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QUQUÍÍMICA MICA GERALGERAL

Prof. Marcio TieraProf. Marcio Tiera

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ConteConteúúdo Programdo Programááticotico

�� 11-- Estequiometria:Estequiometria: FFóórmula mrmula míínima; Fnima; Fóórmula molecular; Massa rmula molecular; Massa atômica e massa molecular; Conceito de Mol e natômica e massa molecular; Conceito de Mol e nºº de Avogadro; de Avogadro; EquaEquaçções quões quíímicas; Balanceamento; Cmicas; Balanceamento; Cáálculos estequimlculos estequiméétricos; tricos; Reagentes Limitantes; Rendimento; ReaReagentes Limitantes; Rendimento; Reaçções em Soluões em Soluçção Aquosa.ão Aquosa.

�� 22-- Estrutura Atômica e Tabela PeriEstrutura Atômica e Tabela Perióódicadica:: HistHistóórico dos modelos rico dos modelos atômicos; Os atômicos; Os áátomos de Bohr e de Rutherford; Princtomos de Bohr e de Rutherford; Princíípio da pio da Incerteza de Heisenberg; NIncerteza de Heisenberg; Nííveis eletrônicos de Energia; veis eletrônicos de Energia; ConnfiguraConnfiguraçção eletrônica; Orbitais; Não eletrônica; Orbitais; Núúmeros quânticos; meros quânticos; Propriedades periPropriedades perióódicas dos elementos: raio atômico, energia de dicas dos elementos: raio atômico, energia de ionizaionizaçção e afinidade eletrônica; Eletronegatividade;ão e afinidade eletrônica; Eletronegatividade;

�� 33-- LigaLigaçções Quões Quíímicas:micas: LigaLigaçções Iônicas; Ligaões Iônicas; Ligaçções Covalentes; ões Covalentes; LigaLigaçção Covalente Coordenada; Outras interaão Covalente Coordenada; Outras interaçções: dipoloões: dipolo--dipolo, dipolo, ponte de hidrogênio, Vander Walls; Polaridade das ligaponte de hidrogênio, Vander Walls; Polaridade das ligaçções; ões; Polaridade das molPolaridade das molééculas; Ligaculas; Ligaçções mões múúltiplas; Estrutura das ltiplas; Estrutura das molmolééculas;culas;

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�� 44-- SoluSoluçções:ões: Propriedades dos LPropriedades dos Lííquidos; Pressão de vapor; quidos; Pressão de vapor; Diagramas de fases; Tipos de soluDiagramas de fases; Tipos de soluçções; Unidades de ões; Unidades de ConcentraConcentraçção; Solubilidade; Propriedades Coligativas; ão; Solubilidade; Propriedades Coligativas;

�� 55-- ÁÁcidos e Bases:cidos e Bases: ÁÁcidos e Bases de Arrhenius, Brcidos e Bases de Arrhenius, Bröönstednsted--Lowry Lowry e Lewis; e Lewis; ÁÁcidos fracos e cidos fracos e ÁÁcidos fortes; Hidrcidos fortes; Hidróólise e Tampões;lise e Tampões;

�� 66-- EquilEquilííbrio Qubrio Quíímico e Equilmico e Equilííbrio Iônico:brio Iônico: Constante de Constante de EquilEquilííbrio; Equilbrio; Equilííbrio qubrio quíímico em fase gasosa; Princmico em fase gasosa; Princíípio de Le pio de Le Chatelier, equilChatelier, equilííbrio iônico;brio iônico;

�� 77-- ReaReaçções de Oxiões de Oxi--ReduReduçção Não Núúmero de oxidamero de oxidaççãoão: : Balanceamento de ReaBalanceamento de Reaçções Redox; Cões Redox; Céélulas eletrollulas eletrolííticas; Pilhas ticas; Pilhas Galvânicas; VoltagensGalvânicas; Voltagens--Padrão; Corrosão de Metais;Padrão; Corrosão de Metais;

BibliografiaBibliografia

�� i) BROWN,i) BROWN, T. L., LEMAY JR., H. E., BURSTEN,T. L., LEMAY JR., H. E., BURSTEN, B. E. B. E. QuQuíímica a mica a Ciência Central,Ciência Central, 99ªª. Edi. Ediçção, Editora: Pearson Education do Brasil Ltda, ão, Editora: Pearson Education do Brasil Ltda, 20052005..

�� ii) ATKINS, P., JONES, L., ii) ATKINS, P., JONES, L., PrincPrincíípios de Qupios de Quíímica: Questionando a vida mica: Questionando a vida moderna e o meio ambientemoderna e o meio ambiente.3.3ªª. Edi. Ediçção, Editora Bookman, Porto Alegre, ão, Editora Bookman, Porto Alegre, 20062006..

�� iii) MAIA D. J., BIANCHI J. C. A.,iii) MAIA D. J., BIANCHI J. C. A., QuQuíímica Geral, mica Geral, Fundamentos, 1 Fundamentos, 1 ªªediediçção, Editora: Pearson Education do Brasil Ltda, ão, Editora: Pearson Education do Brasil Ltda, 20072007..

�� iv) RUSSEL, J. B. iv) RUSSEL, J. B. QuQuíímica Geralmica Geral . 2. 2ªª EdiEdiçção(Volumes 1 e 2). São Paulo, ão(Volumes 1 e 2). São Paulo, Ed. McGrawHill, Ed. McGrawHill, 19941994..

�� v)GUARRITZ, A., CHAMIZO, J. A., v)GUARRITZ, A., CHAMIZO, J. A., QuQuíímica.mica. 11ªª EdiEdiçção, São Paulo, ão, São Paulo, Editora Printece Hall, Editora Printece Hall, 20032003. .

�� vi) MYERS,vi) MYERS, R. J., MAHAN, B. M. R. J., MAHAN, B. M. QuQuíímica: um Curso mica: um Curso UniversitUniversitááriorio.. 11ªª. Edi. Ediçção, São Paulo Editoraão, São Paulo Editora Edgard Blucher, Edgard Blucher, 20022002. .

�� vii) BRADY, J. E., Humiston, G. E.. vii) BRADY, J. E., Humiston, G. E.. Quimica geralQuimica geral. 2. 2ªª. Edi. Ediçção, Livros ão, Livros TTéécnicos e Cientcnicos e Cientííficos Editora S.A., Rio de Janeiroficos Editora S.A., Rio de Janeiro , 2005., 2005.

�� viii)viii) HALL N. E COLS.,HALL N. E COLS., NeoquNeoquíímica : A qumica : A quíímica moderna e suas mica moderna e suas aplicaaplicaççõesões, Editora Bookman, Porto Alegre, , Editora Bookman, Porto Alegre, 20042004..

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O O estudoestudo dada QuQuíímicamica

�� O O queque éé QuQuíímicamica??

�� O O queque éé matmatéériaria??�� Tem Tem massamassa ; ; OcupaOcupa espaespaççoo; ; contrucontruíídada a a partirpartir de de maismais de 100 de 100 elementoselementos; ; elementoselementos combinamcombinam--se se parapara formarformar molmolééculasculas ((ouou compostoscompostos se se eleselescontcontéémm maismais de um de um elementoelemento))

55

PorquêPorquê estudarestudar QuQuíímicamica??

QuQuíímicamica

��CarrosCarros, ,

��computadorescomputadores,,

�� artigosartigos esportivosesportivos……AgriculturaAgricultura��AlimentosAlimentos

��MedicinaMedicina��MateriaisMateriais

FontesFontes dedeEnergiaEnergia

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MMéétodotodo CientCientííficofico�� UmaUma forma forma sistemsistemááticatica de de fazerfazer pesquisapesquisa

�� DefinirDefinir o o problemaproblema�� ExecutarExecutar experimentosexperimentos e e fazerfazer observaobservaççõesões�� Registrar Registrar osos dados do dados do experimentoexperimento�� InterpretarInterpretar osos dadosdados�� Formular/TestarFormular/Testar hiphipóótesesteses�� ResumirResumir osos dados (dados (ProcurarProcurar umauma teoriateoria ouou lei lei quequeexpliqueexplique osos resultadosresultados))

QuQuíímicamica e e osos ElementosElementos

�� Substâncias FundamentaisSubstâncias Fundamentais�� NomesNomes e e SSíímbolosmbolos

�� 90 dos 114 90 dos 114 elementoselementos ocorremocorrem naturalmentenaturalmente

�� H H correspondecorresponde a 75% a 75% dada massamassa do do universouniverso

�� O, Si O, Si compõemcompõem 75% 75% dada crostacrosta terrestreterrestre

�� O, C, H O, C, H compõemcompõem 90% do 90% do corpocorpo humanohumano

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AbundânciasAbundâncias RelativasRelativas

No corpo humano

Na terra

ElementosElementos e a e a TabelaTabela PeriPerióódicadica

�� Mendeleev and Mayer Mendeleev and Mayer organizaramorganizaram osos elementoselementosdentrodentro de de periodosperiodos ((linhaslinhas horizontaishorizontais) e ) e gruposgrupos ((colunascolunas verticaisverticais) ) baseandobaseando--se se emempropriedadespropriedades periperióódicasdicas;;�� ElementosElementos emem um um perperííodoodo aumentamaumentam emem nnúúmeromeroatômicoatômico dada esquerdaesquerda parapara a a direitadireita; ;

�� ElementosElementos emem um um grupogrupo tem tem propriedadespropriedades ququíímicasmicassimilaressimilares

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ElementosElementos e a e a TabelaTabela PeriPerióódicadica

A A TabelaTabela PeriPerióódicadica

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AlgumasAlgumas PropriedadesPropriedades dos dos ElementosElementos

PropriedadesPropriedades FFíísicassicas: : NãoNão envolvemenvolvem mudanmudanççaanana naturezanatureza dada substânciasubstância ((corcor, , temperaturatemperatura))

PropriedadesPropriedades FFíísicassicas IntensivasIntensivas: : NãoNãodependemdependem dada quantidadequantidade do material (do material (densidadedensidade, , pontoponto de de ebuliebuliççãoão))

PropriedadesPropriedades FFíísicassicas extensivasextensivas: : DependemDependem dadaquantidadequantidade de material (volume, de material (volume, massamassa, , pressãopressão))

PropriedadesPropriedades QuQuíímicasmicas: : EnvolvemEnvolvem mudanmudanççasas((ferrugemferrugem, , combustãocombustão))

AlgumasAlgumas PropriedadesPropriedades QuQuíímicasmicas dos dos ElementosElementos

�� GrupoGrupo IA: IA: MetaisMetais AlcalinosAlcalinos (Li, Na, K, (Li, Na, K, RbRb, Cs) , Cs) –– ReagemReagem violentamenteviolentamente com com ááguagua;;

�� GrupoGrupo IIA: IIA: MetaisMetais alcalinosalcalinos terrososterrosos (Be, Mg, (Be, Mg, Ca, Ca, SrSr, , BaBa) ) –– MetaisMetais brilhantesbrilhantes, , menosmenos reativosreativos

que os metais alcalinosque os metais alcalinos

�� GrupoGrupo VII A: VII A: HalogêniosHalogênios (F, (F, ClCl, Br, I) , Br, I) ––coloridoscoloridos, , nãonão metaismetais corrosivoscorrosivos

�� GrupoGrupo VIII A: Gases VIII A: Gases NobresNobres (He, (He, NeNe, , ArAr, Kr, , Kr, XeXe) ) –– BaixaBaixa reatividadereatividade

8

EstadosEstados dada MatMatéériaria

1515

EstadosEstados dada matmatéériaria: : ÁÁguagua

�� SSóólidolido

�� LLííquidoquido

�� GasosoGasoso

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MudanMudanççasas FFíísicassicas e e QuQuíímicasmicas

�� O O queque estestáá ocorrendoocorrendo abaixoabaixo??

�� UmaUma mudanmudanççaa ffíísicasica ouou ququíímicamica??

1717

Unidades SI

UnidadesUnidades de de medidamedida

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• As potências de dez são utilizadas por conveniência com menores ou maiores unidades no sistema SI;

UnidadesUnidades de de medidamedida

Unidades SI

Unidades SI• Observe que a unidade SI para comprimento é o metro (m), enquanto a

unidade SI para massa é o quilograma (kg);

– 1 kg tem 2,2046 lb;

TemperaturaExistem três escalas de temperatura:• Escala Kelvin

– Usada em ciência;– Mesmo incremento de temperatura como escala Celsius;– A menor temperatura possível (zero absoluto) é o zero Kelvin; – Zero absoluto: 0 K = �-273,15 oC;

UnidadesUnidades de de medidamedida

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OutrasOutras medidasmedidas

�� MassaMassa�� kgkg, g, mg, g, mg

�� ComprimentoComprimento�� mm, km, cm, mm, , km, cm, mm, µµm, nmm, nm

�� TemperaturaTemperatura�� KK,, ooCC, , ooFF�� K = K = ooCC + 273;15+ 273;15�� F = (9/5 * F = (9/5 * ooCC) + 32) + 32ooFF�� C = 5/9 * (C = 5/9 * (ooFF –– 32)32)

�� VolumeVolume�� L = dmL = dm33, mL = cm, mL = cm33

Materiais para medidas de volume Materiais para medidas de volume em Quem Quíímicamica

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UnidadesUnidades de de medidamedida: : TemperaturaTemperatura

NotaNotaççãoão CientCientííficafica�� AdiAdiççãoão

�� 3,0 x 103,0 x 1033 + 2,0 x 10+ 2,0 x 1022

�� MultiplicaMultiplicaççãoão�� (3 x 10(3 x 1033)(2 x 10)(2 x 1022) = (3 x 2) x (10) = (3 x 2) x (1033 x 10x 1022) )

�� SomarSomar osos expoentesexpoentes

�� DivisãoDivisão�� (3,0 x 10(3,0 x 1033) / (2,0 x 10) / (2,0 x 1022) = (3,0 / 2,0) x (10) = (3,0 / 2,0) x (1033/10/1022) = ) =

�� SubtrairSubtrair osos expoentesexpoentes ((numeradornumerador –– denominadordenominador))

2424

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NotaNotaççãoão cientcientííficafica: : AlgunsAlguns exemplosexemplos�� AdiAdiççãoão e e subtrasubtraççãoão

�� Combine Combine osos nnúúmerosmeros com o com o mesmomesmo expoenteexpoente e somee some--osos

�� 7,4 x 107,4 x 1033 + 2,1 x 10+ 2,1 x 1033 = = 9,5 x 109,5 x 1033

�� MultiplicaMultiplicaççãoão�� AdicioneAdicione osos expoentesexpoentes e e multipliquemultiplique osos nnúúmerosmeros

�� 8,0 x 108,0 x 1044 x 5,0 x 10x 5,0 x 1022 = 40 x 10= 40 x 1066 = = 4,0 x 104,0 x 1077

�� DivisãoDivisão�� SubtraiaSubtraia osos expoentesexpoentes e e dividadivida osos nnúúmerosmeros..

�� 6,9 x 106,9 x 1077 / 3,0 x 10/ 3,0 x 10--55 = 6,9/3,0 x 10= 6,9/3,0 x 1077--((--5)5) = = 2,3 x 102,3 x 101212

DensidadeDensidade

Densidade

• Usada para caracterizar as substâncias.

• Definida como massa dividida por volume:

• Unidades: g/cm3.

UnidadesUnidades de de medidamedida

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DensidadeDensidade

�� DiDióóxido de carbono xido de carbono éé um gum gáás mais denso que o s mais denso que o hhéélio, use as figuras abaixo para explicar porque.lio, use as figuras abaixo para explicar porque.

2727

IncertezaIncerteza nana medidamedida

�� QualQual éé a a diferendiferenççaa entreentre precisãoprecisão e e exatidãoexatidão,,

�� Use a figura abaixo para identificar em qual Use a figura abaixo para identificar em qual situasituaçção temos mais exatidão e precisãoão temos mais exatidão e precisão

2828

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A incerteza na medida• Todas as medidas científicas estão sujeitas a erro.

• Esses erros são refletidos no número de algarismos informados para a medida.

• Esses erros também são refletidos na observação de que duas medidassucessivas da mesma quantidade são diferentes.

Precisão e exatidão• As medidas que estão próximas do valor “correto” são exatas.

• As medidas que estão próximas entre si são precisas.

A A incertezaincerteza nana medidamedida

AlgarismosAlgarismos significativossignificativos

�� O O queque sãosão algarismosalgarismos significativossignificativos? ?

�� PorquePorque eleseles sãosão importantesimportantes? ?

�� QuandoQuando éé necessnecessááriorio preucuparpreucupar--se com se com eleseles? ?

�� QuantosQuantos casascasas decimaisdecimais podempodem ser ser usadasusadas paraparadenotardenotar as as medidasmedidas nasnas figurasfiguras abaixoabaixo ((mostrarmostraremem cm)?cm)?

3030

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AlgarismosAlgarismos significativossignificativos�� TodosTodos osos ddíígitosgitos diferentesdiferentes de zero de zero sãosão

significativossignificativos (335 cm);(335 cm);�� Zeros no Zeros no meiomeio do do nnúúmeromero sãosão significativossignificativos

(3406 mg);(3406 mg);�� Zeros no Zeros no ininííciocio de um de um nnúúmeromero NÃO NÃO sãosão

significativossignificativos (0,000345 km);(0,000345 km);�� Zeros no final do Zeros no final do nnúúmeromero e e apapóóss a casa a casa

decimal decimal sãosão significativossignificativos (43,21000 g).(43,21000 g).�� Zeros no final de um Zeros no final de um nnúúmeromero e antes e antes dada casa casa

decimal decimal podempodem ouou nãonão ser ser significativossignificativos (5280 (5280 ft) ft)

AlgarismosAlgarismos significativossignificativos�� QualQual o o nnúúmeromero de de

algarismosalgarismos significativossignificativosnosnos nnúúmerosmeros abaixoabaixo??

�� 1,451,45�� 0,380,38�� 0,06700,0670�� 301,9301,9�� 072,8072,8�� 1,01,0�� 44,2044,20�� 278278�� 1098,401098,40

�� 0,000415600,00041560

�� 98,7698,76

�� 100100

�� 190190

�� 1,90 x 101,90 x 1033

�� 1063 1063

3232

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AlgarismosAlgarismos significativossignificativos nosnosccáálculoslculos

�� NãoNão arredondearredonde o o nnúúmeromero de de algalg. . significativossignificativos antes do antes do resultadoresultado final dos final dos ccáálculoslculos; ;

�� MultiplicaMultiplicaççãoão e e divisãodivisão: : EscrevaEscreva o o resultadoresultado utilizandoutilizandoo o nnúúmeromero queque tivertiver o o menormenor nnúúmeromero de de algarismosalgarismossignificativossignificativos..�� Ex: 2,8 x 4,5039 Ex: 2,8 x 4,5039 �� 2 2 doisdois algarismosalgarismos significativossignificativos nana

respostaresposta= 12,61092 = 12,61092 �� 1313

�� AdiAdiççãoão e e subtrasubtraççãoão: : EscrevaEscreva o o menormenor nnúúmeromero de casa de casa decimaisdecimais::�� Ex: 2,097 Ex: 2,097 –– 0,12 0,12 �� 2 2 digitosdigitos decimaisdecimais

= 1,977 = 1,977 �� 1,981,98

3333

ExemplosExemplos de de ccáálculoslculos

�� CalculeCalcule e e expresseexpresse osos resultadosresultados::

�� 1,67890 x 56,321,67890 x 56,32�� 94,5694,56

�� 9,0210 + 856,19,0210 + 856,1�� 865,1865,1

�� (6,02 + 1,5) x (3,14 + 2,579)(6,02 + 1,5) x (3,14 + 2,579)�� 43 43 ouou 4,3 x 104,3 x 1011

18

3535

36363636

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