Apresentação do curso

Prof. Edson Nossol

Uberlândia, 25/08/2017

Iniciação à Química 2

Data Programação

25/08/2017 Apresentação/Constituição da matéria

01/09/2017 Não haverá aula

08/09/2017 Aula de dúvidas

15/09/2017 Balanceamento/Limitante

22/09/2017 Prova 1

29/09/2017 Ácido Base/ Precipitação

06/10/2017 Redox

13/10/2017 Aula de dúvidas

20/10/2017 Termoquímica

27/10/2017 Vem pra UFU

03/11/2017 Cinética

10/11/2017 Prova 2

17/11/2017 Equilíbrio Químico

24/11/2017 SBQ Regional

01/12/2017 Equilíbrio Iônico/ácido base

08/12/2017 Hidrólise/Titulação

15/12/2017 Prova 3

22/12/2017 Encerramento da disciplina

Constituição da matéria e representação

Prof. Edson Nossol

Uberlândia, 25/08/2017

Introdução á Química II

Propriedade física: pode ser medida e observada sem que haja

alteração na composição ou identidade de uma substância

Ex: cor, ponto de fusão, ponto de ebulição e densidade

Propriedades físicas: unidades SI

Unidades SI: Prefixos, múltiplos e submúltiplos

Unidades SI: escrita correta

Unidades SI: escrita correta

Propriedades físicas: Massa e peso

Massa: medida da quantidade de matéria de um objeto

Peso: força que a gravidade exerce em um objeto

Unidade SI: quilograma (kg) 1 kg = 1000 g = 1 x 103 g

Propriedades físicas: Volume

1 cm3 = (1 x 10-2 m)3 = 1 x 10-6 m3

Unidade SI: metro cúbico (m3)

1 dm3 = (1 x 10-1 m)3 = 1 x 10-3 m3

1 L = 1000 mL = 1000 cm3

= 1 dm3

1 mL = 1 cm3

3 cm

3 cm 3 cm

Comprimento elevado ao cubo

33 = 27 cm3

Propriedades físicas: Densidade

Unidade SI: quilograma por metro cúbico (kg m-3)

densidade = massavolume

𝑑 = 𝑚

𝑉

gelo chumbo

0,917 g cm-3) 11,35 g cm-3)

Volume = 16,0 cm3

14,7 g Massa = 180 g

Propriedades físicas: Densidade

Unidade SI: quilograma por metro cúbico (kg m-3)

densidade = massavolume

𝑑 = 𝑚

𝑉

Substância Densidade (g/cm3) a 25 °C

Ar 0,001

Etanol 0,79

Água 1,00

Mercúrio 13,6

Sal de cozinha 2,2

Ferro 7,9

Ouro 19,3

Ósmio* 22,6

Propriedades físicas: Temperatura

Unidade básica SI: kelvin (K)

T (K) = 1 K1 °C

( T °C + 273,15 °C)

T (K) = 1 K1 °C

( 23,5 °C + 273,15 °C)

= 296,7 K

Algarismos significativos

Dígitos que tem significado em uma quantidade medida ou

calculada

O número de dígitos informado em uma medida reflete a exatidão

da medida e a precisão do aparelho de medição

Temperatura: entre 1,8 e 1,9 °C Estimativa: 1,82 °C

duvidoso

Essa medida (1,82 °C) possui 3 algarismos significativos, sendo que o último dígito (2) é incerto

Algarismos significativos

• Qualquer dígito diferente de zero é significativo

845 cm (3 algarismos significativos)

1,234 kg (4 algarismos significativos)

• Zeros entre dígitos diferentes de zero são significativos

606 m (3 algarismos significativos)

40.501 kg (5 algarismos significativos)

• Os zeros à esquerda do primeiro dígito diferente de zero não são

significativos

0,08 L ( 1 algarismo significativo)

0,0000349 (3 algarismos significativos)

Algarismos significativos

• Se um número for maior que 1, todos os zeros à direita da vírgula

são algarismos significativos

2,0 mg (2 algarismos significativos)

40,062 mL (5 algarismos significativos)

• Para números que não contêm vírgulas, os zeros finais podem ou

não ser significativos!!!

400 cm (1 algarismo significativo => 4), (2 => 40) ou (3 =>400)

4 x 102 (1 algarismo significativo)

4,0 x 102 (2 algarismos significativos)

4,00 x 102 (3 algarismos significativos)

Notação científica

Algarismos significativos

• Na adição e subtração, o resultado não pode ter mais dígitos à

à direita da vírgula que qualquer um dos números originais.

um dígito depois da vírgula 89,332 + 1,1 90,432 arredonda para 90,4

2,097 - 0,12 1,977 arredonda para 1,98

Algarismos significativos

• Na multiplicação e divisão, o número de algarismos significativos é

determinado pelo número original que tem o menor número de

algarismos significativos.

arredonda para 13

6,85 112,04

arredonda para 0,0611

2,8 x 4,5039 = 12,61092

= 0,0611388789

Propriedade química: para observar essa propriedade temos que

realizar uma transformação química

Fe(s) Fe2O3.xH2O ferrugem

Propriedade extensiva: depende da quantidade de matéria

considerada

Ex: massa, comprimento e volume.

3 g 3 g

6 g

100 mL 100 mL

200 mL

Propriedade intensiva: não depende da quantidade de matéria

considerada

50 °C 50 °C 50 °C 50 °C

Ex: temperatura, ponto de fusão, ponto de ebulição e densidade.

Constituição da matéria e representação

Parte 2

Prof. Edson Nossol

Uberlândia, 25/08/2017

Introdução á Química 2

• John Dalton: (1766 – 1844)

– Cada elemento é composto de átomos.

– Todos os átomos de um elemento são idênticos.

– Nas reações químicas, os átomos não são

alterados.

• Os compostos são formados quando átomos de mais de um

elemento se combinam.

• Thomson supôs que todas essas

espécies carregadas eram

encontradas em uma esfera.

• Ernest Rutherford: (1871 – 1937)

a maior parte do átomo deve consistir de carga

negativa difusa de massa baixa o elétron.

o centro ou núcleo do átomo deve ser

constituído de uma carga positiva densa.

A estrutura do átomo

Partícula Símbolo Carga (C) Massa (kg)

Elétron e- -1,6 x 10-19 9,11 x 10-31

Próton P +1,6 x 10-19 1,673 x 10-27

Nêutron n 0 1,675 x 10-27

A escala de massa atômica

• A massa do 1H é 1,673 x 10-27 kg e do 16O é 2,6560 x 10-26 kg.

• Definimos: a massa de 12C = exatamente 12 u.

• Usando unidades de massa atômica

1 u = 1,66054 x 10-24 g

Massa atômica: massa de um átomo em unidades de massa

atômica (u).

Carbono-12 = 6 prótons + 6 nêutrons = 12u

Ex: hidrogênio: 1,008 u

oxigênio: 16,00 u

ferro: 55,85 u

Unidade de massa atômica: massa igual a 1/12 da massa de

um átomo de carbono-12

Elementos possuem mais de um isótopo!!!

Massa atômica do carbono: 12,01 u e não 12,00 u ???

Unidade de medida

Representação objetos: um par (dois itens), uma dúzia (12 itens)

mol: é a quantidade de substância que contém tantas

entidades elementares (átomos, moléculas) quantas existem

em, exatamente, 12 g do isótopo carbono-12.

Calcular para o carbono: massa de um átomo= 1,99265 x 10-23 g

6,0221 x 1023

Número de Avogadro

Massa molar: massa em gramas (ou quilogramas) de 1 mol de

unidades de uma substância.

Massa atômica sódio (Na) = 22,99 u massa molar: 22,99 g mol-1

Massa atômica fósforo (P) = 30,97 u massa molar: 30,97 g mol-1

bromo alumínio mercúrio

cobre

enxofre

zinco ferro

Ex: O zinco é um metal prateado utilizado na fabricação de latão

(liga com cobre) e na proteção do ferro contra a corrosão. Quantos

mols de Zn existem em 23,3 g de Zn?

65,39 g Zn ---------- 1 mol

23,3 g ---------- x

x = 0,356 mol

Exercício: Calcule quantas gramas de chumbo (Pb) existem em

12,4 mol de chumbo.

207,19 g Pb ---------- 1 mol

x ---------- 12,4 mol

x = 2569,1 g => 2,5691 kg

Ex: Calcule o número de átomos existentes em 0,551 g de

potássio (K).

39,098 g K ---------- 1 mol ----------- 6,022 x 1023 átomos

0,551 g ----------- x átomos

x = 8,49 x 1021 átomos

Ex: Calcule o número de átomos existentes em 0,551 g de

potássio (K).

39,098 g K ---------- 1 mol ----------- 6,022 x 1023 átomos

0,551 g ----------- x átomos

x = 8,49 x 1021 átomos

Exercício: O enxofre (S) é um elemento não metálico que está

presente no carvão. Na queima do carvão, o enxofre é convertido

em dióxido de enxofre e eventualmente, em ácido sulfúrico,

originando o fenômeno denominado chuva ácida. Quantos átomos

existem em 16,3 g de S?

Massa molecular: soma das massas atômicas (em u) dos

átomos da molécula

Ex: H2O

2(massa atômica do H) + massa atômica do O

2(1,008 u) + 16,00 u = 18,02 u => 18,02 g mol-1

bromo alumínio mercúrio

cobre

zinco ferro

Exercício: Calcule as massas moleculares (em u) dos seguintes

compostos: (a) dióxido de enxofre (SO2) e (b) cafeína (C8H10N4O2).

SO2 = 64,07 u

cafeína = 194,20 u

Composição percentual dos compostos: porcentagem

em massa de cada elemento em um composto

bromo mercúrio

cobre

zinco ferro

Composição percentual = n X massa molar do elemento

massa molar do composto

X 100%

Ex: H2O2

Composição percentual dos compostos: porcentagem

em massa de cada elemento em um composto

bromo

cobre

zinco ferro

Composição percentual = n X massa molar do elemento

massa molar do composto

X 100%

Exercício: O ácido fosfórico (H3PO4) é um líquido viscoso, incolor, utilizado em detergentes, fertilizantes, pastas de dentes e para dar sabor picante em bebidas carbonatadas. Calcule a composição percentual em massa dos elementos H, O e P nesse composto.

H: 3,086% P: 31,61% O: 65,31%

Composição percentual dos compostos: porcentagem

em massa de cada elemento em um composto

bromo

cobre

zinco ferro

Composição percentual = n X massa molar do elemento

massa molar do composto

X 100%

Exercício: A calcopirita (CuFeS2) é o principal mineral de cobre. Calcule

Quantos quilogramas de cobre existem em 3,71 X 103 kg de calcopirita.

Itália (1945)

Determinação experimental de fórmulas empíricas

etanol (11,5 g)

O2

forno

absorvedor de H2O (13,5 g)

absorvedor de CO2

(22,0 g) outras substâncias

Qual a fórmula empírica do etanol? onde temos C, O e H

Empírico: baseado apenas em observações e medidas experimentais

Determinação fórmulas moleculares

Exemplo: fórmula empírica da vitamina C é C3H4O3 razão 3:4:3 Número de átomos na molécula??? C3H4O3 C6H8O6 C9H12O9