Table Of ContentQuímica geral e
experimental
Tabela 1 | Balanço aproximado da produção de ATP na respiração celular
Renata Joaquim Ferraz Bianco
Carlos Roberto da Silva Júnior
Edson Torres
Classificação Principais características Exemplos
Gás natural (metano), gás de
Substâncias muito sensíveis ao fogo, ao calor
Explosivas botijão (propano, butano),
e à fricção (choques, atritos).
partículas de pó de sementes.
Substâncias que em temperatura
ambiente podem entrar em combustão Hexano (solvente de extração),
Inflamáveis
espontaneamente em contato com o ar. Em naftas, solventes de uso geral.
geral emitem gases e vapores.
Substâncias que originam, durante sua
combustão, uma grande liberação de calor.
Combustíveis Papel, madeira, panos, tapetes.
Reagem com grande facilidade com as
substâncias inflamáveis.
Substâncias que em contato com os
materiais de tubulações, equipamentos e Soda cáustica, ácido fosfórico,
Corrosivas
com o tecido vivo (pele, mucosas), exercem ácido sulfúrico, ácido clorídrico.
uma ação destrutiva.
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Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)
Bianco, Renata Joaquim Ferraz
B578q Química geral e experimental / Renata Joaquim Ferraz
Bianc o, Carlos Roberto da Silva Jr., Edson Torres. –
Londrina: Editora e Distribuidora Educacional S. A., 2015.
208 p. : il.
ISBN 978-85-8482-196-9
1. Química geral. 2. Química experimental. I. Silva Jr.,
Carlos Roberto da. II. Torres, Edson. III. Título.
CDD 540
2015
Editora e Distribuidora Educacional S. A.
Avenida Paris, 675 – Parque Residencial João Piza
CEP: 86041 -100 — Londrina — PR
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Sumário
Unidade 1 | Química geral 9
Seção 1 - Estrutura atômica 13
1.1 | Modelos atômicos 14
1.1.2 | Modelo atômico de John Dalton 14
1.1.3 | Modelo atômico de Joseph John Thomson 15
1.1.4 | Modelo atômico de Ernest Rutherford 16
1.1.5 | Modelo atômico de Niels Bohr – Teoria atômica atual 17
1.2 | Matéria 19
1.3 | Elemento químico 20
1.3.1 | Íons 21
1.4 | Semelhanças atômicas 22
1.4.1 | Isótopos 23
1.4.2 | Isóbaros 23
1.4.3 | Isótonos 24
1.4.4 | Isoeletrônicos 24
1.5 | Diagrama de Linus Pauling 25
1.6 | Números quânticos 27
1.6.1 | Número quântico principal (n) 27
1.6.2 | Número quântico secundário (ℓ) 27
1.6.2.1 | Orbitais atômicos 28
1.6.3 | Número quântico magnético ou azimutal (mℓ) 28
1.6.4 | Número quântico de Spin (m) 29
s
Seção 2 - Tabela periódica 33
2.1 | Organização periódica dos elementos químicos na tabela 34
2.2 | Períodos da Tabela Periódica 35
2.3 | Famílias ou grupos 35
2.4 | Metais, Semimetais e Não Metais 37
Seção 3 - Ligações químicas 39
3.1 | Ligações químicas 39
2.2 | Ligações iônicas 41
2.3 | Ligações covalentes ou moleculares 44
2.4 | Ocorrência da ligação covalente ou molecular 44
2.5 | Ligação covalente coordenada dativa 46
2.6 | Ligação metálica 48
Unidade 2 | Reações químicas e leis ponderais 57
Seção 1 - Reações Químicas 63
1.1 | Equação química 64
1.2 | Tipos de reações 68
1.3 | Reação de síntese ou adição 68
1.4 | Reação de análise ou decomposição 70
1.5 | Reação de simples troca ou deslocamento 71
1.6 | Reação de dupla troca 72
1.7 | Fatores importantes para ocorrência de reações químicas 73
1.8 | Reação de combustão 74
Seção 2 - Leis ponderais 77
2.1 | Lei de Lavoisier – lei da conservação de massas 78
2.2 | Lei de Proust – lei das proporções constantes, definidas ou fixas 80
2.3 | Lei de Dalton – lei das proporções múltiplas 83
2.4 | Lei de Gay-Lussac 84
Seção 3 - Balanceamento de equações químicas 87
3.1 | Método de balanceamento por tentativas e erros 88
3.2 | Método algébrico 91
3.3 | Método redox 94
3.4 | Método íon-elétron 99
Unidade 3 | Forças intermoleculares e cálculos estequiométricos 111
Seção 1 - Forças Intermoleculares 117
1.1 | Gases, líquidos e sólidos 118
1.2 | Forças intermoleculares 120
1.3 | Forças Íon-dipolo 120
1.4 | Forças dipolo-dipolo 121
1.5 | Forças de dispersão de London 124
1.6 | Ligação de hidrogênio 125
Seção 2 - Cálculos estequiométricos 129
2.1 | Massa atômica 130
2.2 | Massa molecular 131
2.3 | O mol 133
2.4 | Fórmulas mínimas a partir de análises 137
2.5 | Reagentes limitantes 142
Seção 3 - Soluções 145
3.1 | Soluções aquosas 146
3.2 | Propriedades gerais das soluções aquosas 147
3.3 | Reações de precipitação 147
3.4 | Estequiometria de soluções 148
Unidade 4 | Química inorgânica 159
Seção 1 - Ácidos e bases ou hidróxidos 163
1.1 | Nox: número de oxidação 163
1.2 | Determinação do nox 165
1.3 | Ionização e dissociação 167
1.4 | Tipos de eletrólitos 169
1.5 | Grau de ionização (α) 170
1.6 | ácidos 171
1.7 | Potencial hidrogeniônico 173
1.8 | Definição segundo Arrhenius 175
1.9 | Classificação 176
1.9.1 |Quanto ao número de elementos diferentes 176
1.9.2 | Quanto ao número de hidrogênios ionizáveis 177
1.9.3 | Quanto à presença de oxigênio 177
1.9.4 | Quanto à força 177
1.10 | Força dos oxiácidos 178
1.11 | Força dos hidrácidos 179
1.12 | Nomenclatura dos ácidos 180
1.12.1 | Nomenclatura dos hidrácidos 180
1.12.2 | Nomenclatura dos oxiácidos 180
1.13 | Os ácidos na natureza 181
1.14 | Bases ou hidróxidos 183
1.15 | Indicadores ácido/base 184
1.16 | Definição segundo Arrhenius 185
1.17 | Classificação das bases ou hidróxidos 185
1.17.1 | Quanto ao número de hidroxilas (OH-1) 185
1.17.2 | Quanto à solubilidade em água 185
1.17.3 | Quanto à força 186
1.18 | Nomenclatura das bases ou hidróxidos 186
Seção 2 - Sais e óxidos 189
2.1 | Definição e composição dos sais 189
2.2 | Reação de neutralização 190
2.2.1 | Reações de neutralização total e parcial 190
2.3 | Nomenclatura dos sais 191
2.4 | Propriedades funcionais dos sais 192
2.4.1 | Sais hidratados 193
2.4.2 | Sais duplos ou mistos 193
2.5 | Os óxidos 194
2.6 | Classificação 195
2.6.1 | Óxidos básicos 196
2.6.2 | Óxidos ácidos ou anidridos 196
2.7 | Nomenclatura dos óxidos 197
2.7.1 | Óxidos anfóteros 198
2.7.2 | Óxidos indiferentes ou neutros 198
2.7.3 | Óxidos duplos, mistos ou salinos 198
2.7.4 | Peróxidos 199
2.7.5 | Polióxidos ou superóxidos 199
Apresentação
Olá, acadêmico(a)! Iniciamos agora a disciplina de Química Geral e Experimental.
Neste curso vamos conhecer os princípios básicos que norteiam esta ciência
que interage naturalmente com o meio que nos rodeia, sendo essencial para a
existência de vida na Terra.
Para isso, nosso estudo será dividido em quatro unidades de ensino, onde
conheceremos os conceitos básicos da química e sua experimentação.
Na Unidade 1 serão apresentados os tópicos básicos da química. Estudaremos
os conceitos de modelo atômico e de matéria e energia e suas transformações.
Conheceremos as propriedades dos elementos químicos e a periodicidade da Tabela
Periódica. Veremos também como os átomos se ligam formando as moléculas
através do estudo das ligações e reações químicas. Por fim, conheceremos um
pouco sobre os processos de oxidação e redução.
Na Unidade 2 conheceremos a estrutura de uma reação química, as reações
de adição, decomposição, simples troca e dupla troca. Nesta unidade também
veremos as condições necessárias para que ocorram reações, assim como a
estrutura de uma reação de combustão. Veremos ainda as Leis Ponderais, que
são as leis que norteiam as transformações da matéria, como a Lei de Lavoisier,
a Lei de Proust, Lei de Dalton e a Lei de Gay-Lussac. Por fim, estudaremos as leis
de balanceamento das reações químicas, com os métodos de tentativas e erros,
pelo método algébrico e os métodos de oxidação e redução, que são divididos em
métodos redox e íon-elétron.
Na Unidade 3 começaremos a estudar as leis intermoleculares, que são as
forças do tipo dipolo-dipolo, íon-dipolo, força de dispersão de London e Ligações
de hidrogênio e como as atómos e moléculas se unem formando compostos
sólidos, líquidos e gasosos. Nesta unidade veremos também as regras de
cálculos estequiométricos da matéria, processadas através das reações químicas
balanceadas. Veremos os conceitos de mol e a calcular fórmulas mínimas e
reagentes limitantes. Por fim, veremos nesta unidade também as reações que se
processam em soluções aquosas e como estas soluções são preparadas.
Na Unidade 4 iniciaremos o estudo dos compostos inorgânicos, quais são
as características principais destes compostos. Veremos os conceitos de ácidos
e bases e suas nomenclaturas, respectivamente. Conheceremos também os
conceitos relacionados ao pH, que é um importante parâmetro na área da química.
E para finalizar nossos estudos, veremos os conceitos de sais e óxidos e suas
classificações e também suas nomenclaturas.
Este livro auxiliará você a conhecer os príncípios básicos da química geral e
como podemos verificar os conceitos teóricos com experiências práticas. Este
texto servirá como base para o entendimento sobre balanceamento de processos
que ocorrem em indústrias quando reações químicas ocorrem, este ponto é
importante dentro de um contexto de gerenciamento de produção. Este texto
também auxiliará você no aprendizado de processos químicos que são importantes
em outras áreas do conhecimento, como é o caso das engenharias, assim como
nas formas de transferêcia do conhecimento.
Bons estudos!
Unidade 1
QUÍMICA GERAL
Renata Joaquim Ferraz Bianco
Objetivos de aprendizagem:
Caro(a) acadêmico(a), nesta unidade iremos estudar os conceitos gerais
da química como ciência, responsável por estudar a composição, interação
e transformação da matéria. Na seção 1 iremos abordar o tema: Estrutura
atômica, que se refere ao estudo completo dos átomos existentes na
natureza. Na seção 2 faremos um estudo completo da Tabela Periódica,
uma ferramenta didático-pedagógica indispensável para a compreensão
das propriedades periódicas e aperiódicas. E, para finalizar, na seção
3, reconheceremos os tipos de ligações químicas existentes que são
responsáveis pelos milhares de compostos existentes em nosso dia a dia.
Seção 1 | Estrutura atômica
Nesta seção faremos um estudo completo dos átomos existentes na
natureza.
Seção 2 | Tabela periódica
Nesta seção iremos explorar as informações presentes na Tabela
Periódica, uma ferramenta didático-pedagógica indispensável para a
compreensão das propriedades periódicas e aperiódicas.
Seção 3 | Ligações químicas
Nesta seção reconheceremos os três tipos de ligações químicas
existentes, ligações iônicas, covalentes e metálicas, que são responsáveis
pelos milhares de compostos existentes em nosso dia a dia.
U1
10 Química geral
