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Massa Molecular (MM)É a soma das massas atômicas dos átomos
de uma molécula.Exemplos:
1) CO2
Dados: C=12u O=16u H=1u Ca=40u P=31u
MM = 1.12 + 2.16 = 12 + 32 = 44 u2) C6H12O6
MM = 6.12 + 12.1 + 6.16 = 72 + 12 + 96 = 180 u
3) Ca3(PO4)2
MM = 3.40 + 2.31 + 8.16 = 120 + 62 + 128 = 310 u
Obs: Para simplificar, utilizamos a expressão Massa Molecular para oscompostos iônicos, onde o mais correto seria usar a expressão Massa Fórmula.
MolQuantidade de matéria de um sistema que
contém tantas entidades elementares quantossão os átomos contidos em 12 g de carbono 12.
Ex: H2SO4
Mol = 2.1 + 1.32 + 4.16 = 2 + 32 + 64 = 98 g
Dados : H = 1u S = 32u O = 16 u
Exercícios1) Calcule o mol das substâncias abaixo.
a) SO3 b) H3PO4
c) H2O2
Dados: O=16u H=1u P=31u S=32u
XX
XX
XX
Relações entre Mol, número de Avogadro e volume molar.
1 mol = 6.1023 átomos ou 6.1023 moléculas = 22,4L de um gás na CNTP (condições normais de
temperatura e pressão).Exercícios
1) Quantos átomos temos em 20 g de Br?
2) Quantos átomos temos em 1,15 g de Na?
XXXX
Dado: Br=80 u
Dado: Na=23 uXXXX
3) Quantas moléculas temos em 20 g de SO3?XXXXX
Dados: S=32 u O=16 u
4)Quantas moléculas temos em 58,8 g de H3PO4?XXXXX
Dados: H=1u P=31 u O=16 u
5) Qual o volume ocupado por 3 mols de CO na CNTP?
XXX
XXX
6) Qual o volume ocupado por 2 mols de CH4 na CNTP?
EstequiometriaÉ a parte da química que estuda, por meio
de relações ponderais e volumétricas, formas de calcular as quantidades de reagentes
consumidos e produtos formados numa reação química.
Exemplo
Uma indústria usa pirita (FeS2) para fabricar H2SO4 .
Calcule a massa de H2SO4 que pode ser obtida a partir de
480g de pirita (FeS2) pelo processo abaixo equacionado.
4FeS2 + 15O2 + 8H2O → 2Fe2O3 + 8H2SO4 Dados: H=1u Fe=56 u S=32u O=16 u
XXXXX
1) Uma carreta contendo H2SO4 (ácido sulfúrico) sofreu um acidente, derramando 980 g de ácido sulfúrico.
Para neutralizar totalmente o ácido derramado,utilizou-se cal viva (CaO). Qual a massa necessária de cal
viva para neutralizar o ácido derramado?
Exercícios
H2SO4 + CaO CaSO4 + H2ODados: H=1u Ca=40 u S=32u O=16 u
XXXXX
2) Um método simples para produzir oxigênio (O2)envolve a decomposição térmica do clorato de potássio
(KClO3). Se necessitarmos exatamente de 6,4 g de oxigênio, quantos gramas de KClO3 deverão ser
utilizados?
XXXXX
2KClO3 2KCl + 3O2
Dados: K=39u Cl=36 u O=16 u
Radiatividade
É a emissão espontânea de partículas e/ou radiaçõesde núcleos instáveis de átomos, dando origem a
outros núcleos, que podem ser estáveis ou instáveis.
Ex: U Th + α9092
238 234
24
As partículas emitidas pelos núcleos dos átomos doselementos naturais podem ser de dois tipos:
partículas alfa (α) e beta (β). As radiações emitidas pelos núcleos dos
átomos radioativos são denominadas raios gama (γ).
Radiação
alfa
beta
gama
Constituição Carga Massa Símbolo2 prótons e2 nêutrons
1 elétron
ondaeletromagnética
+ 2
-1
0
0
4
0
α
β
γ
42
0-1
00
Exercícios
1) Na seqüência radioativa : A B C21684
21282
21283
temos sucessivamente emissões de quais partículas?
2) Na seqüência radioativa : C D E21283
21284
20882
temos sucessivamente emissões de quais partículas?
X
X
3) Complete as equações, escrevendo os números atômico e de massa que estão faltando:
b)Ra Rn + α22286
a) U Th + α235
92
c) Bi Po + β210
83
Cálculo da meia-vida (p)Meia-vida é o tempo necessário para que metade de um
isótopo radioativo presente em uma amostra se desintegreou sofra decaimento radioativo.
m0 = 2 t / p
mm0 : massa inicialm : massa finalt : tempo
p : meia-vidaEx: Depois de quanto tempo 1000 mg de um isótopo
radioativo decai para 15,625 mg, sabendo que a meia-vida desse isótopo é igual a 45 dias?
m0 = 2 t / p
m1000 = 2 t / 45
15,625
64 = 2 t / 45
26 = 2 t / 45
6 = t / 45
6.45 = tt = 270
dias
Exercícios
3) 20 g de um isótopo radiativo, tem meia-vida de 21 anos. Que massa restará após 84 anos ?
1) A meia-vida de um isótopo radiativo é de 105 anos.Quanto tempo levará para que a massa de 300g desse
material se reduza a 37,5 g?
4) A meia-vida do urânio-235 é de 7,15.108 anos. Partindo de 300g desse isótopo, que massa restará
após 2,145.109 anos?
5) A meia-vida do isótopo de iodo-133 é de 20 horas. Partindo de 30mg desse isótopo, que massa restará
após 100 horas?
2) A meia-vida de um isótopo radiativo é de 12 horas.Quanto tempo levará para que a massa de 200g desse
material se reduza a 12,5 g?
SoluçõesÉ uma mistura homogênea de soluto (substância
em menor quantidade) com solvente (substância emmaior quantidade).
*** Se uma das substâncias da solução for a água,esta será o solvente mesmo se estiver em menor quantidade.
Concentração das soluções (C)
Indica a massa do soluto (m1) presente em uma unidadede volume da solução (V).
C = m1
VUnidade usual : g / L
Ex: Qual a concentração em g / L de uma solução que contém 2,5 g de preparado
sólido de refresco em 250 mL de solução.m1 = 2,5 g
V = 250 mL = 0,25 L
C = m1
V= 2,5 = 10 g / L 0,25
Concentração em partes por milhão(ppm)
Indica a participação do soluto por milhão de partes da solução. ppm = mg / L
Ex: A concentração de chumbo (Pb) encontrado num rio foi de 0,02 g / L. Expresse em ppm
a concentração de Pb.
0,02 . 1000 = 20 ppm
Diluição de soluçõesA diluição é feita pelo acréscimo de solvente até que
a concentração final da solução seja a desejada.
Ci. Vi = CF. VF Ci : Concentração inicial
Vi : Volume inicial
CF : Concentração final
VF : Volume final
Ex: A uma amostra de 100 mL de KOH de concentração 20 g/L foi adicionada água suficiente para completar 500 mL.
Qual a concentração final da solução?
Ci = 20 g/LVi = 100 mL
VF = 500 mLCF = ?
Ci. Vi = CF. VF
20. 100 = CF. 500
2000 = CF. 500
2000 = CF 500
CF = 4 g / L
Exercícios
1) Para aliviar coceiras de um doente com catapora, uma enfermeira dissolveu 2 g de KMnO4 em 500 mL de solução.
Qual a concentração da solução em g / L ?XXXX
2) O oxalato de cálcio (CaC2O4) é encontrado nas folhas de espinafre e nas sementes do tomate. Uma amostra de
250 mL de CaC2O4 contém 5,25 g desse sal. Qual a concentração em g / L?
XXXX
3) Que massa de cloreto de sódio (NaCl) deve ser usada no preparo de 400 mL de solução de concentração igual a 6 g / L?
XXXX
4) Expresse em ppm, os valores de concentrações dados abaixo, referentes à composição química
provável de uma água mineral:a) Fosfato de bário 0,23 g / L
X
X
X
X
b) Fosfato de cálcio 0,82 g / L
c) Bicarbonato de magnésio 54,51 g / L
d) Fluoreto de estrôncio 0,04 g / L
5) Uma solução de 500 mL de Na2SO4 de concentração 56,8 g / L foi adicionado água suficiente para completar 2 L.
Qual a concentração final da solução? XXXX
TermoquímicaÉ a parte da química que estuda as variações de energia
durante uma reação química.
Entalpia (H)Conteúdo global de calor de um sistema
a pressão constante.
Variação de entalpia (∆H)
Corresponde à quantidade de calor liberada ou absorvidaem uma reação química.
∆H = HF - Hi HF : Entalpia final
Hi : Entalpia inicial
Unidade usual : caloria (cal) ou Joule (J)
Reações exotérmicas
Reações endotérmicas
São as reações que liberam energia (calor) para o meio externo.
São as reações que absorvem energia (calor) pelo meio externo.
∆H < 0 (negativo)
∆H > 0 (positivo)
H2(g) + Cl2(g) 2HCl (g) ∆H = - 44 kcal
Fe2O3(s) + 3H2(g) 2Fe(s) + 3H2O(l) ∆H = 12 kJ
Exercícios
1) Considerando a reação: 4NH3(g) + 5O2(g) 4NO(g) + 6H2O(l)
Sabendo-se que Hi = - 184,4 kJ e HF = - 1354 kJ, calcule a variação de entalpia.
XXX
Sabendo-se que Hi = 108,4 kcal e HF = - 513 kcal, calcule a variação de entalpia. A reação é endotérmica ou exotérmica?
Justifique sua resposta.
2) O acetileno (C2H2) é um gás de grande uso comercial,sobretudo em maçaricos de oficinas de lanternagem.
Considerando a reação: 2C2H2(g) + 5O2(g)4CO2(g) + 2H2O(l)
XXXXX
Cinética químicaÉ a parte da química que estuda a velocidade das reações
químicas e os fatores que a influenciam.
Velocidade de uma reação química (V)É a variação do número de mols dos reagentes
ou dos produtos em determinado intervalo de tempo.
V = ∆n t
∆n : variação do número de mols
t : tempo
Ex : Imagine um determinado experimento, dado pela equação: sabe-se então que foram consumidos 4 mols de O2 em 4 minutos.
so2 + o2 so32 2
so2 + o2 so32 2
Pede-se calcular: A velocidade de consumo de SO2, a velocidadede consumo de O2 e a velocidade de formação de SO3.
Exercícios1) Num sistema que ocorre a reação: 2O3 3O2
XXXXXX
sabendo-se que foram consumidos 0,04 mol de O3 em 10 minutos. Pede-se calcular : A velocidade de consumo
de O3 e a velocidade de formação de O2.
2) Na reação de síntese da amônia : N2 + 3H2 2NH3
verifica-se que em 5 minutos foram consumidos 0,6 mol de H2. Calcule a velocidade de consumo de H2,
a velocidade de consumo de N2 e a velocidade de formação de NH3.
XXXXXX
Fatores que influenciam a velocidade das reações
* Catalisador : Substância capaz de aumentar a velocidadede uma reação química sem dela participar.
2H2O2(g) 2H2O(g) + O2(g)
ENZIMA (Catalase)
2H2 + O2
Pt2H2O
* Temperatura : O aumento da temperatura aumenta o número de colisões entre as moléculas e,
conseqüentemente, a velocidade da reação.
Exemplos: A cola seca mais depressa em dia quente.Os alimentos são guardados na geladeira, pois esta diminui a temperatura, diminuindo também a velocidade de putrefação dos alimentos.
Exemplos:
* Concentração dos reagentes : O aumento da concentração aumenta o número de moléculas e,
conseqüentemente, o número de colisões aumentando a velocidade da reação.
Exemplo: Ao fazer um churrasco abana-se o carvão paraaumentar a concentração de gás oxigênio
(gás necessário numa combustão).
* Superfície de contato: O aumento da superfície de contato aumenta a velocidade da reação química.
Exemplos : Serragem queima mais depressa que toras de madeira.Antiácidos em pó reagem mais depressa que em comprimidos.
Exercícios
1) Para remover uma mancha de um prato, cobriu-se a mancha com um copo de água fria, adicionaram-se algumas
gotas de vinagre e deixou-se uma noite. No outro dia amancha clareou levemente. Sugira duas alterações, para
remover a mancha em menor tempo.XXXX
2) Em presença de ar e à mesma temperatura, o que queimamais rapidamente: 1 kg de carvão em pó ou 1 kg de carvão
em pedaços? Justifique sua resposta.XXX
3) Explique por que o cigarro aceso é consumido mais rapidamente no momento em que se dá a tragada.XXX
Equilíbrio químico
É uma reação reversível na qual a velocidade da reaçãodireta (V1) é igual à velocidade da reação inversa (V2).
CO2 + H2O H2CO3V1
V2
Cálculo da constante de equilíbrio em termos de
concentrações (Kc) e em termos de pressões (Kp)
*** Reagentes ou produtos sólidos (s) não são representados na constante de equilíbrio.
C3H6O3(l) + 3O2(g) 3CO2(g) + 3H2O(l)V1
V2
Kc = [CO2]3. [H2O]3
[C3H6O3] . [O2]3 Kp = Kc(RT)∆n
R = 0,082 atm.L.mol-1.K-1
T : temperatura em kelvin. ∆n = (3+3) – (1+3)
∆n = 6 – 4 = 2∆n : variação do número de mols
1) Num sistema em equilíbrio: 2NH3(g) 3H2(g) + N2(g)
a 732K, temos [N2] = 0,15 mol/L, [H2] = 0,8 mol/L e[NH3] = 0,2 mol/L. Calcule Kc e Kp desse equilíbrio a 732 K.
Exercícios
XXXX
2) Num sistema em equilíbrio: N2O4(g) 2NO2(g) a 373K, temos [NO2] = 0,52 mol/L e [N2O4] = 0,74 mol/L.
Calcule Kc e Kp desse equilíbrio a 373 K.XXXX
3) Num sistema em equilíbrio: 2SO3(g) 2SO2(g) + O2(g) a 1273K, temos [SO2] = 0,012 mol/L, [O2] = 0,006 mol/L e
[SO3] = 0,008 mol/L. Calcule Kc e Kp desse equilíbrio a 1273 K.XXXX
Fatores que deslocam o equilíbrio
O equilíbrio pode ser deslocado para a direita ou paraa esquerda dependendo da influência de algum fator.
Três fatores deslocam o equilíbrio : Concentração, pressãoe temperatura.
Concentração
Ex: HCl + NaOH NaCl + H2O
Ao adicionar HCl o equilíbrio é deslocado para a direita (no sentido de formar mais produtos) e ao
retirar HCl o equilíbrio é deslocado para a esquerda (no sentido de repor o que perdeu).
Ao adicionar NaCl o equilíbrio é deslocado para a esquerdae ao retirar NaCl o equilíbrio é deslocado para a direita.
Pressão
Ex: 2NH3(g) 3H2(g) + N2(g)
O aumento da pressão desloca o equilíbrio no sentido do menor volume (no exemplo acima desloca para a esquerda) e a diminuição da pressão desloca o equilíbrio no sentido do
maior volume (no exemplo acima desloca para a direita).
Temperatura
Ex: 2NH3(g) 3H2(g) + N2(g) ∆H = 109,5 kJ
O aumento da temperatura desloca o equilíbrio no sentido da reação endotérmica (no exemplo acima desloca para a direita)
e a diminuição da temperatura desloca o equilíbrio no sentido da reação exotérmica (no exemplo acima desloca para a esquerda).
Exercícios
1) Considere o seguinte sistema em equilíbrio:
2H2S(g) + 3O2(g) 2H2O(g) + 2SO2(g) ∆H = 247,85 kcal
Diga o que ocorrerá com o equilíbrio quando for alteradoapenas por:
a) Remoção do H2S.
b) Aumento da temperatura.
c) Aumento da pressão.
d) Adição de O2.X
X X
X
2) Considere o seguinte sistema em equilíbrio:
CO(g) + NO2(g) CO2(g) + NO(g) ∆H = - 226 kJ
Diga o que ocorrerá com o equilíbrio quando for alteradoapenas por:
a) Remoção do CO.
b) Diminuição da temperatura.
c) Diminuição da pressão.
d) Adição de NO.X
X X
X
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