quarta-feira, 21 de setembro de 2011

TRABALHO DE QUÍMICA 1201 CNSLB



TRABALHO DE QUÍMICA
PROF ANDRÉ BARBOSA
TURMA 1201 – CNSLB

DATA DE DEVOLUÇÃO DO TRABALHO: 23/09/2011


01 - Fosgênio, COCl2, é um gás venenoso. Quando inalado, reage com a água nos pulmões para produzir ácido clorídrico (HCl), que causa graves danos pulmonares, levando, finalmente, à morte: por causa disso, já foi até usado como gás de guerra. A equação química dessa reação é:
COCl2   +    H2O     →    CO2    +   2 HCl

Se uma pessoa inalar 198 mg de fosgênio, qual a massa de ácido clorídrico, em gramas, que se formará nos pulmões?


02 - Nas usinas siderúrgicas, a obtenção de ferro metálico a partir da hematita envolve a seguinte reação (não balanceada):
Fe2O3 (s) + CO (g) →  Fe (s) + CO2 (g)
Percebe-se dessa reação que o CO2 é liberado para a atmosfera, podendo ter um impacto ambiental grave relacionado com o efeito estufa. Qual o número de moléculas de CO2 liberadas na atmosfera, quando um mol de óxido de ferro (III) é consumido na reação?


03 - Calcule a massa em gramas de água que se obtém na combustão completa de 11,2 L de gás amômia (CNTP) , sabendo que a reação apresenta um rendimento de 95%
4NH3    +    3 O2   →   2N2      +    6H2O


04 - Num processo de obtenção do ferro a partir da hematita (Fe2O3), considere a equação não-balanceada :
Fe2O3 + C ® Fe + CO2
Utilizando-se 6,0 . 1027 átomos de ferro da hematita e admitindo-se um rendimento de 80% na reação, determine a quantidade de ferro em tonelada obtida (m.a. Fe = 56; C = 12; O = 16).

sexta-feira, 16 de setembro de 2011

REFLEXÃO



REFLEXÃO
O ensino de Química no Ensino Médio deveria ter como foco as “explicações químicas” necessárias à vida do aluno/cidadão(Holman e Hunt, 2002; MEC/SEMTEC,1999), pois elas:
(i) têm significado prático na vida dos indivíduos;
(ii) permitem que as pessoas entendam muitas das notícias veiculadas na mídia, nas quais questões de dimensão científica estão envolvidas;
(iii) podem mudar a maneira como o aluno/cidadão percebe o mundo, despertando novos interesses.

FUNÇÕES INORGÂNICAS - AULÃO


NÚMERO DE OXIDAÇÃO


 (NOX)
É o valor de carga que um átomo assume ao realizar uma ligação química.


REGRAS PRÁTICAS DE NOX.


1-      O nox de toda substância simples é igual a zero.

2-      O nox de todo íon simples é igual ao valor de sua carga.

3-      O somatótio dos noxs de toda substância composta é igual a zero.

4-      O somatótio dos noxs de todo íon composto é igual ao valor de sua carga.

5-      Os elementos do grupo 1A e a prata (Ag), apresentam nox sempre igual a + 1.

6-      Os elementos do grupo 2A , o Zn e o Cd, apresentam nox sempre igual a + 2.

7-      O Al e o Bi , apresentam nox sempre igual a + 3.

8-      O F , apresenta nox sempre igual a   – 1 .

9-      Os elementos do grupo 6A  em compostos não oxigenados, apresentam nox igual a – 2 .

10-   Os elementos do grupo 7A  em compostos não oxigenados, apresentam nox igual a – 1 .

11-   O H, apresenta nox geralmente igual a + 1, exceto nos hidretos metálicos .
      hidretos metálicos ® composto binário formado por um metal e o hidrogênio.

12- O Oxigênio, apresenta nox geralmente igual a – 2 , exceto nos compostos binários           com elementos de no FIXO.




FUNÇÕES INORGÂNICAS

ÓXIDO


Óxido é todo composto binário, onde o oxigênio é o elemento mais eletronegativo. Assim, o OF2 é um fluoreto e não um óxido(o flúor é mais eletronegativo que o oxigênio).

Os óxidos podem ser iônicos ou moleculares.

Os óxidos iônicos são aqueles resultantes da união do oxigênio com um metal.

Os óxidos moleculares são aqueles resultantes da união do oxigênio com um não metal.


Nomenclatura dos óxidos

Iônicos

óxido de ______________ nome do elemento + (carga do cátion em romanos)
a carga do cátion em algarismos romanos é dispensável se o mesmo apresentar nox fixo.
Na2O óxido de sódio
Cu2O óxido de cobre I CuO óxido de cobre II


Moleculares

Prefixos indicam as quantidades de átomos de oxigênio e não-metal contidos na fórmula.
(mono ou di ou tri ...) óxido de (mono ou di ou tri ...) + nome do elemento
O prefixo mono é somente opcional quando indicar a quantidade de átomos do não metal.

CO monóxido de carbono CO2 dióxido de carbono

N2O monóxido de dinitrogênio N2O5 pentóxido de dinitrogênio



Classificação dos óxidos

Óxidos básicos: resultantes da união do oxigênio com metais alcalinos e alcalino-terrosos. Reagem com água, originando base.

Na2O + H2O 2 NaOH
BaO + H2O Ba(OH)2
Reagem com ácido, originando sal e água:

Na2O + 2 HCl 2 NaCl + H2O
BaO + 2 HNO3 Ba(NO3)2 + H2O



Óxidos ácidos ( Anidridos): se originam da desidratação de ácidos. Por este motivo, possuem uma nomenclatura opcional especial que especifica o ácido de origem.
H2CO3 menos 1 H2O = CO2 anidrido carbônico
H2SO4 menos 1 H2O = SO3 anidrido sulfúrico

Reagem com água, originando ácido.
CO2 + H2O H2CO3
SO3 + H2O H2SO4

Reagem com base, originando sal e água.
SO3 + 2 NaOH Na2SO4 + H2O



Óxidos anfóteros: reagem com base ou ácido, originando sal e água. Não reagem com água.

ZnO , SnO , PbO , MnO2 , SnO2 , PbO2 , Al2O3 , Fe2O3 , Cr2O3



Óxidos neutros ou indiferentes: não reagem com água, base ou ácido.

CO , NO , N2O



Peróxidos: resultam da união de metais alcalinos, alcalino-terrosos e hidrogênio com o radical O22-. Este radical tem a seguinte estrutura: ¯¯ O ¯¯ O ¯¯ .
H2O2 , Na2O2 , K2O2 , CaO2, BaO2

Os peróxidos reagem com ácidos, originando sal e água oxigenada.
CaO2 + H2SO4 BaSO4 + H2O2


Superóxidos: resultam da união de metais alcalinos, alcalino-terrosos e hidrogênio com o radical O21-.

ÁCIDO

 

Segundo Arrhenius, é toda substância que em meio aquoso forma (libera) o íon hidrônio (H3O+).

Ex:

HNO3  +  H2O  ® H3O+  +  NO3-

Nomenclatura

Ácidos não oxigenados (HIDRÁCIDOS)

Ácido _______________ idrico
           Elemento ligado
           ao hidrogênio

Ex:  HBr


            Ácido BROMO idrico


Ácidos oxigenados (OXIÁCIDOS)

NOX
PREFIXO
SUFIXO
+1, +2
HIPO
OSO
+3, +4
--------------
OSO
+5, +6
--------------
 ICO
+7
PER
 ICO

Ácido
Prefixo
Nome do elemento central
sufixo

Ácido

Per

ICO

Ex:  HClO4     

ÁCIDO PERCLÓRICO


ATENÇÃO!!!
Quando o nox do elemento central for igual ao grupo o qual o elemento pertence, usamos a terminação ICO.

Ex:    H2CO3




+4




H2CO3           ICO 
® ácido carbônico

 

4A


Ácidos orto, meta e piro

Usamos esta nomenclatura acima, quando temos ácidos oxigenados formados pelo mesmo elemento central que este apresenta o mesmo número de oxidação (NOX).  Tal fato se dá aos diferentes graus de hidratação dos referidos ácidos.

Ex:
                  +5                                    
            H3  P  O4 ® ácido orto fosfórico

                   +5
            H    P  O3 ® ácido meta fosfórico

                   +5
            H4  P2  O7 ® ácido piro fosfórico



ORTO ® ácido do qual podemos retirar uma molécula de água .
           

            H3  P  O4                     ORTO
         - H2  O
            -------------
            H    P  O3

META ® ácido resultante da retirada de uma molécula de água de um ácido ORTO.

            H3  P  O4                    
         - H2  O
            -------------

            H    P  O3                     META
PIRO ® ácido resultante da união entre um ácido ORTO e um ácido META.  Também podemos dizer que é o ácido resultante da retirada de uma molécula de água, de duas moléculas ORTO.



            H3  P  O4                     ORTO

            H    P  O3                     META
            -------------

            H4  P2  O7                    PIRO

            H3  P  O4                    

            H3  P  O4                    2 META
            -------------
            H6  P2  O8
 -H2  O  
   -------------

   H4  P2  O7                  PIRO

OBS: O ácido piro sempre irá apresentar, no elemento central, o índice 2.
Ex: H4  P2  O7

 



Ácido tio

Ocorre quando substituimos um átomo de oxigênio (O) por um átomo de (S).

Ex:      H2   S    O4




         +1 (S)          -1 (O)

            H2   S2   O3
     (ácido tio sulfúrico)







FORMULAÇÃO DE HIDRÁCIDOS



            H+1     A-Y


              HY  A 1

Ex: ácido sulfídrico



            H+1     S-2


              H2  S 1

           

FORMULAÇÃO DE OXIÁCIDOS

Anidrido de origem  +  água

Ex:


Ácido sulfúrico


Anidrido sulfúrico



S+6     O -2


  S2  O 6               S  O3
                        + H2 O
                        -----------
                        H2 S  O4
                 (ácido sulfúrico)


FORMULAÇÃO DE HIDRÁCIDOS ORTO, META E PIRO

ORTO ® anidrido + 3 moléculas de H2O
 PIRO  ® anidrido + 2 moléculas de H2O
META ® anidrido + 1 moléculas de H2O


IONIZAÇÃO DE ÁCIDOS

Ionizar é quebrar as ligações de H ionizáveis (usando como ferramenta a água), desta maneira, formando íons .

·         Nos hidrácidos, todos os H são ionizáveis.
·         Nos oxiácidos, os H  ionizáveis são aqueles ligados a oxigênio.

Ex:

H2S ®            2 H ionizáveis, logo, a ionixação tem duas etapas.

H2SO4® 2 H ionizáveis, logo, a ionixação tem três etapas.



(1ª etapa)   H2S  +  H2
® H3O+  +  HS-

(2ª etapa)   HS-  +  H2
® H3O+  +  S2-
                 H2S + 2 H2O ® 2 H3O+  + S2-




(1ª etapa) H2SO4 +H2O ® H3O+ + HSO4-

(2ª etapa) HSO4- + H2O
® H3O+  + SO42-
          H2SO4 + 2 H2O ® 2 H3O+  + SO42-


                   O





H+    -O      S         O



                   O -




                   H+


CLASSIFICAÇÃO DE ÁCIDOS

A – Quanto ao número de H ionizáveis

1 H ionizável ® monoácido
2 H ionizáveis ® diácido
3 H ionizáveis ® triácido
4 H ionizáveis ® tetraácido
Exceção:
H3PO3  Diácido    
H3PO2 e H4C2O2 MONOácidos

B – Quanto grau de ionização (força do ácido)

Hidrácidos
Classificação
HCl, HBr, HI
FORTE
HF
SEMIFORTE
Os demais
FRACO


n
Classificação
Exemplos
3
MUITO FORTE
HClO4
2
FORTE
H2SO4
1
MODERADO
H3PO4
0
FRACO
HClO


n=(nº de átomos de O) – (nº de at. de H)


Grau de ionização (a )

a =      número de moléculas ionizadas    
          número de moléculas dissolvidas


a  >  50%
FORTE
5%  <  a  <  50%
MODERADO
a  £  5
FRACO

                                                          
VOLATILIDADE DOS ÁCIDOS

Os ácidos em geral são voláteis, no entanto, há dois ácidos que não são considerados voláteis: H2SO4 e H3PO4.
Esse tipo de ácido é considerado FIXO.                                         
BASE

Segundo Arrhenius, é toda substância que em meio aquoso, libera o íon hidroxila (OH-) por meio de uma dissociação iônica.

Ex:
                água

NaOH(s)                  Na+(aq)  +  OH
-(aq)
Nomenclatura

·         Quando o elemento ligado à hidroxila tem NOX FIXO.

HIDRÓXIDO DE  __________________

                              Nome do elemento                                         ligado à OH

EX:  NaOH ® hidróxido de sódio.


·         Quando o elemento ligado à hidroxila tem NOX VARIADO.

HIDRÓXIDO DE  __________________  ______

                          Nome do elemento
                         Ligado à OH

                                   Nox em algarismo                                     romano

EX: Fe(OH)2 ® hidróxido de ferro II

·         Quando o elemento ligado à hidroxila tem NOX DUPLO.

HIDRÓXIDO DE  __________________  ______

                          Nome do elemento
                         Ligado à OH

        Terminação oso para o menor NOX          
e ico para o maior NOX.

EX:
Fe(OH)2 ® hidróxido ferroso

FORMULAÇÃO DE BASES

            C+X     OH-1

              C1  OH X



            Fe+2     OH-1



              Fe    (OH) 2

CLASSIFICAÇÃO DE BASES

A – Quanto ao número de OH .

NaOH ® monobase
Mg(OH)2 ® dibase
Al (OH)3 ® tribase


B – Quanto à força .

·         Bases formadas por elementos dos grupos IA ou IIA ® FORTES.
      Exceto: Be(OH)2 e Mg(OH)2
·         Bases formadas pelos demais elementos ® FRACAS.


C – Quanto à solubilidade .

·         Bases formadas por elementos dos grupos IA  e NH4+ ® SOLÚVEIS

·         Bases formadas por elementos dos grupos IIA ® POUCO SOLÚVEIS
      Exceto: Mg(OH)2
·         Bases formadas pelos demais elementos ® PRATICAMENTE INSOLÚVEIS


DISSOCIAÇÃO DE BASES

                 água
NaOH(s)                  Na+(aq)  +  OH-(aq)

                água
Mg (OH) 2(s)              Mg2+(aq) + 2 OH-(aq)





SOLUBILIDADE EM ÁGUA

BASES DE:
SOLUBILIDADE
Metais alcalinos e NH4+
solúveis
Metais alcalino- terrosos (exceto Mg )
Pouco solúveis
Outros metais
Praticamente insolúveis

ATENÇÃO !!!

A reação entre um ácido e uma base, recebe o nome de reação de neutralização e apresenta como produto, sal e água.

EX:

H2SO4  + Mg (OH)­2 ® MgSO4  +  2 H2O






Para a neutralização ser total, o número de H+ tem que ser igual ao número de OH- .  A quantidade de água formada é igual ao número de H+ ou OH- .




SAL

Produto da reação entre um ácido e uma base.
O sal é formado pelo cátion proveniente da base e pelo ânion proveniente do ácido.


Nomenclatura


·         Sal não oxigenado
Cátion com nox fixo

_________ ETO de _____________
      nome do ânion                 nome do cátion


EX: MgBr2    bromETO de magnésio





Cátion     Ânion



·         Sal não oxigenado
Cátion com nox variável


______ ETO de _____   _________
      ânion                        cátion     nox alg. Rom.


EX: FeBr2    bromETO de ferro II



Cátion     Ânion



·         Sal não oxigenado
Cátion com nox variável


______ ETO de _____   _________
      ânion                        cátion     oso menor nox
                                                            ico  maior nox

EX: FeBr2    bromETO de ferrOSO



Cátion     Ânion


·         Sal oxigenado

Neste caso a nomenclatura irá depender do NOX do elemento ligado ao oxigênio, seguindo a tabela dada :

NOX
PREFIXO
SUFIXO
(ácido)       (sal)
+1, +2
HIPO
OSO  ===  ITO
+3, +4
---------
OSO  ===  ITO
+5, +6
---------
 ICO  ===  ATO
+7
PER
 ICO  ===  ATO


MEMORIZE.

          (ácido)        (sal)
O formOSO piriquITO disse:
   O ChICO    é  chATO.
 
Com IDRICO não me mETO.   



Prefixo
Nome do elemento ligado ao oxigênio
sufixo
de
Nome do cátion
per
cloro
ato
de
potássio

Ex:  KClO4 




·         Sal ácido (hidrogenossal)

EX: NaH2PO4

DI-HIDROGENOfosfato de sódio

Fosfato DIÁCIDO de sódio




·         Sal basico (hidroxissal)

EX: Al(0H)2PO4

DI-HIDROXIcloreto de alumínio

·         sal duplo quanto ao cátion
Ex: KNaSO4

Sulfato duplo de potássio e sódio
( este sal duplo é obtido quando um di, tri ou tetrácido reage com bases diferentes)




·         sal duplo quanto ao ânion
Ex: CaBrCl


Cloreto-brometo de cálcio
( este sal duplo é obtido quando uma di, tri ou tetrabase reage com ácidos diferentes)






·         sal hidratado ou hidrato
Ex: CaCl2 . 6 H2O


Cloreto de cálcio hexa-hidratado




·         Alúmens

São sais duplos que apresentam a seguinte fórmula geral:




X3+ Y+ (SO4 2-)2 . 12 H2O ,
Onde X e Y são cátions de sais diferentes.



Ex:  K2SO4 . Al2(SO4)3 . 24 H2O





Pense nisso!!!!

Sem esforço, vontade e dedicação, nada é possível.



SAL ÁCIDO (neutralização parcial de um ácido)




1 H ionizável para cada 1 OH ® forma 1 H2O



H3PO4     +    NaOH
® NaH2PO4 +  H2O
Com a saída        Com a saída
De 1 H+ ,             da OH- ,
o ânion for-         o cátion for-
mado pelo           mado pela
ácido será :          base será:




H2PO4-                   Na+



                   SAL


CÁTION    +      ÂNION


    Na+                  H2PO4 -

Na  1 ( H2PO4- ) 1    




SAL BÁSICO (neutralização parcial de uma base)



1 H ionizável para cada 1 OH ® forma 1 H2O

HCl        + Al (OH)3 ®Al(OH)2Cl +  H2O


Com a saída      Com a saída
do  H+ ,              de 1  OH- ,
o ânion for-       o cátion for-
mado pelo         mado pela
ácido será :        base será:




      Cl -           Al (OH)2+



                   SAL


CÁTION    +      ÂNION


Al (OH)2+              Cl  -

Al (OH)2+1       Cl -    1    


FORMULAÇÃO

SAL NÃO OXIGENADO

ClorETO ferrOSO
Como indicado na nomenclatura OSO o nox do ferro é +2(menor valor para o Fe).



Fe  2+        Cl   -  
® (Cl) 7A em compos-
                                  tos não oxigenados,
                                  apresenta nox = -1


Fe  1    Cl  2





 FORMULAÇÃO


SAL OXIGENADO


ClorATO ferrOSO
Como indicado na nomenclatura OSO o nox do ferro é +2(menor valor para o Fe).




Fe  2+        ClO3-  
® HClO3
                                
                                 
                                    ClO3-
Fe  1    (ClO3)2


Tabela de solubilidade de sais em água


Sal

Solubilidade

exceções
NITRATO
CLORATO
ACETATO


SOLÚVEIS

CLORETOS
BROMETOS
IODETOS


SOLÚVEIS
Ag+,  Hg22+,  Pb2+


SULFATOS


SOLÚVEIS
Ca2+,  Sr2+,  Ba2+,  Pb2+
SULFETOS


INSOLÚVEIS
1A,  NH4, Ca2+,  Sr2+,  Ba2+
OUTROS SAIS

INSOLÚVEIS
1A,  NH4



RESUMINDO:

nox
prefixo
Sufixo (ácido)
Sufixo (sal)
+1 , +2
HIPO
OSO
ITO
+3 , +4
#######
OSO
ITO
+5 , +6
#######
ICO
ATO
    +7
PER
ICO
ATO

 

 

Nox fixo

IA e Ag ---------   +1                        
IIA, Zn e Cd ---   +2                                
Al ----------------   +3
F -----------------   -1                   
 

Nox duplo              

      Cu e Hg ----------   +1  ,  +2
              Au ----------    +1  ,  +3
Fe, Co e Ni ----------    +2  ,  +3
Sn, Pb e Pt  ----------    +2  ,  +4


ÁCIDO NÃO OXIGENADO


H 1+     X Y-




H         X

Y             1





ÁCIDO OXIGENADO


GRUPO PAR
NOX PAR
H 2 X  O n
GRUPO ÍMPAR
NOX ÍMPAR
H 1 X  O n

                                             

EX: ácido sulfúrico







                           GRUPO PAR, NOX PAR
 

             




        +6

H
2   S     O 4
---------
2 x 6 = 8

8 : 2  = 4

orto
H 3 X  O n
meta
H 1 X  O n
piro
H 4 X 2  O n














B, Si, P, As, Sb ® ico , apresentam a nomenclatura especial, orto, meta e piro