sexta-feira, 3 de maio de 2013

O NASCIMENTO DA QUÍMICA

A Lei de Lavoisier: No interior de um recipiente fechado, a massa total não varia, quaisquer que sejam as transformações que venham a ocorrer.

A soma das massa antes da reação é igual à soma das massa após a reação.

" na natureza, nas se perde, nada se cria; a matéria apenas se transforma."
28 gramas de N₂ + 6 gramas de H₂ ↔ 34 gramas de NH₃

A Lei de Proust: Uma determinas substância composta é formada por substâncias mais simples, unidas sempre na mesma proporção em massa.

São denominadas Leis ponderais, porque falam em massa das substâncias envolvidas. São leis importantíssimas, pois marcam o início da química como ciência.

Observe que não importa a quantidade de massa dos elementos usada, a proportção sempre será a mesma.

A HIPÓTESE DE DALTON

Cientista inglês John Dalton: Todo e qualquer tipo de matéria é formado por partículas indivisíveis, chamadas átomos.

Podemos dizer também que Dalton criou um modelo para o átomo, hoje chamado de modelo atômico de Dalton.

Para Dalton, cada átomo seria uma partícula extremamente pequena, maciça, indivisível e eletricamente neutra .

Obs. Os átomos são tão pequenos que em 1 g de ferro, existem aproximadamente 10.800.000.000.000.000.000.000 átomos desse metal. Isso equivale a dizer que, se a cabeça de um alfinete tivesse o tamanho do nosso planete, o átomo teria o tamanho de uma bola de futebol. Podemos então afirmar que nosso mundo macroscópico pode se explicado pela existência de partículas indivisíveis (mundo microscópico).

MODELO ATÔMICO DE THOMSON

Joseph John Thomson, baseado na sua descoberta do elétron e na descoberta da radioatividade, sugeriu que o átomo deveria ser formado por uma esfera positiva, não maciça e "incrustada" de elétrons (carga negativa), de modo que a carga total fosse nula.

O modelo de Thomson explicava os seguintes fenômenos:

Eletrização por atrito, entendendo-se que o atrito separava cargas elétrica
Corrente elétrica: Vista como um fluxo de elétrons.
Formação de íons: negativos ou positivos conforme tivessem, respectivamente, excesso ou falta de elétrons.
Descarga elétrica em gases: Quando os elétrons são arrancados de seus átomos.

MODELO ATÔMICO DE RUTHERFORD

Realizou experiências bombardeando uma finíssima lâmina de ouro com partículas alfa , cuja carga elétrica é positiva(2+), emitidas pelo polônio, um material radioativo.

Através dessa experiência, Rutherford observou que:

A maioria das partículas alfas atravessou a placa de ouro sem sofrer desvio consideravel em sua trajetória;
Algumas partículas alfas (poucas), foram rebatidas na direção contrária ao choque;
Certas partículas alfas (poucas); sofreram um grande desvio em sua trajetória inicial.

Conclusão: No átomo há grandes espaços vazios. A maioria das partículas alfas atravessou a placa.

No centro do átomo existe um núcleo muito pequeno e denso. Algumas poucas partículas alfas foram rebatidas. E que o núcleo do átomo tem carga positiva. As partículas alfas, que possuem cargas positivas, quando passavam perto do núcleo, eram repelidas sofrendo desvio em sua trajetória.

Rutherford admitiu que havia elétrons girando ao redor do núcleo para equilibrar sua carga positiva.

As partículas positivas do núcleo foi Rutherford que as chamou de prótons.

MODELO ATÔMICO DE BOHR

Logo notou-se uma contradição no modelo de Rutherford. O elétron em movimento circular estaria sujeito à aceleração centrípeta e iria emitir energia até cair no núcleo. O sistema atômico entraria em colapso e a matéria estaria comprometida na sua estrutura básica.

Mas isso não ocorre Niels Bohr criou um novo modelo atômico baseado em espectros de emissões.

MODELO ATÔMICO DE RUTHERFORD- BOHR

Em 1911, Rutherford apresentou a sua teoria para o seu modelo atômico, afirmou que o modelo vigente até então, também conhecido como "pudim de passas", que foi feito por J. J. Thomson, estava incorreto. Rutherford afirmou com seu experimento, que o átomo não era apenas uma esfera maciça de carga elétrica positiva incrustada com elétrons como dizia J. J. Thomson. Segundo Rutherford, o átomo teria na verdade um núcleo de carga elétrica positiva de tamanho muito pequeno em relação ao seu tamanho total, sendo que este núcleo, que conteria praticamente toda a massa do átomo, estaria sendo rodeado por elétrons de carga elétrica negativa, os quais descreveriam órbitas helicoidais em altas velocidades.

A falha do modelo de Rutherford é mostrada pela teoria do electromagnetismo, de que toda partícula com carga elétrica submetida a uma aceleração origina a emissão de uma onda electromagnética. O elétron em seu movimento orbital está submetido a uma aceleração centrípeta e, portanto, emitirá energia na forma de onda eletromagnética. Essa emissão, pelo Princípio da conservação da energia, faria com que o elétron perdesse energia cinética e potencial, caindo progressivamente sobre o núcleo, fato que não ocorre na prática. A falha foi corrigida pelo modelo atômico de Bohr, de seu aluno e colega de trabalho Niels Bohr, que dizia que considerava a ideia de um modelo atômico planetário bonita demais para estar errada. Assim, com o auxílio das descrições quânticas da radiação eletromagnética propostas por Albert Einstein e Max Planck, conseguiu completar a teoria de Rutherford, ficando assim conhecida como modelo átomico-molecular de Rutherford-Bohr.


QUÍMICA ORGÂNICA

Ou seja: Cadeia Principal com 8 carbonos, e um total de 5 radicais, sendo 4 constituídos por um carbono e 1 constituído por 2 carbonos.

Função Orgânica: é um conjunto de substâncias com propriedades químicas semelhantes (propriedades funcionais)

Grupo funcional: é o átomo ou grupo de átomos responsável(eis) pelas propriedades químicas dos compostos pertencentes a uma determinada função química.

A nomenclatura orgânica oficial começou a ser criada em 1892 em um congresso internacional em Genebra, após várias reuniões surgiu a nomenclatura IUPAC (União Internacional de Química Pura e Aplicada).

A nomenclatura IUPAC obedece aos seguintes princípios:

I. Cada composto tenha um único nome que o distinga dos demais;

II. Dada a fórmula estrutural de um composto, seja possível elaborar seu nome, e vice-versa.

Obs.: Apesar de a nomenclatura IUPAC ser a oficial, existem outros tipos de nomenclatura como por exemplo a nomenclatura usual.

II. FUNÇÃO HIDROCARBONETO (CxHy)
Os compostos pertencentes a esta função são constituídos exclusivamente por carbono e hidrogênio, portanto possuem fórmula geral: CxHy.

Os hidrocarbonetos são muito importantes porque formam o "esqueleto" das demais funções orgânicas.

Os Hidrocarbonetos estão divididos em várias classes, dentre as quais merecem destaque os alcanos, alcenos (alquenos), alcinos (alquinos), alcadienos, cicloalcanos, cicloalcenos e os hidrocarbonetos aromáticos.

A. ALCANOS OU PARAFINAS
São hidrocarbonetos saturados de cadeia aberta (acíclica). Possuem fórmula geral: CnH2n+2.

I. Fundamentos da Nomenclatura Orgânica:

PREFIXO + AFIXO + SUFIXO
Prefixo: indica o número de átomos de carbono pertencentes a cadeia principal.

1C = met                                        6C = hex                                       11C = undec
2C = et                                           7C = hept                                      12C = dodec
3C = prop                                       8C = oct                                       13C = tridec
4C = but                                         9C = non                                       15C = pentadec
5C = pent                                       10C = dec                                     20C = eicos

Afixo ou infixo: indica o tipo de ligação entre os carbonos:

todas simples = an                                             duas duplas = dien
uma dupla = en                                                 três duplas = trien
uma tripla = in                                                   duas triplas = diin

Sufixo: indica a função química do composto orgânico:

hidrocarboneto= o
álcool= ol
aldeído= al
cetona= ona
ácido carboxílico= óico
amina= amina
éter= óxi

II. Nomenclatura dos Alcanos de Cadeia Normal:
Junta-se o prefixo + o infixo + o sufixo. Por exemplo: metano, etano, propano, butano, pentano, hexano, heptano, octano, nonano, decano, undecano, dodecano etc.

III. Grupos ou Grupamentos derivados dos alcanos.
Grupamento: é a estrutura que resulta ao se retirar um ou mais átomos de uma molécula.

Grupamento alquil(a) ou alcoil(a) é o grupamento formado a partir de um alcano pela retirada de um átomo de hidrogênio:

Obs.: Apesar da palavra radical ser muito usada ela está errada o nome correto é grupo ou grupamento: grupo metil (correto), radical metil (errado).

IV. Nomenclatura dos Alcanos Ramificados.

Para dar nome a um alcano ramificado, basta você seguir as seguintes regras estabelecidas pela IUPAC:

1.º considerar como cadeia principal, a cadeia carbônica mais longa possível; se há mais de uma cadeia de mesmo comprimento, escolha como cadeia principal a mais ramificada.

2.º numere a cadeia principal de forma que as ramificações recebam os menores números possíveis (regra dos menores números).

3.º elaborar o nome do hidrocarboneto citando as ramificações em ordem alfabética, precedidos pelos seus números de colocação na cadeia principal e finalizar com o nome correspondente a cadeia principal.

4.º os números são separados uns dos outros por vírgulas.

5.º os números devem ser separados das palavras por hífens.

Obs.1: no caso de haver dois, três, quatro, etc. grupos iguais ligados na cadeia principal, usam-se os prefixos di, tri, tetra, etc. diante dos nomes dos grupos.

Obs.2: Os prefixos di, tri, tetra, iso, sec, terc, neo não são levados em consideração na colocação dos nomes em ordem alfabética.

B. ALCENOS OU OLEFINAS
Alcenos, alquenos, olefinas ou hidrocarbonetos etenilênicos são hidrocarbonetos de cadeia aberta (acíclicos) contendo uma única dupla ligação. Possuem fórmula geral CnH2n .

I) Nomenclatura dos Alcenos de Cadeia Normal e de Cadeia Ramificada

É muito semelhante a nomenclatura utilizada para os alcanos. Troca-se a terminação ano do alcano por eno .

1) A cadeia principal é a mais longa que contém a dupla ligação.

2) A numeração da cadeia principal é sempre feita a partir da extremidade mais próxima da dupla ligação, independentemente das ramificações presentes na cadeia. No nome do alceno a posição da dupla é dada pelo número do primeiro carbono da dupla; esse número é escrito antes do nome do alceno.

3) Se houver mais de uma possibilidade para a cadeia principal adota-se a regra dos menores números.

C. ALCINOS OU ALQUINOS
Alcinos, alquinos ou hidrocarbonetos acetilênicos são hidrocarbonetos acíclicos contendo uma única ligação tripla. Possuem fórmula geral CnH2n-2.

Nomenclatura dos Alcinos de Cadeia Normal e de Cadeia Ramificada

É muito semelhante a nomenclatura utilizada para os alcanos. Troca-se a terminação ano do alcano por ino.

1) A cadeia principal é a maior cadeia que contenha a ligação tripla.

2) A numeração da cadeia é feita a partir da extremidade mais próxima da ligação tripla. (As outras regras vistas para os alcenos também valem par os alcinos).

D. ALCADIENOS
São hidrocarbonetos acíclicos (abertos) contendo duas duplas ligações. Possuem fórmula geral: CnH2n-2.

Nomenclatura dos Alcadienos de Cadeia Normal e de Cadeia Ramificada

I. A nomenclatura IUPAC é feita com a terminação DIENO.

II. A cadeia principal é a mais longa possível e deve conter as duas duplas ligações.

III. A numeração da cadeia se inicia pela extremidade mais próxima das duplas ligações de forma que as duplas ligações fiquem com os menores números possíveis.

IV. Em caso de empate na posição das duplas ligações, deve-se numerar a cadeia de forma que as ramificações fiquem com os menores números possíveis;

E. CICLANOS OU CICLOALCANOS OU CICLO-PARAFINAS
São hidrocarbonetos de cadeia cíclica (fechada) e saturada. Possuem fórmula geral CnH2n onde "n" deve ser maior ou igual a 3.

Nomenclatura dos Ciclanos de Cadeia Normal e de Cadeia Ramificada

I. O nome é dado adicionando-se o prefixo CICLO ao nome do alcano correspondente;

II. Quando a cadeia for ramificada, a numeração da cadeia se inicia a partir da ramificação mais simples e segue-se o sentido horário ou anti-horário, de maneira a se respeitar a regra dos menores números;

III. As ramificações devem ser citadas em ordem alfabética;

F. CICLENOS OU CICLO-ALQUENOS OU CICLO-OLEFINAS
São hidrocarbonetos cíclicos com uma dupla ligação. A fórmula geral é CnH2n-2;

Nomenclatura dos Ciclenos de Cadeia Normal e de Cadeia Ramificada

I. O nome é dado adicionando-se o prefixo CICLO ao nome do alceno correspondente;

II. Quando a cadeia for ramificada, a numeração da cadeia se inicia a partir do carbono da ligação dupla (a dupla deve ficar entre o carbono 1 e 2) e segue-se o sentido horário ou anti-horário, de maneira a se respeitar a regra dos menores números;

III. As ramificações devem ser citadas em ordem alfabética;

G. HIDROCARBONETO AROMÁTICO
São os hidrocarbonetos que possuem um ou mais anéis benzênicos, que também são chamados de anéis aromáticos.

Nomenclatura dos Hidrocarbonetos Aromáticos

I. A nomenclatura IUPAC considera os hidrocarbonetos aromáticos como derivados do benzeno;

II. Quando o anel benzênico possui mais de uma ramificação, a numeração da cadeia se inicia a partir da ramificação mais simples e segue-se o sentido horário ou anti-horário, de maneira a se respeitar a regra dos menores números;

III. Quando o anel benzênico possuir duas ramificações, iguais ou diferentes, pode-se usar a nomenclatura orto, meta, para, ao invés de numerar o anel benzênico. A posição 1,2 passa a ser indicada por orto ou simplesmente por "o", a posição 1,3 passa a ser indicada por meta ou simplesmente por "m" e finalmente a posição 1,4 passa a ser indicada por para ou simplesmente por "p".

IV. As ramificações devem ser citadas em ordem alfabética.

quinta-feira, 28 de fevereiro de 2013

Verificação da Aprendizagem - Soluções

01- Qual a molaridade da solução obtida pela adição de 4,0 g de hidróxido de sódio em água suficiente para se ter 100 ml de solução?

02- Calcule a massa de brometo de cálcio que se deve dissolver em água suficiente para se obter 600 ml de uma solução 1,5 M.

03- Qual o volume de uma solução 2,4 molar e que apresenta 117,6g de ácido fosfórico?

04- Calcule a molaridade da solução obtida pela dissolução de 5,55g de cloreto de cálcio em 250g de água.

05- Em que quantidade de água se devem dissolver 22,4g de hidróxido de potássio para se obter uma solução 0,625 molal?

06- Que massa de sulfato férrico devemos acrescentar a 1,200kg de água para que a solução resultante tenha molalidade 1,5molal?

07- Uma solução contém 400g de hidróxido de sódio dissolvidos em 720g de água. Calcule as frações molares do soluto e do solvente.

08- calcule as frações molares do soluto e do solvente de uma solução que contém 300g de brometo de cálcio e 648g de água.

09- Determinada massa de nitrato de amônio foi dissolvida em 32,4g de água, resultando uma solução de fração molar do soluto igual a 0,1. Calcule a massa de sal existente nessa solução.

10- Calcule a normalidade de uma solução obtida pela dissolução de 15g de brometo de cálcio em água suficiente para se obter 750ml de solução

11- Qual a molaridade da solução obtida pela adição de 3,7g de hidróxido de cálcio a 10 litros de água?

12- 200ml de solução 0,20N de hidróxido de cálcio são misturados a 100 ml de solução 0,5N da mesma base. A normalidade da solução resultante é:

13- Uma solução aquosa de ácido sulfúrico é 0,2N. Calcule a massa do ácido sulfúrico, em gramas, contida em 5,0 litros de solução.

14- Dissolvem-se 199,5g de sulfato de alumínio em água suficiente para se obter uma solução 2,5N Calcule o volume dessa solução.

15- Que massa de hidróxido de sódio deve-se dissolver em água para se obter 800ml de solução 1,5N?

terça-feira, 26 de fevereiro de 2013

Concentração em mols por litro ou molaridade

A concentração em quantidade de matéria (mol/L) é a expressão de concentração mais utilizada ao se trabalhar com soluções

Consideremos o suco gástrico que nosso estômago produz, com a finalidade de realizar o processo de digestão. Na realidade, trata-se de uma solução de ácido clorídrico (HCl) em uma concentração de 0,01 mol/L. Isso significa que para cada litro de suco gástrico, há 0,01 mol de HCl.

A concentração em quantidade de matéria é muitas vezes chamada por alguns autores de concentração molar ou molaridade, porém, os termos corretos são“concentração em mol/L” ou“concentração em quantidade de matéria”.Além disso, essa concentração é a mais recomendada pelo Sistema Internacional de Unidades (SI) e pela União Internacional de Química pura e Aplicada (IUPAC); portanto, ela é a mais usada em laboratórios e indústrias químicas.

A fórmula matemática usada para calcular essa concentração é dada por:

Porém, em muitos casos não é fornecido o valor da quantidade de matéria do soluto, mas sim a sua massa, expressa em gramas (m₁). Nesses casos, temos que a quantidade de matéria do soluto em mols (n₁) pode ser conseguida pela divisão da massa do soluto pela massa molar do próprio soluto, conforme a fórmula abaixo:

Substituindo n₁ na equação, temos:

Considere o seguinte exemplo abaixo para visualizar como é feito esse cálculo:

“Uma solução aquosa com 100 mL de volume contém 20 g de NaCl. Como proceder para expressar a concentração dessa solução em quantidade de matéria por volume?”

Resolução:

Bom, a fórmula a ser utilizada é a mesma acima, porém o volume não está em litros. Assim, devemos fazer a seguinte conversão de unidades:

1 L ------ 1000 mL
V     ------ 100 mL
V = 0,1 L

Também é necessário descobrir o valor da massa molar do sal NaCl. Para tal, é preciso saber os valores das massas atômicas de ambos os elementos e realizar o cálculo da massa molar ensinado no texto “Massa Molar e Número de Mol”:

M (NaCl) = 1 . 23+ 1 . 35, 46

M (NaCl) = 58,46 g/mol

Agora sim podemos substituir todos os valores na fórmula e descobrir o valor da concentração em mol/L:

Concentração molal ou Molalidade

A molalidade é mais uma forma de expressar a concentração de uma solução química

A Molalidade, normalmente representada pela letra W, é outra grandeza usada pelos químicos para expressar a concentração de uma solução. Ela pode ser definida da seguinte maneira:

Por isso, a molalidade também é chamada de concentração em quantidade de matéria por massa e essa relação pode ser expressa pela fórmula matemática:

Uma vez que n₁ = m₁/M_1, podemos escrever também:

A unidade de molalidade é mols de soluto por kg de solvente (mol/kg ou mol . kg^-1), mas ela é normalmente expressa pela palavra “molal” ou simplesmente “m”.

Essa grandeza é muito útil quando se trabalha com soluções cuja temperatura varia, vistoque a temperatura pode fazer com que o volume mude e o cálculo da molalidade não precisa do volume. Além disso, essa medida de concentração é proveitosa quando se estuda os aspectos relacionados às propriedades coligativas, que dependem dos números relativos de moléculas de soluto e de solvente.

Outra informação importante é que experimentalmente se constata que no caso de soluções aquosas diluídas que contêm quantidade igual ou inferior a 0,1 mol de soluto por 1 litro de água, as concentrações expressas em molaridade (mol/L) e em molalidade (W)são aproximadamente iguais numericamente.

Os passos necessários para preparar uma solução com a molalidade especificada são simples: primeiro se medem as massas necessárias de soluto e de solvente; depois se dissolve o soluto no solvente.

Para entender como realizar os cálculos da molalidade, veja os exemplos a seguir:

Exemplo 1: “Para o preparo de uma solução, 0,5 mol de um sal foi dissolvido em 580 g de água. Vamos determinar então a concentração do soluto em mol por kg da solução.”

Para isso, podemos fazer o seguinte raciocínio:

0,58 kg (580g) de solvente              dissolve            0,5 mol de soluto
1 kg de solvente                              dissolverá                 x

x = 1 kg . 0,5 mol
        0,58 kg

x = 0,86 mol em 1 kg da solução = 0,86 mol/kg

Ou, então, podemos resolver essa questão substituindo os valores na fórmula da molalidade:

W = n₁
        m₂

W = 0,5 mol
         0,58 kg
W = 0,86 molal

Exemplo 2: “Qual é a molalidade da glicose num soro contendo 4 g de glicose (C₆H₁₂O₆) em 100 g (0,1 kg) de água? Dado: massa molar da glicose = 180 g/mol.”

Primeiro precisamos calcular a quantidade de glicose, em mol:

1 mol -------- 180 g

X ------------- 4 g
x = 0,02 mol

Agora sim podemos calcular a molalidade da glicose no soro:

0,1 kg de água --------- 0,2 mol de glicose
1 kg ---------------------- y

y = 0,2 mol de glicose

A molalidade da glicose nesse soro é de 0,2 mol de glicose por quilograma de água.

Por Jennifer Rocha Vargas Fogaça

Fração Molar ou Fração em Mols (x)

Neste Post aprenderemos como calcular a fração molar.
Mas antes de falarmos sobre fração molar, devemos lembrar que:

Índice 1: para o Soluto
Índice 2: para o Solvente
Sem Índice: para a Solução

Agora você pode estar se perguntando "mas o que é Fração Molar?", calma que eu te explico..

Fração Molar do soluto ou Fração em Mols, é o quociente entre a quantidade de mols do soluto e a quantidade total de mols na solução (soluto + solvente).

Essa definição é representada pela fórmula:

Para o soluto:

x₁ = n₁/ n

Para o solvente:

x₂= n₂/ n

obs1: a fração molar não possui unidade

obs2; o somatório de  x₁ e x₂tem que ser igual a 1

Sx = 1   \ x₁ + x₂ = 1

Exemplo: Uma solução contém 230g de álcool comum (C₂H₅OH) E 360g de água. Calcule as frações molares do álcool e da água na solução (massas atômicas: H = 1; C = 12; O = 16).

Mistura de soluções

Mistura de Soluções

12/03/2013 01:53

Assim como visto em diluição das soluções, a misturas de soluções está bastante presente no nosso cotidiano. Misturamos café com leite no café da manhã; misturamos suco de limão com cachaça para fazemos uma caipirinha. É também comum num laboratório ocorrer misturas (mais até que diluições). As misturas podem ser feitas com soluções de mesmo ou de diferentes solutos (nesse último caso, poderá ocorrer reação ou não entre os solutos). São exatamente esses casos que veremos. Em todos os casos consideremos que o solvente é o mesmo.

→ Misturas de soluções de mesmo soluto

quando misturamos soluções de mesmo soluto, obtemos uma nova solução de concentração intermediária às das soluções misturadas. Nesse caso, a massa total de soluto da solução final será a soma das massas dos solutos das soluções iniciais. Da mesma forma, o volume final será a soma dos volumes das soluções iniciais. Consequentemente temos:

C = C’V’ + C”V”

V’ + V”

→ Misturas de soluções de solutos diferentes

Esse é um tipo de mistura bastante complicada. Se os solutos não reagem, não podemos somar as quantidades de matéria. Devemos nesse caso considerar cada soluto separadamente na solução. Essa mistura é comum quando misturamos base com base, ácido com ácido.

Já se houver reação química, e não uma simples mistura, os problemas serão resolvidos com a ajuda da estequiometria. Porém, pode ocorrer duas situações:

1ª: os dois solutos estão em quantidades exatas para reagir (proporções estequiométricas). Reagem totalmente;

2ª: os dois solutos estão em quantidades diferentes para reagir. Nesse caso, haverá sobra de um deles.

Essas misturas são comuns de ácidos com bases, sais e ácidos, bases e sais.

Mistura de soluções no vestibular

01- Misturam-se 200 ml de solução de hidróxido de potássio de concentração 5,0g/L com 300 ml de solução de mesma base com concentração 4,0g/L. Qual a concentração final em g/L ?

02- 150 ml de ácido clorídrico (HCl) de molaridade desconhecida são misturados a 350 ml do mesmo ácido a 2 M, dando uma solução de 2,9 M. Qual a molaridade do ácido inicial?

Curvas de solubilidade

As curvas de solubilidade são diagramas que indicam a variação dos coeficientes de solubilidade das substâncias em função da temperatura.

Por meio da análise do gráfico, observamos que regiões abaixo da curva representam solução não-saturada, sobre a curva, região saturada e acima da curva, desde que as quantidades permaneçam em solução, região supersaturada.

O gráfico abaixo representa a solubilidade de várias substâncias em função da temperatura.

Curva de solubilidade

Observamos que a maioria das substâncias aumenta a solubilidade com o aumento da temperatura. Podemos dizer, então, que se trata de uma dissolução endotérmica.

Para uma substância como Ce₂(SO₄)₃, a solubilidade diminui com o aumento da temperatura; portanto, trata-se de uma dissolução exotérmica. Este tipo de dissolução é facilmente observado para os gases. Refrigerantes promovem a formação de maior quantidade de espuma ao serem abertos quando se encontram a maiores temperaturas devido à liberação de CO₂ que estava inicialmente dissolvido.

O gráfico do coeficiente de solubilidade em função da temperatura é utilizado principalmente para informar a solubilidade de uma ou várias substâncias em função da temperatura.

Por exemplo:

Interpretando o gráfico:

– na temperatura de 50 °C, a quantidade máxima de KNO₃ que se dissolve em 100 g de água são 80 g. A solução em questão é saturada.

– para obtermos uma solução saturada KNO₃ a 40 °C, basta dissolver 60 g de KNO₃ em 100 g de água.

– se resfriarmos uma solução saturada de 50 °C para 40 °C, teremos um corpo de fundo igual a 20 g de KNO₃.

– 200 g de água a 40 °C dissolvem no máximo 120 g de KNO₃.

terça-feira, 19 de fevereiro de 2013

TRABALHO DE QUÍMICA

EXERCÍCIOS COMPLEMENTARES DE QUÍMICA
Entrega do trabalho para o dia 21/02/13

Escola Estadual _____________________

Aluno(a): __________________________

Nº:_____ turma: _______ Data: _________

Professora: Acácia de Paula

01- No texto: “Um escultor recebe um bloco retangular de mármore e, habilmente, o transforma na estátua de uma celebridade do cinema”, podemos identificar matéria, corpo e objeto e, a partir daí, definir esses três conceitos.

I. Matéria (mármore): tudo aquilo que tem massa e ocupa lugar no espaço.

II. Corpo (bloco retangular de mármore): porção limitada de matéria que, por sua forma especial, se presta a um determinado uso.

III. Objeto (estátua de mármore): porção limitada de matéria.

Assinale

a) se somente a afirmativa I é correta.

b) se somente a afirmativa II é correta.

c) se somente a afirmativa III é correta.

d) se somente as afirmativas I e II são corretas.

e) se as afirmativas I, II e III são corretas.

02- Julgue os itens abaixo, indicando aqueles que se referem a propriedades químicas das substâncias e, aqueles que se referem a propriedades físicas das substâncias.

1) A glicose é um sólido branco.

2) O etanol entra em ebulição a 78,5°C.

3) O éter etílico sofre combustão.

4) O sódio metálico é um sólido mole e de baixo ponto de fusão.

5) O metabolismo do açúcar no corpo humano leva à produção de dióxido de carbono e água

03- Após uma aula sobre propriedades físicas da matéria, um professor de química entregou a um de seus alunos dois recipientes, A e B (mostrados abaixo), fechados, sem rótulos (sem identificação), contendo um recipiente apenas água líquida e outro, benzeno líquido, ambos puros e incolores. Para identificar as substâncias sem abrir os recipientes, o aluno colocou-os num banho de gelo e, após certo tempo, notou que no recipiente A existia uma fase sólida na superfície e, no recipiente B, observou a presença de fase sólida no fundo (vide figura).

Julgue os itens:

1) O recipiente A contém água.

2) A fase sólida de qualquer substância tem densidade maior que a de sua fase líquida.

3) O aluno não usou nenhum dado de propriedade física para ajudá-lo na identificação das substâncias contidas nos recipientes A e B.

4) Benzeno e água são imiscíveis, porque têm densidades diferentes.

04 - Calcule a densidade das seguintes substâncias:

Sabe-se que a = 1 cm; a massa do ferro = 7,8 g; a massa do chumbo = 11,3 g e a massa do mercúrio = 13,6 g.

05 - Para saber se o benzeno é mais volátil do que o ortoxileno, deve- se consultar uma tabela de

a) densidades.

b) calores de combustão.

c) temperaturas de ebulição.

d) temperaturas de fusão.

e) calores de formação.

06 - Para identificar três líquidos - de densidades 0,8, 1,0 e 1,2 - o analista dispõe de uma pequena bola de densidade = 1,0. Conforme a posição das bolas apresentadas no desenho abaixo, podemos afirmar que:

a) os líquidos contidos nas provetas 1, 2 e 3 apresentam densidades 0,8, 1,0 e 1,2.

b) os líquidos contidos nas provetas 1, 2 e 3 apresentam densidades 1,2, 0,8 e 1,0.

c) os líquidos contidos nas provetas 1, 2 e 3 apresentam densidades 1,0, 0,8 e 1,2.

d) os líquidos contidos nas provetas 1, 2 e 3 apresentam densidades 1,2, 1,0 e 0,8.

e) os líquidos contidos nas provetas 1, 2 e 3 apresentam densidades 1,0, 1,2 e 0,8.

07 - Três frascos não-rotulados encontram-se na prateleira de um laboratório. Um contém benzeno, outro, tetracloreto de carbono e o terceiro, metanol. Sabe-se que as suas densidades são: 0,87 g/cm3(benzeno); 1,59 g/cm3 (tetracloreto de carbono) e 0,79 g/cm3 (metanol). Dos três líquidos, apenas o metanol é solúvel na água, cuja densidade é 1,00 g/cm3. Com base nessas informações, explique como você faria para reconhecer os três líquidos.

Observação - Os três líquidos são altamente tóxicos e não devem ser cheirados.

08 - Determinou-se o ponto de fusão de uma substância X e encontrou-se um valor menor que o tabelado para essa substância. Isso pode significar que

a) a quantidade de substância utilizada na determinação foi menor que o necessário.

b) a quantidade de substância utilizada na determinação foi maior que o necessário.

c) uma parte da substância não fundiu.

d) a substância contém impurezas.

e) a substância está 100% pura.

09 - Julgue os itens abaixo:

0) Qualquer porção de qualquer material possui massa e ocupa lugar no espaço.

1) Quando afirmamos que a densidade doalumínio é de 2,7 g/cm3, estamos afirmando que , se pesarmos um volume de alumínio puro igual a 1 cm3, obteremos uma massa de 2,7 g.

2) Quando dois materiais possuem densidades diferentes, sob a mesma pressão e temperatura, podemos afirmar que se trata de materiaisdiferentes.

3) Quando temos volumes iguais de materiais diferentes, o material de maior densidade apresenta maior massa.

4) Quando temos massas iguais de materiais diferentes, o material de maior densidade apresenta o maior volume.

10 - Dentre as opções abaixo, marque a que apresenta fortes indícios de que a amostra nela descrita é um elemento.

a) Um sólido azul que é separado em dois por método físico.

b) Um líquido preto que apresenta faixa de temperatura durante a ebulição.

c) Um líquido incolor que se transforma em sólido incolor por resfriamento.

d) Um sólido branco que, por aquecimento, se torna amarelo e, depois, novamente branco, ao resfriar.

e) Um sólido preto que queima completamente em oxigênio, produzindo um único gás incolor.

11 - Numa indústria de fabricação do metanol, CH3OH, a queda acidental do álcool no reservatório de água potável tornou-a imprópria para o consumo. Apesar do incidente, duas características da água potável permaneceram inalteradas:

a) cor e densidade.

b) sabor e ponto de ebulição.

c) odor e calor específico.

d) cor e condutividade elétrica.

e) sabor e ponto de fusão.

12 - Ponto de fusão, densidade e solubilidade são algumas constantes físicas que caracterizam:

a) mistura homogênea.

b) apenas substância simples.

c) mistura heterogênea.

d) substância pura.

e) apenas substância composta.

13 - Uma observação é simplesmente um registro do que ocorreu na experiência ou no fenômeno. Uma interpretação inclui referência ao significado, a implicações ou a relações indiretas com outras observações. Com relação à combustão de uma vela, qual das afirmações é mais uma interpretação do que uma observação?

a) A parte superior da vela toma a forma de uma concha na qual há um líquido incolor.

b) O barbante, ou pavio, acende quando um palito de fósforo aceso fica perto dele por alguns segundos.

c) A forma da chama assemelha-se a uma lágrima alongada.

d) A vela arde, produzindo dióxido de carbono e água.

e) A vela arde, fornecendo luz e calor.

14 - Observe os seguintes fatos:

I) Uma pedra de naftalina deixada no armário.

II) Uma vasilha com água deixada no freezer.

III) Uma vasilha com água deixada no fogo.

IV) O derretimento de um pedaço de chumbo quando aquecido.

Nestes fatos estão relacionados corretamente os

seguintes fenômenos:

a) I - sublimação; II - solidificação; III - evaporação; IV - fusão

b) I - sublimação; II - solidificação; III - fusão; IV - evaporação

c) I - fusão; II - sublimação; III - evaporação; IV - solidificação

d) I - evaporação; II - solidificação; III - fusão; IV - sublimação

e) I - evaporação; II - sublimação; III - fusão; IV – solidificação

15 - O gráfico abaixo representa a densidade de três substâncias arbitrariamente designadas como X, Y e Z.

Julgue as afirmações abaixo em (V) verdadeiro ou (F) falso.

I) A densidade da substância X é maior que a da substância Z.

II) Nas mesmas condições de temperatura e pressão, massas iguais das substâncias X e Y ocupam o mesmo volume.

III) A densidade aproximada da substância Y é de 0,5 g/mL.

16 - Dos procedimentos enunciados a seguir, o mais indicado quando se quer distinguir entre uma porção de água destilada e uma solução de água salgada, sem levar à boca, é:

a) Filtrar os líquidos.

b) Observar as diferentes colorações.

c) Medir a condutividade elétrica.

d) Usar papel de tornassol.

e) Decantar os líquidos.

17 - Considere as seguintes propriedades dos metais estanho e chumbo:

Certa liga de solda utilizada na fixação de componentes em circuitos eletrônicos contém 63 % de estanho e 37 % de chumbo (porcentagens em massa). Com base nessas informações, afirma-se que tal liga

I. apresenta maior temperatura de fusão do que o estanho puro;

II. apresenta densidade igual a 9,4 g/cm¤;

III. é boa condutora de corrente elétrica.

É correto o que se afirma somente em

a) I.

b) II.

c) III.

d) I e III.

e) II e III.

18 - O hábito de tomar café está ligado a atividades sociais e de interação entre as pessoas. O "cafezinho" é uma bebida capaz de unir pessoas num bate papo, de propiciar momentos de descontração durante o período de trabalho ou de encerrar uma reunião de amigos. Esse consumo tem levado os produtores de café a melhorar o processo e aprimorar o grão, o que resulta em tipos diversos de café, que são classificados, dentre outros critérios, pela acidez, amargor, aroma, defeitos dos grãos, doçura, processo de beneficiamento, torrefação, infusão e filtragem. Considere as afirmações a seguir relacionadas às características citadas.

I. A acidez é uma propriedade que está relacionada com o pH, o qual apresenta uma escala que varia de 0 a 14.

II. O amargor, o aroma e a doçura são propriedades organolépticas do café que podem ser sentidas pelo consumidor.

III. A torrefação e a filtragem são processos para separação de misturas, entre os grãos e a terra e entre o pó e o líquido, respectivamente.

IV. O beneficiamento (retirada da casca dos grãos) e a moagem (trituração dos grãos) são processos químicos.

É válido o que se afirma em

a) I e II, apenas.

b) I e III, apenas.

c) I, II e III, apenas.

d) II, III e IV, apenas.

e) I, II, III e IV.

19 - Em um laboratório de química, foram encontrados cinco recipientes sem rótulo, cada um contendo uma substância pura líquida e incolor. Para cada uma dessas substâncias, um estudante determinou as seguintes propriedades:

1. ponto de ebulição

2. massa

3. volume

4. densidade

Assinale as propriedades que podem permitir ao estudante a identificação desses líquidos.

a) 1 e 2

b) 1 e 3

c) 2 e 4

d) 1 e 4

20 - Algumas propriedades físicas são características do conjunto das moléculas de uma substância, enquanto outras são atributos intrínsecos a moléculas individuais.

Assim sendo, é CORRETO afirmar que uma propriedade intrínseca de uma molécula de água é a:

a) densidade.

b) polaridade.

c) pressão de vapor.

d) temperatura de ebulição.

21 - As propriedades de um material utilizadas para distinguir-se um material do outro são divididas em Organolépticas, Físicas e Químicas. Associe a primeira coluna com a segunda coluna e assinale a alternativa que apresenta a ordem correta das respostas.

PRIMEIRA COLUNA

(A) Propriedade Organoléptica

(B) Propriedade Física

SEGUNDA COLUNA

( ) Sabor

( ) Ponto de Fusão

( ) Combustibilidade

( ) Reatividade

( ) Densidade

( ) Odor

( ) Estados da Matéria

a) A, B, C, C, B, A, B

b) A, B, C, A, B, C, B

c) A, C, B, C, B, C, B

d) A, B, C, B, B, A, B

e) C, B, A, C, B, A, B

22 - Quimicamente falando, não se deve tomar água .................., mas apenas água ................... . A água .................. inúmeros sais, por exemplo, o cloreto de .................., o mais abundante na água do mar. Em regiões litorâneas, ameniza variações bruscas de temperatura, graças à sua capacidade de armazenar grande quantidade de energia térmica, o que se deve ao seu alto ..................... . Na forma de suor, sua evaporação abaixa a temperatura do corpo humano, para o que contribui seu elevado .................... .

Completa-se corretamente o texto, obedecendo-se a ordem em que as lacunas aparecem, por:

a) pura, potável, dissolve, sódio, calor específico, calor de vaporização.

b) de poço, pura, dissolve, magnésio, calor específico, calor de vaporização.

c) destilada, potável, dilui, sódio, calor de vaporização, calor específico.

d) de poço, destilada, dissolve, magnésio, calor de vaporização, calor específico.

e) pura, destilada, dilui, sódio, calor de vaporização, calor específico.

23 - Na fabricação de qualquer objeto metálico, seja um parafuso, uma panela, uma jóia, um carro ou um foguete, a metalurgia está presente na extração de metais a partir dos minérios correspondentes, na sua transformação e sua moldagem. Muitos dos processos metalúrgicos atuais têm em sua base conhecimentos desenvolvidos há milhares de anos, como mostra o quadro:

Podemos observar que a extração e o uso de diferentes metais ocorreram a partir de diferentes épocas. Uma das razões para que a extração e o uso do ferro tenham ocorrido após a do cobre ou estanho é

a) a inexistência do uso de fogo que permitisse sua moldagem.

b) a necessidade de temperaturas mais elevadas para sua extração e moldagem.

c) o desconhecimento de técnicas para a extração de metais a partir de minérios.

d) a necessidade do uso do cobre na fabricação do ferro.

e) seu emprego na cunhagem de moedas, em substituição ao ouro.

24 - A naftalina, nome comercial do hidrocarboneto naftaleno, é utilizada em gavetas e armários para proteger tecidos, papéis e livros do ataque de traças e outros insetos. Assim como outros compostos, a naftalina tem a propriedade de passar do estado sólido para o gasoso sem fundir-se. Esse fenômeno é chamado de:

a) liquefação.

b) sublimação.

c) combustão.

d) ebulição.

e) solidificação.

25 - Certa vez uma criança se perdeu. Como fazia frio, decidiu procurar material para atear fogo. À medida que ia trazendo objetos para sua fogueira, observava que alguns queimavam e outros não. Começou, então, a fazer a lista a seguir, relacionando os que queimavam e os que não queimavam. Depois de algumas viagens, sua classificação continha as seguintes informações:

QUEIMAM

galhos de árvore

cabos de vassoura

mastro de bandeira

lápis

NÃO QUEIMAM

rochas

cacos de vidro

pedrinhas

tijolos

A partir dessa lista, ela tentou encontrar uma regularidade que a guiasse na procura de novos materiais combustíveis, chegando à seguinte conclusão:

"Todos os objetos cilíndricos queimam".

Quanto ao método científico, o procedimento e o tipo de raciocínio utilizados pela criança, em sua conclusão, são exemplos, respectivamente, de:

a) formulação de lei; dedutivo

b) criação de modelo; dedutivo

c) proposição de teoria; indutivo

d) elaboração de hipótese; indutivo

27 - A dureza de um mineral reflete a resistência deste ao risco. Uma das escalas utilizadas para verificar a dureza de um mineral é a escala de Mohs.

De acordo com essa escala, é INCORRETO afirmar que:

a) o diamante é o mineral mais duro.

b) apenas o coríndon risca o diamante.

c) a apatita é riscada pelo quartzo.

d) o topázio e a fluorita riscam a calcita.

e) o mineral menos duro é o talco.

35 - Dois frascos idênticos estão esquematizados abaixo.

Um deles contém uma certa massa de água (H2O) e o outro, a mesma massa de álcool (CH3CH2OH).

Qual das substâncias está no frasco A e qual está no frasco B? Justifique.

39 - Em uma noite de inverno rigoroso uma dona de casa estendeu as roupas recém lavadas no varal, expostas ao tempo. Pela manhã as roupas congelaram, em função do frio intenso. Com a elevação da temperatura no decorrer da manhã, começou a pingar água das roupas, em seguida elas ficaram apenas úmidas, e elas logo estavam secas.

Ocorreram nestas roupas, respectivamente, as seguintes passagens de estados físicos:

a) solidificação, evaporação e fusão.

b) solidificação, fusão e evaporação.

c) fusão, solidificação e evaporação.

d) fusão, evaporação e solidificação.

e) evaporação, solidificação e fusão.

40- No ambiente, a água apresenta-se nos estados sólido, líquido e gasoso, estando em constante interação com o solo, com a atmosfera, com a flora e com a fauna. A compreensão desta interação não é simples, pois a água muda de estado em determinadas ocasiões.

No desenho temos uma representação simplificada do ciclo da água

As mudanças de estados físicos que acontecem em 1, 2 e 3 são, respectivamente,

a) sublimação, condensação e evaporação.

b) ebulição, condensação e evaporação.

c) ebulição, condensação e condensação.

d) evaporação, liquefação e sublimação.

e) condensação, condensação e evaporação.

41- Referindo-se às propriedades dos estados físicos da matéria, é INCORRETO afirmar que:

a) a mudança de estado de um material altera o modo como as partículas se organizam e movimentam sem modificar sua natureza.

b) os sólidos apresentam máxima organização interna e suas partículas efetuam movimentos de vibração em torno de um ponto de equilíbrio.

c) as partículas se encontram mais distantes umas das outras nos líquidos do que nos gases, e as forças de interação entre elas são desprezíveis.

d) as partículas que constituem os gases apresentam entre si grandes espaços vazios e fracas forças de interação, favorecendo sua expansão e compressão.

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