Autor: Carlos Disciplina/matéria: quimica/supletivo Assunto: Introdução Página : 1 1º PERÍODO Bola de bilhar (Dalton acreditava que os átomos fossem maciços, esféricos e indivisíveis como bolinhas de gude.) THOMSON 1 . INTRUDUÇÃO À QUÍMICA Pudim de passas. RUTHERFORD 1.1 – Histórico: Sistema solar Demócrito Alquimistas 1.2 - Constituição da matéria: Matéria Ocupa lugar no espaço e tem massa. Massa e peso são diferentes. Ex. ar, água, terra, areia. Energia energia está diretamente relacionado à realização de trabalho, ao fato de provocar modificações na matéria Ex: eólica, elétrica, mecânica, nuclear, luminosa, térmica, química. Relação: Átomo → molécula → substâncias → (simples ou compostas) = misturas BOHR Sistema solar com rotação e translação. 2 - ESTRUTURA ATÔMICA ATUAL O átomo se divide em núcleo e eletrosfera. 2.1 – núcleo Principais partículas presentes : prótons, nêutrons, neutrino Prótons: Símbolo: p; carga elétrica = positiva, massa atômica = um Nêutrons : Símbolo : n; carga elétrica = neutra, massa atômica = um Curiosidades: 1.3 - Modelos atômicos John DALTON : bomba atômica 2.2 – eletrosfera. Partículas se distribuem em camas ou órbitas Autor: Carlos Disciplina/matéria: quimica/supletivo Assunto: Introdução Página : 2 Elétrons: Símbolo : e (letra minúscula); carga elétrica = negativa; Massa atômica = zero(1/1840). Camada de valência = última camada do átomo, responsável pelas ligações com outros átomos. Propriedades : giram sobre si e em torno do núcleo, emitem luz (fótons), são os responsáveis para as ligações entre os átomos, passam de um átomo para outro. O número máximo de elétrons em cada camada, segue conforme a tabela abaixo. camada K L M N O P Q Nº 1 2 3 4 5 6 7 Máximo de elétrons 2 8 18 32 32 18 2 2.3 – Desenho. 2.5 - Número atômico : Símbolo “Z”;indica o número de prótons do átomo. Ex: O8 → 8 prótons, se átomo neutro → 8p = 8e. 2.6 – Massa atômica Símbolo : A, indica a massa ( o peso) do átomo. Fórmula : A = Z + n ou A = p + n E(expoente = Z)(índice = A) Ex: a) b) O816 → 8p;8e;8n A = 8+8 = 16 Na1123 → 11p;11e;12n A = 11+12 = 23 3-CLASSIFICAÇÃO PERIÓDICA DOS ELEMENTOS Com base nessa constatação, foi proposta a tabela periódica atual, na qual os elementos químicos: • estão dispostos em ordem crescente de número atômico (Z); • originam os períodos na horizontal (em linhas); • originam as famílias ou os grupos na vertical (em colunas). 3.1 - Períodos ou linhas Curiosidades: Jogar sal no fogo, fogos de artifícios, telas de TVs, celulares etc. 2.4 - Elementos químicos: Símbolo ou representação gráfica dos átomos. (hoje 112) Letras : 1ª maiúscula; 2ª minúscula. Ex: a) EEE + TTTT + XX → E3T2T4 b) Total de átomos em : CoCsCCuCrOFFe → 8 átomos Se átomo 1 <> átomo 2 então nº prótons 1 <> nº prótons 2 Camadas de 1 a 7 ou de K a Q CV = camada de valência = 1, 2; 3 etc. Na tabela atual existem sete períodos, e o número do período corresponde à quantidade de níveis (camadas) eletrônicos que os elementos químicos apresentam. Ex: 4Be — K L 2 camadas eletrônicas (K e L): 2º período 13Al — K L M 3 camadas eletrônicas (K, L e M): 3º período 3.2 - Colunas ou famílias Linhas verticais, que indicam elementos com propriedades parecidas e com mesmo numero de elétrons a Camada de valência CV. Autor: Carlos Disciplina/matéria: quimica/supletivo Assunto: Introdução Página : 3 3.2 – Outras propriedades Eletronegatividade(F), eletropositividade(Fr), Volume(→←), Densidade(←↑→) 4 - LIGAÇÕES QUÍMICAS Ocorre com pares de elétrons que dispõe entre dois átomos.. 4.1 Tipo de ligações: Ligação covalente Troca de elétrons. (NM + H) ou (NM + NM) Ex: H-Cl Ligação Dativa Doa par de elétrons ao outro átomo. Ex: O=S→O 3.2 – Grupos: Hidrogênio Ligação iônica: Atração eletrônica entre cátions e ânions. (M+NM). Ex. NaCl Ligação metálica. elemento atípico, pois possui a propriedade de se combinar com metais, ametais e semimetais. Metais : brilho, ductíveis (fios), maleáveis, conduzem corrente elétrica e calor. Ametais: Sem brilho, não são condutores, fragmentam-se são utilizados na produção de pólvora e na fabricação de pneus Semimetais não apresentam brilho; não são condutores; fragmentam-se são utilizados na produção de pólvora e na fabricação de pneus Gases nobres grande estabilidade, ou seja, possuem pequena capacidade de se combinar com outros elementos. 4.2 – Fórmulas químicas. Representação da molécula = um átomo ou vários átomos. Ex: Fe, C12H24O2. Cátions e ânions Cátions: doa elétrons à outro átomo. Ânions : recebe elétrons do outro átomo. Autor: Carlos Disciplina/matéria: quimica/supletivo Assunto: Introdução Página : 4 Fórmula molecular: HHO → H2O ; COO → CO2. Fórmula estrutural: Mistura homogênea: uma única fase. Mistura heterogênea: apresenta pelo menos duas fases. 6.3 - PROCESSOS DE SEPARAÇÃO DE MISTURAS Fórmula eletrônica: a Solido-solido Tamisação ou Peneiração método utilizado para separar misturas pelo tamanho da partícula 5 - ESTADOS FÍSICOS DA MATÉRIA Sólido, líquido,, gasoso, plasma 5.1 - MUDANÇAS DE ESTADO FÍSICO Levigação mistura se forma por substâncias sólidas de densidades diferentes, pode-se utilizar uma corrente de água para separá-las. ouro, que normalmente é encontrado junto a uma porção de terra ou areia. Centrifugação Equipamento que gira em alta velocidade. Ex: glóbulos vermelhos do plasma sangüineo ou para separar a nata do leite. Dissolução fracionada 6- TIPOS DE MISTURAS E SEPARAÇÕES. 6.1 - Mistura: É formada por duas ou mais substâncias, cada uma delas sendo denominada componente. 6.2 - Tipos de misturas De acordo com o aspecto visual de uma mistura, podemos classificá-la em função do seu número de fases: Método em que apenas um dos componentes da mistura dissolve-se em um líquido. Ex: Sal e Areia. Primeiramente o sal é dissolvido, despejando-se um pouco de água na mistura. Em seguida filtra-se a mistura separando a areia da solução de sal. O sal finalmente é obtido por outros meios, como por destilação ou evaporação. Catação separadas manualmente, com uma pinça, colher, ou outro objeto auxiliador Ex. Feijão e pedras Flotação Usando água o mais denso afunda e o menos denso flutua. Ex: serragem e areia. Ventilação Autor: Carlos Disciplina/matéria: quimica/supletivo Assunto: Introdução Página : 5 Udando o vento para componentes de densidades muito diferentes. Ex> casca do arroz e grão Fusão fracionada Misturas consiste nos diferentes pontos de fusão. Ex: ligas metálicas como ouro e cobre. Magnetismo Utiliza um ima. Ex: areia e limalha de ferro, enxofre e limalha de ferro. b - Solida-líquido Decantação mistura deve ficar em repouso por algum tempo, para que as partículas mais densas se depositem no fundo. Em seguida, retira-se o liquido com cuidado, passando-o para outro recipiente. Ex: água e areia. Evaporação É usada quando há interesse somente na fase sólida, sendo liquida então desprezada. Ex: cloreto de sódio (Sal) a partir da água do mar, Roupas no varal. Filtração suspensão passa através de um papel de filtro Ex: pó de café e suco do café. Destilação simples A mistura é aquecida e a água entra em ebulição, mas o sal não. O vapor de água passa pelo interior de um condensador, que é resfriado por água corrente. Com esse resfriamento, o vapor condensa-se. A água liquida, isenta de sal, é recolhida no recipiente da direita e, ao final, restará sal sólido no frasco da esquerda. Ex:água e sal c- Líquido-líquido Destilação fracionada As misturas homogêneas formadas por dois ou mais líquidos oferecem uma razoável dificuldade para sua separação. Ex: água e álcool d- Líquido-gás Filtração: A mistura passa através de um filtro, onde o sólido fica retido. Ex: aspiradores de pó Decantação: mistura passa através de obstáculos, em forma de zigue-zague, onde as partículas sólidas perdem velocidade e se depositam. Ex:tubulações de supermercados, industrias Autor: Carlos Disciplina/matéria: quimica/supletivo Assunto: Introdução Página : 6 2º PERÍODO 07 - ÁCIDOS Possui hidrogênio ionizável em água(H+). Sabor azedo, conduz eletricidade. Ex: a) HCl →H+ + Cl-(99%) e HCl (1%) ácido forte b) HF → H+ + F-(3%) e HF (97%) ácido fraco 7.1 – Tipos Orgânicos : seres vivos Ex:acético( vinagre), fórmico(formigas), cítrico (frutas) Inorgânicos: Hidrácidos ( sem oxigênios) Oxiácidos (com oxigênios) 7.2 – Hidrácidos: Nomes : ácidos + nome principal + IDRICO Ex: HCl = ácido clorídrico Fortes : HCl, HI, HBr 7.3 - PRINCIPAIS ÁCIDOS E SUAS APLICAÇÕES Ácido fluorídrico — HF Nas condições ambientes, é um gás incolor que tem a característica de corroer o vidro, quando em solução aquosa. Por esse motivo, em laboratórios, deve ser guardado em frascos plásticos. É usado para fazer gravações em cristais e vidros. Ácido clorídrico — HCl O ácido clorídrico consiste no gás cloreto de hidrogênio dissolvido em água. Quando impuro, é vendido no comércio com o nome de ácido muriático, sendo usado principalmente na limpeza de pisos e de superfícies metálicas antes do processo de soldagem. O estômago secreta o ácido clorídrico, num volume aproximado de 100 mL, para auxiliar a digestão dos alimentos. Ácido sulfídrico — H2S É um gás venenoso, incolor, formado na putrefação de substâncias orgânicas naturais que contenham enxofre, sendo responsável em grande parte pelo cheiro de ovo podre. Ácido cianídrico — HCN É o nome com que se indica uma solução aquosa do gás cianídrico, que é incolor, com cheiro característico de amêndoas amargas. Por ser muito venenoso, esse gás é utilizado nas execuções em câmara de gás. Ácido carbônico — H2CO3 É um ácido fraco, extremamente instável, que se forma somente em equilíbrio dinâmico entre a água e o gás carbônico. O gás carbônico presente no ar atmosférico combina-se com a água da chuva, formando o H2CO3, mesmo em ambientes não poluídos e na ausência de relâmpagos, o que nos leva a concluir que toda chuva é ácida. O gás carbônico é um dos constituintes dos refrigerantes e das águas minerais gaseificadas. Ácido fosfórico — H3PO4 É usado na indústria de vidro, na tinturaria, nas indústrias de alimentos e na fabricação de fosfatos e superfosfatos usados como adubos (fertilizantes). O ácido fosfórico é utilizado na produção da Coca-Cola e de outros refrigerantes à base de cola (árvore da família das esterculiáceas, cuja semente contém alcalóides). Esse ácido é usado com três finalidades: • atribuir à bebida um sabor ácido (acidulante), • conservar o produto por mais tempo (conservante) e • aumentar a percepção do sabor doce. As folhas de mandioca, a pesar de venenosas, podem ser utilizadas como alimento para o gado. Quando deixadas ao sol, liberam o gás cianídrico, tornando-se, assim, apropriadas para o consumo. Ácido acético — H3CCOOH É um líquido incolor, de cheiro característico, e o principal componente do vinagre, que é uma solução aquosa que contém de 3 a 7% desse ácido. Autor: Carlos Disciplina/matéria: quimica/supletivo Assunto: Introdução Página : 7 Ex: HClO3 → 3-1 = 2 (moderado) Ácido sulfúrico — H2SO4 É o ácido mais importante economicamente, conhecido como “burro de carga” da indústria química. Na década de 60, o grau de desenvolvimento industrial de um país era avaliado pela quantidade de ácido sulfúrico que ele produzia e consumia. O maior consumo de ácido sulfúrico se dá na fabricação de fertilizantes, como os superfosfatos e o sulfato de amônio. É, ainda, utilizado nas indústrias petroquímicas, de papel, de corantes etc. e nos acumuladores de chumbo (baterias de automóveis). Uma das principais propriedades do ácido sulfúrico é sua ação oxidante e, principalmente, desidratante, quando concentrado. Assim, ele carboniza os hidratos de carbono, como os açúcares, o amido e a celulose, o que ocorre devido à desidratação desses materiais. O ácido sulfúrico também faz parte da composição de um tipo de "chuva ácida" característica de ambientes poluídos. 7.3 – Oxiácidos: Nomes : Para ácidos padrões : ácidos + nome principal + ICO Ex: HClO3 = ácido clórico Tabela para ácidos com outros valores ácido Ácido Ácido ácido Ex: a) b) c) Per hipo Elemento principal Elemento principal Elemento principal Elemento principal HClO2 = ácido cloroso HClO = ácido hipocloroso HClO4 = ácido perclorico Força: HyEOx → x-y = 3 ou 4 = fortes 2 = moderados 1 ou 0 = fracos Iço Iço Oso oso Nº oxigênios +1 Padrão -1 -2 08 - BASES Possui hidrixila (OH-) ionizável em água. Tem sabor adstringente, conduz eletricidade. Ex: NaOH → Na+ e OH- (100%) = forte NH3OH → NH3+ e OH- (10%) = fraca 8.1 - Nomes Hidróxido de + nome do cátion. Ex: CaOH = hidróxido de cálcio. Exercícios Nomes das substâncias: HNO3 — ácido nítr ico H3PO4 — ácido fosfór ico HNO2 — ácido nitr oso H3PO3 — ácido fosfor oso H3PO2 — ácido hipo fosfor oso a) HBr; c) H2SO4; b) HNO2; d) H3PO4. Escreva a fórmula dos seguintes ácidos: a) clorídrico; d) nítrico; b) sulfídrico; e) fosfórico; c) sulfúrico; f) carbônico. Autor: Carlos Disciplina/matéria: quimica/supletivo Assunto: Introdução Página : 8 Aplicação: N2 + O2 → 2NO Co + Cl2 → CoCl2 2NH3 N2 + 3H2 CaO + H2O → Ca(OH)2 PH E POH SAIS 7 - EFEITO ESTUFA, CAMADA DE OZÔNIO, CHUVA ÁCIDA. ÓXIDOS E HIDRETOS TIPOS DE REAÇÕES QUÍMICAS 6 - CÁLCULOS ESTEQUIOMÉTRICOS 4.3 – Cálculos das massas molares: Valor tabelado de uma molécula. Usado para cálculos de formulações industriais. Ex. receita de um bolo, de um sabonete. Ex: a) NaCl → 23 + 35 = 58g b) H2SO4 c) CaCO3 d) NH3OH 4.4 – Equações químicas. separação separação separação Nº átomos Nº mols È a representação das moléculas numa reação química e suas quantidades. Ex. reagentes produtos 1 Na1O1H1 + 1 HCl → 1 NaCl + 1 H2O ELETROQUÍMICA TERMOQUÍMICA CINÉTICA E EQUILÍBRIO 3º PERÍODO RADIOATIVIDADE TIPOS DE SOLUÇÕES (SATURADA, INSATURADA) QUÍMICA ORGÂNICA – INTRODUÇÃO CLASSIFICAÇÃO DAS CADEIS. RADICAIS ORGÂNICOS 4º PERÍODO Autor: Carlos Disciplina/matéria: quimica/supletivo Assunto: Introdução Página : 9 FUNÇÕES ORGÂNICAS. POLÍMEROS. BIOQUÍMICA – GLICÍDEOS. BIOQUÍMICA – LIPÍDIOS. BIOQUÍMICA – PROTEÍNAS. BIOQUÍMICA – AMINOÁCIDOS.