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