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CAPITULO V - REACOES QUIMICASBALANCEAMENTO QUIMICOBalancear ou acertar os coeficientes de uma equacao quimica e encontrar o numero de moleculas de reagentes e produtos que iguala o numero de atomos de um mesmo elemento, nos dois membros da equacao.Assim vejamos: Numero de Numero de Atomos dos = Atomos dosReagentes produtosPara balancear (equilibrar) uma equacao, multiplicam-se as formulas dos reagentes e produtos por numeros inteiros (coeficientes) ate que o numero total de atomos de cada elemento seja igual em ambos os membros.Regras praticas para o balanceamento de equacoes pelo metodo das tentativas:1) Iniciar o balanceamento com os elementos que aparecem uma so vez em ambos os membros.2) Dentre esses, selecionar o elemento de maior indice.3) Utilizar esses indices como coeficientes no membro oposto.4) Repetir a mesma sequencia do item 1 ao item 3 para os demais elementos, ate a equacao estar balanceada (o Hidrogenio e o Oxigenio, sempre que possivel, devem ser balanceados por ultimo). Exemplos: Cada elemento aparece uma unica vez em cada membro da equacao: 2 + H2 ===> NH3 (equacao nao balanceada)Por enquanto, o numero de atomos N no primeiro membro e 2, mas no segundo membro e 1. Assim, se multiplicarmos a formula NH3 pelo coeficiente 2, o numero de atomos N se igualara em ambos os lados da equacao:N2 + H2 =====> 2 NH3A equacao, no entanto, nao esta ainda inteiramente balanceada, pois agora, no segundo membro, temos 6 atomos H, mas somente dois deles no primeiro membro. Se, porem, multiplicarmos a formula H2 por 3, o balanceamento sera alcancado:N2 + 3 H2 ======> 2 NH3 (equacao balanceada)Note que, no balanceamento, devemos nos limitar a alterar os coeficientes de reagentes e / ou produtos (ou seja, os numeros que vem antes das formulas), mas nunca os indices (numeros escritos em tamanho menor, que vem depois dos elementos) pois isso alteraria a natureza das substancias que participam da reacao. Elementos que aparecem mais de uma vez num mesmo membro da equacao:As2S3 + O2 ====> As2O3 + SO2Aplicando o passo a passo, temos:1) O Oxigenio aparece uma vez no primeiro membro e duas vezes no segundo. Devemos, entao, comecar o balanceamento pelos elementos As ou S, que aparecem apenas uma unica vez em cada membro.2) Escolhemos o elemento S, por ter indice maior.3) No primeiro membro, temos 3 atomos S e, no segundo membro, apenas 1. Portanto, para balancear o elemento S, multiplicamos a formula SO2 por 3 e a formula As2O3 por 1, ou seja, utilizamos os indices de um membro como coeficientes do outro.1) Acertamos agora os outros elementos. O Arsenio (As) ja esta balanceado (indice 2 para As2S3 e As2O3), faltando somente o Oxigenio. No segundo membro, temos 3 + (3.2) = 9 atomos de Oxigenio e no primeiro membro, apenas dois desse atomo. Como precisamos ter 9 atomos de Oxigenio no primeiro membro, multiplicamos a formula O2 por 9/2:1) Para obtermos coeficientes inteiros, multiplicamos toda a equacao por 2: 2 As2S3 + 9 O2 ===> 2 As2O3 + 6 SO2 Exercicios de FixacaoEfetue o balanceamento das equacoes a seguir:a) S + O2 ===> SO3b) H2SO4 +
Al(OH)3 ===> Al2(SO4)3 + H2Oc) C12H22O11 ===> C + H2Od) KClO4 ===> KCl + O2e) NaHCO3 ===> Na2CO3 + CO2 + H2OCLASSIFICACAO DAS REACOES QUIMICASReacao de Sintese ou AdicaoA + B ===> AB Dois ou mais reagentes originam um unico produto.Exemplos:C + O2 ===> CO2 N2 + 3 H2 ===> 2 NH3 2 Mg + O2 ===> 2 MgO 2 H2O + O2 ===> 2 H2O2 Reacao de Analise ou Decomposicao AB ===> A + B Um reagente da origem a dois ou mais produtos.Exemplos: Decomposicao do carbonato de calcio do marmore pela acao de um forte aquecimento CaCO3 ====> CaO + CO2Decomposicao do NaCl pela acao da corrente eletrica eletricidade2 NaCl =======> 2 Na + Cl2 Decomposicao da pelicula do filme fotografico pela acao da luz (fotolise - ) 2 AgBr ========> 2 Ag + Br2 Reacao de deslocamento ou simples troca X + AB ===> XB + A Y + AB ===> AY + BOcorre entre uma substancia simples e uma composta, produzindo novas substancias: uma simples e uma composta.Exemplos: Cl2 + 2 NaBr ===> 2 NaCl + Br22 Al + 6 HCl ===> 2 AlCl3 + 3 H2 Reacao de deslocamento ou dupla trocaOcorre entre duas substancias compostas produzindo duas novas substancias compostas. Exemplos: AB + XY ===> AY + XB NaOH + HCl ===> NaCl + H2O Al2(SO4)3 + 3 Ca(OH)2 ===> 2 Al(OH)3 + 3 CaSO4 EXERCICIOS PROPOSTOS1) A sintese da especie quimica denominada Acido (orto) Fosforico e representada pela equacao quimica:P4O10 + Z H2O ===> 4 H3PO4 O valor do coeficiente estequiometrico Z e igual a:a) 3b) 4c) 5d) 62) Assinale a alternativa onde a equacao quimica esta com seus coeficientes estequiometricos representados corretamente:a) CaCO3 ====> CaO + 2 CO2b) 2 KClO3 ====> 2 KClO + 3 O2c) N2 + 4 H2 ====> 2 NH3d) 2 Zn + O2 ====> 2 ZnO3) Fazendo o balanceamento da equacao quimica BCl3 + P4 + H2 ===> BP + HCl, obteremos, respectivamente, os coeficientes:a) 4, 1, 5, 4, 10 b) 4, 1, 6, 4, 12c) 2, 1, 3, 2, 6d) 2. 2. 3. 2. 64) A equacao quimica da reacao que ocorre entre o acido sulfurico e o aluminio e representada por:X H2SO4 + Y Al ===> Z Al2(SO4)3 + W H2 A soma dos coeficientes X, Y, Z e W, vale:a) 12b) 8c) 10d) 95) Para tornar corretas as equacoes quimicas:X NaOH + CO2 ====> A + H2OA + CaCl2 ====> CaCO3 + Y NaCl Deve-se substituir X, Y e A, respectivamente, por:a) 1, 1 e Na2Ob) 1, 2 e NaHCO3c) 1, 2 e NaCO3d) 2, 2 e Na2CO3e) 2, 2 e H2CO36) Indique a alternativa que contem uma reacao de sintese:a) C + O2 ====> CO2b) CaCO3 ====> CaO = CO2c) HCl + NaOH ====> NaCl + H2Od) NaCl + AgNO3 ====> AgCl + NaNO37) A pirolise, a fotolise e a eletrolise, sao reacoes de decomposicao pelo calor, pela luz e pela eletricidade, respectivamente. Estas reacoes tambem sao denominadas reacoes de:a) Analiseb) Substituicaoc) Deslocamentod) Dupla substituicao8) Em condicoes adequadas de temperatura e pressao, ocorre a transformacao:2 NH3
(g) ===> 3 H2(g) + N2 (g) Podemos dizer que esse e um exemplo tipico de reacao de:a) Decomposicaob) Sintesec) Simples trocad) Dupla troca9) A chamada queima da cal (reacao do CaO com agua, comumente efetuada pelo ajudante de pedreiro) pode ser considerada uma reacao de:a) Adicaob) Decomposicaoc) Permutacao (dupla troca)d) Substituicao (simples troca) GABARITOSExercicios de Fixacao a) 2, 3, 2 b) 3, 2, 1, 6c) 1, 12, 11d) 1, 1, 2e) 2, 1, 1, 1
ESTRUTURA DO ATOMOPara identificar um atomo deve-se conhecer o seu numero atomico e seu numero de massa.Numero Atomico ( Z ) : representa o numero de protons que um atomo possui e e caracteristico para cada atomo.Z=p Numero de Massa ( A ) : e a soma do numero de protons ( p ) e neutrons ( n ) de um atomo. A=p+n O atomo no seu estado fundamental e neutro, portanto o numero de protons sera igual ao numero de eletrons. p=eIons sao atomos que ganharam ou perderam eletrons.Exemplos : Atomo neutro Anion CationA=27 A=35 A=40Z=13 Z=17 Z=20p=13 p=17 p=20n=14 n=18 n=20e=13 e=18 e=18Isotopos, Isobaros e IsotonosIsotopos: atomos com o mesmo numero atomico (Z) e diferentes numeros de massa (A).Importante exemplo de isotopos e apresentado pelo Hidrogenio que apresenta nomes proprios para cada um deles. Exemplos:Exemplo de problema:Sao dados tres atomos genericos R, S e T. O atomo R tem numero atomico 70 e numero de massa 160. O atomo T tem 94 neutrons e e isotopo de R. O atomo S e isobaro de T e isotono de R. Qual e o numero de eletrons do atomo S?Resolucao:Se o numero atomico de R e 70 e e isotopo de T, entao o atomo T tambem tera numero atomico 70. Para achar o numero de massa de T e so somar o numero atomico e o numero de neutrons, 70 + 94 que sera igual a 164. Se o numero de massa de T e 164 e e isobaro de S, o numero de massa de S tambem sera 164. Para achar o numero de neutrons de R, e so subtrair o numero atomico do numero de massa, 160 70 que sera igual a 90. Como S e isotono de R, entao ele tera 90 neutrons. Agora, para achar o numero atomico de S e so subtrair o numero de neutrons do numero de massa, 164 90 que sera igual a 74.A resposta ao problema sera, portanto: o numero atomico (Z) de S e 74 e como Z=p e p=e, entao, o numero de eletrons de S e 74.Distribuicao EletronicaDistribuicao eletronica em nivel :Os eletrons se distribuem em trono do nucleo em camadas. O numero maximo de camadas e sete e sao denominadas por letras, sendo que cada camada suporta um numero maximo de eletrons.Na eletrosfera do atomo, os eletrons giram em orbitas circulares de modo a ter uma energia constante, ou seja, nao perdem e nem ganham energia.Se um eletron recebe uma energia suficiente, ele pula para uma camada mais externa e dizemos que passou para um estado excitado (estado ativado).No estado excitado, o eletron tende a voltar para a camada de origem, devolvendo a energia recebida na forma de energia radiante, principalmente luz.Regras para distribuicao de eletrons em nivel:v Em qualquer atomo, o numero de eletrons na ultima camada nao ultrapassa a 8.v A penultima camada de qualquer atomo, seja qual for, tem no maximo 18 eletrons.v Para os atomos com mais de tres camadas eletronicas, enquanto a penultima nao estiver completa com 18 eletrons, a ultima so tera
suas investigacoes medicas a respeito do consumo de vitaminas, a participacao de Pauling na polemica levou o publico a sensibilizar-se para a importancia do consumo de vitaminas e minerais na prevencao de doencas. A firme posicao de Pauling nesta controversia ajudou tambem a redobrar os esforcos que outros investigadores dedicaram a este campo, incluindo os que laboram no Instituto Linus Pauling, onde uma dezena de investigadores e academicos exploram a importancia dos micronutrientes na saude humana.Referencias:http://www.google.com.br/#hl=pt-BR&source=hp&biw=&bih=&q=Linus+pauling&btnG=Pesquisa+Google&aq=f&aqi=&aql=&oq=Linus+pauling&fp=1Entao, entendendo que a cada nivel correspondem quatro (4) subniveis que sao s, p, d, f, podemos colocar seus valores, sendo esse o numero maximo de eletrons por subnivel:s = 2 p = 6 d = 10 f = 14Relacionando os niveis com os subniveis, teremos:Cada nivel e sucessivamente preenchido com o numero maximo de eletrons, de acordo com a ordem obtida, percorrendo-se as diagonais de cima para baixo do Diagrama de Linus Pauling, como segue:A leitura do diagrama e feita como esta demonstrado abaixo:Obtendo-se a seguinte leitura:
Ex.: densidade, ponto de fusao ( P.F.), ponto de ebulicao ( P.E.), flexibilidade, dureza, condutibilidade, magnetismo, maleabilidade, ductibilidade. Densidade E a massa contida na unidade de volume da substancia. Calcula-se a densidade por meio da expressao (formula) seguinte: onde : d = densidade m = massa V = volume A unidade normalmente utilizada para expressar a densidade e g/cm3, mas outras unidades como g/ml, kg/cm3 e mg/ml, podem ser usadas. Ex.: Um bloco de isopor e um de chumbo tem volume de 500 cm3 cada um. Se a massa do bloco de isopor e de 10 g. e a do bloco de chumbo e de 5700 g., calcule a densidade desses materiais.d isopor = 10/500 = 0,02 g/cm3.d chumbo = 5700/500 = 11,4g/cm3.Temperatura de Fusao ou ponto de fusao ( P.F.)E a temperatura em que sob pressao constante a substancia no estado solido passa para o estado liquido.Temperatura de Ebulicao ou ponto de ebulicao ( P.E.)E a temperatura em que, sob pressao constante a substancia no estado liquido passa para o estado gasoso.Composicao da MateriaAtomo Toda materia e constituida por minusculas particulas denominadas atomos. O atomo, por sua vez, e formado por tres tipos fundamentais de particulas : os protons, os neutrons e os eletrons. O que difere um atomo do outro e o seu numero de protons que e denominado numero atomico (Z).Elemento quimico e o conjunto de todos os atomos com o mesmo numero de protons. O elemento quimico e representado por um simbolo (letra maiuscula) que corresponde a primeira letra do seu nome em latim ou em grego. No caso de dois ou mais elementos quimicos apresentarem as mesmas letras iniciais iguais, uma segunda letra, agora minuscula, sera acrescentada ao simbolo para diferenciacao.Ex.: Carbono C, Calcio Ca, Cloro Cl .Molecula e uma particula formada por atomos, iguais ou diferentes, unidos. As moleculas sao representadas por formulas que indicam quais sao esses elementos formadores dessa molecula, assim como tambem o numero de atomos de cada elemento que participam na formacao da mesma.Ex.: a molecula de agua e representada pela formula H2O, esta representacao indica que a molecula de agua e formada pela uniao de dois atomos de Hidrogenio e um atomo de Oxigenio.Classificacao quanto a sua ComposicaoSubstancia Pura : e formada por atomos, moleculas ou aglomerados ionicos, apresenta composicao constante e propriedades fisicas e quimicas caracteristicas e bem definidas.Ex.: A substancia pura agua (H2O), apresenta as seguintes caracteristicas: Ponto de fusao (a pressao de 1 atm) = 0C Ponto de ebulicao (a pressao de 1 atm) = 100C Densidade (a pressao de 1 atm e temperatura constante de + 4C) = 1 g/cm3 Pouca reatividade Incolor (sem cor e transparente) Inodora ( sem odor, sem cheiro) Inspida (sem gosto) Nao entra em combustao (nao pega fogo)Tipos de substanciasSimples: formadas por atomos de um so elemento quimico. Ex.: H2, Ag, Al, O2, F2. Compostas: formadas por atomos de dois ou mais elementos quimicos. Ex.: NaCl (Cloreto de Sodio sal de cozinha), CO (monoxido de carbono).AlotropiaOcorre quando um mesmo elemento quimico forma duas ou mais substancias quimicas simples diferentes. Essas substancias simples
(poroso). Ex.: Uso de papel de filtro para preparar ( coar = filtrar) cafe.2. Decantacao: a fase solida, por ser mais densa, sedimenta-se, ou seja, deposita-se no fundo do frasco obedecendo a pressao da forca da gravidade - g (que e de 9,8 m/s2). Ex.: separar barro da agua barrenta.3. Centrifugacao: e uma maneira de acelerar o processo de decantacao, utilizando-se de uma aparelho denominado centrifuga, aumentando desta forma a forca da gravidade em varios g(1 g = 9,8m/s2).Liquido LiquidoDecantacao: separam-se liquidos imisciveis (que nao se misturam) com densidades diferentes. O liquido mais denso acumula-se na parte inferior do sistema. Ex.: separar agua e oleo. Misturas Homogeneas: apresentam apenas uma fase.Solido - liquido1. Evaporacao: a mistura e deixada em repouso ou e aquecida ate que o liquido (componente mais volatil) sofra evaporacao. Este processo apresenta um inconveniente que e a perda do componente liquido. Ex.: separar agua e sal.2. Destilacao simples: a mistura e aquecida em uma aparelhagem apropriada de tal forma que o componente liquido que inicialmente evapora seja recolhido em outro frasco ao sofrer uma condensacao tornando-se liquido novamente. Ex.: separar agua e sal, separar agua e alcool. Referencias:http://www.google.com.br/#hl=pt-BR&source=hp&biw=&bih=&q=aparelho+de+destila%C3%A7%C3%A3o+simples&aq=f&aqi=g1&aql=&oq=&fp=1 Liquido Liquido1. Destilacao fracionanda: esse processo permite separar dois ou mais liquidos, desde que possuam temperaturas de ebulicao (P.E.) diferentes. Os liquidos sao separados na medida em que cada um tenha o seu ponto de ebulicao e atingido. Ex.: separar agua e alcool (PE do alcool = 74C, o PE da agua a 1 atm = 100C).
suficiente para ensaiar uma explicacao sobre fatos tao profundos.Pois foi em um momento como estes que dois filosofos da antiga Grecia, ao conversarem chegaram a conclusoes fundamentais. Seus nomes eram Democrito e Leucipo. Democrito- (+ ou - 460-370 a.C) (em grego: , Demokritos, "escolhido do povo") nasceu em Abdera (Tracia). Foi discipulo e sucessor de Leucipo, desenvolveu sua teoria atomista e participou da escola iniciada por seu mestre em sua terra natal. De sua vida sabem-se poucas coisas seguras, mas fala-se que viajou muito, recebeu homenagens de seus concidadaos. E famosa a tradicao que lhe atribui um riso constante, presente para qualquer coisa. E um dos primeiros materialistas. Teria deixado cerca de noventa obras. Para resolver o impasse surgido nas teorias de Heraclito e Parmenides, desenvolve a teoria de que tudo seria composto por particulas minusculas indivisiveis e invisiveis a olho nu, inclusive a alma. De acordo com essa teoria, tudo o que existe e composto por elementos indivisiveis chamados atomos (do grego, "a", negacao e "tomo", divisivel. Atomo= indivisivel) Os atomos da alma se desintegrariam no momento da morte. Portanto, nao acredita na imortalidade da alma, embora gostasse de Pitagoras. Trabalhou muito, dizia que os trabalhos feitos de bom grado fazem mais leves as cargas dos impostos a contragosto. Na sua filosofia, o trabalho continuado torna-se mais leve por causa do atomo. Um trabalho bem feito e terminado da mais satisfacao que o descanso, e um trabalho em que nao ha retorno causa muito desprazer. O homem sensato dosa a avareza com o gasto, e suporta com brandura a pobreza. Quanto a forma, a emanacao e igual as coisas. Os atomos sao indivisiveis, pois se fossem divisiveis em particulas ainda menores. a natureza acabaria por se diluir. E como nada pode surgir do nada, sao eternos. O movimento existe, pois o pensamento e movimento, e tambem os atomos se movem. Quando os atomos estao em equilibrio sao tao numerosos que nao podem mais se mover, os mais leves sao repelidos para o vazio exterior (portanto, o vazio existe) e os outros permanecem juntos, formando um conglomerado. Cada um desses conglomerados que se separam das massas dos corpos e um mundo, e existem infinitos mundos. Esta e uma visao nietzscheniana da teoria de Democrito. A essencia da alma esta na sua natureza animadora, de movimento. A alma e feita de atomos sutis, que se movem, lisos e arredondados. O fogo faz parte da essencia do homem. Se a respiracao cessa, o fogo interior escapa, e ocorre a morte. O homem e infeliz porque nao conhece a natureza. Temos de nos contentar com o mundo tal como ele e. Os atomos constituem a explicacao ultima da natureza. Foi o mais logico dos pre socraticos. Nietzsche o considera um poeta, Aristoteles admira sua universalidade. Sua doutrina seguiu adiante, e temos outros atomistas, como Epicuro. Viajou pelo Egito e pela Asia e teve uma vida extremamente longa. Escreveu numa prosa arcaica, mas bem elaborada, elogiada por Cicero e Plutarco, sobre filosofia da natureza, matematica, etica e musica. Restam-nos de suas obras somente curtos fragmentosiajou pelo
particulas alfa.A principal contribuicao de James Chadwick para o desenvolvimento da fisica ocorreu em 1932, data em que descobriu a particula do nucleo atomico, que passou a ser conhecida por neutron, devido ao fato de nao ter carga eletrica. Pela sua descoberta, divulgada a comunidade cientifica na obra "Possible Existence of Neutron", obteve em 1935 o Nobel de Fisica.Foi tambem professor de fisica em Liverpool (1935-1948) e diretor do Gonville and Caius College (1948-1958), na segunda guerra mundial esteve ligado ao projecto da bomba atomica, tendo sido conselheiro cientifico de Robert Oppenheimer, o diretor do Projeto Manhattan (projeto que levou a construcao da bomba atomica) no Laboratorio de Los Alamos, EUA.As suas descobertas foram aceitas unanimemente na comunidade fisica da epoca e garantiram-lhe a atribuicao de diversos premios, honras e condecoracoes, entre os quais o Nobel de Fisica em 1935. Foi membro da Royal Society, Academie Royale de Belgique, Kongelige Danske Videnskabernes Selskab, Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen, Sachsische Akademie der Wissenschaften, Pontificia Academia Scientiarum, do Franklin Institute; da American Philosophical Society e da American Physical Society. Como reconhecimento da importancia dos seus trabalhos, foi-lhe atribuido o grau de Doutor Honoris Causa nas Universidades de Dublin, Leeds, Oxford, Birmingham, Montreal (McGill), Liverpool e Edinburgh.Referencias:http://www.google.com.br/#hl=pt-BR&source=hp&biw=&bih=&q=James+Chadwick&btnG=Pesquisa+Google&aq=f&aqi=&aql=&oq=&fp=1
going into general practice, but hoping that I could eventually enter research. While interning I became interested in psychiatry, especially psychosomatic medicine. Toward the end of the year I applied for a position with Psychiatric Services Branch, Department of Public Health at Regina, Sask. I had discussed with the chief, Dr. D. G. McKerracher, my interest in combining my interests in medicine, chemistry and psychiatry in a research position. I joined him in July 1, 1951. I was given three missions: (1) to master psychiatry in preparation for qualifying for the specialty; I was fully qualified in 1954, and a few years later became a Fellow in the Royal College of Physicians and Surgeons (Canada). (2) To be consultant in biochemistry to the general hospital at Regina and, (3) to initiate a program of research into psychiatry. January and February 1951, my wife and I toured the few research centers in psychiatry in Canada and the United States for six weeks. This proved very valuable when later we decided which research program we would start. The three most memorial visits were with Dr. Nolan D. C. Lewis, at the Psychiatric Institute in New York, Dr. H. Kluver, Culver Hall, University of Chicago, and Dr. Franz Alexander, at a psychoanalytic institute which he directed. Lewis and Kluver introduced me to the fascinating possibilities of the hallucinogens, especially mescaline, and from Dr. Alexander's luncheon clinic I learned that psychosomatic medicine had no basis in fact. Dr. H. Osmond joined us in Saskatchewan in the fall of 1952. We soon were good friends and close colleagues. We organized and directed the research program until he left in 1960, and I went into private practice in 1967. We decided to tackle the most important single problem, schizophrenia. Half of our mental hospital beds were occupied by these patients, and one quarter of all hospital beds in Canada were these patients. But there were very few tangible leads. Psychoanalysis was sweeping into North American psychiatry, and the biological psychiatrists were facing imminent defeat in their views about the nature of this disease. Dr. Osmond and Dr. J. Smythies had discovered that the mescaline experience resembled the schizophrenic experience, and he and Smythies postulated that there might be a substance in the body with the properties of mescaline and related to adrenalin. Dr. Osmond and I developed this idea, which became known as the adrenochrome hypothesis of schizophrenia. In 1954 we received a very large grant from the Rockefeller Foundation to continue this investigation. Before I could get the grant I was to travel to Europe and visit the research centers there. By the time I left research we had a very large well established research group, a truly cross-fertilized group in which psychologists, psychiatrists, nurses, and social workers all worked together. Arising from this research are the following discoveries: (1) That adrenochrome is an hallucinogen, (2) that it could be made in the body. It is now known to be present and easily measured. (3) That megadoses of vitamin b-3 and ascorbic acid were therapeutic for schizophrenia.