SUMÁRIO
Energia e reações químicas
Formas de energia ............................................................................................................ 8
Fontes de energia ............................................................................................................. 9
Reações químicas ............................................................................................................. 9
Os átomos
A lei de Lavoisier ............................................................................................................ 10
A lei de Proust ................................................................................................................. 11
A teoria atômica de Dalton ............................................................................................. 11
O elétron ........................................................................................................................ 12
A carga do elétron .......................................................................................................... 12
O núcleo ........................................................................................................................ 12
O próton ........................................................................................................................ 13
O nêutron ....................................................................................................................... 13
O modelo atual do átomo .............................................................................................. 14
Alguns exemplos de átomos ........................................................................................... 14
A identidade dos átomos ................................................................................................ 15
O tamanho dos átomos .................................................................................................. 16
A teoria de Bohr do átomo de hidrogênio ...................................................................... 17
Níveis de energia nos átomos ......................................................................................... 18
Distribuição dos elétrons nos átomos ............................................................................. 19
Os elementos químicos
Tabela Periódica ............................................................................................................. 22
Os elementos na crosta terrestre .................................................................................... 23
Os elementos na atmosfera terrestre .............................................................................. 23
Os elementos no corpo humano .................................................................................... 23
Os metais, os não-metais e os semimetais ..................................................................... 24
Os gases nobres ............................................................................................................. 24
Os isótopos .................................................................................................................... 24
Propriedades periódicas dos elementos ......................................................................... 28
Raio atômico .................................................................................................................. 28
Eletronegatividade .......................................................................................................... 29
As substâncias
Analisando substâncias puras ......................................................................................... 32
Fórmulas moleculares .................................................................................................... 34
As misturas
Misturas homogêneas e heterogêneas ............................................................................ 36
Fases ............................................................................................................................... 36
Analisando misturas ....................................................................................................... 37
Separando misturas ........................................................................................................ 38
Massa de átomos e moléculas
Massa atômica ................................................................................................................ 42
Massa atômica de um elemento ..................................................................................... 42
Massa molecular ............................................................................................................ 42
Mol ................................................................................................................................. 43
Massa molar de um elemento ........................................................................................ 43
Massa molar de uma substância ..................................................................................... 44
Princípio de Avogrado .................................................................................................... 44
Fórmulas e mol .............................................................................................................. 44
Ligações entre átomos
Regra do octeto .............................................................................................................. 46
Íons ................................................................................................................................ 47
Notação de Lewis ........................................................................................................... 49
Ligação iônica ................................................................................................................ 49
Ligação covalente .......................................................................................................... 52
Fórmulas de Lewis .......................................................................................................... 54
Geometria das moléculas ............................................................................................... 57
Eletronegatividade .......................................................................................................... 59
Ligação covalente polar ................................................................................................. 59
Ligação covalente apolar ............................................................................................... 60
Molécula polar ............................................................................................................... 60
Molécula apolar ............................................................................................................. 60
Tamanho das moléculas ................................................................................................. 61
Ligação metálica ............................................................................................................ 61
Forças de atração entre moléculas
Forças dipolo-dipolo ...................................................................................................... 63
Pontes de hidrogênio ...................................................................................................... 64
Forças de London ........................................................................................................... 64
Intensidade das forças de atração entre íons e entre moléculas ..................................... 65
Propriedades gerais de substâncias
Propriedades gerais de substâncias iônicas .................................................................... 66
Propriedades gerais de substâncias moleculares ............................................................ 68
Equações químicas
Acerto de coeficientes de uma equação ......................................................................... 72
Equação química e mol .................................................................................................. 73
Cálculos baseados em equações .................................................................................... 74
Cálculos com um reagente limitante .............................................................................. 76
Concentração de soluções
Porcentagem em massa .................................................................................................. 78
Concentração em g/L ..................................................................................................... 79
Quantidade em mols de soluto ...................................................................................... 79
Concentração em mol/L ................................................................................................. 79
Quantidade em mols de soluto em uma solução ........................................................... 80
Diluição de uma solução ............................................................................................... 81
Eletrólitos
Eletrólitos iônicos e moleculares .................................................................................... 82
Eletrólitos fortes e fracos ................................................................................................. 84
Não eletrólitos ................................................................................................................ 85
Ácidos, bases, sais
Ácidos ............................................................................................................................ 86
Bases .............................................................................................................................. 93
Neutralização de ácidos e bases .................................................................................... 95
Sais ................................................................................................................................. 96
Óxidos
Óxidos básicos ............................................................................................................. 100
Óxidos ácidos .............................................................................................................. 101
Óxidos neutros ............................................................................................................. 102
Peróxidos ..................................................................................................................... 103
O ar e óxidos ................................................................................................................ 104
A combustão da gasolina e a poluição do ar ................................................................ 104
Compostos de carbono
Propriedades do átomo de carbono ............................................................................. 107
Ligações entre átomos de carbono ............................................................................... 108
Classificação do átomo de carbono em uma cadeia .................................................... 108
Classificação de cadeias carbônicas ............................................................................ 109
Hidrocarbonetos
Nomenclatura IUPAC dos hidrocarbonetos ................................................................. 114
Séries de hidrocarbonetos ............................................................................................ 115
Radicais ........................................................................................................................ 118
Hidrocarbonetos ramificados ....................................................................................... 120
Funções orgânicas
Haletos ......................................................................................................................... 125
Alcoóis ......................................................................................................................... 128
Éteres ............................................................................................................................ 131
Fenóis ........................................................................................................................... 132
Ácidos carboxílicos ...................................................................................................... 133
Ésteres .......................................................................................................................... 136
Amidas ......................................................................................................................... 137
Aldeídos ....................................................................................................................... 138
Cetonas ........................................................................................................................ 140
Aminas ......................................................................................................................... 141
Nitrilos ......................................................................................................................... 142
Compostos de funções mistas ...................................................................................... 143
Série homóloga ............................................................................................................ 144
Isômeros
Isômeros constitucionais dos alcanos ........................................................................... 146
Propriedades dos isômeros constitucionais .................................................................. 147
Tipos de isômeros constitucionais ................................................................................ 148
Reações orgânicas
Polímeros por adição ................................................................................................... 156
Copolímeros ................................................................................................................. 157
Polímeros de condensação ........................................................................................... 158
Compostos orgânicos naturais
Carboidratos ................................................................................................................. 159
Fermentação da glicose ................................................................................................ 163
Lipídios ......................................................................................................................... 164
Ações dos sabões ......................................................................................................... 166
Detergentes .................................................................................................................. 168
Proteínas ...................................................................................................................... 169
Termoquímica
Reações exotérmicas e endotérmicas ........................................................................... 171
Entalpia de uma substância .......................................................................................... 172
Variação de entalpia em uma reação ........................................................................... 172
Variação de entalpia em uma reação exotérmica ......................................................... 172
Variação de entalpia em uma reação endotérmica ...................................................... 172
Equação termoquímica ................................................................................................ 173
Variação de entalpia e estado físico ............................................................................. 175
Variação de entalpia e formas alotrópicas .................................................................... 176
O estado padrão de uma substância ............................................................................ 177
'Hof Entalpia (ou calor) padrão de formação de um composto .................................... 177
'Hoc Entalpia (ou calor) padrão de combustão de uma substância .............................. 179
Lei de Hess ................................................................................................................... 180
Energia de ligação ........................................................................................................ 181
Cálculo da 'H de uma reação ..................................................................................... 182
A velocidade das reações
Velocidade média de uma reação ................................................................................ 188
Complexo ativado ........................................................................................................ 190
Efeito da concentração na velocidade da reação ......................................................... 192
Efeito da área de contato na velocidade da reação ...................................................... 194
Efeito da temperatura na velocidade de reação ............................................................ 194
Energia de ativação e velocidade de reação ................................................................ 194
Catalisador ................................................................................................................... 195
Equilíbrio químico
A constante de equilíbrio ............................................................................................. 200
Deslocamento de equilíbrio químico ........................................................................... 201
Constantes de dissociação de ácidos fracos e bases fracas .......................................... 205
Força de ácidos fracos e bases fracas ........................................................................... 206
Grau de dissociação de ácidos fracos e bases fracas .................................................... 207
Constantes de dissociação de ácidos fortes .................................................................. 208
Grau de dissociação de ácidos fortes ........................................................................... 208
Deslocamento de equilíbrio pela ação de um íon comum .......................................... 209
Deslocamento de equilíbrio pela reação entre íons ..................................................... 209
Dissociação da água .................................................................................................... 210
Soluções ácidas, básicas e neutras ............................................................................... 211
pH ................................................................................................................................ 211
Cálculos de pH de soluções de ácidos fortes e bases fortes ......................................... 213
Cálculos de pH de soluções de ácidos fracos e bases fracas ........................................ 215
Reações de oxidação – redução
Regras para atribuição de números de oxidação .......................................................... 218
Atribuição de números de oxidação ............................................................................ 220
Oxidação e redução ..................................................................................................... 221
Acerto de coeficientes de equações de oxidação-redução ........................................... 222
Eletroquímica
Semi-reação ................................................................................................................. 224
Potencial padrão de eletrodo ....................................................................................... 225
Emprego da tabela de potenciais padrão de redução ................................................... 226
Processo de transferência eletrônica direta .................................................................. 227
Pilhas galvânicas .......................................................................................................... 229
Pilha zinco-cobre ......................................................................................................... 230
Pilhas comerciais ......................................................................................................... 234
Células eletrolíticas ...................................................................................................... 235
Aplicações práticas da eletrólise .................................................................................. 239
Radioatividade
Tipos de radioatividade ................................................................................................ 241
Meia-vida ou período de semidesintegração (t 1/2) ..................................................... 243
A faixa de estabilidade ................................................................................................. 245
Transformação nuclear artificial ................................................................................... 247
Fissão nuclear ............................................................................................................... 247
Fusão nuclear ............................................................................................................... 248
Atividades experimentais ..................................................................................................... 248
Referências ........................................................................................................................... 254
Gabaritos ............................................................................................................................. 255