quÍmica geral ana luisa daibert pinto aula 3. sumário: aula 3 propriedades da matéria...

QUÍMICA GERAL

Ana Luisa Daibert Pinto

Aula 3

Sumário: Aula 3

• Propriedades da Matéria– Comparação entre Gases, Líquidos e

Sólidos– Mudanças de Estado Físico– Diagrama de Fases

• Fenômenos Físicos e Químicos

Sumário: Aula 3• Reações Químicas

– Classificação• quanto ao calor envolvido• quanto ao sentido• quanto à velocidade

– Reações de adição ou síntese– Reações de análise ou decomposição– Reações de deslocamento ou simples troca– Reações de substituição ou dupla troca

Classificações da MatériaEstados Físicos da Matéria

Característica Sólido Líquido Gasoso

Forma própria a do recipiente a do recipiente

Volume constante constante o do recipiente

Arranjo das partículas

ordenadas, muito próximas

desordenadas, próximas

muito desordenadas, muito distantes

Agregação das partículas

muito forte fortepraticamente

nenhuma

Movimento das partículas

pouca liberdade relativa liberdade grande liberdade

Nívelmicroscópico

Uma Comparação entre Gases, Líquidos e Sólidos

Propriedades da MatériaMudanças de Estado Físico


Vaporização

L G

• Evaporação- Forma lenta;- Temperatura ambiente;- Sem formação de bolhas.

Ex: roupa secando no varal.• Ebulição

- Forma rápida;- Com aquecimento;- Há formação de bolhas.- Ex: Fervura


Exemplo de Aplicação

• Nos automóveis, há no vidro traseiro, filamentos que

servem como desembaçadores. Ao apertar um botão no painel, esses filamentos se aquecem e o vidro é desembaçado. Qual mudança de estado físico explica tal fato.

Vaporização. Os filamentos aquecem o vidro e provocam a vaporização (LG) da água líquida que está na sua superfície, desembaçando-o.

•

Propriedades da MatériaPonto de Fusão (PF) e Ponto de Ebulição (PE)

• PF: é a temperatura na qual determinada substância sofre fusão (durante o aquecimento) ou solidificação (durante o resfriamento)

- Ex: A água sofre fusão e solidificação a 0°C.

• PE: é a temperatura na qual determinada substância sofre ebulição (durante o aquecimento) ou condensação (durante o resfriamento)

- Ex: A água sofre ebulição e condensação a 100°C.

Propriedades da Matéria

Previsões a partir dos valores de PF e PE

Água – líquido;

79°C Etanol – gasoso;

Naftaleno – sólido.

Propriedades da MatériaPrevisões a partir dos valores de PF e PE

Exemplo de Aplicação

• Uma churrasqueira é feita de ferro. Sabendo

que o ponto de fusão do ferro é 1.538°C, o que você pode afirmar sobre a temperatura do carvão em brasa que está na churrasqueira, durante o preparo do churrasco? Explique.

É inferior a 1.538°C, pois o ferro não chega a sofrer fusão.

Propriedades da MatériaDiagramas de Mudanças de Estado Físico

Gráfico de Substância: 2 patamares

Propriedades da MatériaDiagramas de Mudanças de Estado Físico

Gráfico de Mistura: sem patamares

• Mistura azeotrópica:- PF variando- PE constanteEx: álcool hidratado

• Mistura eutética: - PF constante - PE variandoEx: mistura entre metais

Propriedades da MatériaDiagrama de Fases

• É o gráfico que representa as fases da matéria em função da pressão e da temperatura.

Propriedades da MatériaDiagrama de Fases

Curva de Fusão

Curva de

Vaporização

Curva de

Sublimação

Este fenômeno é classificado como

FENÔMENO FÍSICO

Fenômenos Físicos e Químicos

Propriedades da MatériaMudanças Físicas

• A substância inicialmente presente possui as mesmas propriedades da substância presente no final.

• Apenas sua aparência física muda.

– Gelo derrete;

– Cano de ferro é serrado;

– Copo é quebrado;

– Folha é rasgada;

– Prego é fincado na madeira.

Fenômenos Físicos e Químicos

Este fenômeno é classificado como

FENÔMENO QUÍMICO

Propriedades da MatériaMudanças químicas

• Quando uma substância muda sua composição.• Novas substâncias são formadas a partir de outras.• Evidências:

– liberação de gases– formação de precipitado– mudança de cor– alterações de calor

• Ferrugem na palha de aço, produção de húmus no solo, queima da vela, queima de gás num fogão e de gasolina, álcool ou diesel no motor de um veículo.

• Os fenômenos químicos são denominados de Reações Químicas.

• Reação Química é o processo de mudanças químicas, onde ocorre a conversão de uma substância, ou mais, em outras substâncias.

• Quando representamos um fenômeno químico por fórmulas e símbolos teremos um Equação Química.

A + B C + D

Reagentes Produto

Reações Químicas

• As reações químicas fazem parte do nosso dia-a-dia.

• Por exemplo, quando vamos esquentar a água para preparar o café da manhã, estamos realizando uma mudança física (a água ao ser esquentada, passará do estado líquido para o gasoso) e uma reação química, pois o gás do fogão reage com o oxigênio do ar para produzir o calor que utilizamos para cozinhar os alimentos.

Reações Químicas

• Sabemos que para o carro andar devemos colocar gasolina. Mas o que a gasolina tem a ver com o movimento do carro?

• Isso só é possível devido a uma reação química. A gasolina utilizada nos veículos é uma mistura de vários compostos. Um deles é o octano, composto formado por carbono e hidrogênio, cuja fórmula química é C8H18. Quando a gasolina reage com o oxigênio do ar produz dióxido de carbono (CO2), água (H2O) e a energia que é utilizada para fazer com que o carro entre em movimento.

Reações Químicas

• As reações químicas quanto ao calor envolvido podem ser:

Reações Químicas

– ENDOTÉRMICAS

São reações que ocorrem absorvendo calor.

– EXOTÉRMICAS

São reações que ocorrem liberando calor.

• Toda reação ocorre com absorção ou liberação de calor. Essa energia é dada pela unidade caloria por mol (cal/mol):– Exotérmica: libera calor

C + O2 CO2 ΔH = - 94.100 cal

C + O2 CO2 + 94.100 cal

– Endotérmica: absorve calor

N2 + O2 2 NO ΔH = + 21.600 cal

N2 + O2 + 21.600 cal 2 NO

Reações Químicas

• As reações químicas quanto ao sentido podem ser:– REAÇÕES REVERSÍVEIS

São reações em que reagentes e produtos são consumidos e produzidos ao mesmo tempo.

N2O4 (g) ↔ 2 NO2 (g)

– REAÇÕES IRREVERSÍVEIS

São reações que ocorrem em um único sentido.

C(s) + O2 (g) CO2 (g)

Reações Químicas

• As reações químicas quanto à velocidade podem ser:– LENTA

A formação dos produtos é muito lenta.

4 Fe + 3 O2 2 Fe2O3

– RÁPIDA

Aquela cujo tempo gasto, desde o momento em que os reagente são colocados em contato ate a formação dos produtos, é pequeno.

AgNO3 (aq) + NaCl (aq) NaNO3 (aq) + AgCl

Reações Químicas

• Reações de adição ou síntese

• Reações de análise ou decomposição

• Reações de deslocamento ou simples troca

• Reações de substituição ou dupla troca

Classificação das Reações

• É quando duas ou mais substâncias reagentes produzem apenas uma única substância como produto.

A + B AB

CaO + H2O Ca(OH)2

N2 + 3 H2O 2 NH3

Reações de adição ou síntese

• É quando uma única substância reagente produz duas ou mais substâncias.

AB A + B

2 H2O 2 H2 + O2

CaCO3 CaO + CO2

Reações de análise ou decomposição

• Em função do agente que provoca a decomposição as reações são classificadas em:– ELETRÓLISE

Decomposição provocada pela corrente elétrica.– PIRÓLISE

Decomposição provocada pelo calor.– HIDRÓLISE

Decomposição provocada pela água.– FOTÓLISE

Decomposição provocada pela luz.

Reações de análise ou decomposição

Água

Luz

CorrenteElétrica

• A substância simples desloca um elemento de uma substância composta, originando outra substância simples e outra composta.

A + BC AC + B

A + BC AB + C

Reações de deslocamento ou simples troca

A + BC AC + B• Quando a substância simples (A) é um metal, ela

deverá ser mais reativa (eletropositiva) que B, para poder deslocá-lo. Para isso, devemos nos basear na fila de reatividade ou eletropositividade.

Cs > Li > Rb > K > Ba > Sr > Ca > Na > Mg > Be > Al > Mn > Zn > Cr > Fe > Co > Ni > Sn > Pb > H > Sb > As > Bi > Cu > Ag > Hg > Pt > Au

– Um metal que vem antes na fila desloca um que vem depois.


A + BC AC + B

M + MAm

Na + FeCl2 NaCl + Fe

• A reação ocorre pois o Na é mais reativo que o Fe.


A + BC AB + C

• Quando a substância simples é um ametal, a reação ocorre se o ametal (A) for mais reativo (eletronegativo) que o ametal (C). Para isso, devemos nos basear na fila de reatividade ou eletronegatividade.

F > O > N > Cl > Br > I > S > C > P

– Ametal que vem antes na fila desloca um que vem depois.


A + BC AB + C

Am + MAm

Cl2 + 2 NaBr Br2 + 2 NaCl

• A reação ocorre pois o Cl é mais reativo que o Br.


• É quando duas substâncias compostas trocam entre si partes de suas estruturas, formando duas novas substâncias compostas.

• Substituem-se mutuamente cátions e ânions.

AB + CD AD + CB

2 KI + Pb(NO3)2 2 KNO3 + PbI2

Reações de substituição ou dupla troca

• Para a ocorrência das reações de dupla troca, deve ocorrer uma das condições:

– Formação de um precipitado (produto insolúvel)

2 KI + Pb(NO3)2 2 KNO3 + PbI2 ↓

– Formação de uma substância volátil

NaHCO3 + HCl NaCl + H2O + CO2 ↑

– Formação de uma substância mais fraca

HClO4 + KCN KClO4 + HCN (ácido mais fraco)

Reações de substituição ou dupla troca

• Reações de adição ou síntese

A + B AB

• Reações de análise ou decomposição

AB A + B

• Reações de deslocamento ou simples troca

AB + C AC + B

• Reações de substituição ou dupla troca

AB + CD AD + CB

Resumo: Classificação das Reações

Aula 3

Exercícios de Fixação

REAÇÕES QUÍMICAS

ATIVIDADES

1) Bolinhas de naftalina são utilizadas no combate às traças. Qual mudança de estado físico explica porque essas bolinhas diminuem de tamanho com o passar do tempo?

a) Fusão.b) Vaporização.c) Sublimação.d) Condensação.

ATIVIDADES

2) Às vezes, nos dias frios ou chuvosos, o lado interno dos vidros dos carros, em que há alguém, fica embaçado. Devido a qual mudança de estado físico isso acontece?

a) Fusão.b) Vaporização.c) Solidificação.d) Condensação.

ATIVIDADES

3) Dada a tabela abaixo:

Qual o estado físico dessas substâncias à:

ATIVIDADES4) O diagrama de fases de certa substância é representado

abaixo. Assinale a alternativa correta:

a) No ponto Q é possível encontrar a substância somente nos estados físicos sólido e líquido.

b) Na região III a substância se encontra na fase sólida.

c) Variando a pressão e/ou a temperatura, a substância pode passar da fase sólida diretamente para a gasosa.

d) Ocorre a sublimação quando a substância passa de uma região para outra delimitada pela linha MQ.

Atividades

5) Quando se adiciona HNO3 a NaOH, a temperatura do sistema eleva-se.

Pode-se concluir que a reação ocorrida é

a) de simples troca com liberação de calor.

b) de substituição com absorção de calor.

c) de dupla troca com liberação de calor.

d) de adição com absorção de calor.

Atividades6) Das reações químicas que ocorrem: I. nos flashes fotográficos descartáveis

II. com o fermento químico para fazer bolos

III. no ataque de ácido clorídrico ao ferro

IV. na formação de hidróxido de alumínio usado no tratamento de água

representadas respectivamente pelas equações: I. 2Mg + O2 2MgO

II. NH4HCO3 CO2 + NH3 + H2O

III. Fe + 2 HCℓ FeCℓ2 + H2

IV. Aℓ2(SO4)3 + 6NaOH 2Aℓ(OH)3 + 3Na2SO4

Classifique cada reação.

Atividades

7) A reação:

é classificada como reação de:

a) análise.

b) deslocamento.

c) dupla troca.

d) síntese.

e) simples troca.

Atividades

8) A decomposição da reação foi devido à:

a) Eletrólise

b) Pirólise

c) Hidrólise

d) Fotólise

Atividades9) A decomposição de uma substância provocada pela eletricidade recebe o nome especial de:

a) pirólise.

b) hidrólise.

c) eletrólise.

d) fotólise.

Atividades10) A sequência que representa, respectivamente, reações de síntese, análise, simples troca e dupla troca são:

I. Zn + Pb(NO3)2 Zn(NO3)2 + Pb

II. FeS + 2 HCl FeCl2 + H2S

III. 2 NaNO3 2 NaNO2 + O2

IV. N2 + 3 H2 2 NH3

a) I, II, III e IV.

b) III, IV, I e II.

c) IV, III, I e II.

d) I, III, II e IV.

Atividades11) Há reações químicas que só se processam sob ação da luz como as reações da fotossíntese e a decomposição natural da água oxigenada. Este tipo de reação tem o nome especial de:

a) fotólise.

b) eletrólise.

c) pirólise.

d) hidrólise.

AULA 426 de agosto de 2013

•Balanceamento de equações químicas •Cálculo estequiométrico

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