Conceitos Fundamentais e Contedos Curriculares de Qumica

Sumrio

Apresentao................................................................................................

Ementa ......................................................................................

Objetivo geral ...........................................................................................

Unidades, objetivos especficos, tpicos, contedo e referncias

bibliogrficas...............................................................................................................

Unidade I - Estrutura qumica: a conceituao de tomo e molcula, teorias de ligao

qumica e suas relaes com as propriedades das substncias..................................

Objetivos especficos ..................................................................................................

Tpico I tomo ..................................................................................................

1.1. Histria da evoluo atmica ..................................................................

1.2. Estrutura atmica atual e partculas subatmicas fundamentais............

Tpico II Molculas ........................................................................................

2.1. Conceito de molcula .................................................................................

2.2. Estrutura ou geometria molecular .............................................................

2.3. Ligaes qumicas intermoleculares

Tpico III Ligaes qumicas interatmicas ..................................................

1.1.Regra do octeto .........................................................................................

1.2.Ligao inca ou eletrovalente ................................................................

1.3.Ligao covalente ou molecular ...............................................................

1.4.Ligao metlica .......................................................................................

Referncias bibliogrficas ................................................................................

Unidade II - Acidez e Basicidade: conceitos e aplicaes em sistemas naturais (gua,

solo, organismos vivos). ...................................................................................................

Objetivos especficos ......................................................................................................

Tpico I cido e base ................................................................................................

1.1. Teoria de Arrhenius ..............................................................................................

1.2. Teoria de Bronsted-Lowry .......................................................................................

1.3. Teoria de Lewis ......................................................................................................

1.4. Fora cida e bsica ............................................................................................

1.5. Nomenclatura dos cido .....................................................................................

1.6. Nomenclatura das bases ....................................................................................

1.7. cidos e bases no cotidiano (gua, solo e organismos vivos) ............................... 1.8. Nomenclatura dos cidos ..................................................................................

1.9. Nomenclatura das bases ....................................................................................

1.10. cidos e bases no cotidiano (gua, solo e organismos vivos) ..........................

Referncias bibliogrficas ...........................................................................................

Unidade III - Reaes Qumicas: aspectos cinticos e termodinmicos, cintica

enzimtica e catlise; ........................................................................................................

Objetivos especficos ...................................................................................................

Tpico I Reaes qumicas ..........................................................................................

Tpico II - Termodinmica de reaes qumicas ...........................................................

2.1.Espontaneidade dos processos ................................................................................

2.2.Entropia nas reaes qumicas ..............................................................................

2.3.Energia livre de Gibbs .........................................................................................

Tpico III Velocidade de uma reao ..................................................................

2.1.Determinando a velocidade de uma reao .......................................................

2.2.Elementos que alteram a velocidade das reaes ..............................................

2.3. A influncia da concentrao na velocidade de uma reao ...............................

2.4. Cintica enzimtica ...........................................................................................

Referncias bibliogrficas ............................................................................................

Unidade IV - Equilbrio Qumico .............................................................................

Objetivos especficos ...............................................................................................

Tpico I O que o equilbrio qumico? ................................................................

1.1. A constante de equilbrio ....................................................................................

1.2. Clculo da constante de equilbrio .....................................................................

1.3. Perturbao do equilbrio qumico .....................................................................

1.3.1. Adio ou remoo de reagente ou produto ................................................

1.3.2. Variao da presso .......................................................................................

1.3.3. Variao da temperatura ................................................................................

1.3.4. Efeito do catalisador ...................................................................................

1.4. Equilibrio qumico heterogneo ......................................................................

Referncias bibliogrficas ......................................................................................

Unidade V Eletroquimica ..................................................................................

Objetivos especficos .............................................................................................

Tpico I O que eletroqumica ..................................................................................

1.1. Reaes de oxirreduo ......................................................................................

1.2. Clulas eletroqumicas ........................................................................................

1.3. Fora eletromotriz ...............................................................................................

1.4. Reaes de oxirreduo e espontaneidade ........................................................

1.5. A concentrao e a fora eletromotriz ..............................................................

1.6. Pilhas e baterias .................................................................................................

1.7. Processo de corroso ..........................................................................................

1.8. Reao de eletrlise ............................................................................................

Referncias bibliogrficas ...........................................................................................

Unidade VI - Qumica Orgnica: Nomenclatura e propriedades fisico-qumicas dos

compostos .................................................................................................................

Objetivos especficos .................................................................................................

Tpico I Compostos orgnicos ..............................................................................

1.1. Classificao dos compostos orgnicos .............................................................

1.1.1. Hidrocarbonetos ............................................................................................

1.1.2. lcoois ..........................................................................................................

1.1.3. ldedo ............................................................................................................

1.1.4. Cetona ...............................................................................................................

1.1.5. cido carboxlico ................................................................................................

1.1.6. Amina

..................................................................................................................

1.1.7. Amida .............................................................................................................

1.1.8. ter ................................................................................................................

1.1.9. Ester .................................................................................................................

1.2. Nomenclatura dos compostos orgnicos .................................................................

1.3. Propriedades dos compostos orgnicos ...................................................................

Referncias bibliogrficas .............................................................................................

Unidade VII Fundamentos de bioqumica ...............................................................

Objetivos especficos ...................................................................................................

Tpico I Introduo bioqumica

.................................................................................

Tpico II gua ...............................................................................................................

Tpico III Compostos peptdicos ..............................................................................

3.1. Aminocidos .....................................................................................................

3.2. Protenas ......................................................................................................

3.3. Enzimas ............................................................................................................

Tpico IV Carboidratos .................................................................................

Tpico V Lipdeos ...........................................................................................

Tpico VI cidos nucleicos .............................................................................

Referncias bibliogrficas .................................................................................

Unidade VIII - Discusses sobre a transposio didtica destes conceitos

para os currculos dos Ensinos Fundamental e Mdio.

..........................................

Objetivos especficos ...................................................................................................

Tpico I O que transposio didtica .....................................................................

Tpico II Interdisciplinaridade ................................................................................

Tpico III contextualizao ...................................................................................

Tpico IV Transposio didtica versus Mediao didtica .........................................

Tpico V A experimentao do ensino de quimica ....................................................

Referncias bibliogrficas ..............................................................................................

1. Apresentao

O presente trabalho foi produzido para a disciplina de Conceitos Fundamentais

e Contedos Curriculares de Qumica, que faz parte do currculo do curso de

especializao em Qumica da Universidade Aberta do Brasil mantido pela

Universidade Federal do Piau.

Esta apostila intenciona contribuir com o desenvolvimento da cincia, atravs da

formao de futuros professores e cientistas na rea da cincia qumica.

Estudar os conceitos fundamentais da qumica se faz essencial para a construo dessa

cincia, medida que se encontra na vanguarda do desenvolvimento da cincia e

tecnologia do Brasil.

Os tpicos desse trabalho renem os conceitos necessrios para a formao de futuros

profissionais docentes e cientistas da rea qumica, com contedos tcnicos e didticos.

Finalmente, busca-se colaborar para o processo ensino-aprendizagem de Qumica,

motivando os educadores e educandos. E ao efetuar os objetivos deste trabalho, ser

considerada cumprida a tarefa de incentivar o interesse nessa cincia.

2. Ementa da disciplina

Estrutura qumica: a conceituao de tomo e molcula, teorias de ligao qumica e

suas relaes com as propriedades das substncias; Acidez e Basicidade: conceitos e

aplicaes em sistemas naturais (gua, solo, organismos vivos); Reaes Qumicas:

aspectos cinticos e termodinmicos, cintica enzimtica e catlise; Equilbrio Qumico;

Eletroqumica; Qumica Orgnica: Nomenclatura e propriedades fisico-qumicas dos

compostos; Fundamentos de bioqumica; Discusses sobre a transposio didtica

destes conceitos para os currculos dos Ensinos Fundamental e Mdio

3. Objetivo geral

Proporcionar ao discente deste curso, aprendizagem interdisciplinar e

contextualizada, por meio de material que abrange o contedo discutido nessa

disciplina. Sendo que cada assunto se apresenta de forma embasada em diferentes

abordagens como: texto escrito e ilustrado e exerccios, com diferentes graus de

dificuldade. Desta maneira, possibilitando ao aluno o desenvolvimento e o

aprimoramento de sua capacidade de compreenso e absoro dos conhecimento tidos

como fundamentos e princpios bsicos para a aplicao da qumica de maneira

abrangente e integrada, suas consequncias sociais e ambientais, possibilitando a

construo de novos conhecimentos e a mediao entre aprendizagem ambientalizada

em sala de aula e a vivncia do aluno no seu contexto social.

4. Unidades, objetivos especficos, tpicos, contedo e referncias bibliogrficas

Unidade I: Estrutura qumica: a conceituao de tomo e molcula, teorias de

ligao qumica e suas relaes com as propriedades das substncias

Objetivos especficos

- Conhecer a evoluo da estrutura atmica;

- Identificar a estrutura atual do tomo;

- Definir as geometrias das molculas e as ligaes intermoleculares;

- diferenciar os tipos de ligaes qumicas.

Tpico I - tomo

1.1.Histria da evoluo estrutural atmica

A idealizao do tomo teve incio no sculo V a.C., onde, reza a lenda, o filsofo

grego Leucipo de Mileto, ao observar de perto os gros de areia de uma praia do mar

Egeu, enquanto andava com seu discpulo Demcrito de Abdera (considerado o pai do

atomismo grego) notou que a praia seria formada por inmeras partculas ao se olhar

de perto, no entanto de longe h a impresso de ser um nico material. J a gua

aparenta homogeneidade, tanto de longe quanto de perto. Mas no seria a gua, assim

como a areia, tambm formada por partculas de matria to pequenas que mesmo de

perto seria impossvel podermos enxerga-las? E ser que toda a matria existente no

assim constituda? Se perguntou Leucipo. Essas tais partculas deveriam, para tanto, ser

elementares, ou seja as menores partculas possveis componentes da matria.

Concordando com essas ideias e consideraes, Demcrito as adotou e batizou tais

partculas consideradas indivisveis e constituintes da matria de tomos. tomo, em

grego, significa, no-divisvel, indivisvel ou sem diviso (A = no, tomo = divisvel).

Demcrito foi mais longe propondo que a realidade, o todo, se compe no s de

tomos ou partculas indivisveis de natureza idntica. Ainda segundo Demcrito, a

matria era descontnua, portanto, ao invs dos corpos macroscpicos, os corpos

microscpicos, ou tomos no interpenetram-se nem dividem-se, sendo suas mudanas

observadas em certos fenmenos fsicos e qumicos como associaes de tomos e suas

dissociaes e que qualquer matria resultado da combinao de tomos dos quatro

elementos: ar; fogo; gua e terra. Aristteles, que era o mais influente filsofo da poca,

discordou e ao contrrio de Demcrito, postulou a continuidade da matria, ou, no

constituio por partculas indivisveis. Assim os filsofos adotaram o modelo atmico

de Aristteles, da matria contnua, que foi seguido pelos pensadores e cientistas at o

sculo XVI d.

Interessante que o fato de se pegar um material qualquer e tentar dividi-lo at se

ver onde chega, ou no se chega, nos leva a dois caminhos antagnicos: a continuidade

e a descontinuidade da matria. Ao se propor que a matria pode ser dividida

infinitamente, estamos aceitando a continuidade da matria. No entanto ao aceitarmos a

ideia que existi um limite, estamos afirmando que a matria descontnua, pois a

mesma seria constituda por partculas indivisveis (ou elementares). Desta maneira,

justo partir da ideia de que h um tijolo fundamental, que no pode ser mais dividido, j

que, por alguma razo, o nosso crebro no sabe ou no est adaptado para lidar com

coisas infinitas ou inexistentes.

At ento as noes que se tinha sobre essa partcula considerada indivisvel, o

tomo, eram baseadas em deliberaes, no tendo nenhuma base cientfica. Porem isso

mudou com a prxima teoria proposta, por volta de 1808, agora pelo qumico,

meteorologista e fsico ingls John Dalton, medida que, atravs de seus estudos e

observaes experimentais sobre as misturas de gases, reaes qumicas e pesagens

minuciosas idealizou um modelo atmico, que possua as seguintes caractersticas:

-Toda matria formada por diminutas partculas esfricas, macias, neutras e

indivisveis chamadas tomos.

- Existe um nmero finito de tipos de tomos na natureza.

- A combinao de iguais ou diferentes tipos de tomos originam os diferentes

materiais.

- Dalton chegou concluso de que os tomos realmente existiam e ainda concluiu que:

- tomos de elementos diferentes possuem propriedades diferentes entre si;

- tomos de um mesmo elemento possuem propriedades iguais e de peso invarivel;

- tomo a menor poro da matria, e so esferas macias e indivisveis;

- Nas reaes qumicas, os tomos permanecem inalterados;

- Na formao dos compostos, os tomos entram em propores numricas fixas 1:1,

1:2, 1:3, 2:3, 2:5 etc;

De maneira resumida a teoria do modelo atmico de Dalton afirmava que o tomo

seria uma minscula esfera macia, impenetrvel, indestrutvel, indivisvel e sem carga,

sendo que todos os tomos de um mesmo elemento qumico so idnticos. Por isso seu

modelo atmico foi apelidado de modelo atmico da bola de bilhar (Figura 1) pelos

colegas cientistas da poca.

Figura1. Modelo atmica, bola de bilhar, de Dalton.

Para Dalton, o tomo era um sistema contnuo e apesar de ser um modelo simples,

sua teoria abriu novos horizontes na pesquisa cientfica para quem a aceitou e se

constituiu num dos pilares fundamentais da pesquisa e do avano notvel que sofreu a

qumica nos anos aps a sua divulgao. Desta maneira, a busca pela constituio

ntima do tomo se deu de maneira intensa nos anos que se seguiam. Pois como os

postulados de Dalton sequer fazem meno a este tema e, portanto, essas questes

deram origem a outro desafio: a procura do entendimento da estrutura ntima do tomo,

mistrio que comeou a ser debelado lentamente com a descoberta e o estudo detalhado

de outros fenmenos de ocorrncia natural, que os pesquisadores, a partir de ento,

comearam a divulgar. Por exemplo, o fenmeno da eletricidade que foi relacionado

com a matria em 1800 quando a pilha foi introduzida nos laboratrios dos qumicos. A

experincia que forneceu indcios, quase inequvocos, de que a eletricidade faz parte dos

tomos e que estes poderiam ser constitudos de partculas ainda mais simples (em

Bola de bilhar

Indivisvel

Indestrutvel

Eterno

Compacto

macio

oposio ao segundo postulado de Dalton) foi a construo dos tubos de descarga de

gs, tambm chamados tubos de Crookes, em homenagem a William Crookes, fsico

ingls que idealizou e construiu, entre 1870 e 1879. Na Figura 2 pode ser vista uma

ilustrao do tubo de Crookes.

Figura 2: Diagrama do tubo de Crookes ou tubo de descarga.

O fsico ingls J. J. Thomson (idealizador do prximo modelo atmico), em 1887,

fez adaptaes especificas no tubo de Crookes, colocando duas placas metlicas

eletricamente carregadas e observou que os raios catdicos sofreram uma deflexo em

relao placa positiva. Com isso, mostrou que as partculas que fazem parte dos raios

catdicos transportam energia eltrica negativa. Devido ao fato de que as partculas

constituintes dos raios catdicos no dependem do material ctodico e da natureza

qumica do gs, conclui-se que essas partculas esto presentes em toda a matria e elas

foram batizadas de eltrons. Thomson conseguiu ir mais alm e descobriu que a

corrente de partculas que constitui o raio catdico poderia ser desviada, tambm, por

um campo magntico, e aplicando simultaneamente um campo eltrico e um campo

magntico a um raio catdico produzido em um tubo de Crookes determinou a relao

entre a carga e a massa do eltron (e-/m). Em 1908, o fsico americano Robert Andrews

Millikan (1868-1953), determinou a carga do eltron em uma experincia clssica

conhecida como experincia da gota de leo (Figura 3).

+ -

Ctodo nodo

Vcuo

Alta

voltagem

Figura 3 Aparelho no qual Millikan realizou a experincia da gota de leo, para

determinar a carga do eltron.

Algumas pequenas Gotas de leo foram vaporizadas entre duas as placas

metlicas que podiam ser eletricamente carregadas e, com auxlio de um microscpio,

podia visualizar uma nica gotcula. Ele irradiou o espao existente entre as placas com

raios X, que, devido alta energia, so capazes de ionizar as molculas do ar, retirando

eltrons, e alguns desses eltrons so capturados pelas gotculas de leo. A seguir,

carregando a placa superior positivamente, conseguiu deter a queda das gotculas de

leo (por efeito da gravidade), aplicando uma fora eletrosttica ascendente igual

fora gravitacional. Possuindo s quantidade de carga da placa e da massa da gotcula,

determinou-se a carga capturada. Assim, Millikan pode ver que a carga que ele

determinou para as muitas gotculas era sempre um mltiplo de -1,6x10-19

C, que foi

considerado a carga eltrica de um eltron. Assim, substituindo o valor da carga na

relao carga/massa do eltron, ficou determinada a massa do eltron: 9,1 x 10-31

kg.

As ampolas ou tubos de Crookes foram extremamente importantes para a evoluo da

cincia, pois, entre outras coisas, ajudaram no desvendamento da estrutura atmica.

Com efeito, em 1886, E. Goldstein modificou o tubo de descarga perfurando o ctodo

(Figura 4). Ao produzir o raio catdico, observou uma linha luminosa emergindo do

orifcio do ctodo (o eletrodo negativo) indo para a parede de vidro do lado do ctodo.

Goldstein denominou esse novo raio de raio canal (Figura 4).

Figura 4. Tubo de raio canal de Goldstein.

Aps essas descobertas e contribuies cincia, mais especificamente em

1898, J. J. Thomson props que o tomo seria uma esfera carregada positivamente na

qual os eltrons estariam incrustados, de modo que a quantidade de carga positiva fosse

balanceada exatamente pela quantidade de carga negativa, os eltrons. Por isso, sugeriu

uma esfera como modelo, posto que essa geometria permite mais homogeneidade na

distribuio das cargas positivas e negativas. Com esse modelo, foi possvel explicar a

relativamente pouca energia necessria para remover eltrons dos tomos. Esse modelo

sugerido para o tomo ficou conhecido como bolo de ameixas e pode visto na

Figura 5.

Figura 5. Modelo atmico de Thonsom, bolo de ameixas.

eltron Ion

positivo

Ctodo

perfurado

Molculas

de gs nodo

Segundo Thomson, os eltrons deveriam ser distribudos uniformemente nos

tomos em decorrncia da repulso eletrosttica entre eles (cargas de sinais iguais se

repelem), mas poderiam oscilar em torno de suas posies de equilbrio emitindo

radiao eletromagntica (segundo o Eletromagnetismo, eltrons oscilando emitem

radiao). Mais tarde, com novos experimentos, Thomson postulou que os eltrons

estavam situados em anis e esses se movimentam em rbitas ao redor da esfera

positiva.

A revolucionria teoria (atmico de J. J. Thomson permaneceu bem aceito por

vrios anos pela comunidade cientfica, mas no inicio do sculo XX (por volta de 1911),

uma experincia, hoje bem conhecida, realizada na Inglaterra pelos fsicos Ernest

Rutherford e colaboradores (E. Marsden e H. Geiger) levou a uma alterao ou

atualizao do modelo atmico de Thomson.

.

A Figura 6 mostra a aparelhagem usado por Rutherford para estudar as partculas alfa

(a) na experincia supracitada.

Figura 6 Experincia de Rutherford e colaboradores que originou o seu modelo

nuclear.

A importante experincia prtica de Rutherford e colaboradores, baseada na

anterior descoberta da radioatividade pelo cientista francs Henri Beckerel, consistiu de

um fluxo de partculas alfa () sendo emitido por uma fonte de partculas alfa, o

elemento radioativo Polnio (Po), em lminas do material ouro (Au). Ele notou que as

partculas alfa atravessaram a lmina de forma retilnea, no entanto algumas se

desviaram e acabaram se espalhavam. Da surgiu a pergunta: porque somente algumas

partculas se desviavam enquanto as outras atravessavam a lmina em linha reta?

Somente em 1911, Rutherford desvendou esse mistrio, decifrando o que os resultados

experimentais encontrados realmente significariam, sendo que suas concluses foram:

1. As partculas que atravessavam a lmina passavam, na realidade, pelos espaos

vazios existente da eletrosfera dos tomos de ouro;

2. As partculas alfa se desviavam por colidirem com o ncleo dos tomos de ouro.

3. O ncleo tem natureza positivo, por isso repele as partculas alfa de carga positiva.

4. O ncleo minsculo em relao a extenso do tomo.

Como consequncia de tais concluses a que chegou, Rutherford criou seu

prprio modelo atmico (Figura 7) que acabou por substituir o modelo de Thompson,

at ento bem aceito pela comunidade cientifica.

Figura 7. Modelo atmico de Rutherford.

Aps a concepo desse ltimo modelo atmico algumas descobertas

contriburam muito para a cincia e consequentemente ajudaram o fsico dinamarqus

Niels Bohr, em 1923, a melhorar tal modelo vigente at hoje. Tais descobertas foram

feitas pelo fsico alemo Max Plank, ao trabalhar com objetos quente e propor o

quantum (quantidade mnima de energia fixa que um eltron emite ou absorve ao saltar

de uma rbita estacionria para outra) e pelo fsico alemo albert Einstein ao estudar o

efeito fotoeltrico, propondo o fton de energia (pacote de energia). Isso tudo a

estudarem a radiao eletromagntica luz.

Utilizando-se desses conhecimentos Bohr conseguiu explicar a emisso de luz a

partir de tomos de gs excitados eletronicamente (espectros de emisso), propondo seu

famoso espectro de linhas e posteriormente elaborou postulados que se agregaram ao

modelo atmico de Rutherford:

1 postulado A energia emitida (ou absorvida) por um sistema atmico no contnua,

como mostrado pela eletrodinmica, mas se processa atravs de transies do sistema de

um estado estacionrio para algum outro diferente.

2 postulado Radiao de frequncia bem definida emitida por um sistema atmico

quando h transio de eltron entre camadas. Sendo a energia total liberada pela

transio desse eltron definida por E = hf, onde f = frequncia da radiao (em hertz) e

h = constante de Planck (em J.s).

3 postulado O equilbrio dinmico dos sistemas nos estados estacionrios (baseados

em interaes eletrostticas e eletromagnticas) obedece s leis da mecnica clssica.

4 postulado As possveis rbitas descritas por eltrons em torno do ncleo atmico

so mltiplos inteiros de h/2. Inclusive nas rbitas provenientes de uma transio.

5 postulado O estado no qual a energia emitida mxima deve ser, tambm, um

mltiplo inteiro da constante de Planck corrigida para um movimento circular em

relao ao momento angular do eltron.

De forma simples e resumida, Bohr aprofundou-se no modelo proposto por

Rutherford, conseguindo completar algumas lacunas deixadas por dvidas, introduzindo

a ideia de que os eltrons s se movem ao redor do ncleo quando esto alocados em

certos nveis de energia. Dessa maneira, um eltron s poderia mudar de nvel de

energia se ganhasse ou perdesse energia. Dentro deste contexto, Bohr foi questionado

sobre o fato de que se o eltron emitisse energia sem parar ele se chocaria com o ncleo

podendo gerar um colapso. Esse questionamento passou por vrias formulaes at ser

reformulado pelo cientista Louis de Broglie, que diz que os eltrons giram ao redor do

ncleo, mas no em rbitas definidas como tinha afirmado.

Figura 8. Modelo atmico de Rutherford Bohr.

1.2.Estrutura atmica atual

Atualmente o modelo estrutural atmico um modelo matemtico-probabilstico, sendo

sua arquitetura baseada na mecnica quntica (ou mecnica ondulatria) e tem os

seguinte princpios:

I. Princpio da Incerteza de Heisenberg: impossvel determinar com preciso a

posio e a velocidade de um eltron num mesmo instante;

II. Princpio da Dualidade da Matria de Louis de Broglie: o eltron apresenta

caracterstica DUAL, ou seja, comporta-se como matria e energia sendo uma particula-

onda.

A estrutura atmica composto basicamente por duas regies, o ncleo e

eletrosfera (ou esfera de eltrons). O ncleo apenas uma pequena frao de toda

extenso do tomo, tendo dimenses da orem de 10-4

e possui quase toda a massa do

tomo. Assim detm uma densidade elevadssima (da ordem de 1013

- 1014

g/cm3),

prxima a densidade de uma estrela cadente, de acordo com astrofsicos.

O ncleo contem, basicamente, duas partculas subatmicas, os prtons e os

nutrons. A massa do prton cerca de 1,673.10-27kg (duas mil vezes maior que a

massa do eltron) e carga igual (em mdulo) carga do eltron. Pesquisas recentes

mostram que o tamanho do prton 0,00000000000003 milmetro menor do que, pelo

menos em teoria, deveria ser. Ao contrrio do que ainda normalmente difundido em

vrios materiais de nvel mdio, o prton no uma partcula elementar. Ele formado

por outras partculas chamadas de quarks (so dois quarks do tipo up e um quark do

tipo down).

O nutron tem uma massa inercial de cerca de 1,008664904 unidades de massa

atmica, cerca de 0,1% mais pesado que o prton. Como a carga de um Nutron nula,

sua interao com campos eletromagnticos desprezvel. Sendo assim, a sua interao

com a matria se d com a interao direta entre os ncleos o que o faz uma pea

chave quando se pretende investigar acerca de ncleos atmicos sem a interferncia

das camadas. De acordo com a literatura, estas partculas so classificadas em trs

faixas (de acordo com a sua energia cintica): nutrons trmicos, nutrons epitrmicos e

nutrons rpidos.

A eletrosfera, definida como a extenso da nuvem formada por seus eltrons

componentes, representa de 10.000 a 100.000 vezes o tamanho do ncleo, ou seja,

pode-se dizer que tomo consiste majoritariamente de espao vazio, j que os eltrons

possuem massa e dimenso diminuta frente ao tomo. Os eltrons tm carga de -1,602 x

10-19

C.

O tomo em si tem extenso muito pequena sendo que a maioria deles tem dimetro

entre 1 x 10-10

m e 5 x 10-10

m.

2. Tpico II Molculas

2.1. Conceito de molcula

A maior parte do que nos rodeia feito de grupos de tomos ligados entre si em

pacotes chamados de molculas. Os tomos em uma molcula so mantidos juntos

porque compartilham ou doam e recebem eltrons

A Molcula pode ser definida com um grupo de tomos (composio de dois ou

mais tomos), iguais ou diferentes, que se mantm unidos e que no podem ser

separados sem afetar ou destruir as propriedades das substncias. Uma grande

variedades de substncias familiares no nosso cotidiano so compostas de molculas,

como exemplo o acar, a gua, e a maioria dos gases, assim como outras substncias

tambm familiares no possuem composio molecular em sua estrutura, como os sais,

metais, e outros gases nobres.

As molculas podem ser compostas de tomos de um ou mais elementos.

Algumas molculas so feitos de um nico tipo de tomo. Por exemplo, dois tomos de

oxignio combinam-se para formar uma molcula de O2, parte do ar que precisam de

respirar e viver. Outras molculas so muito grandes e complexos. Por exemplo, as

molculas de protena contm centenas de tomos. Mesmo molculas muito grandes so

to pequenos que no seria capaz de ver uma molcula de uma substncia. Mas, quando

centenas de molculas esto juntas, elas podem ser na forma de um copo de gua, uma

rvore da floresta, a tela do computador; dependendo do tipo de molculas que so

Estrutura ou geometria molecular.

As conformaes estruturais das molculas no so todas retas, como se

estivessem em um nico plano. Afinal de contas, elas esto espalhadas no espao e seus

tomos adquirem arranjos ou disposies diferentes. Desta maneira, existem formas

geomtricas espaciais variadas para as molculas de cada tipo de substncia.

Uma das maneiras mais simples e usadas para se determinar a geometria estrutural

de uma molcula baseia-se na teoria de repulso dos pares de eltrons da camada de

valncia (RPECV). De acordo com essa teoria, os pares de eltronicos do tomo central

funcionam como nuvens eletrnicas que se repelem mutuamente. Desta maneira, elas se

orientam de forma a atingirem a maior distncia possvel entre elas. A geometria

molecular dependente de quantos pares de eltrons existem circulando ao redor do

tomo central. Essas a foras de repulso interatomicas, supracitadas, pequena e por

isso, incapaz de desfazer as ligaes qumicas das molculas. Assim, os ngulos

formados pela repulso das nuvens eletrnicas, conferem um tipo de geometria da

molcula. Assim, os tipos de geometria molecular que ocorrem so:

- Linear: formada por molcula diatmicas ou biatmicas (2 atmos) com

ngulos de 180, por exemplo, HCl, BeF2, CO2, C2H2, BeH2, XeF2.

- Angular: formada por trs ou quatro nuvens na camada eletrnica, com ngulos

menores que 120, por exemplo, H2O, O3, SO2, SF2.

- Triangular Plana ou Triangular: formada por trs nuvens na camada de valncia

com ngulo de 120 , por exemplo, COCl2, H2CO3, SO3, NO3-, BF3, BH3.

- Piramidal Trigonal: formada por quatro nuvens eletrnicas e trs ligaes

qumicas, os ngulos da molcula so menores que 109,5, por exemplo, NH3, ClO3-,

PCl3 H3O.

- Tetradrica: formada por quatro nuvens eletrnicas e quatro ligaes

qumicas, os ngulos da molcula so de 109,5, por exemplo, NH4, CH4, BF4-, CH4,

CH3Cl.

- Bipirmidal trigonal: formada por cinco nuvens eletrnicas e quatro ligaes

qumicas. Por exemplo, PCl5.

- Octadrico: formada por seis nuvens eletrnicas e quatro ligaes qumicas. Pro

exemplo, SF6.

Figura 9. Geometrias moleculares.

Essas geometrias so para compostos com elementos pertencentes a elementos do

primeiro e segundo perodo da tabela peridica onde a regra do octeto seguida. Para

compostos de elementos a partir do terceiro perodo que onde h a expanso da regra do

octeto ou nveis de valncia expandidos, ou seja, existe mais de quatro pares de eltrons

ao redor do tomo. Essas geometria so: Gangorra, em T e linear (todas trs originadas

da geometria bipirmide trigonal; e piramidal quadrada e quadrtica planar (essas

produzidas a partir da geometria octadrica).

Figura 10. Geometrias provenientes do bipirmide trigonal

Figura 11. Geometrias provenientes do octaedro.

2.2. Ligaes qumicas intermoleculares

Sempre que duas ou mais molculas se aproximam ocorre uma interao de seus

campos magnticos, fazendo surgir uma fora atrativa entre elas. o que chamamos de

fora de atrao intermolecular. Essas foras variam de intensidade, dependendo do tipo

da molcula (polar ou apolar) e, no caso das polares, de quo polares elas so.

Os estados fsicos da matria so consequncia dessas interaes, de modo que os

slidos inicos esto unidos por causa da forte atrao entre seus ons ctions e seus

ons nions. A maioria dos metais so slidos a temperatura ambiente por causa da

ligao metlica. As substncias que tem ligaes covalentes podem ser, em

temperatura ambiente, slida, liquida ou gasosa. Isto mostra que as interaes entre

estas molculas podem ser maiores ou menores. Desta maneira existem trs tipos de

interaes intermoleculares. Elas servem somente para as substncias que possuem

ligaes. So elas:

- Pontes de Hidrognio ou Ligaes de Hidrognio;

- Foras dipolo-dipolo, dipolo-permanente ou dipolar;

- Foras de London, Foras de Van der Waals ou dipolo-induzido.

2.3.Pontes de Hidrognio ou Ligaes de Hidrognio

caracterstico em molculas polares e podem ser encontrados no estado slido

e liquido, sendo a ligao mais forte de todas, devida alta eletropositividade do

hidrognio e alta eletronegatividade do flor, oxignio e nitrognio. De um lado, um

tomo muito positivo e do outro, um tomo muito negativo. Isto faz com que a atrao

entre estes tomos seja muito forte. Por isso, em geral so slidos ou lquidos

Exemplos:

H2O, HF, NH3

Figura 12. Pontes de hidrognio em molcula de gua.

Uma consequncia das pontes de hidrognio que existem na gua a sua elevada

tenso superficial. As molculas que esto no interior do lquido atraem e so atradas

por todas as molculas vizinhas, de tal modo que as essas foras se equilibram. J as

molculas da superfcie s so atradas pelas molculas de baixo e dos lados.

Consequentemente, essas molculas se atraem mais fortemente e criam uma pelcula

parecida com uma pelcula elstica na superfcie da gua. Este fenmeno ocorre com

todos os lquidos, mas com a gua, acontece mais intensamente. A tenso superficial

explica alguns fenmenos, como por exemplo, o fato de alguns insetos caminharem

sobre a gua e a forma esfrica das gotas de gua.

2.4. Foras dipolo-dipolo, dipolo-permanente ou dipolar

Esse tipo de interao ocorre em substncias polares e menos intensa que as

pontes de hidrognio. Quando a molcula polar, h de um lado um tomo mais

eletropositivo e do outro, um tomo mais eletronegativo. O processo dessa interao se

estabelece de maneira que a extremidade negativa do dipolo de uma molcula se oriente

na direo da extremidade positiva do dipolo de outra molcula.

Figura 13. Dipolo permanente em molcula de HCl.

2.5. Foras de London, Foras de Van der Waals ou dipolo-induzido

Essa interao considerada a mais fraca de todas e ocorre em molculas

apolares. Nesse tipo de interao no h atrao eltrica entre estas molculas.

Deveriam permanecer sempre isolados e o que realmente acontece porque, em

temperatura ambiente, esto no estado gasoso. A sua fraqueza tamanha que chega a

ser cerca de dez vezes mais fracas que as ligaes dipolo- A molcula mesmo sendo

apolar, possui muitos eltrons, que se movimentam rapidamente. Pode acontecer, em

um dado momento, de uma molcula estar com mais eltrons de um lado do que do

outro. Esta molcula estar, portanto, momentaneamente polarizada e por induo

eltrica, ira provocar a polarizao de uma molcula vizinha (dipolo induzido),

resultando uma fraca atrao entre ambas dipolo.

Figura 14. Induo dipolar da molcula de oxignio pela molcula da gua.

Tpico III Ligaes qumicas interatmicas

Os tomos dos elementos qumicos, para ficarem estabilizados, devem adquirir,

atravs das ligaes qumicas, eletrosferas iguais s dos gases nobres, seguindo a regra

do octeto. Dentro deste contexto h trs tipos de ligaes qumicas estudadas:

- Ligao Inica onde ocorre a perda ou ganho de eltrons

- Ligao Covalente h o compartilhamento de eltrons (normal ou dativa)

- Ligao Metlica onde os tomos neutros e ctions esto mergulhados numa nuvem

eletrnica ou mar de eltrons

3.1. Regra do octeto

A Regra ou teoria do Octeto afirma que que os tomos dos elementos ligam-se

uns aos outros na tentativa de preencher a sua camada de valncia (ltima camada da

eletrosfera). A denominao regra do octeto surgiu em razo da quantidade

estabelecida de eltrons para a estabilidade de um elemento, ou seja, o tomo fica

estvel quando apresentar em sua camada de valncia 8 eltrons. Para atingir tal

estabilidade sugerida pela Regra do Octeto, cada elemento precisa ganhar ou perder

(compartilhar) eltrons nas ligaes qumicas, dessa forma eles adquirem oito eltrons

na camada de valncia e se assemelhando assim aos gases nobres.

Apesar de bem aceita e aplicvel essa regra possui suas excees como no caso

Hidrognio, hlio e Berlio, onde apenas dois eltrons de valncia so suficientes para

atingir a estabilidade. E tambm em casos de expanso da valncia como ocorre com o

pentacloreto de fsforo (PCl5) e o Hexafluoreto de enxofre (SF6), onde a estabilidade

alcanada com a precena de mais de oito eltrons de valncia.

3.2. Ligao inca ou eletrovalente

A ligao inica ocorre quando um metal de baixa energia de ionizao reage

com um no-metal de alta afinidade eletrnica. Quando, por exemplo, um metal do

grupo 1 entra em contato com um elemento do grupo 17, h transferncia de um eltron

do metal para o halognio, com a formao de um on metlico e um on negativo de um

no-metal. A interao entre os ons de cargas opostas possui carter eletrosttico. As

ligaes inicas so mais comumente encontradas nos slidos inicos onde os ctions e

nions formam um arranjo regular. Por exemplo, o sal cloreto de sdio (NaCl)

formado pelos ctions sdio (Na+) e nions cloreto (Cl-) que se arranjam de maneira

tridimensional no espao. De maneira geral todas as reaes ocorrem quando os

produtos formados so mais estveis que os reagentes. Esta estabilidade pode ser

avaliada pela energia liberada durante o processo que ocorre a presso constante, e

quando isto ocorre o processo dito energeticamente favorvel (H < 0).

O resulta da ligao entre espcies inicas a origem dos slidos inicos em que os

ons se ligam, formando uma rede cristalina altamente organizada de acordo com os

sinais das cargas. Tais slidos so duros, em decorrncia da forte atrao eletrosttica,

mas, uma vez vencida essa barreira pela aplicao de uma fora, tornam- se quebradios

em consequncia da aproximao de cargas de mesmo sinal.

Figura 15. Organizao de um cristal inico ( esquerda). Deslocamento de uma camada

em relao outra pela ao de uma fora ( direita).

A formao de um composto inico pode ser explicada de forma eficiente pelo

ciclo de Born-Haber que nos ajuda a analisar os fatores que contribuem para a

estabilidade dos compostos inicos. E de maneira pode-se dizer que os Slidos inicos,

em geral, apresentam pontos de fuso e ebulio altos, apresentam alta dureza, so

quebradios e no so bons condutores de eletricidade e calor.

As propriedades fsicas das substncias que so formadas por esse tipo de

ligao interatmica so:

Possuem elevados ponto de fuso (PF) e ponto de ebulio (PE);

Solubilidade em solventes polares;

Conduo de corrente eltrica quando fundidos (fase lquida) ou em soluo aquosa,

situaes onde existem ons livres na soluo;

Apresentam-se no estado slidos em temperatura ambiente;

Formam cristais quebradios.

3.3. Ligao covalente ou molecular

Algumas vezes, os tomos tendem a compartilhar eltrons de modo que suas

camadas eletrnicas externas sejam preenchidas e eles adquiram uma distribuio

eletrnica mais estvel. A ligao covalente ocorre quando os tomos que participam da

ligao qumica possuem a mesma tendncia de ganhar e perder eltrons, logo ocorre

um compartilhamento destes eltrons entre os tomos. Esse tipo de ligao tende a ser

mais forte que outros tipos de ligaes, como a inica. Ao contrrio das ligaes

inicas, nas quais os ons so mantidos unidos por atrao coulmbica no direcional,

ligaes covalentes so altamente direcionais. A molcula de hidrognio o exemplo

mais simples de ligao covalente.

Cada tomo de hidrognio adquire um segundo eltron, obtendo a configurao

do tomo de hlio (He).

A diferena de eletronegatividade entre dois tomos que compartilham o par de

eltrons permite avaliar a extenso da polaridade da ligao covalente. Assim, podemos

generalizar que a ligao covalente s perfeitamente apolar entre tomos de mesmo

elemento. Em se tratando de tomos diferentes, aquele com maior eletronegatividade

atrair com mais fora o par eletrnico, de modo que a ligao se torna polarizada, desta

maneira o par de eltrons no fica simetricamente distribudo.

Na prtica a ligao covalente resulta de interaes complexas entre ncleos e

eltrons, estando em jogo foras de atrao (ncleos-eltrons) e de repulso (eltron-

eltron e ncleo-ncleo). Alm disso, qualquer representao da ligao covalente est

longe de refletir a realidade da molcula: os eltrons semovimentam comaltssimas

velocidades, numa distribuio espacial regida por leis.

Em certas situaes impossvel representarmos uma molcula ou on por uma

nica estrutura somente. Tomando como exemplo a molcula de oznio, O3, cada

tomo de oxignio contribui com seis eltrons no nvel de valncia, logo a molcula

possui dezoito eltrons no nvel de valncia. H uma ligao dupla na molcula de

oznio (O3) para que o octeto seja obtido para cada tomo. Porm esta ligao dupla no

fica localizada entre um par de tomos, ele compartilhada por todos alternando entre

as ligaes.

Figura 16. Molcula do oznio.

3.4. A teoria da ligao de valncia

Essa teoria, Teoria da Ligao de Valncia ou TLV, trata da ligao covalente

sendo contempornea e produto da mecnica quntica. Como o nome sugere, a TLV

considera que a ligao feita pelos eltrons de valncia situados nos orbitais atmicos.

Essa teoria foi a primeira a postular que os eltrons da camada de valncia situados em

orbitais atmicos se emparelham em consequncia da interpenetrao de dois orbitais

atmicos, sem perderem suas identidades atmicas. O modelo da TLV prope, ento,

que a ligao qumica se faz quando dois orbitais atmicos da camada de valncia, um

de cada tomo, se interpenetram sem perda das suas identidades atmicas e se matm

ligados devido ao compartilhamento de dois eltrons, um de cada orbital atmico. Por

exemplo, no caso da molcula de dioxignio, O2, os tomos de oxignio dispem de

dois orbitais p semipreenchidos (com um eltron somente), cada um. Devido

geometria dos orbitais p (esto a 90 um do outro), quando dois orbitais p se

interpenetram frontalmente, formando uma ligao do tipo sigma, os outros dois orbitais

p, somente podem interpenetrar-se lateralmente, formando uma segunda ligao, mas

dessa vez do tipo pi ( mximo entre os ncleos mais acima e abaixo do eixo que os

contm). Portanto, a molcula possui ligao dupla entre os seus tomos.

Figura 17. Interpenetrao frontal dos orbitais p, formando ligao sigma.

Figura 18. Interpenetrao lateral dos orbitais p, formando ligao pi.

As substncias que se formam atravs desse tipo de interao interatmica

apresentam as seguintes propriedades fsicas:

Pontos de fuso e ponto de ebulio variveis;

No conduo de corrente eltrica (com exceo da grafita)

Podem ser slidos (glicose), lquidos (gua) ou gasosos (oxignio) em

temperatura ambiente;

Molculas polares so solveis em solventes polares, molculas apolares so

solveis em solventes apolares;

3.5. Ligao metlica

O tipo mais elementar de ligao qumica a ligao metlica na qual os tomos

de um nico elemento perdem um ou mais eltrons para um mar de eltrons. A fora da

ligao surge da atrao desses eltrons e os ctions resultantes da sada dos eltrons.

As propriedades mais conhecidas dos metais surgem da natureza dessa ligao: metais

so maleveis e dcteis porque os eltrons podem ajustar-se rapidamente mudana dos

ctions para uma nova posio, e eles so lustrosos porque os eltrons podem responder

quase livremente a uma onda incidente de radiao eletromagntica e refleti-la. Devido

ao fato da ligao metlica depender da perda de eltron para um mar de eltrons ela

caracterstica dos elementos com baixas energias de ionizao, aqueles localizados

esquerda da tabela peridica, ao longo do bloco d e para uma parte dos elementos do

bloco p que se localizam prximos ao bloco d .

Os metais apresentam propriedades fsicas caractersticas, que podem ser

resumidas como:

- So excelentes condutores de eletricidade e de calor;

- Apresentam brilho metlico caracterstico, so brilhantes, lustrosos e apresentam altos

ndices de reflexo;

- So maleveis e dcteis;

- Apresenta estruturas cristalinas invariavelmente do tipo cbico de empacotamento

compacto, hexagonal compacto, ou cbico de corpo centrado;

- Formam ligas com facilidade.

Em uma ligao interatmica de um elemento metlico ocorre liberao parcial

dos eltrons mais externos, e consequentemente h a formao de ctions, que podem

formar as clulas unitrias. Tais espcies catinicas tm suas cargas positivas

estabilizadas pelos eltrons que foram liberados e que ficam envolvendo a estrutura

como uma nuvem eletrnica. Possuem uma certa liberdade de movimento e, devido a

isso so chamados de eltrons livres. Essa movimentao dos eltrons livres explica o

porqu da boa condutibilidade eltrica e trmica. A considerao de que a corrente

eltrica um fluxo de eltrons levou criao da Teoria da Nuvem Eletrnica ou Teoria

do Mar de eltrons. Pode-se dizer que o metal seria um aglomerado de tomos neutros

e ctions, mergulhados numa nuvem ou mar de eltrons livres. Esta nuvem de

eltrons funcionaria como a ligao metlica, que mantm os tomos unidos.

Alm das ligaes em metais h tambm as ligas metlicas, sendo que as

estruturas de ambos no so to bem compreendidas como aquelas existentes nos

compostos inicos e moleculares. Seja qual for a teoria mais adequada para ligao

metlica, ela deve explicar tanto a ligao entre um grande nmero de tomos idnticos

num metal puro como a ligao entre tomos de metais (certas vezes bem diferentes nas

ligaes metlicas). Tal teoria no pode ser baseada em ligaes direcionais, pois muitas

das propriedades metlicas permanecem mesmo quando o metal se encontra no estado

lquido ou quando dissolvido num solvente adequado. Alm disso, a teorias deve

explicar a grande mobilidade dos eltrons. Algumas teorias tentaram explicar a ligao

metlica, assim como a teoria dos eltrons livres e a teoria da ligao de valncia

(TLV). No entanto, a nica que obteve sucesso foi a teoria dos orbitais moleculares

(TOM), que consegue explicar melhor a mobilidade dos eltrons na nuvem eletrnica.

De acordo com a teoria do orbital molecular todos os eltrons, e no somente os

eltrons de valncia, fazem parte da formao da molcula quando dois tomos se

ligam. Portanto, todos os orbitais atmicos (OA) de um tomo se combinam com todos

os orbitais atmicos do outro tomo, para formar orbitais moleculares (OM). O nmero

de OM deve ser igual ao nmero de OA e para que ocorra a formao de um OM

necessrio alguns requisitos como: os dois OA devem ter energias similares, deve

acontecer uma combinao dos AO e preciso a ocorrncia de uma diminuio da

energia, para que a espcie produzida se estabilize.

Ao interagirem, os orbitais atmicos podem faz-lo de maneira a se sobreporem,

para formar o orbital molecular, ou de maneira construtiva ou destrutiva. Na

sobreposio construtiva forma-se um alta a densidade eletrnica entre os ncleos, e a

mecnica quntica os descreve como orbitais moleculares ligantes, OML. J na situao

destrutiva a densidade eletrnica entre os ncleos muito baixa, e a teoria quntica

descreve os descreve como orbitais moleculares antiligantes, OMAL, que so

diferenciados por um sinal asterisco. Tais orbitais separam-se por uma diferena de

energia; o OML se forma com decrscimo de energia (em relao aos OA) e o OMAL,

com acrscimo de energia. A estabilidade da molcula produzida depender do nmero

de eltrons presentes nesses orbitais, logo se houve mais eltrons nos OML, de menor

energia, a molcula estvel. Os OMAL, que so mais energticos, contribuem para

desestabilizao da molcula. Segundo a TOM, dois orbitais atmicos s se combinam

linearmente para formar s e s* e dois orbitais p tambm se combinam linearmente

para formar orbitais moleculares: p e p*, e *.

Figura 19. Orbitais moleculares ligante e antiligante: s e s*.

Figura 20. Orbitais moleculares ligante e antiligante: p e p* (a) e Orbitais

moleculares ligante a antiligante: e * (b).

Alm dos metais serem possuidores da capacidade de conduo eltrica existe

tambm outros tipos de materiais com essa caractersticas, os semicondutores e os

supercondutores. O critrio para distinguir um metal e um semicondutor a

dependncia de sua condutividade eltrica com a temperatura. O condutor metlico

uma substncia possuidora de com uma condutividade eltrica que diminui com o

crescimento da temperatura e os Semicondutores so substncias com uma

condutividade eltrica diretamente proporcional a temperatura, ou seja, aumenta quando

a temperatura cresce. Os supercondutores so uma classe especial de materiais que tm

resistncia eltrica zero abaixo de uma temperatura crtica. Ao contrrio dos materiais

que conduzem eletricidade existem os isolantes, ou slidos isolantes, que so

substncias com uma condutividade eltrica muito baixa. Entretanto, quando tal

condutividade poder ser medida, ela aumentar com o aumento temperatura, assim

como a de um semicondutor. Desta maneira, Para certos propsitos pode-se

desconsiderar a classificao isolante e ver todos os slidos ou como metais ou como

semicondutores.

Essa sobreposio ocorrente um nmero grande de orbitais atmicos acontece

produzindo orbitais moleculares com energias muito prximas e assim acabem

formando as chamadas bandas, que so consideradas virtualmente contnuas (Fig. 2).

Tais bandas so separadas por uma regio denominada banda gap (em portugus, falha),

que so valores de energia para os quais no h orbitais moleculares. Dentro deste

contexto, a teoria que trata desse fenmeno conhecida como Teoria das Bandas. Essa

teoria explica a conduo metlica (eltrica e trmica) e, tambm, o funcionamento dos

semicondutores e dos isolantes. No caso dos semicondutores, h uma separao de,

aproximadamente, 50 a 300 kJ mo1 entre a banda de valncia e a banda de conduo,

de modo que preciso injetar pequena quantidade de energia para que a conduo

ocorra. Nos materiais isolantes, a separao maior e da ordem de 500 kJ mo1, de

modo que o material resiste a altas temperaturas e no apresenta a conduo eltrica e

trmica.

Finalmente, as propriedades, em suma, apresentadas pelos materiais formados

por esse tipo de ligao qumica podes ser vistas a seguir:

Possuem elevados ponto de fuso (PF) e ponto de ebulio (PE) (exceo:

mercrio, csio e frncio);

So insolveis em solventes polares e apolares, na forma metlica;

so timos condutores de corrente eltrica, mesmo na fase slida devido a

presena dos eltrons livre;

So dcteis (fios) e maleveis (lminas);

So timos condutores de calor;

Atividade

1) Na dissoluo em gua do cloreto de hidrognio gasoso (ou gs clordrico),

formam-se ons H3O+ e Cl

. A respeito desse fenmeno, fazem-se as afirmaes.

Dado: nmero atmico H = 1; O = 8; Cl = 17.

I) As molculas do HCl, por serem polares, so atradas fortemente pelas

molculas de gua.

II) H a quebra da ligao covalente no HCl.

III) A reao de ionizao.

IV) O nion produzido tem oito eltrons na ltima camada.

Esto corretas

a) I e II, somente.

b) I, III e IV, somente.

c) II e III, somente.

d) I, II e III, somente.

e) I, II, III e IV.

2) tomos do elemento qumico potssio, que possuem 20 nutrons, esto no quarto

perodo da tabela peridica, na famlia dos metais alcalinos. Em relao a seus ons,

correto afirmar que

a) tm Z = 18.

b) tm 20 eltrons e A = 40.

c) tm 18 eltrons e A = 39.

d) so ctions bivalentes.

e) tm A = 38.

3) O desenvolvimento cientfico e tecnolgico possibilitou a identificao de tomos

dos elementos qumicos naturais e tambm possibilitou a sntese de tomos de

elementos qumicos no encontrados na superfcie da Terra. Indique, entre as

alternativas abaixo, aquela que identifica o tomo de um determinado elemento qumico

e o diferencia de todos os outros.

a) Massa atmica

b) Nmero de eltrons

c) Nmero atmico

d) Nmero de nutrons

4) As luzes de nenio so utilizadas em anncios comerciais pelo seu poder de chamar

a ateno e facilitar a comunicao. Essas luzes se aproveitam da fluorescncia do gs

Nenio (Ne) mediante a passagem de uma corrente eltrica. O nenio um elemento

qumico de smbolo Ne, nmero atmico 10 e nmero de massa 20. Sobre esse

elemento qumico, considere as afirmaes a seguir.

I. Possui 10 prtons, 10 eltrons e 10 nutrons.

II. Pertence famlia dos metais alcalino-terroso e apresenta 2 eltrons na ltima

camada eletrnica.

III. Na ltima camada eletrnica de seus tomos, encontram-se 8 eltrons. valido o

contido em apenas

a) I.

b) II.

c) III.

d) I e II.

e) I e III.

5) O alumnio que tem nmero atmico igual a 13:

a) pertence ao grupo 1A da tabela peridica.

b) forma ction trivalente.

c) tem smbolo Am.

d) pertence famlia dos metais alcalino-terrosos.

e) lqido temperatura ambiente.

6) Os metais alcalinos-terrosos, temperatura e presso ambiente, so slidos prateados,

de baixa dureza, e reagem facilmente com a gua e o oxignio do ar. medida que

aumenta o nmero atmico desses metais,

A) aumenta a energia de ionizao.

B) diminui o nmero de oxidao.

C) diminui o carter metlico.

D) aumenta a afinidade eletrnica.

E) diminui a eletronegatividade.

7) O tomo, na viso de Thomson, constitudo de

A) nveis e subnveis de energia.

B) cargas positivas e negativas.

C) ncleo e eletrosfera.

D) grandes espaos vazios.

E) orbitais.

8) Ao resumir as caractersticas de cada um dos sucessivos modelos do tomo de

hidrognio, um estudante elaborou o seguinte quadro:

O nmero de ERROS cometidos pelo estudante

A) 0

B) 1

C) 2

D) 3

E) 4

9) A maioria dos elementos qumicos so metais. Comparando-se as caractersticas de

metais e de no-metais situados em um mesmo perodo da tabela peridica,

CORRETO afirmar que os tomos de metais tm

A) menores tamanhos.

B) maior eletronegatividade.

C) menor nmero de eltrons de valncia.

D) maiores energias de ionizao.

10) Cobre e zinco so metais de larga utilizao na sociedade moderna. O cobre um

metal avermelhado, bastante malevel e dctil. amplamente empregado na fiao

eltrica devido sua alta condutividade. tambm encontrado em tubulaes de gua,

devido sua baixa reatividade ( um metal nobre), alm de diversas ligas metlicas,

sendo o bronze a mais conhecida. Apresenta densidade de 8,96g/cm3 a 20C. O zinco

um metal cinza bastante reativo. utilizado como revestimento de peas de ao e ferro,

protegendo-as da corroso. Esse metal encontra grande aplicao na indstria de pilhas

secas em que utilizado como nodo (plo negativo). Sua densidade de 7,14g/cm3 a

20C. Pode-se afirmar que a diferena dos valores de densidade entre esses dois metais

mais bem explicada

A) pela maior reatividade do zinco em relao ao cobre.

B) pela diferena do raio atmico do cobre em relao ao zinco, com o tomo de cobre

apresentando tamanho muito menor do que o de zinco.

C) pela diferena de massa atmica do cobre em relao ao zinco, com o zinco

apresentando massa bem maior.

D) pelo posicionamento do zinco na tabela peridica, no perodo imediatamente

posterior ao cobre.

E) pelo diferente arranjo cristalino apresentado pelos dois metais: o cobre tem os seus

tomos mais empacotados, restando menos espaos vazios entre eles.

11) Em 1913, o fsico dinamarqus Niels Bohr props um novo modelo atmico,

fundamentado na teoria dos quanta de Max Planck, estabelecendo alguns postulados,

entre os quais correto citar o seguinte:

A) Os eltrons esto distribudos em orbitais.

B) Quando os eltrons efetuam um salto quntico do nvel 1 para o nvel 3, liberam

energia sob forma de luz.

C) Aos eltrons dentro do tomo so permitidas somente determinadas energias que

constituem os nveis de energia do tomo.

D) O tomo uma partcula macia e indivisvel.

E) O tomo uma esfera positiva com partculas negativas incrustadas em sua

superfcie.

12) Na experincia de espalhamento de partculas alfa, conhecida como experincia

de Rutherford, um feixe de partculas alfa foi dirigido contra uma lmina finssima de

ouro, e os experimentadores (Geiger e Marsden) observaram que um grande nmero

dessas partculas atravessava a lmina sem sofrer desvios, mas que um pequeno nmero

sofria desvios muito acentuados.

Esse resultado levou Rutherford a modificar o modelo atmico de Thomson, propondo a

existncia de um ncleo de carga positiva, de tamanho reduzido e com, praticamente,

toda a massa do tomo. Assinale a alternativa que apresenta o resultado que era previsto

para o experimento de acordo com o modelo de Thomson.

A) A maioria das partculas atravessaria a lmina de ouro sem sofrer desvios e um

pequeno nmero sofreria desvios muito pequenos.

B) A maioria das partculas sofreria grandes desvios ao atravessar a lmina.

C) A totalidade das partculas atravessaria a lmina de ouro sem sofrer nenhum desvio.

D) A totalidade das partculas ricochetearia ao se chocar contra a lmina de ouro, sem

conseguir atravess-la.

13) A geometria molecular e a polaridade das molculas so conceitos importantes para

predizer o tipo de fora de interao entre elas. Dentre os compostos moleculares

nitrognio, dixido de enxofre, amnia, sulfeto de hidrognio e gua, aqueles que

apresentam o menor e o maior ponto de ebulio so, respectivamente,

A) SO2 e H2S.

B) N2 e H2O.

C) NH3 e H2O.

D) N2 e H2S.

E) SO2 e NH3.

14) A eletronegatividade e o raio atmico dos elementos so duas propriedades

peridicas, e portanto importantes para a previso das caractersticas qumicas dos

compostos. Os primeiros cinco elementos do grupo 2 (metais alcalinos terrosos) so:

Be, Mg, Ca, Sr e Ba, em ordem crescente do nmero atmico. Com o aumento do

nmero atmico ao longo do grupo, podemos afirmar que:

A) a eletronegatividade e o raio atmico crescem.

B) a eletronegatividade cresce e o raio atmico decresce.

C) a eletronegatividade e o raio atmico decrescem.

D) a eletronegatividade decresce e o raio atmico cresce.

E) a eletronegatividade se mantm, enquanto o raio atmico cresce.

15) O CCl4 e o SiCl4, apesar de serem compostos com semelhanas em suas geometrias

e na hibridao do tomo central, possuem reatividades bastante diferentes. Um deles,

por exemplo, reage com gua enquanto que o outro no reage. A primeira etapa dessa

reao a formao de uma espcie na qual o oxignio da gua se liga ao tomo central

atravs de uma ligao coordenada. Com base nessas informaes, assinale a alternativa

correta.

A) O CCl4, por ser uma espcie bastante polar, reage com a molcula de gua, enquanto

que o SiCl4, apolar, no reage.

B) A maior eletronegatividade do tomo de silcio, em relao ao carbono, faz com que

o SiCl4 no reaja com gua.

C) A presena de orbitais d vazios na camada de valncia do Si faz com que o SiCl4

reaja com a molcula de H2O.

D) Como o tomo de carbono no CCl4 no obedece regra do octeto, o mesmo pode

receber eltrons da gua em sua camada de valncia.

E) As ligaes apolares na molcula de SiCl4 fazem com que a mesma reaja com a gua

formando uma espcie intermediria com geometria octadrica.

Referncias bibliogrficas

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VILLA, Solange Meneses de Sousa; ALMEIDA, Maria Auxiliadora Oliveira. V712

Fundamento de qumica - licenciatura em qumica / Solange Meneses S. Villa; Maria

Auxiliadora O. Almeida. Salvador: UNEB/ EAD, 2009. (Educao e Tecnologias da

Informao e Comunicao) - 2 Edio,44p.

Unidade II - Acidez e Basicidade: conceitos e aplicaes em sistemas naturais

(gua, solo, organismos vivos)

Objetivos especficos

- Identificar as teorias cido-base, assim como as suas nomenclaturas, estruturas, fora e

principais aplicaes;

- Aplicar, quando necessrio, a teoria prtica;

- Resolver questes de diversos graus de dificuldade.

Tpico I cido e base

As substncias cidas e as bsicas so as espcies de substncias mais presentes

no nosso cotidiano, seja em laboratrios de qumica, nas indstrias (como componentes

dos processos de fabricao ou integrando os produtos fabricados), na vida domstica

(como produtos de limpeza, por exemplo), nos alimentos (especialmente nas frutas), no

interior das clulas (se constituindo na base da vida) ou nos fluidos (suco gstrico,

sangue, seiva) dos organismos vivos. Desta maneira, seu estudo se faz extremamente

importante para cincia, tanto que para esse tema existem trs teorias vigentes. So elas

a teoria de Arrhenius, a Teoria de Bronsted-Lowry e a Teoria de Lewis, que sero

detalhadas a seguir.

1.1. Teoria de Arrhenius

Em 1884, o qumico sueco Svante August Arrhenius sugeriu a sua definio de

cido e base a partir de estudos sobre reaes dessas substncias em meio aquoso. Ele

definiu que cido so substncias que possuem hidrognio e reagem com a gua

liberando ons hidrognio (H+), Sabe-se hoje que a espcie catinica , na verdade, o

on hidrnio H3O+. E as bases ele definiu como sendo substncias que reagem com gua

liberando ons hidroxila (OH-). Ele props a teoria da dissociao eletrosttica e props

a auto-ionizao da gua.

Figura 1. Autoionizao da gua.

De acordo com a teoria de Arrhenius, o solvente necessariamente a gua, e a

condio que ocorra dissociao. A extenso da dissociao pode ser medida pela

constante de dissociao: Ka para os cidos, e Kb para as bases. Os valores dessas

constantes expressam a fora do cido e da base. Por exemplo, para cidos fortes:

HC (g) + H2O () H3O+ (aq) + C- (aq)

Ka = [ H3O+ (aq) ] [C

- (aq) ] =

[HC(aq) ]

Como a dissociao praticamente total, Ka = , a concentrao de H2O

considerada constante e no aparece na expresso. Para bases fortes:

NaOH (s) + H2O () NaOH (aq)

NaOH (aq) Na + (aq) + OH

- (aq)

Ka = [ Na+ (aq) ] [OH

- (aq)]

[NaOH (aq) ]

Para cidos e bases fracas tem-se uma ionizao parcial, como no caso do cido

actico e amnia:

Ionizao do cido actico:

H3C COOH (aq) H 3C - COO- (aq) + H+ (aq);

Ka = [ H 3 COO-] [H + ] 2,0 x 10-5

[H 3 C - COOOH]

Ionizao da amnia:

NH 3() + H2O() NH4 + (aq) + OH- (aq);

Ka = [ NH4+] [OH-] 2,0 x 10-5

[NH3]

A constante de ionizao pode ser expressa com um valor de pK (anlogo a pH).

pKa = log1/Ka ou pKa = - log Ka

O pKa uma medida da fora de um cido. Veremos que a fora cida aumenta da

esquerda para direita na Tabela peridica.

CH4 NH3 H2O HF

pKa 46 35 16 3 ( mais cido)

Figura 2. Imagem do cientista Arrhenius.

Fonte: http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1903/.

1.2. Teoria de Bronsted-Lowry

Por volta de 1923 os cientistas Johannes Nicolaus Brnsted, em Copenhagen

Dinamarca, e Thomas Martin Lowry, em Cambridge - Inglaterra, sugeriram

independentemente uma teoria que afirmava que o aspecto essencial de uma reao

cido-base a transferncia de um prton de uma espcie para outra. Desta maneira eles

classificaram o cido como qualquer substncia que atue como um doador de prtons

(H+) e, uma base sendo qualquer substncia que atue como um receptor de prtons. Essa

definio se aplica ao comportamento da transferncia do prton em qualquer solvente e

mesmo na ausncia de solvente. Por exemplo:

cido:

HF(g) + H2O(l) H3O+ (aq) + F

- (aq)

Base:

NH3(aq) + H2O(l) NH+

4(aq) + OH-(l)

Arrhenius

A cesso eletrnica entre cidos e bases sempre um reao rpida, e pode acontecer

em ambas as direes. Desta maneira, se estabelecem equilbrios dinmicos. Em tais

equilbrios h dois cidos e duas bases. Em cada par cido/base conjugado, cido e base

diferem por um on H+. Segundo Brnsted e Lowry, a neutralizao ocorre por

transferncia de um on H+ entre dois pares cido/base conjugados. Ao contrrio da

neutralizao de Arrhenius, os produtos no so espcies neutras. A gua um cido e

uma base de Brnsted-Lowry, na verdade considerada anfiprtica, ou seja, uma

substncia que pode atuar como um cido de Brnsted-Lowry quanto como base de

Brnsted-Lowry.

Figura 3. Imagem dos cientistas Bronsted e Lowry.

Fonte: http://www.mundoeducacao.com/quimica/teoria-acidobase-bronstedlowry.htm

Segundo a teoria de Brnsted e Lowry, o equilbrio estabelecido aps a hidrlise

de uma espcie cida ou bsica desloca-se no sentido da formao do cido e da base

mais fracos. As duas bases competem pelo on H+, e o resultado dessa competio

define as foras dos cidos e das bases.

HNO2(aq) + H2O() NO2 (aq) + H3O

+ (aq)

cido1 base 2 base1 cido 2

Em um par cido/base conjugado, se a base fraca, o cido forte; e ao

contrrio, se a base forte, o cido fraco.

1.3. Teoria de Lewis

No ano de 1923, o mesmo ano em que Bronsted e Lowry lanaram a sua definio

para cidos e bases, o qumico ingls Gilbert Newton Lewis, na tentativa de por um fim

ao que ele mesmo o chamava de culto ao prton(apelido dado por ele ao crdito que

davam a teoria de Bronsted e Lowry), propondo uma nova definio para cidos e

bases. O qumico Lewis lanou uma definio, at ento indita, para tais espcies, que

seria muito mais abundante, ou melhor, mais abrangente alcanando espcies e

situaes que as duas anteriores no chegaram, e assim essa teoria atingiu uma grande

repercusso.

Figura 4. Imagem do cientista Lewis.

Fonte:http://www.chemheritage.org/discover/online-resources/chemistry-in-

history/themes/molecular-synthesis-structure-and-bonding/lewis.aspx.

Segundo a teoria de Lewis o cido seria uma espcie que tem orbital disponvel

para receber um par de eltrons; e a base seria uma espcie que tem um par de eltrons

que pode ser compartilhado com o cido, via orbital vazio.

Lewis

Figura 5. cido e Base de Lewis

Ao reagirem, os cidos e as bases de Lewis eles formam uma ligao covalente

coordenada. Assim, pode-se concluir que ctions metlicos so cidos de Lewis e que

toda espcie qumica que tem par de eltrons (no ligantes) uma base de Lewis.

Nessa teoria, a presena de solvente ou do prton no so essenciais para se

definir um cido e uma base, assim esse conceito abrange um nmero bem mais amplo

de substncias que podem ser classificadas como cidos e bases.

Essa definio de Lewis para cidos e bases pode ser perfeitamente aplicada para a

espcie sal cloreto de estanho (IV), a medida que ele funciona como um cido forte de

Lewis por possuir orbitais vazios, assim ele pode receber os pares eletrnicos,

fornecidos pelo cloro expandindo sua valncia, pois na realidade o tomo de estanho

est rodeado, por 12 eltrons ao invs de 8, formando um on complexo com geometria

Octadrica e mais uma vez a regra do octeto violada. Nota-se que essa definio tem

grande importncia para qumica, principalmente na rea de qumica orgnica onde h

muitos compostos orgnicos que funcionam como receptores e doadores de pares

eletrnicos. Muitas espcies qumicas podem funcionar como cidos e bases de Lewis, a

medida que o cido uma espcie deficiente de eltrons em busca de preenchimento

para seus orbitais vazios e as bases so espcies em que sobram pares eletrnicos.

importante notar que a definio de cido-base de Lewis sempre tende a formao de

ligaes covalentes coordenadas, pois sempre existe a doao e a recepo de pares

eletrnicos.

Figura 6. cido e base de Lewis , cloreto de estanho (IV).

Uma desvantagem dessa teoria o fato de no haver escala para medir a fora dos

cidos e bases, j que no h constncia na fora cida ou bsica de uma substncia,

variando de um solvente para outro e tambm de uma reao para outra. de se esperar

que quanto maior a capacidade de uma espcie qumica em receber pares eletrnicos,

maior seja a sua acidez de Lewis. E quanto maior a sua capacidade de doar eltrons,

maior ser sua basicidade. Desta maneira, como exemplo, a basicidade de Lewis dos

derivados tri-substitudos de amnia variam na ordem inversa da eletronegatividade dos

substituintes:

(CH3)3 > NH3 > NF3

Aumento da basicidade

As reaes que tem cidos e bases como participantes so denominadas como

reaes de neutralizao, pois tanto o cido quanto a base so consumidos e

consequentemente novos produtos so formados, no entanto a despeito do nome deste

tipo de reao (neutralizao) no h necessariamente, sempre a formao de

substncias com carter neutro. Levando em considerao a teoria cido-base de

Arrhenius (com ctions - hidrognio e nions - hidroxila liberados em meio aquoso),

numa reao de neutralizao ,total ou parcial, h sempre formao de molculas de

gua lquida, isso tudo caso ocorra nas condies normais de temperatura e presso

CNTP (0 C e 1 atm).

A seguir a reao genrica para esse tipo de reao:

HX(aq) + YOH(aq) YX(aq) + H2O(l)

Exemplos:

1.4. Fora cida e bsica

A fora de um cido diretamente proporcional ao teor de sua ionizao, desta maneira

quanto maior a ionizao, e consequentemente a formao de ions H+ ou H3O

+, mais

forte o cido. Para se medir se um cido forte, fraco ou, at mesmo, moderado,

devemos analisar a relao entre o nmero de molculas ionizadas e o nmero total de

molculas dissolvidas

= n de molculas ionizveis n de molculas dissolvidas

(alfa) o teor de ionizao do cido.

Por exemplo, o cido bromdrico (HBr) sofre ionizao quando dissolvido em gua,

liberando ons H+ e Br

-, veja a equao:

HBr H+ + Br-

Caso sofra ionizao de cerca de 50% de suas molculas, por exemplo, o cido HBr

pode ser classificado como moderado ao seguir a seguinte classificao.

Tabela 1. Teor da fora cida.

cido forte cido moderado cido fraco

50% < 50% 50%

A seguir uma relao de cidos e suas respectivas foras:

Tabela 2. Alguns cidos e suas respectivas foras.

cido Forte cido Fraco

cido clordrico HC cido fosfrico H3PO4

cido bromdrico HBr cido pirvico HC3H3O3

cido ioddrico HI cido fluordrico HF

cido ntrico HNO3 cido nitroso HNO2

cido sulfrico H2SO4 cido ltico HC3H5O3

cido perclrico HCO4 cido actico HC2H3O2

cido carbnico H2CO3

.

Para as bases segue-se o mesmo princpio que para os cidos, com a diferena de

que as bases sofrem dissociao ao invs de ionizao. Logo as bases forte dissociam-se

praticamente 100%. De maneira a classifica-las sabe-se que so bases fortes aquelas que

tm a hidroxila ligada aos metais alcalinos (grupo 1 da Tabela Peridica), LiOH, NaOH,

KOH, RbOH e CsOH; e aos metais alcalino terrosos (grupo 2), Ca(OH)2, Sr(OH)2

e Ba(OH)2. As demais so consideradas fracas.

.

1.5. Nomenclatura dos cido

Inicialmente, para que se dar nome a um substncia dada como cido devemos

primeiro diferenciar um cido com oxignio (oxicido) e um cido que no posssui

oxignio (hidrcido) em sua composio.

1 - Hidrcidos: Esses tipos de cidos (sem oxignio) tem uma nomenclatura bem

simples, bastando seguir a regra a seguir.

Estrutura da nomenclatura:

cido ............................................... drico

nome do elemento

Aos nomes dos hidrcidos crescenta-se a terminao drico s primeiras letras do

nome do elemento qumico.

Exemplos:

HF cido fluordrico

HCl cido clordrico

HBr cido bromdrico

HI cido ioddrico

2 - Oxicidos: A nomenclatura dos cidos que contem oxignio dada a partir das

reaes de ionizao dos mesmos:

Demonstrao: ionizao do cido H2CO3.

H2CO3 2 H+ + CO3

-2

O nion CO3-2

denominado carbonato e partir desse nome, estabelecemos uma

comparao seguindo o quadro abaixo:

Tabela 3. Sufixos para Oxicidos

nions Sufixo

ITO oso

ATO ico

Como a terminao de carbonato ATO, a nomenclatura para o cido da qual

deriva esse nion ser cido carbnico (sufixo ico):

H2CO3 2 H+ + CO3

-2

cido carbnico carbonato

Veja mais exemplos:

Nomear corretamente os compostos: HClO e HNO2.

Reaes de ionizao

HClO H+ + ClO-

cido hipoclorito

hipocloroso

HNO2 H+ + NO

-2

cido nitroso nitrito

Desta maneira, nota-se que o nion hipoclorito d origem ao cido hipocloroso, e

o nion nitrito ao cido nitroso e Como toda regra tem exceo, veja como nomear os

cidos derivados do enxofre e fsforo:

H2SO3 cido sulfuroso

H2SO4 cido sulfrico

Nos oxicidos que contm nions do enxofre, coloca-se a sigla -ur antes do sufixo.

H3PO4 cido fosfrico

Figura 7. Oxicidos de fsforo.

Nos oxicidos que contm nions do fsforo, coloca-se a sigla -or antes do sufixo.

Exemplos:

- H2SO4 cido slfur + ico = cido slfurico

- HCLO2 cido cloro + oso = cido cloroso

- HCLO3 cido cloro + ico = cido clrico

- H2CO3 cido carbnico + ico = cido carbnico

- HNO3 cido nitrognio + ico = cido ntrico

- H3BO3 cido boro + ico = cido brico

1.6. Nomenclatura das bases

Para se facilitar a denominao das substncias bsicas, tanto as j conhecidas como

as que ainda sero descobertas, utiliza-se uma nomenclatura sistemtica onde considera-

se o nmero de oxidao dos ctions de cada espcie bsica, seguindo as seguintes

estruturas e procedimentos:

1 Quando o ction tiver apenas um nmero de oxidao;

Hidrxido de + nome do ction

Exemplos:

NaOH Hidrxido de sdio

Mg(OH)2 Hidrxido de magnsio

Al(OH)3 Hidrxido de alumnio

LiOH Hidrxido de ltio

KOH Hidrxido de potssio

RbOH Hidrxido de rubdio

CsOH Hidrxido de csio

2 Quando o ction tiver dois nmeros de oxidao;

Hidrxido de + nome do ction + Nox do ction (algarismos romanos)

Exemplos:

Fe(OH)2 hidrxido de ferro II

Fe(OH)3 hidrxido de ferro III

Cu(OH) hidrxido de cobre I

Cu(OH)2 hidrxido de cobre II

1.7. cidos e bases no cotidiano (gua, solo e organismos vivos)

A nossa flora estomacal naturalmente produz substncias cidas para ajudar a digerir os

alirnentos ingeridos. Tais cidos incluem acido clordrico (HCl), que contern cerca de

0,1 mol de H+ por litro de soluo. O estomago e o trato digestivo so naturalmente

protegidos dos efeitos corrosivos do cido estomacal por um revestimento de

consistncia mucosa. No entanto, podem se desenvolver buracos nesse revestimento,

permitindo que o cido ataque o tecido subjacente, causando leses dolorosas. Esses

buracos, conhecidos como lceras, podem ser causados pela secreo de cido em

excesso ou par urna fraqueza do revestimento digestivo. O problema de excesso de

acidez estomacal pode ser solucionado de duas maneirass simples: A primeira seria ao

remover excesso de cido e a segunda seria ao diminuir a produo de cido. Para

remoo do excesso de cido utilizamos os denominado anticidos, ao mesmo tempo

em que as que diminuem a produo de cidos chamam-se inibidores de cidos. Tais

substncias anticidas so, na verdade, hidrxidos simples que reagem neutralizando

cidos, sendo que sua habilidade de neutralizar os cidos geralmente por causa dos

ons OH -, ao carbonato e/ou bicarbonato contido nos mesmos.

A acidez ou basicidade do solo atravs do pH (potencial hidrogeninico) serve

para avaliar as condies de um solo para plantio, por exemplo, podendo ser cido,

neutro ou alcalino. O intervalo de pH varia de 1 a 14, sendo 7 a neutralidade, abaixo de

7 a acidez e acima de 7 a alcalinidade. Sabe-se que a faixa ideal de pH para o

desenvolvimento das plantas de 6,0 a 6,5. Os solos cidos apresentam problemas para

a agricultura porque as plantas no desenvolvem bem nestas condies de acidez. Os

nveis de nutrientes muito pequena para as plantas, logo a produtividade das lavouras

diminuta. Algumas plantas, como a batatinha, preferem solos cidos. Num solo com

pH prximo de 7,0 a plant batatinha, por exemplo, tende a desenvolver um problema

chamado de doena da murchadeira, causando graves danos para a produo. Para tentar

resolver isso a dose recomendada de calcrio, no caso da batatinha, feita uma

aplicao da metade estabelecida pela anlise do solo. Outras plantas, como a alfafa,

preferem solos com pH prximo da neutralidade. Por isto que se recomenda para a

alfafa uma aplicao de 1,5 vez a recomendao de calcrio, baseada na anlise do solo.

Os solos cidos se caracterizam pela presena de alumnio txico que prejudicial para

as plantas, influenciando no desenvolvimento do sistema radicular. Entretanto, a partir

do pH 5,5 no existe mais alumnio txico devido sua precipitao na forma de xido

de alumnio.

normal ouvir de algum que o pH da gua de uma piscina precisa ser

controlado, assim como o pH da gua de um aqurio ou de um solo, para favorecer um

determinado plantio, como supracitado. At mesmo nosso sangue deve manter um pH

sempre entre os valores de 7,35 e 7,45, pois uma variao de 0,