Departamento de Química
2003-2004
Fundamentos de Química I (Lic. Química e Bioquímica)
1.2
(a) Ernest Rutherford: O átomo é constituído por um núcleo central compacto
(b) A experiência de difracção de Rutherford (realizada por Hans Geiger e Ernest
Marsden). Bombardeamento de uma folha muito fina de platina com partículas α.
1.3
•
•
•
•
•
•
•
Método Científico
i – Colecta de dados (fazendo observações e medições, atentas e detalhadas,
numa pequena amostra de matéria, ié, num pedaço representativo do material
que se pretende estudar.
ii – Formulação de uma lei científica (quando é obtido um padrão num conjunto
de dados, este é resumido pela formulação de uma lei científica - sumário
sucinto das observações)
iii – Formulação de hipóteses (possíveis explicações das leis em termos de
conceitos mais fundamentais ⇒ perspicácia, imaginação criatividade)
iv – Experimentação (testes cuidadosamente controlados para verificar as
hipóteses)
v – Formulação de uma Teoria - Explicação formal da lei, quando o resultado de
experiências repetidas suportam as hipóteses.
Por vezes uma teoria é interpretada através de um modelo (uma versão
simplificada do objecto em estudo)
•
Lei – Sumário sucinto de observações. Observação de um padrão num conjunto
de dados. Uma lei é uma explicação sobre uma relação básica na natureza para a
qual não se conhecem excepções.
•
Teoria – Explicação formal de uma lei. Teorias são explicações testadas ou
explicações formais de uma lei
Fundamentos de Química I ♣ Cap 1 ♣ 2003-2004
2/9
1.4
Premonição < hipótese < teoria
1.12
A
Z
X
A – Número de massa [= nº total de nucleões (protões + neutrões)]
Z – Número atómico [ = nº de protões (= nº de electrões)]
A – Z = n (número de neutrões)
n+p=A=n+Z
Z=e=p
n=A–Z
(a) 3 H; A = 3; Z = 1 ⇒ p = 1; e = 1; n = A – Z = 3 – 1 = 2
(b) 60 Co; A = 60; Z = 27 ⇒ p = 27; e = 27; n = 33
(c) 16 O; A = 16; Z = 8 ⇒ p = 8; e = 8; n = 8
(d) 204 Pb; A = 204; Z = 82 ⇒ p = 82; e = 82; n = 122
1.14
Isótopos: São átomos com o mesmo número atómico mas número de massa diferente.
Os seus núcleos têm o memo nº de protões e electrões mas diferente nº de neutrões.
(a) n = 78; p = 52; e = 52 ⇒ A = n + p = 78 + 42 = 130 (130 Te) (52 Te)
(b) n = 108; p = 73; e = 73 ⇒ A = n + p = 108 + 73 = 181 (181 Ta) (73 Ta)
(c) n = 32; p = 28; e = 28 ⇒ A = n + p = 32 + 28 = 60 (60 Ni) (28 Ni)
⇒ http://www.webelements.com
1.16
(a) 40 Ar; 40 K e 40Ca são elementos com o mesmo nº de massa (p+n).
(b) Diferem no nº de protões, electrões e neutrões
40
Ar; A = 40; Z = 18; p = e = Z = 18 ⇒ n = 22
40
K; A = 40; Z = 19; p = e = Z = 19 ⇒ n = 21
40
Ca; A = 40; Z = 20; p = e = Z = 20 ⇒ n = 20
1.18
(a) P – Fósforo; Grupo 15; Não metal
(b) Sb – Antimónio; Grupo 15, Metalóide (semi- metal)
(c) Fe – Ferro; Grupo 8, Metal (Metal de transição)
(d) Ag – Prata; Grupo 11; Metal (Metal de transição)
1.20
(a) Néon – Ne; Grupo 18; Não metal (Gás raro ou inerte)
(b) Bismuto – Bi; Grupo 15, Metal
(c) Tungsténio – W; Grupo 6, Metal (Metal de transição)
1.22
(a) C – Carbono; Não metal
(b) Zn – Zinco; Metal
(c) Ba – Bário; Metal (alcalino-terroso)
(d) Ge – Germânio; Metal
Atkins PW and Jones LL, Chemistry, Molecules, Matter and Change, 4Th Ed., 1999, W H Freeman & Co., ISBN 071672832X
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3/9
1.24
Flúor, 9 F (g)
Cloro, 17 Cl (g)
Bromo, 35 Br (l)
Iodo, 53 I (s)
Astatino, 85 At (s)
1.25
Bergamol
C:H:O 6:10:1 ; 2 O ⇒ 2x(6:10:1); C12 H20 O2
1.26
Melamina
C:H:N 1:2:2 ; 3 C ⇒ 3x(1:2:2); C3 H6 N6
1.28
(a) Zinco – Catião (Zn ⇒ Zn2+) [Ar3d10 4s2 ] ⇒ [Ar3d10 ]
(b) Magnésio – Catião (Mg ⇒ Mg2+) [Ne2s2 ] ⇒ [Ne]
(c) Azoto – Anião (N ⇒ N3-) [He2s2 2p3 ] ⇒ [He2s2 2p6 ] = [Ne]
(d) Oxigénio – Anião (O ⇒ O2-) [He2s2 2p4 ] ⇒ [He2s2 2p6 ] = [Ne]
1.30
E; Período 3; Compostos formados: EBr3 e E2 O3 ⇒ E3+ ⇒ Grupo 13 ⇒ E = Al
1.32
A
c
Z
X
A – Número de massa [= nº total de nucleões (protões + neutrões)]
Z – Número atómico [ = nº de protões (= nº de electrões)]
c – Carga (positiva,+, ou negativa, –)
A – Z = n (número de neutrões)
n+p=A=n+Z
e=p-c
(a) 40 Ca2+; A = 40; Z = 20 ⇒ p = 20; n = A – Z = 20; e = p – c = 20 – 2 = 18;
(b) 115 In3+; A = 115; Z = 49 ⇒ p = 49; n = 66; e = 49 – 3 = 46;
(c) 127 Te2−; A = 127; Z = 52 ⇒ p = 52; n = 75; e = 52 – (– 2) = 54;
(d) 14 N3−; A = 14; Z = 7 ⇒ p = 7; n = 7; e = 7 – (– 3) = 10;
1.34
(a) p = Z = 11; n = 13; e = 10 ⇒ A = 24; c = p – e = 11 – 10 = +1 ⇒ 24 11 Na+
(b) p = Z = 13; n = 14; e = 10 ⇒ A = 27; c = p – e = 13 – 10 = +3 ⇒ 27 13 Al3+
(c) p = Z = 34; n = 45; e = 36 ⇒ A = 79; c = p – e = 34 – 36 = –2 ⇒ 79 34 Se2−
(d) p = Z = 24; n = 28; e = 22 ⇒ A = 52; c = p – e = 24 – 22 = +2 ⇒ 52 24 Cr2+
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4/9
1.36
(a) NaHCO3 – Substância pura
(b) Bronze/Latão – Mistura (liga de cobre e estanho. Pode conter zinco e outros
elementos)
(c) Diamante – Substância pura (Forma alotrópica do elemento carbono)
1.36
(a) Substância pura – Elemento diatómico
(b) Substância pura – Composto diatómico
1.40
(a) p.e. – propriedade física (apenas quebra das forças de coesão das ent idades químicas)
(b) p.f. – propriedade física
(c) Inflamabilidade – propriedade química (há alteração da natureza das substâncias)
1.42
(a) fusão – propriedade física
(b) enferrujamento/oxidação. – propriedade química
(c) flexão– propriedade física (alteração da geometria molecular)
1.51
Cl- anião cloreto; O2- anião óxido; C4- anião carboneto; P3- anião fosforeto
1.52
Se2- anião selenieto; Br- anião brometo; F- anião fluoreto; Mg2+ catião magnésio
1.53
PO43- Fosfato; SO4 2- Sulfato; N3- Nitreto (N 3 - Azoteto); SO3 2- Sulfito; IO 2 - Iodito; IIodeto
1.54
ClO 4 - Clorato; NO2 - Nitrito; S2 - Sulfureto; NO3 - Nitrato; ClO 2 - Clorito; BrO Hipobromito.
1.55
Clorato, ClO 4 -; Nitrato, NO3 - ; Carbonato, CO3 2- ; Hipoclorito, ClO - ; Hidrogenossulfato,
HSO4 1.57
Pb2+, Chumbo (II); Fe2+, Ferro (II)/ferroso; Co3+, Cobalto (II); Cu+, Cobre (I)
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5/9
Catiões monoatómicos
Os catiões monoatómicos mantêm o nome do elemento. Utiliza-se numeração romana para
distinguir o nº de oxidação do catião. O nº de oxidação do catião pode também ser distinguido
pela terminação ico e oso.
Catião
+
Li
+
Na
3+
Al
2+
Ba
2+
Ca
2+
Cd
+
Cs
2+
Mg
2+
Sr
+
H
+
K
+
Ag
2+
Zn
3+
Sc
Nome
catião lítio
catião sódio
(b)
catião alumínio
catião bário
catião cálcio
(b)
catião cádmio
catião césio
catião magnésio
catião estroncio
catião hidrogénio/hidrogenião
catião potássio
(b)
catião prata
(b)
catião zinco
(b)
catião escándio
Catião
+
I
+
Cu
2+
Cu
2+
Pb
4+
Pb
2+
Fe
3+
Fe
2+
Co
3+
Co
3+
Cr
2+
Sn
4+
Sn
2+
Mn
3+
Mn
2+
Hg2
2+
Hg
(a) – [nomenclatura de stock] - Usada para distinguir o
(b) – Só formam catiões com este nº de oxidação
(a)
Nome
catião iodo(I)
catião cobre(I)
catião cobre(II)
catião chumbo(II)
catião chumbo(IV)
catião ferro(II)
catião ferro(III)
catião cobalto(II)
catião cobalto(III)
catião crómio(III)
catião estanho(II)
catião estanho(IV)
catião manganês(II)
catião manganês(III)
catião mercúrio(I)
catião mercúrio(II)
nº de oxidação do catião
Nome antigo
catião cuproso
catião cúprico
catião plumboso
catião plumbíco
catião ferroso
catião férrico
catião cobaltoso
catião cobaltico
catião crómico
catião estanoso
catião estánico
catião manganoso
catião mergánico
catião mercuroso
catião mercúrico
Os catiões monoatómicos têm o mesmo nome do respectivo elemento precedido da
palavra ião (ou catião). Para os elementos que podem formar mais do que um catião,
deve-se indicar o número de oxidação
Os elementos metálicos formam geralmente catiões, os elementos não metálicos
formam geralmente aniões, e as suas cargas estão relacionadas com o grupo a que
pertencem na tabela periódica.
+
H
H
1
+
Li
+
Na
+
K
+
Rb
+
Cs
2
3
8
9
10
11
12
13
14
2+
Be
2+
Mg
2+
Ca
2+
Sr
2+
Ba
15
3-
N
3P
3+
2+/3+
Fe
+/2+
Cu
+
Ag
+/3+
Au
2+
Zn
2+
Cd
2+
Hg2
2+
Hg
Al
3+
Ga
+/3+
In
+/3+
Tl
16
17
2-
F
Cl
Br
I
O
2S
2Se
2+/4+
Sn
2+/4+
Pb
2+
Ra
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-
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6/9
Catiões poliatómicos. Têm terminação ónio
Catião
+
H3O
+
NH4
+
NF4
+
HONH3
CH3 CH2 NH2
+
N2H5
2+
N2H6
+
H2F
+
PCl4
+
(CH3)4Sb
Nome
(a)
catião oxónio
catião amónio
catião tetrafluoroamónio
catião hidroxilamónio
Catião etilamónio(b)
(c)
catião hidrazínio(1+)
(c)
catião hidrazínio(2+)
catião flurónio
catião tetraclorofosfónio
catião tetrametilestibónio
Uso do prefixo numérico tetra
Uso do prefixo numérico tetra
Uso do prefixo numérico tetra
Obs. Terminação ilo
+
NO
catião nitrosilo
O nome deriva do radical
+
NO2
catião nitroílo
O nome deriva do radical
2+
UO2
catião uranilo(VI)
(a) – Quando a hidratação tem importância
(b) – Nas aminas é normal a alteração amina → amónio (Etilamina → etilamónio)
(c) – Nomenclatura de Ewens-Bassett
Aniões
Aniões monoatómicos
Os nomes dos aniões monoatómicos são os dos elementos acrescentandos do sufixo eto (se o
2nome termina em o, esta letra é suprimida). São excepção a esta regra o O - óxido.
-
-
H, D
hidreto,deutereto
14
4C
carboneto
4Si
silicieto
15
3N
nitreto
3P
fosforeto
3As
arsenieto
3Sb
antimonieto
3Bi
bismuteto
16
2O
óxido
2S
sulfureto
2Se
selenieto
2Te
telurieto
17
F
Fluoreto
Cl
cloreto
Br
brometo
I
iodeto
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7/9
Aniões poliatómicos
Os nomes dos aniões monoatómicos têm a terminação eto (-ide em inglês).
(em geral, acrescenta-se a terminação eto ao nome do elemento mais electronegativo)
(regra 2.22 - No caso do constituinte electronegativo ser monoatómico ou homopoliatómico – poliatómico mas
constituído por átomos de um único elemento), ao nome junta-se o sufixo eto (excepto se for o O, que se designa de
óxido; os aniões poliatómicos derivados do oxigénio têm terminação ido)
homopoliatómicos e alguns poliatómicos sem oxigénio
têm terminação eto
Os nomes dos aniões
Anião
Nome
Terminação eto
2S2
anião dissulfureto
Uso do prefixo numérico di
I3
anião triiodeto
Uso do prefixo numérico tri
N3
anião azoteto
2C2
anião acetileto
HF2
anião hidrogenodifluoreto
Uso do prefixo hidrogeno+di
2NH
anião imideto
NH2
anião amideto
NHOH
anião hidroxilamideto
Uso do prefixo hidroxil
CN
anião cianeto
N2H3
anião hidrazeto
HS
anião hidrogenossulfureto
Uso do prefixo hidrogeno
Os nomes dos aniões poliatómicos derivados do oxigénio têm terminação ido
Terminação ido
(a)
HO
anião hidróxido
Uso do prefixo hidro
HO2
anião hidrogenoperóxido
Uso do prefixo hidrogeno
2O2
anião peróxido
Uso do prefixo per
O2
anião
hiperóxido
ou Uso do prefixo hiper ou super
superóxido
O3
anião ozónido
(a) o anião HO- não se deve chamar hidroxilo, pois este termo é reservado para o grupo HO, neutro ou com carga
positiva, quer no estado livre quer como substituinte.
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8/9
Aniões poliatómicos contendo oxigénio (oxoaniões):
Os nomes dos aniões poliatómicos contendo oxigénio têm a terminação ato (-ate) ou ito (-ite). A sufixo ato
indica um maior número de átomos de oxigénio do que o sufixo ito.
Anião
2CO3
HCO3
NO3
3PO4
2HPO4
H2PO4
2PHO3
PH2O2
2P2H2O5
2SO4
HSO4
ClO3
ClO4
2CrO4
2Cr2O7
2C2O4
MnO4
2S 2O8
OCN
SCN
A s O4 3 3-
AsSO3
AsS 43 -
-
(a)
Nome
anião carbonato
anião hidrogenocarbonato
anião nitrato
anião fosfato
anião hidrogenofosfato
anião diidrogenofosfato
anião fosfonato
anião fosfinato
anião difosfonato
anião sulfato
anião hidrogenossulfato
anião clorato
anião perclorato
anião cromato
anião dicromato
anião oxalato
anião permanganato
anião peroxodissulfato
anião cianato
anião tiocianato
anião arseniato
Terminação ato
anião monotioarseniato
anião tetratioarseniato
Uso do prefixo mono + tio
Uso do prefixo tetra + tio
CH3 CO2
anião acetato
Anião
NO2
2N2O2
2SO3
2S2O2
2S 2O4
3PO 3
2S 2O5
2SeO3
ClO2
ClO
NOO2
H 2A s S3
3AsO3
3AsS 3
H2AsO3
BrO
IO
Nome
anião nitrito
anião hiponitrito
anião sulfito
anião tiossulfito
anião ditionito
anião fosfito
anião dissulfito
anião selenito
anião clorito
anião hipoclorito
anião peroxonitrito
anião diidrogenotritioarsenito
anião arsenito
anião tritioarsenito
anião diidrogenoarsenito
anião hipobromito
anião hipoiodito
Uso do prefixo hidrogeno
Uso do prefixo hidrogeno
Uso do prefixo di + hidrogeno
Uso do prefixo di
Uso do prefixo hidrogeno
Uso do prefixo per
Uso do prefixo di
Uso do prefixo per
Uso do prefixo peroxo + di
Uso do prefixo tio
Terminação ito
(b)
Uso do prefixo hipo
Uso do prefixo tio
Uso do prefixo di + tio
Uso do prefixo di
Uso do prefixo hipo
Uso do prefixo peroxo
Prefixo di+hidrogeno+tri+tio
Uso do prefixo
Uso do prefixo
Uso do prefixo
Uso do prefixo
tri+tio
di+hidrogeno
hipo
hipo
(a) Aniões poliatómicos que contêm oxigénio na sua composição ou que podem ser entendidos como
resultantes da substituição do O por outro elementos, S por exemplo.
(b) Usada para distinguir estados de oxidação inferiores
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1.80
(a) Transformação física [evaporação S(c) → S(g)
(b) Reacção química (X2 + Y2 → 2 XY)
(c) Reacção química (X2 + 2Y → 2 XY)
9/9
(c – fase condensada ou sólida)]
1.82
(a) HCl – Composto molecular
(b) S8 – elemento
(c) CoS – Composto molecular
(d) Ar – Elemento
(e) CS2 – Composto molecular
(f) SrBr2 – Composto iónico
1.84
(a) H2 TeO 4
(b) Na3 AsO 4
(c) CaSeO 3
(d) Ba 3 (SbO4 )2
(e) H3 AsO 4
(f) Co2 (TeO 4 )3
1.93
mr (u.m.a.) ; Max = 40; Min 1 e 35
HCl 36; HBr 81; H2 S 34; Cl2 71 u.m.a.
Só pode ser HCl
Picos em 1, 35, 36, 37 e 38 u.m.a.
1 (1 H)
35 (35 Cl)
36 (1 H35 Cl)
37 (2 H35 Cl ou 37 Cl)
38 (1 H37 Cl)
39 (2 H37 Cl)
1.94
mr (u.m.a.) ; Max = 20; Min 1 e 16
H2 O 18; O2 16; CH4 18; CO 28 u.m.a.
Só pode ser H2 O
Picos em 1, 16, 17, 18, 19 e 20 u.m.a.
1 (1 H)
16 (16 O)
17 (1 H16O, 17 O)
18 (2 H16O, 1 H216 O , 18O)
19 (3 H16O ou 2 H1 H16 O, 1 H18 O)
20 (2 H2 16 O, 2 H18 O, 2 H1 H17 O)
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