunticos so inaceitveis: (a) (1,0,,+); (b) (3,0,0,+); (c) (2,2,1,+); (d) (4,3,2,+ ); (e) (3,2,1,1) ? 1.4. Indique o nmero mximo de electres num tomo que podem ter os seguintes nmeros qunticos. Identifique cada electro com uma orbital particular: (a) n=2, ms= +; (b) n=4, ml=+1; (c) n=3, l=2; (d) n=2, l=0, ms=; (e) n=4, l=3, ml=2 1.5. O nmero atmico de um elemento 73. Os tomos deste elemento so diamagnticos ou paramagnticos? 1.6. Identifique os seguintes tomos e escreva as suas configuraes electrnicas: 1.6.1. 1s2 2s2 2p2 3d1 1.6.2. 1s2 2s2 2p6 4s1 1.7. Indique, referindo os princpios no cumpridos, os erros cometidos na escrita das seguintes configuraes electrnicas, considerando os elementos no estado fundamental. Escreva as configuraes electrnicas correctas. 1.7.1. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d1 1.7.2. 1s2 2s2 2px2 2py1 2pz0 1.7.3. 1s2 2s2 2p7 3s2 3p4 Relaes Peridicas entre Elementos 1.8. Especifique em que grupo e perodo da Tabela Peridica se encontram cada um dos seguintes elementos: (a) 1s2 2s2 2p5 3s1; (b) [Ar] 4s1 3d3; (c) [Ar] 4s2 3d8 (d) [Ar] 4s2; (e) [Kr] 5d1. 1.9. Escreva as configuraes electrnicas dos seguintes ies no estado fundamental (a) Li+, (b) H, (c) N3, (d), F, (e) Sn2+, (f) Pd2+, (g) In3+. 1.10. Disponha os seguintes anies por ordem crescente de tamanho (a) O2, (b) Te2, (c) Se2, (d) S2.

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1.11. Indique, justificando: 1.11.1. Como varia a energia de ionizao ao longo dos perodos da Tabela Peridica dos elementos. 1.11.2. A razo pela qual o valor da primeira energia de ionizao dos tomos de azoto (1400 kJ/mol) ligeiramente superior ao valor da primeira energia de ionizao dos tomos de oxignio (1310 kJ/mol). 1.12. Considere os seguintes tomos ou ies: Na, Mg, S, Cl, Cl. 1.12.1. Usando o princpio do preenchimento de Aufbau, escreva a configurao electrnica das espcies acima referidas. 1.12.2. Responda, justificando, s seguintes questes: Qual dos tomos, Na e Mg, mais fortemente atrado pelo campo magntico? Qual dos tomos, Cl ou S, o que tem maior raio atmico? Qual das espcies, Cl ou Cl, o que tem maior raio? Qual dos tomos, Na e Mg, tem maior energia de ionizao? Qual dos tomos, S e Cl, tem maior afinidade electrnica? Qual dos tomos, S e Cl, tem maior tendncia a atrair os electres do outro tomo quando formam uma ligao qumica covalente? 1.13. Complete as seguintes frases: Dois electres na mesma tm que ter spins opostos. A existncia de electres desemparelhados num tomo d origem a . Quando l=3, ml pode ter o(s) seguinte(s) valor(es): . A energia de ionizao dos elementos do mesmo grupo medida que o nmero atmico aumenta. Orbitais com a mesma energia denominam-se . Ca2+ tem um raio mais pequeno que o K+ porque . As orbitais 2p de um tomo tm formas idnticas mas diferem na sua . 2 2 6 2 6 2 6 Sendo a configurao electrnica do ferro, Fe, 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d , a configurao . electrnica do Fe3+ 1.14. Escolha, justificando, a espcie qumica que corresponde a cada uma das seguintes afirmaes: Menor raio inico: Cl, F. Menor 2 energia de ionizao: K, Ca. Maior afinidade electrnica: O, F. Maior energia de ionizao: B, Be. Maior raio inico: Na+, F.

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Captulo 2. Ligaes Qumicas

Ligao Inica e Energia Reticular Electronegatividade e tipo da ligao Estruturas de Lewis Geometria Molecular Hibridao Teoria das Orbitais Moleculares Foras Intermoleculares

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Ligao Inica e Energia Reticular 2.1. Um composto inico formado por um catio A+ e um anio B. De que modo seria afectada a energia da ligao inica pelas seguintes alteraes? 2.1.1. duplicao do raio de A+ 2.1.2. triplicao da carga do catio 2.1.3. duplicao das cargas do anio e do catio 2.1.4. diminuio dos raios do catio e do anio para metade dos seus valores originais. 2.2. Escreva as estruturas de Lewis para os reagentes e produtos nas seguintes reaces qumicas: 2.2.1. Li + N Li3 N 2.2.2. Ca + F CaF2. 2.3. Calcule a energia reticular do cloreto de clcio sabendo que a entalpia de sublimao do Ca 121 kJ/mol e que Hf (CaCl2) = 795 kJ/mol. 2.4. Calcule a energia reticular do KBr sabendo que a entalpia de sublimao do K 90.00 kJ/mol, a entalpia de vaporizao do Br2 30.71 kJ/mol e que Hf (KBr) -392.2 kJ/mol. Electronegatividade e Tipo de Ligao 2.5. Classifique as seguintes ligaes como inicas, covalentes ou covalentes polares, justificando: 2.5.1. a ligao CC em H3CCH3 2.5.2. a ligao SO em SO2 2.5.3. a ligao ClF em ClF3 2.5.4. a ligao KO em K2O 2.5.5. a ligao ClO em ClO2 2.5.6. a ligao NB em H3NBCl3. Estruturas de Lewis 2.6. Escreva as estruturas de Lewis para as seguintes espcies qumicas: PH3, H2S, NH4+, NO2, CN-, SeF4, XeF6, BrF3, ClO3-. 2.7. Escreva a(s) estrutura(s) de Lewis mais estvel(eis) do H2CO3 cujo esqueleto estrutural o seguinte:O C O H O H

2.8. Escreva, justificando, a(s) estrutura(s) de Lewis esqueleto estrutural o seguinte: H C N H 2.9. Desenhe as estruturas Lewis possveis para o io estvel.-8-

mais estvel(eis) do [CH2NO2]. O O O OCN. Indique qual a estrutura mais

Geometria Molecular 2.10. Utilizando o modelo RPECV preveja a geometria das seguintes espcies: ZnCl2, TeCl4, SnCl5-, CO32-, SF6, XeF3+. 2.11. Descreva a geometria local em torno de cada um dos tomos centrais na molcula CH3COOH cujo esqueleto o seguinte: 2.12. Faa um esboo dos momentos dipolares das ligaes e dos momentos dipolares resultantes das seguintes molculas: H2O, PCl3, XeF4, PCl5, SF6. H H C H Hibridao 2.13. Qual a hibridao do tomo de Si nas molculas de SiH4 e de H3Si SiH3? 2.14. Quais so as orbitais hbridas que os tomos de azoto utilizam nas seguintes espcies qumicas? 2.14.1. H2N NH2 2.14.2. NO3 2.15. Considere a molcula cujo esqueleto a seguir se apresenta: H H CC H O O O C O H

OO

N

O

2.15.1. Preveja qual a geometria da molcula em torno dos tomos marcados com um trao mais carregado 2.15.2. Recorra ao diagrama das caixas para descrever o processo de hibridao do tomo de carbono marcado com um trao mais carregado. 2.15.3. Qual o nmero de ligaes sigma e de ligaes pi que se estabelecem na molcula em causa. 2.16. Recorra ao diagrama e caixas para prever o processo de hibridao dos tomos de carbono na molcula de cido actico (o esqueleto desta molcula apresenta no problema n 2.11.). Teoria das Orbitais Moleculares 2.17. Recorra teoria das orbitais moleculares para explicar a razo da no existncia da molcula Be2. 2.18. Coloque as seguintes espcies por ordem crescente de estabilidade: Li2, Li2+, Li2.

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2.19. Explique porque que a ordem de ligao do N2 maior do que a ordem de ligao do N2+, mas a ordem de ligao do O2 menor do que a do O2+. 2.20. Compare as estabilidades relativas das seguintes espcies e indique quais as suas propriedades magnticas: O2; O2+; O2; O22 . Foras Intermoleculares 2.21. Qual dos seguintes pares de substncias ter maior temperatura de ebulio? 2.21.1. O2 e N2 2.21.2. SO2 e CO2 2.21.3. HF e HI. 2.22. Explique em termos das foras intermoleculares a razo de: 2.22.1. NH3 tem uma temperatura de ebulio superior ao CH4 e 2.22.2. KCl tem uma temperatura de fuso superior ao I2. 2.23. Escreva por ordem crescente da sua temperatura de ebulio os seguintes compostos: RbF, CO2 , CH3OH, CH3Br. 2.24. Considere as seguintes espcies qumicas e os respectivos pontos de fuso: LiF(848 C), CH4 (182.5 C), SH2(85.4 C) e NH3(77.7 C). Classifique os tipos de foras intermoleculares presentes em cada uma delas. Problemas Diversos 2.25. Preveja a geometria da molcula de dicloreto de enxofre (SCl2) e a hibridao do tomo enxofre. 2.26. Descreva a hibridao do tomo de arsnio na molcula AsF5 e preveja a sua geometria. 2.27. A molcula com a frmula N2F2 pode existir em duas geometrias alternativas: F N=N F 2.27.1. Qual a hibridao do tomo N na molcula? 2.27.2. Qual das duas geometrias alternativas possui momento dipolar no nulo? 2.28. Considere as seguintes molculas CH4, H2O e NH3. 2.28.1. Escreva as estruturas de Lewis das molculas em causa. 2.28.2. Utilize o modelo da RPECV para prever a geometria das referidas molculas. 2.28.3. Atendendo aos ngulos de ligao H(tomo central)H disponha as molculas por ordem crescente do referido ngulo. Justifique as diferenas entre eles. 2.28.4. Relativamente a cada uma das molculas faa um esboo dos momentos dipolares das ligaes. Refira a(s) que (so) polar(es). 2.28.5. Sabendo que as temperaturas de ebulio do CH4 162 C, do NH3 33 C e da H2O 100 C, explique as diferenas entre os pontos de ebulio das molculas referidas. F N=N F

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2.29. Considere a seguinte espcie qumica SbF6. 2.29.1. Preveja a sua geometria molecular. 2.29.2. Determine o estado de hibridao do tomo central. Recorra ao diagrama das caixas para descrever o processo de hibridao. 2.30. Escolha, justificando, a espcie qumica que corresponde a cada uma das seguintes afirmaes: Menor electronegatividade: C, F. Maior polarizibilidade: F2, Br2. Maior fora por pontes de hidrognio: NH3, H2O. 2.31. Num cristal inico, os ies negativos, S2- esto dispostos numa estrutura cbica de faces centradas (CFC). Os ies positivos ocupam os intertcios tetradricos, sendo a taxa de ocupao de 50%. Indique o nmero de ies positivos por clula unitria e diga qual a valncia desses ies. 2.32. O sdio apresenta uma estrutura CCC, sendo o seu raio igual a 1.90 A 2.32.1 Determine a densidade terica deste metal. 2.32.2 Calcule o volume de um gro com 1020 tomos. 2.33. O cristal inico CdS apresenta os seus anies, S2 dispostos numa estrutura CFC, situando-se os caties, Cd2+, nos interstcios tetradricos. Diga, justificando, qual a percentagem de interstcios tetradricos ocupados. 2.34. O chumbo, Pb, cristaliza numa estrutura cbica de faces centradas, CFC, sendo o valor da aresta da clula unitria, a, 0,495 nm. 2.34.1 Determine o raio do tomo deste elemento 2.34.2 Determine o factor de compacidade 2.35 No cristal inico PbF2, os ies Pb2+ dispem-se num arranjo cbico de faces centradas, CFC, situando-se os ies F , nos interstcios. Diga quais so os interstcios- tetradricos ou octadricos - que estaro ocupados.-,

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Captulo 3. Termodinmica

1 Lei da Termodinmica: Conservao da Energia 2 Lei da Termodinmica: Espontaneidade e Energia de Gibbs

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1 Lei da termodinmica: conservao da energia 3.1. Calcule o trabalho realizado quando se dissolvem 50 g de estanho num excesso de cido a 1 atm e 25C, admitindo que o gs tem comportamento de gs perfeito: Sn(s) + 2H+(aq) Sn2+(aq) + H2 (g) 3.2. Considere a reaco: N2(g) + 3H2(g) 2 NH3 (g) Hr=92.6 kJ Duas moles de N2 reagem para formar NH3. 3.2.1. Calcule o trabalho (em joules) envolvido contra presso 1.0 atm a 25C. 3.2.2. Qual a variao de energia interna para esta reaco? 3.3. Uma amostra de gs aquecida num cilindro, usando 550 kJ de calor. Um pisto comprime o gs, usando 700 kJ de trabalho. Qual a variao de energia interna do sistema? 3.4. Considere a seguinte reaco a ocorrer no interior de um cilindro que dispe de um pisto. A variao de energia interna para a combusto de 1 mole de CH4, de acordo com a reaco que se apresenta, -892.4 kJ. CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 2H2O (g) Se o pisto associado ao cilindro realizar um trabalho de expanso de 492 kJ, qual a quantidade de calor perdida pelo sistema? 3.5. Considere 2 moles de gua na forma de gelo, a 10 C. 3.5.1. Qual a quantidade de calor que necessrio fornecer a esta amostra de gelo para a transformar em vapor de gua a 110 C, mantendo a presso a 1 atm? 3.5.2. Quanto tempo durar esta transformao se o calor for fornecido por uma placa de aquecimento com a potncia de 500 W, com perdas de 10%? Dados: Hfuso (H2O)= 6.02 kJ/mol Hvaporizao (H2O)= 40.7 kJ/mol Calor especfico do gelo = 2.09 J/g K Calor especfico da gua lquida = 4.18 J/g K Calor especfico do vapor de gua = 2.0 J/g K 3.6. As entalpias padro de combusto do C(grafite) e do C(diamante) so respectivamente, 393.51 e 395.451 kJ/mol. Calcule a variao da entalpia na transformao de grafite a diamante. (Nota: combusto significa reaco com o oxignio.) 3.7. As duas etapas sucessivas na produo industrial de cido sulfrico so a combusto do enxofre e a oxidao do dixido de enxofre a trixido de enxofre. A partir das entalpias de reaco padro das reaces: S(s) + O2(g) SO2 (g) H=296.83 kJ 2 S(s) + 3O2(g) 2SO3 (g) H=791.44 kJ Calcule a entalpia da reaco para a oxidao do dixido de enxofre a trixido de enxofre na reaco: 2 SO2 (g) + O2(g) 2 SO3 (g)

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3.8. Calcule a entalpia de reaco para a sntese de hidreto de cloro gasoso H2(g) + Cl2(g) 2HCl (g) a partir dos seguintes dados: NH3 (g)+ HCl (g) NH4Cl (s) H=176.0 kJ H=92.22 kJ N2(g) + 3H2(g) 2NH3 (g) N2(g) + 4H2(g) + Cl2 (g) 2NH4Cl(s) H = 628.86 kJ 3.9. Calcule a entalpia de formao do pentxido de dinitrognio (N2O5): 2 N2 (g) + 5 O2 (g) 2 N2O5 (g) a partir dos seguintes dados: H = 114.1 kJ 2NO (g) + O2 (g) 2NO2 (g) H = 110.2 kJ 4NO2(g) + O2(g) 2N2O5 (g) e da entalpia de formao padro do xido ntrico (NO), Hf = 90.25 kJ/mol. 3.10. A seguinte reaco pode ser usada na produo de mangans: 3 MnO2(s) + 4 Al(s) 2 Al2O3 (s) + 3 Mn(s) 3.10.1. Calcule a entalpia de reaco padro (Hf MnO2 = 520.9 kJ/mol) 3.10.2. Qual a variao de entalpia na formao de 10.0 g de mangans? 3.11. Considere as seguintes reaces: N2 (g) + 2O2 (g) 2 NO2 (g) Hr = 67.7 kJ N2 (g) + 2O2 (g) N2O4 (g) Hr = 9.66 kJ 3.11.1. Determine a variao da entalpia padro de formao do NO2 no estado gasoso. 3.11.2. Determine a variao da entalpia padro de da seguinte reaco: 4 NO2 (g) 2 N2O4 (g) 2 Lei da Termodinmica: Espontaneidade e Entropia 3.12. Diga, sem efectuar clculos, se a entropia dos seguintes sistemas aumenta ou diminui: 3.12.1. N2 (g) + 2O2 (g) 2NO2 (g) 3.12.2. CO2(s) CO2(g) 3.12.3. o arrefecimento da gua dos 50 C para os 4 C 3.13. Considere a reaco de produo do formaldedo: H2(g) + CO (g) HCHO(g) H = +1.96 kJ, S = 109.58 J/K Calcule a variao de entropia do exterior e comente quanto espontaneidade da reaco a 25 C. 3.14. Calcule a variao de entropia do sistema, do exterior e total nas seguintes transformaes: 3.14.1. vaporizao do metano sua temperatura de ebulio normal; 3.14.2. fuso do etanol sua temperatura normal de fuso; 3.14.3. congelamento do etanol sua temperatura normal de congelao. Dados: Tebulio (CH4) = 111.7 K H Vap (CH4, 111.7 K)=8.2 kJ/mol Tfuso (C2H5OH) = 158.7 K Hfuso (C2H5OH, 158.7 K)=4.6 kJ/mol 3.15. A entropia de vaporizao do cloro lquido 85.4 J/(K mol) e a sua entalpia de vaporizao 20.4 kJ/mol. Qual a sua temperatura de ebulio?- 14 -

2 Lei da Termodinmica: Espontaneidade e Energia de Gibbs 3.16. Determine se o xido de ferro (III) pode ser reduzido pelo carbono a 1000 K nas reaces: 3.16.1. Fe2O3(s) + 3C(s) 2Fe(s) + 3CO(g) 3.16.2. 2Fe2O3(s) + 3C(s) 4Fe(s) + 3CO2(g) Dados: Quando T=1000K: Gf (CO,g)=-200 kJ/mol Gf (CO2,g)=-396 kJ/mol Gf (Fe2O3,s)=-562 kJ/mol 3.17. Com base na equao G= HTS indique quais dos seguintes compostos se tornam mais instveis relativamente aos seus elementos medida que a temperatura aumenta: 3.17.1. HCN 3.17.2. NO 3.17.3. SO2 3.18. Calcule a entropia de reaco padro para cada uma das seguintes equaes temperatura de 25 C. 3.18.1. 2 CO(g) + O2(g) 2 CO2 (g) 3.18.2. CaCO3(s) CaO(s) + CO2 (g) 3.18.3. 4 KClO3(s) 3 KClO4(s) + Cl(s) 3.19. Considere a seguinte reaco qumica cujo G 818.4 kJ, a 25C. CH4 (g) + 2O2 (g) CO2 (g) + 2 H2O (l) 3.19.1. Calcule a variao da entalpia padro da reaco quando se utilizam duas moles de CH4(g). 3.19.2. Refira-se estabilidade dos produtos relativamente estabilidade dos reagentes. Problemas Diversos 3.20. Considere a seguinte reaco qumica: 2 Ag (s) + Br2 (l) 2 AgBr (s) 3.20.1. Calcule a variao da entalpia padro da reaco. 3.20.2. Calcule o valor da entalpia de formao padro do composto. 3.20.3. Diga para que intervalo de temperatura esta reaco espontnea. Dados: Entalpia de sublimao do Ag: 284.0 kJ/mol Entalpia de vaporizao do Br2: 30.71 kJ/mol 1 energia de ionizao do Ag: 731.0 kJ/mol 1 afinidade electrnica do Br: -324.2 kJ/mol Entalpia de dissociao do Br2: 192.5 kJ/mol Energia reticular do AgBr 903.0 kJ/mol S (Ag,s) = 42.7 J/mol K S (Br2,l) = 152.3 J/mol K S (AgBr,s) = 107.1 J/mol K

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Captulo 4. Reaces QumicasEquilbrio Qumico Reaces cido-Base Reaces de Precipitao

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Equilbrio Qumico

4.1. Um vaso reaccional contm NH3, H2 e N2 em equilbrio a uma dada temperatura. As

concentraes em equilbrio so [NH3] = 0.25M, [N2] = 0.11M e [H2] = 1.91M. Calcule a constante de equilbrio, Kc, para a sntese do amonaco se a reaco for representada por: 4.1.1. N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 4.1.2. N2(g) + 3/2 H2 (g) NH3(g) 4.1.3. 2NH3(g) N2(g)+ 3H2(g) Depois de se estabelecer o equilbrio verificou-se que 28% de NOCl se dissociou: 2NOCl(g) 2 NO(g) + Cl2(g) Calcule a constante de equilbrio, Kc, da reaco.

4.2. Um reactor com a capacidade de 1.5 l contm inicialmente 2.5 moles de NOCl a 400 C.

4.3. Considere a seguinte reaco qumica a 1600 C: Br2(g) 2Br(g) Quando se colocam 1.05 moles de bromo gasoso num recipiente de 0.980 l, 1.20% dissociam-se. Calcule a constante de equilbrio, Kc, da reaco. 4.4. Considere o seguinte equilbrio qumico, a 25C: 2NOBr(g) 2NO(g) + Br2(g) Verificou-se que 34% de NOBr se dissociou e a que presso total era 0.25 atm. Calcule os valores das constantes de equilibro Kp e Kc, da reaco quela temperatura.

4.5. Na sntese do amonaco, N2(g) + 3H2(g)

2NH3(g), a constante de equilbrio Kc, a 200 C, 0.65. Considerando [H2]i = 0,76M, [N2]i= 0,6M e [NH3]i=0,48M, diga como evoluem as concentraes dos gases at atingir o equilbrio qumico.

4.6. Considere o equilbrio heterogneo: C(s) + CO2(g) 2CO(g) Verificou-se que a presso total do sistema, a 700 C, 4.5 atm. Sabendo que o valor da constante de equilbrio Kp 1.52, calcule as presses parciais de CO e CO2 no equilbrio. 4.7. A constante de equilbrio, Kc, da reaco seguinte tem o valor de 4.2, a 1650C. H2(g) + CO2(g) H2O(g) + CO(g) Inicialmente injectam-se 0.8 moles de H2 e 0.8 moles de CO2 num recipiente de 5.0 l. Calcule a concentrao de cada espcie em equilbrio. 4.8. Considere a seguinte reaco: 2SO2(g) + O2 (g) 2SO3(g) H0r = 198.2 kJ Comente as variaes nas concentraes de SO2, O2, SO3 no equilbrio devido a 4.8.1. aumento de temperatura. 4.8.2. aumento de presso. 4.8.3. adio de um catalisador. 4.8.4. aumento de SO2. 4.8.5. adio de hlio a volume constante.

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4.9. Inicialmente aqueceu-se NOCl puro, no estado gasoso, a 240 C num recipiente de 1.0 l. No equilbrio verificou-se que a presso total e a presso de NOCl eram, respectivamente, 1.0 e 0.64 atm. 2NOCl(g) 2NO(g) + Cl2(g) Calcule as presses parciais de NO e Cl2 no sistema e determine o valor da constante de equilbrio, Kp.

4.10. A decomposio do sulfureto cido de amnia um processo endotrmico:NH4HS(s) NH3(g) + H2S(g) Colocam-se num recipiente de 4.0 l, onde previamente se fez o vcuo, 6.1589 g de slido, a 24 C. Depois de se estabelecer o equilbrio, a presso total no interior de 0.709 atm. Algum do NH4HS slido permanece no recipiente. Calcule o valor da constante de equilbrio, Kp, da reaco e determine a percentagem, em massa, de slido que se decomps.

4.11. Considere a seguinte reaco:N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) Colocam-se num frasco, a 200 C, uma mole de N2 e trs moles de H2. Calcule a presso total do sistema, em equilbrio, se a fraco molar de NH3 for 0.21. O valor da constante de equilbrio, Kp, da reaco 4.31x104. 4.12. A formao de SO3 a partir de SO2 e O2 um passo intermdio no fabrico de cido sulfrico e , tambm, responsvel pelo fenmeno da chuva cida. Numa experincia, a 830 C, colocaram-se inicialmente 2.0 moles de SO2 e 2.0 moles de O2. Sabendo que, quela temperatura, a constante de equilbrio, Kp, da reaco seguinte 0.13, qual dever ser a presso total no equilbrio de forma a obter um rendimento de 80% em SO3? 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)

4.13. A 1024 C, a presso de oxignio gasoso resultante da decomposio de xido de cobre(II) (CuO) 0.49 atm: 4CuO(s) 2Cu2O (s) + O2(g) 4.13.1. Calcule o valor da constante, Kp, da reaco. 4.13.2. Se se colocassem 0.16 moles de CuO num recipiente de 2.0 l, a 1024 C, qual a fraco molar deste composto que se decomporia? 4.13.3. Se se colocasse 1 mole de CuO num recipiente de 2.0 l, a 1024 C, qual a fraco molar deste composto que se decomporia? 4.13.4. Qual a quantidade mnima de CuO (em moles) que permitiria o estabelecimento do equilbrio qumico? 4.14. Calcule o valor da constante de equilbrio Kp da seguinte reaco, temperatura de 25 C: 2CO(g) + O2(g) 2CO2(g) 4.15. Considere o equilbrio seguinte, temperatura de 25 C: N2O4(g) 2NO2(g) Sabendo que o quociente reaccional, Qp, igual a 1, diga se a reaco ter tendncia a formar produtos ou reagentes.

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4.16. A sntese do combustvel sinttico conhecido como gs de gua efectuada pela reaco: C(s,grafite) + H2O(g) CO(g) + H2(g) 4.16.1. Calcule a quantidade de calor envolvida na reaco de 100 g de grafite. 4.16.2. Calcule o valor da constante de equilbrio Kp desta reaco, a 298 K. 4.16.3. Considere que introduziu 8 moles de vapor de gua e excesso de carvo num reactor de 1000 l. Calcule a composio da mistura reaccional quando se atinge o equilbrio qumico a 298 K. 4.17. A 375 K a constante de equilbrio, Kp, da reaco: SO2Cl2(g) SO2(g) + Cl2(g) tem o valor de 2.4. Admita que introduziu 6.7 g de SO2Cl2(g) num balo de volume constante de 1.0 l e aqueceu em seguida. 4.17.1. Qual a presso no balo se no ocorresse dissociao? 4.17.2. Determine as presses parciais dos trs gases no equilbrio, temperatura de 375 K. 4.17.3. Se, depois de atingido o estado de equilbrio, juntasse mistura 6.7 g SO2Cl2 e 1 atm de Cl2 que aconteceria ao sistema? Justifique. 4.17.4. Partindo dos valores abaixo indicados de energia de Gibbs preveja a influncia da temperatura no estado de equilbrio do sistema. Justifique. SO2 G (298 K) (kJ/mol) 300.4 Cl2 0 SO2Cl2 307.9

4.18. Considere a seguinte reaco qumica a 25C: 4 NO2 (g) 2 N2O (g) + 3 O2 (g) 4.18.1. Explique, justificando convenientemente, o que acontece se uma vez atingido o equilbrio qumico, este for perturbado das seguintes formas: 4.18.1.1 Aumentar a presso em NO2; 4.18.1.2 Diminuir o volume do vaso reaccional onde a reaco est a ocorrer; 4.18.2. Colocou-se num vaso reaccional, com 2 litros, uma mistura de 0.88 g N2O e 1.79 g de O2. Uma vez atingido o equilbrio qumico, verificou-se que estavam presentes 0.018 mol de NO2. Calcule a concentrao de N2O e O2, no equilbrio; 4.18.3. Calcule o valor da constante de equilbrio, Kc. 4.18.4. Calcule o rendimento da reaco. 4.19. A sntese de dissulfureto de carbono a partir de gs natural dada pela reaco: CH4 (g) + S8 (s) CS2 (l) + 2 H2S (g) 4.19.1. Diga, justificando, se a reaco exotrmica ou endotrmica. 4.19.2. Que alterao se verificaria na reaco se houvesse um aumento de temperatura? 4.19.3. Se aumentasse a quantidade de CH4 como seria afectado o valor da constante de equilbrio? 4.19.4. Sabendo que o valor da constante de equilbrio, Kp, da reaco 1.64x10-3, calcule a variao da energia livre de Gibbs padro da reaco a 298 K. 4.19.5. Considere que se introduziu 5 M de CH4; 0.05 M de H2S e um excesso dos outros compostos. Calcule a composio da mistura reaccional quando se atinge o equilbrio a 298 K.

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Reaces cido-Base 4.20. O valor da constante de equilbrio, Ka, do cido benzico (C6H5COOH) 6.5x105. Calcule o pH de uma soluo de cido benzico 0.10 M. 4.21. Qual a quantidade de NaOH (em gramas) necessria para preparar 546 ml de uma soluo com pH de 10.00. 4.22. Quais da(s) seguinte(s) afirmao(es) (so) verdadeira(s) relativamente a uma soluo 1.0 M de um cido forte HA? 4.22.1. [A] > [H+] 4.22.2. O pH 0.00 4.22.3. [H+] =1.0 M 4.22.4. [HA] = 1.0 M 4.23. Calcule a percentagem de ionizao do cido fluordrico nas seguintes concentraes: 4.23.1. 1 M 4.23.2. 0.08 M 4.23.3. 0.00028 M. 4.23.4. Comente as variaes entre as alneas anteriores. 4.24. Calcule o pH de uma soluo de NH3 0.1 M. 4.25. Especifique quais dos seguintes sais podem sofrer hidrlise: KF, NaNO3, NH4NO3, MgSO4, KCN, C6H5COONa, RbI, Na2CO3, CaCl2, HCOOK. 4.26. Calcule o pH de uma soluo de NH4Cl 0.42 M. 4.27. Determine o pH de 4.27.1. uma soluo 0.20 M em NH3 4.27.2. uma soluo 0.20 M em NH3 e 0.3 M em NH4Cl. Compare os resultados obtidos nas duas alneas. 4.28. Ordene as seguintes solues por ordem crescente de pH, apresentando as respectivas equaes qumicas: (a) [KOH]=0.1 M; (b) [KCl]=0.1 M; (c) [HNO2]=0.1 M; (d) [HCl]=0.1 M; (e) [KNO2]=0.1 M; (f) ([HNO2]=0.1 M + [KNO2]=0.1 M). 4.29. Quantos gramas de NaCN necessrio dissolver em gua para preparar 250 ml de uma soluo com um pH igual a 10.00? 4.30. A soluo do sal NH4Cl, temperatura de 25 C tem pH 5.12. 4.30.1. Determine a percentagem de hidrlise do sal. 4.30.2. Calcule a constante de ionizao da base conjugada do io NH4+. 4.30.3. Se fosse adicionada uma soluo de NH3 diga, justificando e apresentando os equilbrios qumicos que julgar necessrios, como variaria: a percentagem de hidrlise do sal pH do meio 4.31. Um volume de 12.5 ml de H2SO4 0.50 M neutraliza 50.0 ml de uma soluo de NaOH. Qual a concentrao da soluo de NaOH?

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4.32. Titulam-se 25.0 ml de HCl 0.100 M com uma soluo de NH3 0.100 M contida numa bureta. Calcule os valores de pH da soluo, depois de se terem adicionado: 4.32.1. 10.0 ml de soluo NH3. 4.32.2. 25.0 ml de soluo NH3 . 4.32.3. 35.0 ml de soluo NH3. 4.33. Uma amostra de 0.1276 g de um cido monoprtico desconhecido foi dissolvida em 25.0 ml de gua e titulada com uma soluo de NaOH 0.0633 M. O volume da base gasto at se atingir o ponto de equivalncia foi 18.4 ml. 4.33.1. Calcule a massa molar do cido. 4.33.2. Depois de terem sido adicionados 10.0 ml da base na titulao verificou-se que o pH era 5.87. Qual o valor da constante de equilbrio, Ka, do cido desconhecido? 4.34. Adicionaram-se 200 ml de uma soluo de NaOH a 400 ml de uma soluo de HNO2 2.00 M. Verificou-se que o pH da mistura era 1.50 unidades superior ao da soluo cida original. Calcule a molaridade da soluo de NaOH. 4.35. Titulam-se 100 ml de uma soluo de NaOH com uma soluo HNO2 0.50 M. 4.35.1. Sabendo que se gastou 60 ml da soluo cida para neutralizar a soluo de NaOH, calcule a concentrao da soluo de NaOH inicial. 4.35.2. Diga qual a gama de pH (maior que 7, menor que 7 ou igual a 7) da soluo no ponto de equivalncia. Justifique. 4.35.3. Considere que depois de se atingir o ponto de equivalncia se continuou a adicionar soluo de HNO2. Calcule o pH da soluo depois de se terem adicionado 100 ml de HNO2 soluo de NaOH. 4.36. Titularam-se 20 ml de HCl 0.5M com uma soluo de NH3 0.5M. 4.36.1. Calcule a quantidade de NH3 gasto at se atingir o ponto de equivalncia. 4.36.2. Considere que se adicionou 30 ml da soluo de NH3 soluo de HCl. Calcule o pH da soluo obtida. Reaces de Precipitao 4.37. A solubilidade molar do MnCO3 de 4.2x106 M. Qual o produto de solubilidade deste composto? 4.38. Se se misturar 20.0 ml de Ba(NO3)2 0.10 M com 50.0 ml de Na2CO3 0.10 M, dar-se- a precipitao de algum BaCO3? 4.39. Calcule a solubilidade molar de AgCl numa soluo preparada dissolvendo 10.0 g de CaCl2 em 1.00 l de gua. 4.40. A solubilidade molar do Pb(IO3)2 numa soluo de NaIO3 0.10 M de 2.4x10-11 M. Qual o produto de solubilidade do Pb(IO3)2? 4.41. Justifique se os seguintes compostos inicos so mais solveis em meio cido que em gua pura: 4.41.1. BaSO4. 4.41.2. PbCl2. 4.41.3. CaCO3. 4.42. Misturaram-se 50.0 ml de Ba(OH)2 1.00 M com 86.4 ml de H2SO4 0.494 M. Calcule a massa de BaSO4 que precipita bem como o pH da soluo.- 21 -

4.43. Sabendo que o produto de solubilidade do hidrxido de cdmio, a 298 K, Kps[Cd(OH)2]=6.0x1015. Calcule: 4.43.1. o pH duma soluo saturada deste sal. 4.43.2. a massa de Cd(OH)2 que no se dissolve quando se adiciona 0.5 g de sal a 500 ml de gua. 4.44. A solubilidade molar do carbonato de magnsio, MgCO3, em gua, a 298 K, 2.61x10 3 mol/dm3. 4.44.1. Determine o produto de solubilidade deste sal. 4.44.2. Determine a solubilidade molar do mesmo sal numa soluo de Na2CO3 4.2x10 3 M. 4.45. Preparou-se uma soluo saturada de Ag2SO4 adicionando uma certa quantidade de Ag2SO4 a uma soluo de Na2SO4. A concentrao de SO42 nesta soluo saturada de 0,10006 M. 4.45.1. Sabendo que a solubilidade molar de Ag2SO4 na gua 1,55 x102 mol/l, calcule o produto de solubilidade deste sal. 4.45.2. Calcule a solubilidade do sulfato de prata, Ag2SO4, na soluo de Na2SO4. 4.45.3. Determine a concentrao inicial do sal Na2SO4.

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Captulo 5. Electroqumica

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Electroqumica 5.1. Considere as pilhas galvnicas cujas reaces globais so as seguintes: Ni2+(aq)+Zn(s) Ni(s) + Zn2+(aq) C(s)H2(g)H+(aq)||Cl2(g)Cl (aq)Pt(s) 5.1.1. Escreva as semi-reaces envolvidas. 5.1.2. Identifique o ctodo e o nodo das pilhas. 5.1.3. Escreva a reaco global da 2 pilha. 5.1.4. Faa o Diagrama de Pilha da 1 pilha. 5.2. Calcule a f.e.m. padro de uma pilha que usa as reaces de meia pilha Ag/Ag e Al/Al . Escreva a reaco de pilha quando esta funciona em condies padro. 5.3. Preveja, sem efectuar clculos, se as seguintes reaces ocorreriam espontaneamente em soluo aquosa e a 25 C. Considere que as concentraes iniciais das espcies dissolvidas so 1.0 M. 5.3.1. Ca(s) + Cd2+(aq) Ca2+ (aq.) + Cd(s) 5.3.2. 2Br (aq) + Sn2+ (aq) Br2(l) + Sn(s) 5.3.3. 2Ag(s) + Ni2+(aq) 2Ag+(aq) + Ni(s) 5.4. Calcule , K e G0 para a seguinte reaco a 25 C: 2 Cu+(aq) Cu2+(aq.) + Cu(s) 5.5. Calcule os valores de G0 e Kc para a seguinte reaco a 25 C: Mg(s) + Pb2+(aq) Mg2+(aq) + Pb(s) 5.6. Considere a pilha Cu(s)|Cu2+(aq)||Zn2+(aq)|Zn(s). Calcule o valor do quociente [Cu2+]/[Zn2+] a partir do qual a seguinte reaco se torna espontnea a 25 C: Cu(s) + Zn2+(aq) Cu2+(aq) + Zn(s) 5.7. Considere a pilha constituda pelo elctrodo de Pb/Pb2+ e pelo elctrodo de Ni/Ni2+ nas condies padro. 5.7.1. Determine a fora electromotriz da pilha nas condies padro, . 5.7.2. Determine a concentrao dos ies Pb2+ sabendo que a f.e.m. da pilha de 0,09 V e que a concentrao do Ni2+ de 0,10 M. 5.7.3. Escreva o diagrama da pilha considerada na alnea anterior. 5.8. Considere a pilha cuja reaco global a seguinte Pb(s) + Cu2+(aq) Pb2+(aq) + Cu(s) 5.8.1. Indique a espcie oxidada e reduzida, o ctodo e o nodo. 5.8.2. Determine a razo [Pb2+]/[Cu2+] para a qual a f.e.m. da pilha zero. 5.8.3. Indique o valor da razo [Pb2+]/[Cu2+] a partir da qual a reaco espontnea a inversa da considerada. 5.8.4. Considere as pilhas constitudas pelo elctrodo de hidrognio e cada um dos elctrodos anteriores. Escreva as reaces globais de cada uma daquelas pilhas. 5.9. Os valores absolutos dos potenciais padro de elctrodo de dois metais X e Y so: X2+ + 2e Y2+ + 2e X Y || = 0.25 V || = 0.34 V- 24 + 3+

Onde a notao | | significa que apenas se indica a grandeza (e no o sinal de ). Quando se ligam as meias pilhas entre si, os electres flem de X para Y. Quando se liga X ao EPH os electres flem de X para o EPH. 5.9.1. Quais so os sinais de para as duas semi-reaces? Justifique. 5.9.2. Qual a f.e.m. padro de uma pilha formada por X e Y? 5.9.3. Calcule a variao da energia livre de Gibbs da reaco da pilha se [X2+]=0.007 M e [Y2+]=0.8 M, quando T=298 K. 5.10. Considere a pilha cuja reaco global : Pb(s) + Sn2+(aq) Pb2+(aq) + Sn(s) 5.10.1. Diga se, nas condies padro, esta pilha funciona espontaneamente. 5.10.2. Calcule G deste sistema quando [Pb2+] = 0.01 M e [ Sn2+ ] = 0.1 M. 5.10.3. Explique as diferenas ou igualdades relativamente espontaneidade do sistema entre as situaes correspondentes s alneas anteriores.

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Captulo 6. Corroso

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Corroso 6.1. Considere uma estrutura de ferro. 6.1.1. Explique, recorrendo s equaes que descrevem o mecanismo de corroso do ferro, de que maneira que este processo depende do pH do meio. 6.1.2. Descreva uma forma de proteco da referida estrutura. 6.2. Complete as seguintes frases: 6.2.1. Na corroso electroqumica a velocidade de oxidao velocidade de reduo. 6.2.2. O mar um meio mais corrosivo que a gua doce porque . 6.2.3. Se um revestimento catdico apresentar fissuras o metal que se corri . 6.2.4. Um inibidor catdico a velocidade da reaco de . 6.2.5. Na proteco por nodo sacrificial a placa fixada pea a proteger tem que ter um potencial de superior ao metal a proteger. 6.2.6. O alumnio anodizado um material que resiste bem corroso em determinados meios porque . 6.3. Considere a seguinte figura a qual representa uma estrutura de ferro protegida por uma pelcula de estanho, a qual apresenta uma fissura: 6.3.1. Qual a

tcnica de proteco aqui utilizada? Caracterize-a. 6.3.2. Identifique o material representado pela letra A e explique como se formou. 6.3.3. Diga o que observaria se o teor de oxignio na gua aumentasse. 6.4. Considere as seguintes afirmaes e indique as que so verdadeiras ( V ) e falsas ( F). 6.4.1. Numa reaco de oxidao-reduo a espcie reduzida perde electres. 6.4.2. A corroso electroqumica ocorre em qualquer meio. 6.4.3. As guas arejadas facilitam a corroso electroqumica. 6.4.4. Na proteco catdica por correntes impostas, o metal a proteger funciona como ctodo. 6.4.5. Um exemplo de um revestimento andico o alumnio anodizado 6.4.6. Os inibidores catdicos so capazes de anular a corroso electroqumica

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6.5. Considere uma estrutura em ao inox num meio martimo e que decide protege-la catodicamente recorrendo a um nodo de sacrifcio. Para o efeito dispe dos seguintes metais, que se encontram ordenados por ordem decrescente de potencial de reduo em meio martimo: Pt, Ti, Ao-inox, LigaNi-Cu, Sn Indique quais destes metais poderiam ser usados como nodo de sacrifcio para proteger a referida estrutura. 6.6 Uma estrutura de ao est protegida com um revestimento andico com expessura de 0,5cm. Verificou-se que o metal de revestimento est a sofrer corroso uniforme a uma velocidade de 978 mdd (mg dm-2 dia-1). Ao fim de quanto tempo ser necessrio efectuar novo revestimento? Dado:a massa volmica do metal de revestimento 7,14 g/cm3. Numa estrutura de beto armado, foram fixadas nos vares de ao, placas de magnsio que no total tinham uma massa de 6Kg. 6.7.1 Identifique e explique a tcnica contra a corroso que foi utilizada. 6.7.2 Sabendo que a intensidade de corrente, I, igual a 2,02 A, calcule ao fim de quanto tempo, as placas tm de ser substitudas, de modo a garantir que a estrutura ficaria protegida contra a corroso.

6.7

6.8 Considere que dispe de uma estrutura de ferro semi-submersa:

6.8.1 6.8.2

Identifique as reaes electroqumicas que ocorrem na superfcie do metal. Considere que deseja proteger catodicamente o ferro recorrendo a um nodo de sacrifcio. Indique quais dos metai apresentados na lista que se segue poderiam ser utilizados como ndodo de sacrifcio. Pt, Au, Ti, Fe, Cd, Mg (Os metais esto representados por ordem decrescente de potencial de reduo )

6.9

Numa estrutura de beto armado pretende-se fixar nos vares de ao uma placa de magnsio. Sabendo que a intensidade da corrente, I, igual a 3 A, calcule a massa da placa de magnsio a colocar de modo a garantir um tempo de vida til da proteco de 1 ano (365 dias).

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RESPOSTAS AOS EXERCCIOSCaptulo 1

1.1. (4,1,-1) (4,1,0) (4,1,1),3; (3,2,-2) (3,2,-1) (3,2,0) (3,2,1) (3,2,2), 5; (3,0,0), 1; (5,3,-3) (5,3,-2) (5,3,-1) (5,3,0) (5,3,1) (5,3,2) (5,3,3), 7 1.5. ver Tabela Peridica; Paramag. N, He, Na 1.9. 1s2; 1s2; 1s2 2s2 2p6; 1s2 2s2 2p6; [Kr] 5s2 4d10; [Kr] 4d8; [Kr] 4d10

1.2. a; c ;d

1.3. a; c; e

1.4. 4; 6; 10; 1; 2

1.6. N, Na

1.10. O2 < S2 < S2 < Te2

1.7. Princ. energia mnimo; R. Hund; Princ. de excluso Pauli 1.11. Ver livro de apoio

1.8. ver Tabela Peridica

1.12. Ver Tabela Peridica; Na; S; Cl; Mg; Cl; Cl 1.13. orbital; paramagnetis mo; [-3, 3]; diminui; degeneradas; carga nuclear efectiva maior; orientao no espao; [Ar] 3d5

1.14. F; Ca; F; Be; F; C; Br2; H2O

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Captulo 2 2.1. diminui; aumenta 3; aumenta 4; aumenta 2 2.10. linear; tetra. irreg.; bipirm. trigonal.; trig. plana; octaed.; forma T 2.15. C(triangular), O(angular), N(triangular); C(sp2), O(sp3), N(sp2); 10, 2 2.19. ver texto apoio 2.3. 2195 kJ/mol 2.4. 688 kJ/mol 2.5. cov.; cov. polar; cov. polar; ion.; cov. polar; cov. polar 2.14. sp3;

2.11. -CH3: tetradrico; C central: triangulat; O: angular

2.13. sp3

2.16. -CH3: sp3; C central: sp2

2.17. OL=0

2.18. Li2 Li2+8.04x1015

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Captulo 6

6.2. igual; tem mais ies e mais agitado; o metal a proteger; reduz/reduo; oxidao; tem um xido de alumnio na sua superfcie que o isola do exterior. 6.6 365 dias

6.3.

Revesti. catdico; ferrugem; + corroso

6.4. F; F; V; V; F; F

6.5 Ni-Cu e Sn

6.7.1 Proteco catdica por nodo de sacrifcio. 6.7.2 273 dias

6.8 Cd e Mg

6.9 11,9 Kg

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Anexo I. Unidades S.I.; Constantes Fsicas; Factores de Converso

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Tabela: Mltiplos e submltiplos para as unidades.Prefixo deci centi mili micro nano pico Abreviatura d c m n p Factor multiplicador 101 102 103 106 109 1012 Prefixo deca hecto kilo mega giga tera Abreviatura da h k M G T Factor multiplicador 10 102 103 106 109 1012

Tabela: Algumas unidades SI e unidades no-SI comuns.Quantidade comprimento Nome da Unidade angstrom polegada grama por libra newton unidade massa atmica libra watt metro cbico litro centmetro cbico Smbolo da Unidade in g/ml;g/cm3 N u lb W m3 l cm3; ml Definio 1010 m 2.54102 m 103 kg/m3 kg m/s2 (unidade SI) 1.66051027 kg 0.45359 kg J/s (unidade SI) 10-3 m3 10-6 m3

densidade fora massa

potncia volume

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Tabela: Constantes Fsicas.Constante Carga do electro Constante de Boltzmann Constante de Faraday Constante de Planck Constante de Rydberg Constante dos gases perfeitos Massa do Electro Massa do Neutro Massa do Protoo Nmero de Avogadro Raio de Bohr Unidade de massa atmica Velocidade da Luz Smbolo e k F h RH R me mn mp N a0 amu c Valor 1.60210-19 C 1.38110-23 J/K 96 485 J/V mol (C/mol) 6.62610-34 J s 2.18 x10-18 J 8.341 J / mol K ou 0.08206 atm l mol1 K1 9.1110-31 Kg 1.6751027 Kg 1.6721027 Kg 6.022141023 mol1 5.29210-11 m 1.66051027 kg 2.998108 m/s

Tabela: Factores de Converso1 atm = 101,325 Pa = 760 torr = 760 mmHg 1 atm dm3 = 101.3 J 1 eV = 96.49 kJ/mol kcal = 2.39 x 10-11 x erg kcal = 23.1 x eV kJ = 4.184 x kcal ln y = 2.303 x log y Logartmo natural de base, e = 2.718 T(K) = T(C) + 273.15 T(F) = 5/9T(C) + 32

- 37 -

Anexo II. Tabelas com Informaes da Matria

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Tabela: Energias de Ionizao (kJ/mol) (Nota: Nesta tabela a vrgula indica a casa dos milhares)(http://wulfenite.fandm.edu/Data%20/Table_4.html)

Nmero Atmico 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te

1 1,312 2,372 520.3 899.5 800.7 1,086 1,402 1,314 1,681 2,081 495.9 737.8 577.6 786.5 1,012 999.6 1,251 1,521 418.9 589.8 631 658 650 652.9 717.4 759.4 758 736.7 745.5 906.4 578.8 762.2 947 941.0 1,140 1,351 403.0 549.5 616 660 664 685.0 702 711 720 805 731.0 867.7 558.3 708.6 833.8 869.3 - 39 -

2 5,251 7,298 1,757 2,427 2,353 2,856 3,388 3,374 3,952 4,563 1,451 1,817 1,577 1,903 2,251 2,297 2,666 3,051 1,145 1,235 1,310 1,414 1,592 1,509 1,561 1,646 1,753 1,958 1,733 1,979 1,537 1,798 2,045 2,100 2,368 2,632 1,064 1,181 1,267 1,382 1,558 1,472 1,617 1,745 1,875 2,074 1,631 1,821 1,412 1,595 1,790

3

4

11,815 14,849 3,660 4,621 7,475 5,301 6,051 6,122 6,913 7,733 2,745 3,232 2,912 3,361 3,822 3,931 4,412 4,912 2,389 2,653 2,828 2,987 3,249 2,958 3,232 3,394 3,554 3,833 2,963 3,302 2,736 2,974 3,500 3,565 3,900 4,210 1,980 2,218 2,416 2,621 2,850 2,747 2,997 3,177 3,361 3,616 2,705 2,943 2,440 2,698

21,007 25,026 6,223 9,445 7,469 8,408 9,370 9,544 10,541 11,578 4,356 4,957 4,564 5,158 5,771 5,877 6,474 7,089 4,175 4,507 4,740 4,940 5,290 4,950 5,300 5,330 5,730 6,200 4,411 4,837 4,144 4,560 5,070 5,080 5,500 5,960 3,313 3,700 4,480

5,200 3,930 4,260 3,610

Tabela: Energias de Ionizao (kJ/mol) (Cont.) (Nota: Nesta tabela a vrgula indica a casa dos milhares)Nmero Atmico 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 Sb Te I Xe Cs Ba La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No 1 833.8 869.3 1,008 1,170 375.7 502.9 538.1 527.4 523.2 529.6 535.9 543.3 546.7 592.6 564.7 571.9 580.7 588.7 596.7 603.4 523.6 680 761 770 760 840 880 870 890.1 1,007 589.4 715.6 703.3 812 890 1,037 384 509.4 499 587 568 584 597 585 578 581 601 608 619 627 635 642 - 40 2 1,595 1,790 1,846 2,047 2,420 965.3 1,067 1,047 1,018 1,035 1,052 1,068 1,085 1,167 1,112 1,126 1,139 1,151 1,163 1,176 1,340 1,440 3 2,440 2,698 3,200 3,100 4 4,260 3,610

1,850 1,949 2,086 2,130 2,150 2,260 2,405 1,991 2,114 2,200 2,204 2,194 2,544 2,415 2,022 2,250

4,820 3,547 3,761 3,899 3,970 3,990 4,110 4,250 3,839 4,001 4,100 4,115 4,119 4,220 4,360 3,215

1,791 1,980 1,810 1,971 1,450 1,610

3,300 2,878 3,082 2,466

4,083 4,370

971.9

Tabela: Afinidades Electrnicas (kJ/mol)(http://wulfenite.fandm.edu/Data%20/Table_5.html)

tomo H Li B C N

EA 73 60 8 122 0

tomo O F Na Al Si

EA 141 328 53 44 134

tomo P S Cl K Ti

EA 72 200 349 48 20

tomo Cu Br I Se Te

EA 118 325 295 195 190

Tabela: Energias Reticulares (E) (kJ/mol)(http://wulfenite.fandm.edu/Data%20/Table_9c.html) Composto LiH LiF LiCl LiBr LiI CuCl CuBr CuI MgF2 MgBr2 VF2 FeF2 CuF2 MnF2 CoF2 E 906 1009 829 789 734 979 976 958 2908 2406 2812 2912 3042 2770 2962 Composto NaH NaF NaCl NaBr NaI AgF AgCl AgBr AgI CaF2 CaI2 CaO CaS CrF2 NiF2 E 811 904 769 736 688 969 916 900 895 2611 492 3464 3093 2879 3046 Composto KH KF KCl KBr KI AuCl AuI TlCl BaF2 TiF2 ZnF2 ZnS CdS HgS Al2O3 E 714 801 698 672 632 1042 1050 748 2368 2749 2971 3619 3402 3573 15,326

- 41 -

Tabela: Energias de Ligao (D ) e Comprimentos de ligao (r)(http://wulfenite.fandm.edu/Data%20/Table_6.html) Ligao H-H H-B H-C H-Si H-Ge H-Sn H-N H-P H-As H-O H-S H-Se H-Te H-F H-Cl H-Br H-I N-N N=N NN N-O N=O N-F N-Cl P-P P-O P=O P=S P-F P-Cl P-Br P-I As-As As-O As-F As-Cl As-Br As-I Sb-Sb Sb-F Sb-Cl (SbCl5) Sb-Cl (SbCl3) C-C C=C CC C-Si C-Ge D (kJ/mol) 432 389 411 318 288 251 386 322 247 459 363 276 238 565 428 362 295 167 418 942 201 607 283 313 201 335 544 335 490 326 264 184 146 301 484 322 458 200 121 440 248 315 346 602 835 318 238 r (pm) 74 119 109 148 153 170 101 144 152 96 134 146 170 92 127 141 161 145 125 110 140 121 136 175 221 163 150 186 154 203

243 178 171 216 233 254

232 154 134 120 185 195

- 42 -

Tabela: Energias de Ligao (D ) e Comprimentos de Ligao (r) (Cont.)Ligao C-Sn C-Pb C-N C=N CN C-P C-O C=O CO C-B C-S C=S C-F C-Cl C-Br C-I Si-Si Si-N Si-O Si-S Si-F Si-Cl Si-Br Si-I Ge-Ge Ge-N Ge-F Ge-Cl Ge-Br Ge-I Sn-F Sn-Cl Sn-Br Sn-I Pb-F Pb-Cl Pb-Br Pb-I F-F Cl-Cl Br-Br I-I At-At I-O I-F I-Cl I-Br O-O O=O O-F S=O S-S (S8) S=S D (kJ/mol) 192 130 305 615 887 264 358 799 1072 356 272 573 485 327 285 213 222 355 452 293 565 381 310 234 188 257 470 349 276 212 414 323 273 205 331 243 201 142 155 240 190 148 116 201 273 208 175 142 494 190 522 226 425 - 43 r (pm) 216 230 147 129 116 184 143 120 113 182 160 135 177 194 214 233 163 200 160 202 215 243 241 168 210 230

233 250 270 242 279 142 199 228 267

191 232 148 121 142 143 205 149

Tabela: Energias de Ligao (D ) e Comprimentos de Ligao (r) (Cont.)Ligao S-F S-Cl Se-Se Se=Se Kr-F (KrF2) Xe-O Xe-F B-B B-O B-F B-Cl B-Br D (kJ/mol) 284 255 172 272 50 84 130 293 536 613 456 377 r (pm) 156 207 215 190 175 195

175

- 44 -

Tabela: Geometria Molecular

- 45 -

Tabela: Dados Termodinmicos de Elementos e Compostos InorgnicosNome H2(g) H(g) Li(s) Li(g) Li2O(s) Li2O2(s) LiH(s) LiCl(s) LiF(s) LiI(s) Na(s) Na(g) NaH(s) NaF(s) NaCl(s) NaBr(s) NaI(s) Na2SO4(s) NaNO3(s) NaNO2(s) Na2CO3(s) Na2O(s) Na2O2(s) NaO2(s) NaC2H3O2(s) NaOH(s) K(s) K(g) KF(s) KCl(s) KClO3(s) K2O(s) K2O2(s) KO2(s) KOH(s) KNO3(s) KClO4(s) Rb(s) Rb(g) RbF(s) RbCl(s) Rb2O(s) Rb2O2(s) RbO2(s) Cs(s) Cs(g) CsF(s) Hfo (kJ/mol) 0 218 0 155.2 -595.8 -634.7 -90.4 -408.8 -612.1 -271.1 0 108.8 -57.3 -569 -410.9 -359.8 -287.9 -1384.5 -466.5 -359.4 -1130.9 -415.9 -504.6 -260.7 -710.4 -430.5 0 90 -562.7 -436 -391.2 -361.5 -493.7 -282.8 -425.9 -492.9 -433.5 0 85.8 -549.4 -430.5 -330.1 -425.5 -263.6 0 78.7 -530.9 Gfo (kJ/mol) 0 203.3 0 122.2 -560.7 -564.8 -69.9 -383.7 -584.1 -270.3 0 78.2 -33.5 -541 -384.1 -347.7 -286.1 -1266.9 -365.7 -284.6 -1047.7 -376.6 -430.1 -218.8 -607.3 -377 0 61.1 -533 -408.4 -290 -318.8 -418.4 -248.5 -374.5 -393.3 -304.2 0 56.5 -407.8 -292.9 -351.5 0 51 -525.5 So (J/mol K) 130.5 114.6 28 138.5 37.9 56.5 24.7 55.2 36 86.8 51 153.6 40.0 58.6 72.4 86.8 98.5 149.4 116.3 103.8 136 72.8 95.0 115.9 123.0 52.3 63.6 160.2 66.5 83 143.1 94.1 102.1 116.7 79 133 151 69.5 169.9 75.3 95.9

82.8 175.3 92.8

(http://wulfenite.fandm.edu/Data%20/Table_7a.html)

- 46 -

Tabela: Dados Termodinmicos de Elementos e Compostos Inorgnicos (Cont.)Nome CsCl(s) CsI(s) Cs2O(s) Cs2O2(s) CsO2(s) Be(s) Be(g) BeCl2(s) Mg(s) Mg(g) MgF2(s) MgCl2(s) MgO(s) MgSO4(s) Mg(NO3)2(s) Ca(s) Ca(g) CaH2(s) CaO(s) Ca(OH)2(s) CaF2(s) CaCl2(s) CaCO3(s) Sr(s) Sr(g) SrCl2(s) Ba(s) Ba(g) BaCl2(s) BaCl2.2H2O(s) BaCO3(s) B(s) B2O3(s) BF3(g) BCl3(g) B2H6(g) Al(s) Al2O3(s) Al2(SO4)3(s) C(s, graphite) C(s, diamond) C(g) CF4(g) CCl4(g) CCl4(l) Cl2CO(g) CO(g) CO2(g) OCS(g) CS2(g) Hf o (kJ/mol) -433 -336.8 -317.6 -402.5 -259.4 0 320.5 -511.7 0 150.2 -1102.5 -641.8 -601.7 -1278.2 -789.5 0 192.5 -188.7 -635.5 -986.6 -1214.6 -795 -1207.1 0 164 -828.4 0 175.7 -860.2 -1461.9 -1218.8 0 -1263.6 -1136.8 -402.9 31.4 0 -1669.8 -3440.9 0 2.1 718.4 -933 -100.4 -132.6 -220.9 -110.5 -393.3 -138.5 117.2 Gf o (kJ/mol) -414.5 -333.5 -326.4 -359.8 0 282.8 -449.5 0 115.5 -1049.3 -592.5 -559.4 -1173.6 -588.3 0 167.4 -149.8 -604.2 -896.6 -1161.9 -750.2 -1128.8 0 110 -781.2 0 144.8 -810.9 -1295.8 -1138.9 0 -1184.1 -1120.5 -387.9 82.8 0 -1576.5 -3506.6 0 2.9 672.8 -888.3 -58.2 -62.8 -206.7 -137.2 -394.6 -165.7 66.9 So (J/mol K) 101.2 123.0 146.8

9.6 136 75.8 32.6 148.5 57.3 89.5 26.8 91.6 164 41.6 154.8 41.8 39.7 76.1 69 113.8 92.9 54.4 164.4 117.2 66.9 170.3 125.5 202.9 112.1 6.7 54 254 290 233 28.5 51 239.3 5.9 2.5 158.2 261.5 310 216.3 283.7 197.9 213.8 231.4 237.7

- 47 -

Tabela: Dados Termodinmicos de Elementos e Compostos Inorgnicos (Cont.)Nome HCN(g) Si(s) SiO2(s) SiH4(g) SiCl4(g) SiCl4(l) Ge(s) GeCl4(l) Sn(s) SnO(s) SnO2(s) SnCl2(s) SnCl4(l) N2(g) NH3(g) N2H4(g) NO(g) NO2(g) N2O(g) N2O4(g) NH4Cl(s) NH4NO3(s) NH4NO2(s) HNO3(l) P4(s, white) P4(s, red) P4(s, black) P4O10(s) PH3(g) PCl3(g) PCl5(g) As(s) AsH3(g) Sb(s) SbCl3(s) SbCl5(l) O2(g) O3(g) H2O(g) H2O(l) H2O2(l) OCl2(g) S8(s, rhombic) H2S(g) SF6(g) SO2(g) SO3(g) H2SO4(l) Se(s) Hfo

(kJ/mol)

Gf

o

(kJ/mol)

So (J/mol K) 201.7 19 41.8 203.8 331.4 239.3 42.2 245.6 51.5 56.5 52.3 129.7 258.6 191.6 192.5 238.5 210.5 239.7 220.1 304.2 94.6 151.1 155.6 44.4 29.3 228.9 210 311.7 352.7 35.1 222.7 45.6 184.1 301.2 205 237.7 188.7 69.9 109.6 266.5 31.8 205.9 290.8 248.5 256.1 156.9 42.3

130.5 0 -859.4 34.3 -609.6 -640.2 0 -543.9 0 -286.2 -580.7 -349.8 -545.2 0 -45.6 95 90.4 33.9 81.6 9.6 -315.5 -365.3 -264 -173.2 0 -18.4 -43.1 -3012.5 9.2 -278.7 -371.1 0 66.4 0 -382 -440.2 0 142.3 -241.8 -285.8 -187.4 76.1 0 -20.1 -1096.2 -296.2 -395.4 -811.3 0

120.1 0 -856.7 57.0 -569.9 -572.8 0 -462.8 0 -257.3 -520.5 -440.1 0 -16.3 159 86.6 51.9 103.8 98.3 -203.8 -184.0 -79.9 0 -13.8 -2697.8 18.4 -258.6 -296.6 0 68.9 0 -323.8 -350.2 0 163.6 -228.4 -237.2 -120.4 93.7 0 -33.1 -991.6 -300.4 -370.3 -690.1 0

- 48 -

Tabela: Dados Termodinmicos de Elementos e Compostos Inorgnicos (Cont.)Nome H2Se(g) SeO2(s) Te(s) H2Te(g) F2(g) HF(g) Cl2(g) HCl(g) Br2(l) Br2(g) HBr(g) BrF(g) BrF3(g) I2(s) I2(g) HI(g) IF5(g) ICl3(s) Co(s) CoCl2(s) Cr(s) Cr2O3(s) CrCl2(s) CrCl3(s) Fe(s) FeO(s) Fe2O3(s) Ni(s) NiCl 2.6H2O(s) Ti(s) TiCl4(l) TiO2(s) Cu(s) CuO(s) CuCl 2.2H2O(s) CuSO4(s) Zn(s) ZnO(s) ZnCl2(s) Cd(s) CdS(s) Hg(l) HgCl2(s) Hg2Cl2(s) HgO(s) Ag(s) AgF(s) AgCl(s) AgBr(s) AgI(s) AgNO3(s) Hfo

(kJ/mol)

Gf

o

(kJ/mol)

So (J/mol K) 221.3 49.8 243.2 203.3 173.6 223 186.6 152.3 245.2 198.3 229.3 292.5 116.7 260.7 206.3 329.3 172 30.1 109.2 23.8 81.2 115.5 123 27.2 54 90 30.1 344.3 30.5 252.3 50.2 33.5 42.7 167.4 113.4 41.4 43.5 111.7 51.9 64.9 77.4 144.3 195.8 72 42.7 84.0 96.2 107.1 115.5 141

85.8 -236 0 154.4 0 -268.6 0 -92.5 0 30.5 -36.4 -46 -313.8 0 62.3 25.9 -816.3 -88.3 0 -312.5 0 -1139.7 -395.4 -556.5 0 -266.5 -822.2 0 -2103.3 0 -802.1 -944.7 0 -157.3 -821.3 -769.9 0 -348.1 -415.5 0 -161.9 0 -230.1 -264.8 -90.4 0 -204.6 -127.2 -100.4 -61.8 -123

71.1 0 138.5 0 -270.7 0 -95.4 0 3.3 -53.1 -61.5 -288.7 0 19.2 1.3 -746 -22.6 0 -269.9 0 -1058.1 -356.1 -486.2 0 -244.3 -741 0 -1713.3 0 -737.2 -889.1 0 -129.7 -656.1 -661.9 0 -318.4 -369.4 0 -156.5 0 -185.8 -210.9 -58.6 0 -229.6 -109.6 -96.9 -66.2 -32.2

- 49 -

Tabela: Dados Termodinmicos de Compostos OrgnicosCompound Methane Ethane Propane Butane Pentane Pentane Hexane Hexane 2-Methylpropane 2-Methylbutane 2-Methylbutane 2,2-Dimethylpropane Cyclopropane Cyclobutane Cyclopentane Cyclopentane Cyclohexane Cyclohexane cis-1,2Dimethylcyclohexane trans-1,2Dimethylcyclohexane Propene 1,3-Butadiene 1-Butene Z-2-Butene E-2-Butene 2-Methylpropene 2-Methyl-1-butene 2-Methyl-2-butene 3-Methyl-1-butene Cyclohexene Cyclohexene 1-Methylcyclopentene 3-Methylcyclopentene 4-Methylcyclopentene Ethene Ethyne Propyne 1-Butyne 2-Butyne Benzene Benzene Styrene Toluene Toluene Ethylbenzene m-Xylene o-Xylene p-Xylene n-Propylbenzene Isopropylbenzene (cumene)

State g g g g g l g l g g l g g g g l g l l l g g g g g g g g g l g g g g g g g g g g l l g l l l l l l l

Hf o (kJ/mol) -74.9 -84.5 -104.0 -127.2 -146.4 -173.2 -167.2 -198.8 -135.6 -154.4 -179.9 -166.0 53.1 27.0 -77.4 -105.9 -123.0 -156.2 -211.9 -218.4 20.4 110.2 -0.1 -7.0 -11.2 -16.9 -36.3 -42.6 -29.0 -38.8 -5.4 -5.4 8.7 14.8 52.3 226.7 185.4 165.2 146.3 82.8 49.0 103.8 50.0 12.0 -12.5 -25.4 -24.4 -24.4 -38.4 -41.2

Gf o(kJ/mol) 50.6 -33.0 -23.0 -17.0 -8.4 -9.5 -0.3 -4.4 -21.0 -14.8 -15.2 -15.2 104.4 110.0 38.6 36.4 31.8 26.7 31.5 25.2 62.7 150.7 71.3 65.9 63.0 58.1 65.6 59.7 74.8 101.6 106.9 102.1 115.0 121.6 68.1 209.0 194.6 202.1 185.4 129.7 124.3 202.5 122.0 113.8 119.7 107.7 110.5 110.0 124.7 124.3

S o (J/mol K) 186 230 270 310 349 263 388 296 295 344 260 306 237 265 293 49 298 204 274 273 267 279 306 301 296 294 340 339 333 216 311 326 331 329 219 201 248 291 283 268 172 238 320 221 255 252 246 248 288 280

Class alkane alkane alkane alkane alkane alkane alkane alkane alkane alkane alkane alkane alkane alkane alkane alkane alkane alkane alkane alkane alkene alkene alkene alkene alkene alkene alkene alkene alkene alkene alkene alkene alkene alkene alkene alkyne alkyne alkyne alkyne aromatic aromatic aromatic aromatic aromatic aromatic aromatic aromatic aromatic aromatic aromatic

http://wulfenite.fandm.edu/Data%20/Table_7b.html - 50 -

Tabela: Dados Termodinmicos de Compostos Orgnicos (Cont.)Compound Nitrobenzene 1,2-Dibromobutane 1,3-Dichloropropane 1-Bromobutane 1-Bromopropane 1-Chloro-2-methylpropane 1-Chlorobutane 1-Chloropropane 2,3-Dibromobutane 2-Bromo-2-methylpropane 2-Bromobutane 2-Bromopropane 2-Chloro-2-methylpropane 2-Chlorobutane 2-Chloropropane Benzyl bromide Bromomethane Chloroform Chloroform Chloromethane Dichloromethane Dichloromethane Diiodomethane Fluoromethane Iodomethane Iodomethane Tetrachloromethane Tetrafluoroethene Tetrafluoromethane Tribromomethane (bromoform) Trifluoromethane Methanol Methanol Ethanol Ethanol 1-Propanol 1-Propanol 2-Propanol 2-Propanol 1-Butanol 1-Butanol 2-Butanol 2-Methyl-2-propanol 2-Methyl-2-propanol 2-Methyl-2-propanol 1-Pentanol 1-Pentanol 2-Methyl-2-butanol 2-Methyl-2-butanol Cyclohexanol Cyclohexanol Benzyl alcohol Diethyl ether (ether) State l g g g g g g g g g g g g g g g g g l g g l g g g l g g g g g l g l g l g l g l g g g l s l g l g l g l g Hf o (kJ/mol) 15.9 -99.2 -161.5 -107.3 -87.9 -159.4 -147.3 -130.1 -102.1 -133.9 -120.1 -97.1 -183.3 -161.5 -146.4 83.7 -37.7 -101.3 -132.2 -86.3 -95.4 -124.3 122.0 -233.9 14.0 -13.8 -95.8 -649.0 -933.0 25.1 -693.0 -238.6 -201.2 -277.0 -234.8 -304.6 -257.5 -318.0 -272.6 -325.8 -274.4 -292.3 -325.8 -359.3 -365.9 -357.9 -302.4 -379.5 -329.1 -348.2 -294.6 -161.0 -252.2 - 51 Gf o(kJ/mol) 146.2 -13.1 -82.6 -12.9 -22.5 -49.7 -38.8 -50.7 -11.9 -28.2 -25.8 -27.2 -64.1 -53.5 -62.5 141.3 -28.2 -68.5 -71.8 -62.9 -68.9 -70.4 101.4 -210.0 15.6 15.1 -53.6 -623.7 -888.3 15.8 -658.9 -166.2 -162.5 -174.1 -168.3 -170.7 -163.0 -180.4 -173.6 -161.1 -150.7 -167.3 -191.0 -184.8 -184.8 -161.3 -149.7 -175.2 -165.8 -133.3 -117.9 -27.5 -122.3 S o (kJ/mol) 224 409 367 370 331 354 358 319 395 332 370 316 322 360 304 380 246 296 203 234 270 179 310 223 254 163 310 300 262 331 259 127 240 161 283 193 325 181 310 226 363 359 326 193 171 255 403 229 367 200 328 217 343 Class aromatic alkyl halide alkyl halide alkyl halide alkyl halide alkyl halide alkyl halide alkyl halide alkyl halide alkyl halide alkyl halide alkyl halide alkyl halide alkyl halide alkyl halide alkyl halide alkyl halide alkyl halide alkyl halide alkyl halide alkyl halide alkyl halide alkyl halide alkyl halide alkyl halide alkyl halide alkyl halide alkyl halide alkyl halide alkyl halide alkyl halide alcohol alcohol alcohol alcohol alcohol alcohol alcohol alcohol alcohol alcohol alcohol alcohol alcohol alcohol alcohol alcohol alcohol alcohol alcohol alcohol alcohol ether

Tabela: Dados Termodinmicos de Compostos Orgnicos (Cont.)Compound Diethyl ether (ether) Ethylene oxide Ethylene oxide Methyl ethyl ether Methyl isopropyl ether Methyl phenyl ether (anisole) Methyl propyl ether Propylene oxide Propylene oxide Tetrahydrofuran Benzaldehyde Butanal Butanal Ethanal Methanal 2-Methylbutanal Propanal Ethyl ethanoate Ethyl methanoate Ethyl propionate Methyl benzoate Methyl ethanoate Methyl methanoate 2-Butanone 2-Butanone 2-Pentanone 2-Pentanone 2-Propanone (acetone) 2-Propanone (acetone) 3-Pentanone Acetophenone Cyclohexanone Phenol Phenol 2-Nitrophenol 3-Nitrophenol 4-Nitrophenol 2-Methylphenol (o-cresol) 3-Methylphenol (m-cresol) 4-Methylphenol (p-cresol) Hydroquinone Acetyl chloride Benzoyl chloride Benzoyl bromide Acetic anhydride Acetic anhydride Benzoic anhydride Acetamide Formamide Acetanilide Benzamide State Hf o (kJ/mol) Gf o (kJ/mol) S o (kJ/mol) Class l g l g g l g g l l l g l g g l g l l l l l g g l g l g l g l g g s s s s g g g s g l l g l s s l s s -279.5 -52.6 -77.4 -216.4 -252.0 -119.7 -237.7 -92.8 -120.7 -216.2 -89.1 -205.0 -238.7 -166.4 -115.9 -250.2 -192.0 -479.0 -399.3 -477.8 -340.6 -409.6 -349.8 -238.4 -273.3 -258.7 -300.0 -217.6 -248.1 -258.7 -142.5 -230.1 -96.4 -165.0 -210.5 -194.1 -194.1 -128.6 -132.3 -125.4 -366.1 -243.9 -164.4 -106.7 -575.7 -624.0 -431.4 -317.6 -186.2 -210.5 -202.8 -109.9 -25.8 -26.7 9.4 -114.8 -119.2 -133.3 -109.9 -130.5 -332.7 -331.2 349 287 196 -122.9 -13.1 -11.4 -117.7 -120.9 253 242 154 311 338 ether ether ether ether ether ether ether ether ether ether aldehyde aldehyde aldehyde aldehyde aldehyde aldehyde aldehyde ester ester ester ester ester ester ketone ketone ketone ketone ketone ketone ketone ketone ketone phenol phenol phenol phenol phenol phenol phenol phenol phenol acid halide acid halide acid halide anhydride anhydride anhydride amide amide amide amide

345 247 264 219 305 259

-297.2 -146.1 -151.4 -137.1 -147.5 -153.1 -155.4 -135.3 -17.0 -90.8 -32.9 -50.4

301 338 239 376 272 295 200 370 249 322 316 144

-37.1 -40.5 -30.9 -207.0 -206.2

358 357 348 140 295

-476.7 -488.8

390 269

-141.0

248

- 52 -

Tabela: Dados Termodinmicos de Compostos Orgnicos (Cont.)Compound Benzanilide Methylamine Dimethylamine n-Propylamine Trimethylamine n-Butylamine Diethylamine 2-Aminobutane 2-Amino-2-methylpropane Triethylamine N,N-Dimethylaniline N,N-Dimethylaniline N-Ethylaniline N-Ethylaniline Aniline Aniline 2-Nitroaniline 3-Nitroaniline 4-Nitroaniline Acetonitrile Acetonitrile Benzonitrile Propionitrile Propionitrile Methyl radical Ethyl radical 1-Propyl radical 2-Propyl radical 2-Methyl-2-propyl radical 2-Methyl-1-propyl radical Allyl radical Benzyl radical Phenyl radical Cyclohexyl radical Cyclohexen-3-yl radical 1,3-Cyclohexadien-5-yl Vinyl radical Trifluoromethyl radical Trichloromethyl radical Perfluoroethyl radical State Hf o (kJ/mol) Gf o (kJ/mol) S o (kJ/mol) s g g g g g g g g g g l g l g l s s s g l g g l g g g g g g g g g g g g g g g g -90.0 -23.0 -18.8 -72.4 -23.8 -92.0 -72.4 -104.2 -119.9 -99.6 84.1 34.3 56.1 3.8 86.9 31.1 -12.6 -17.2 -41.5 87.9 53.1 218.8 50.6 14.6 144 111 87.9 73.6 35 57.3 170 188 328 54 126 209 289 -465 77.4 -891 32.3 68.0 39.8 98.9 49.2 72.1 40.6 28.9 110.3 231.2 214.2 207.4 188.7 166.7 149.1 178.2 174.0 151.0 105.6 98.9 260.9 96.1 89.2 194 243 287 279 302 315 260 315 290 318 314 289 236 267 296 341 243 273 324 289 363 352 351 338 405 366 256 352 239 319 191 176 176 176 243 150 321 287 189 194 248 Class amide amine amine amine amine amine amine amine amine amine amine amine amine amine amine amine amine amine amine nitrile nitrile nitrile nitrile nitrile radical radical radical radical radical radical radical radical radical radical radical radical radical radical radical radical

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Tabela: Constantes de Ionizao de cidos em Soluo Aquosa a T=298 K(http://wulfenite.fandm.edu/Data%20/Table_19a.html) Composto HF HOCl HClO2 H2S H2SO3 H2Se H2Te HNO2 HCN H2CO3 H2C2O4 HOOCCH2COOH HCOOH CH3COOH FCH2COOH F2CHCOOH F3CCOOH ClCH2COOH Cl2CHCOOH Cl3CCOOH Ka 7.1 3.0 1.0 5.7 1.3 2.0 2.5 4.6 4.9 4.2 5.9 1.5 1.8 1.8 2.2 6.0 6.0 1.4 3.3 2.0 x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x 10 10-8 10-2 10-8, 10-2, 10-4, 10-3, 10-4 10-10 10-7, 10-2, 10-3, 10-4 10-5 10-3 10-2 10-1 10-3 10-2 10-1-4

Composto o-FC6H4COOH m-FC6H4COOH p-FC6H4COOH o-ClC6H4COOH m-ClC6H4COOH p-ClC6H4COOH o-NO2C6H4COOH m-NO2C6H4COOH p-NO2C6H4COOH p-CH3C6H4COOH p-CH3O2C6H4COOH BrCH2COOH ICH2COOH CH3CH2COOH C6H5COOH o-C6H4(COOH) 2 C6H5OH o-NO2C6H4OH m-NO2C6H4OH p-NO2C6H4OH

Ka 5.4 1.4 7.2 1.2 1.5 1.0 7.0 3.4 3.9 4.2 3.4 1.4 7.6 1.3 6.5 1.3 6.8 5.3 7.0 x x x x x x x x x x x x x x x x x x x 10-4 10-4 10-5 10-3 10-4 10-4 10-3 10-4 10-4 10-5 10-5 10-3 10-4 10-5 10-5 10-10 10-8 10-9 10-8

1.2 5.6 1.0 5.0

x x x x

10-15 10-8 10-11 10-11

4.8 x 10-11 6.4 x 10-5 2.0 x 10-6

1.3 x 10-3, 3.9 x 10-6

Tabela: Exemplos de cidos e Bases Fortes e de Caties Metlicos cidos e Neutroscidos Fortes HCl HBr HI HNO3 H2SO4 HClO4 Bases Fortes Na(OH) K(OH) Rb(OH) Mg(OH)2 Ca(OH)2 Ba(OH)2 Caties cidos Fe3+ Fe2+ Al3+ Cu2+; Cr3+ Ni2+ Caties Neutros Li+ Na+ K+ Ag+ Mg2+ Ca2+

Nota: so exemplos de bases fortes os hidrxidos dos metais alcalinos (Grupo I) e metais alcalino-terrosos (Grupo II) excepo do Be.

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Tabela: Constantes de Ionizao de cidos Poliprticos em Soluo Aquosa a T=298 K(http://www.chem.ualberta.ca/courses/plambeck/p101/p00406.htm) Common Name arsenic acid boric acid carbonic acid chromic acid citric acid EDTA glycinium ion -(glycine) hydrogen sulfide oxalic acid phthalic acid phosphoric acid succinic acid sulfuric acid sulfurous acid Formula H3AsO4 H2AsO4HAsO42H3BO3 "H2CO3" HCO3H2CrO4 HCrO4HOC(CH2COOH)3 C2H4N2(CH2COOH)4 H3NCH2COOH+ H2NCH2COOH H2S HSHOOCCOOH HOOCCOOC6H4(COOH)2 H3PO4 H2PO4HPO42C(CH2)2COOH HOOC(CH2)2COOH2SO4 HSO4H2SO3 HSO3Constant K1 K2 K3 K1 K1 K2 K1 K2 K1 K2 K3 K1 K2 K3 K4 K1 K2 K1 K2 K1 K2 K1 K2 K1 K2 K3 K1 K2 K1 K2 K1 K2 = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = > = = = 5.65 1.75 2.54 5.78 4.35 4.69 3.55 3.36 7.42 1.75 3.99 9.81 2.08 7.98 6.60 4.47 1.67 1.02 1.22 5.40 5.23 1.13 3.90 7.11 6.23 4.55 6.21 2.31 1 1.01 1.71 5.98 x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x 10-3 10-7 10-12 10-10 10-7 10-11 10-7 10-4 10-5 10-6 10-3 10-3 10-7 10-11 10-3 10-10 10-7 10-13 10-2 10-5 10-3 10-6 10-3 10-8 10-13 10-5 10-6 pKa 2.248 6.757 11.596 9.238 6.361 10.329 -0.550 6.473 3.130 4.757 5.602 2.008 2.683 6.098 10.181 2.350 9.778 6.992 12.915 1.268 4.282 2.946 5.409 2.148 7.206 12.342 4.207 5.636 negative 1.994 1.766 7.223

x 10-2 x 10-2 x 10-8

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Tabela: Constantes de Ionizao de Bases em Soluo Aquosa a T=298 K(http://wulfenite.fandm.edu/Data%20/Table_19b.html) Composto NH3 H2NNH2 H2NOH (CH3)3N (C2H5)3N (C2H5)2NH C2H5NH2 C6H5CH2NH2 (C2H5)3P (C2H5)3As Kb 1.8 1.0 1.1 6.5 4.0 1.3 5.6 2.0 5.0 5.0 x x x x x x x x x x 10 10-6 10-8 10-5 10-4 10-3 10-4 10-5 10-8 10-12-5

Composto C6H5NH2 C6H5N(CH3)2 o-FC6H4NH2 m-FC6H4NH2 p-FC6H4NH2 o-NO2C6H4NH2 m-NO2C6H4NH2 p-CH3C6H4NH2 p-CH3OC6H4NH2 piridina

Kb 3.8 1.0 1.6 2.5 4.5 2.0 2.5 1.0 2.2 1.4 x x x x x x x x x x 10-10 10-9 10-11 10-11 10-10 10-14 10-12 10-9 10-9 10-9

Tabela: Produtos de Solubilidade de Sais Pouco Solveis(http://www.chem.ualberta.ca/courses/plambeck/p101/p00407.htm) Composto AgBr Ag2CO3 AgCl Ag2CrO4 AgCN AgI Ag3PO4 Ag2SO4 Ag2S AgCNS Al(OH)3 BaCO3 BaCrO4 Ksp 5.35 8.45 1.76 1.12 5.97 1.18 8.88 1.20 6.69 1.03 2. 2.58 1.17 x x x x x x x x x x x x x 10-13 10-12 10-10 10-12 10-17 10-16 10-17 10-5 10-50 10-12 10-32 10-9 10-10 Composto BaF2 BaSO4 CaCO3 CaF2 CaSO4 CdS Ca(OH)2 CuC2O4 CuS Fe(OH)3 Hg2Br2 Hg2Cl2 HgS Ksp 1.84 1.08 4.96 1.46 7.10 1.40 4.68 4.43 1.27 2.79 6.42 6.24 1.55 x x x x x x x x x x x x x 10-7 10-10 10-9 10-10 10-5 10-29 10-6 10-10 10-36 10-39 10-23 10-13 10-52 Composto KClO4 MgCO3 MgF2 MgNH4PO4 Mg(OH)2 MnS NiS PbCl2 PbS PbSO4 SnS Zn(OH)2 ZnS Ksp 1.05 6.82 7.42 2. 5.61 4.65 1.07 1.78 9.05 1.82 3.25 4.13 2.93 x x x x x x x x x x x x x 10-2 10-6 10-11 10-13 10-11 10-14 10-21 10-5 10-29 10-8 10-28 10-17 10-25

Tabela: Exemplos de Sais Muito e Pouco Solveis em guaSais muito sluveis em gua todos os nitratos, cloratos e acetatos sais dos metais alcalinos e de amnio (NH4+) os cloretos, brometos e iodetos (Excepes: os de Cu+, Ag+, Tl+, Pb2+, Hg2+, Bi3+) os sulfatos (Excepes: de Ca2+, Sr2+, Ba2+, Pb2+) os Sais pouco sluveis em gua hidrxidos (Excepto: os dos metais alcalinos) sulfuretos transio carbonetos (Excepto: alcalinos) dos e os dos metais de

fosfatos metais

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Tabela: Potenciais de Reduo Padro (http://www.chem.ualberta.ca/courses/plambeck/p101/p00409.htm) Reaco de meia-pilha Li+ + e- --> Li Ca2+ + 2e- --> Ca Na+ + e- --> Na Mg2+ + 2e- --> Mg Al3+ + 3e- --> Al Zn2+ + 2e- --> Zn Fe2+ + 2e- --> Fe Cd2+ + 2e- --> Cd Tl+ + e- --> Tl Ni2+ + 2e- --> Ni Sn2+ + 2e- --> Sn Pb2+ + 2e- --> Pb 2H+ + 2e- --> H2(SHE) S4O62- + 2e- --> 2S2O32Sn4+ + 2e- --> Sn2+ SO42- + 4H+ + 2e- --> H2O + H2SO3(aq) Cu2+ + e- --> Cu+ S + 2H+ + 2e- --> H2S AgCl + e- --> Ag + ClSaturated Calomel (SCE) UO22+ + 4H+ + 2e- --> U4+ + 4H2O Hg2Cl2 + 2e- --> 2Cl- + 2Hg Bi3+ + 3e- --> Bi Cu2+ + 2e- --> Cu Fe(CN)63- + e- --> Fe(CN)64Cu+ + e- --> Cu I2 + 2e- --> 2II3- + 2e- --> 3IH3AsO4(aq) + 2H+ + 2e- --> H3AsO3(aq) + H2O 2HgCl2 + 4H+ + 2e- --> Hg2Cl2 + 2ClHg2SO4 + 2e- --> 2Hg + SO42I2(aq) + 2e- --> 2IO2 + 2H+ + 2e- --> H2O2(l) O2 + 2H+ + 2e- --> H2O2(aq) Fe3+ + e- --> Fe2+ Hg22+ + 2e- --> Hg Ag+ + e- --> Ag Hg2+ + 2e- --> Hg 2Hg2+ + 2e- --> Hg22+ NO3- + 3H+ + 2e- --> HNO2(aq) + H2O VO2+ + 2H+ + e- --> VO2+ + H2O HNO2(aq) + H+ + e- --> NO + H2O Br2(l) + 2e- --> 2BrBr2(aq) + 2e- --> 2Br2IO3- + 12H+ + 10e- --> 6H2O + I2 O2 + 4H+ + 4e- --> 2H2O MnO2 + 4H+ + 2e- --> Mn2+ + 2H2O Cl2 + 2e- --> 2ClMnO4- + 8H+ + 5e- -->4H2O + Mn2+ 2BrO3- + 12H+ + 10e- --> 6H2O + Br2 Ce4+ + e- --> Ce3+ H2O2 + 2H+ + 2e- --> 2H2O F2 + 2e- --> 2FE0, V -3.05 -2.87 -2.7144 -2.3568 -1.676 -0.7621 -0.4089 -0.4022 -0.3358 -0.25 -0.1410 -0.1266 0.0000 +0.0238 +0.1539 +0.1576 +0.1607 +0.1739 +0.2221 +0.2412 +0.2682 +0.2680 +0.286 +0.3394 +0.3557 +0.5180 +0.5345 +0.5354 +0.5748 +0.6011 +0.6152 +0.6195 +0.6237 +0.6945 +0.769 +0.7955 +0.7991 +0.8519 +0.9083 +0.9275 +1.0004 +1.0362 +1.0775 +1.0978 +1.2093 +1.2288 +1.1406 +1.3601 +1.5119 +1.5131 +1.7432 +1.77 +2.87

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