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Química Sumário Fases de agregação da matéria ................................... 3 Substância pura, mistura e sistemas ........................... 3 Tipos de água ............................................................. 3 Heterogênea: sólido + sólido ...................................... 4 Heterogênea: sólido + líquido ..................................... 4 Heterogênea: líquido + líquido .................................... 4 Sólido + gás................................................................. 4 Homogêneo: sólido + líquido ...................................... 4 Homogênea: gás + gás ................................................ 4 Íons ............................................................................ 5 Raio atômico .............................................................. 5 Raio iônico .................................................................. 5 Potencial de ionização ................................................ 6 Ligação iônica ............................................................. 6 Ligação metálica ......................................................... 6 Ligação covalente ....................................................... 6 Ligação dativa ............................................................. 6 Polaridade das ligações ............................................... 6 Forças intermoleculares .............................................. 7 Solubilidade ................................................................ 7 Oxidação .................................................................... 7 Redução ..................................................................... 7 Ácidos - Arrhenius....................................................... 8 Classificação dos ácidos .............................................. 8 Bases .......................................................................... 8 Sais ............................................................................. 9 Óxidos ........................................................................ 9 Coloides.................................................................... 10 Soluções ................................................................... 10 Mistura de soluções .................................................. 11 Titulação ................................................................... 11 Classificação das reações .......................................... 11 Entalpia padrão ........................................................ 12 Entalpia de formação ................................................ 12 Entalpia de combustão ............................................. 12 Lei de Hess................................................................ 12 Entropia .................................................................... 12 Fatores que afetam a velocidade das reações ........... 12 Kp ............................................................................. 13 Soluções tampão ...................................................... 14 Pilhas ........................................................................ 14 Associação de pilhas ................................................ 15 Eletrólise .................................................................. 15 Funções orgânicas .................................................... 16 Funções nitrogenadas .............................................. 16 Compostos halogenados .......................................... 16 Hidrocarbonetos ...................................................... 16 Nomenclatura .......................................................... 17 Álcool ....................................................................... 18 Enol ......................................................................... 18 Fenol ........................................................................ 18 Cetona ..................................................................... 18 Aldeídos ................................................................... 18 Ácidos carboxílicos ................................................... 18 Ésteres ..................................................................... 18 Anidrido de ácido ..................................................... 19 Éter .......................................................................... 19 Aminas ..................................................................... 19 Amidas ..................................................................... 19 Nitrocomposto ......................................................... 19 Nitrila ....................................................................... 19 Haletos orgânicos ..................................................... 19 Polaridade................................................................ 19 Solubilidade ............................................................. 20 Acidez e basicidade .................................................. 20 pKa .......................................................................... 21 Sabão e detergente .................................................. 21 Isomeria plana ......................................................... 21 Isomeria espacial ..................................................... 21 Isomeria geométrica ................................................ 22 Isomeria óptica ........................................................ 22 Transformações gasosas .......................................... 23 Partícula alfa - 24 .................................................... 24 Partícula beta -10..................................................... 24 Radiação gama ...................................................... 24 Datação do carbono 14 ............................................ 25 Aplicações da radioatividade .................................... 25 Chuva ácida .............................................................. 26 Camada de ozônio.................................................... 26 Combustíveis fósseis ................................................ 26 Carvão mineral ......................................................... 27 Petróleo ................................................................... 27 Gás natural: CH4 ....................................................... 27 Efeito estufa............................................................. 27 Química Dilatação anômala .................................................... 28 Reações ácido – base e esterificação......................... 29 Polímeros ................................................................. 29 Química Química Matéria: tudo que tem massa e ocupa lugar no espaço. Corpo: porção limitada da matéria. Massa: medida da quantidade de matéria. Objeto: corpo produzido para utilização. Propriedades gerais: massa, volume, impenetrabilidade, compressibilidade, elasticidade. Propriedades específicas: ponto de fusão, ebulição, densidade. Fases de agregação da matéria Sólido Forma e volume constante, com partículas próximas e organizadas. Presença de retículo cristalino. Sólido amorfo: parece sólido, mas não é pois não está organizado e não tem retículo, como o vidro e o plástico. Líquido Forma variável e volume constante, com partículas próximas e desorganizadas. A passagem do sólido para o líquido é caracterizada como ruptura do retículo cristalino. Apresenta viscosidade: resistência ao escoamento. Quanto maior a temperatura, maior a agitação das moléculas e maior escoamento. Gasoso Forma evolume variáveis. Do líquido para o gás ocorre a ruptura das atrações. Compressibilidade, devido ao volume variável. Capilaridade Adesão: atração entre moléculas diferentes. Coesão: atração entre moléculas iguais. Sólido > líquido > gasoso Endotérmico > Exotérmico < Sólido para líquido: fusão. Líquido para gasoso: vaporização. Gasoso para líquido: condensação ou liquefação. Líquido para sólido: solidificação. Sólido para gasoso: sublimação. Vaporização 1. Evaporação: lento e natural, ocorrendo em qualquer temperatura. O vento agita as moléculas e auxilia. 2. Ebulição: rápido e turbulento, com temperatura determinada. 3. Calefação: processo imediato, como na chapa quente com o choque térmico. Suor: para regulação corporal. A queima de glicose aquece o corpo e para não aquecer muito mais e desnaturar as proteínas, libera-se o suor. Quando evapora, rouba calor da nossa pele, abaixando a temperatura corporal. Em copo, o vapor da água da atmosfera encosta na superfície do copo e vira líquido, aumentando a temperatura do copo. Ventilador: lança o vento na pessoa e provoca a evaporação. O líquido da nossa pele passa para gás, absorvendo o calor do corpo da pessoa, abaixando-o. Ebulição em altitude e em panela de pressão: quanto maior a altitude, menor o ponto de ebulição. Um ovo cozinhando em lugares com diferentes altitudes, cozinhará mais rápido ao nível do mar, pois está a 100oC, e em cima o ovo está cozinhando com uma temperatura menor, apenas entrou em ebulição primeiro. A panela de pressão aumenta a pressão e aumenta o ponto de ebulição, fazendo com que cozinhe mais rápido. Substância pura, mistura e sistemas Pura: composição definida. Com pontos de fusão e ebulição constantes. Simples: não pode ser decomposta: O2, Cl2, O3. Composta: H2O, CO2, H2SO4. Misturas: podem ser separadas por processo físico, apresentando composição variável. Com duas ou mais substâncias. Homogênea: com uma fase. Heterogênea: com duas ou mais fases. Sistema Homogêneo Substância pura: H2O. Mistura homogênea: H2O + sal. Sistema heterogêneo Substância pura: água, gelo: duas fases. Mistura: água + óleo. Toda mistura homogênea é um sistema homogêneo. Mas nem todo sistema homogêneo é uma mistura homogênea. Tipos de água 1. Destilada: pura, sem íons. 2. Mineral: mistura homogênea: água + sais minerais. 3. Salobra: com grande concentração de sal. 4. Dura: com íons de cálcio e magnésio. Gráficos de mudança de fase 1. Substância pura: com ponto de ebulição e fusão constantes, ou seja, uma reta. 2. Mistura comum: pontos de fusão e ebulição variáveis. Eutética: ponto de ebulição varia. Ezeotrópica: ponto de fusão varia. Diagrama de fases As linhas são curvas de mudança de fase. O ponto triplo apresenta as três fases ao mesmo tempo. Gás e vapor: se aumenta a pressão, o vapor pode ser liquefeito e virar líquido, mas para gás virar líquido tem que abaixar a temperatura. Alotropia: capacidade que certos elementos têm de formar substâncias simples diferentes. O mesmo elemento forma duas substâncias diferentes, como o carbono grafite e diamante. Química Oxigênio: O2: gás oxigênio vital, um oxidante (arranca elétrons), um comburente (aumenta a combustão) e o O3, o ozônio, forte oxidante, usado como bactericida, substituindo o cloro no tratamento de água, além de filtrar os raios UV. Carbono: Diamante: mais duro na terra, conseguindo riscar tudo (tirar partículas), porém não é resistente ao impacto. Também é um isolante elétrico, pois não conduz corrente. O grafite: é mole, perdendo partículas com facilidade, conduz corrente, é lubrificante. Fósforo: P4: branco, inflamável, instável, tóxico. Pn: vermelho, mais estável, caixa de fósforo. Isótopo: átomos do mesmo elemento com massas diferentes, como o carbono 12 e o carbono 14. Análise imediata Heterogênea: sólido + sólido Catação: diferentes tamanhos, formas, cores. Ventilação: corrente de ar para elementos de diferentes densidades. Peneiração: diferentes tamanhos. Separação magnética: imã. Dissolução fracionada: dissolve em partes. Adiciona água, que dissolve quem é solúvel nela, filtra, espera evaporar. Flotação: líquido com densidade intermediária é adicionado, flutuando o menos denso. Levigação: em garimpos, com o uso da corrente de água. Utilizam o mercúrio (Hg) que aglutina o ouro, formando uma liga metálica com alta densidade, fácil de separar. É bioacumulativo e tóxico, causando doenças degenerativas e contaminando a atmosfera. Heterogênea: sólido + líquido Filtração: resíduo fica no filtro e o filtrado é líquido. A vácuo aumenta a velocidade da filtração. Decantação: espera a substância com maior densidade decantar. Centrifugação: aumenta a velocidade da decantação. Heterogênea: líquido + líquido Funil de decantação: abre o filtro para o mais denso passar. Sólido + gás Câmara de poeira: fumaça passa por um aparelho com divisórias onde aos poucos as partículas ficam. Homogêneo: sólido + líquido Evaporação: tira o solvente e fica o soluto. Destilação natural: água salobra condensa e cai no recipiente somente a água. Destilação simples: diferentes pontos de ebulição, o com menor escapa. Extração: separação de gasolina com álcool (anfifílico: com afinidade polar a apolar), adiciona-se água que extrai o álcool. Destilação fracionada: diferentes pontos de ebulição por partes, como o petróleo. O com maior densidade é o asfalto, seguido dos lubrificantes, óleo diesel, querosene, gasolina, gás liquefeito de petróleo e com menor densidade o gás natural veicular. Homogênea: gás + gás Liquefação + destilação fracionada: aumenta a pressão e diminui a temperatura. Leis ponderais 1. Demócrito e Leucipo. 2. Aristóteles. 3. Lavoisier. 4. Proust. 5. Dalton. Lei de Lavoisier: conservação das massas. Numa reação química, a soma das massas dos reagentes é igual a soma das massas dos produtos. Na natureza nada se perde, nada se cria. Tudo se transforma. A + B -> C + D, com massa inicial igual a final em recipiente fechado. Lei de Proust: proporções definidas. Quando dois ou mais elementos se combinam para formar substâncias, conservam entre si proporções definidas. Modelos atômicos Modelo de Dalton Toda matéria é composta de partículas fundamentais, os átomos, que são indivisíveis e permanentes, não podendo ser criados ou destruídos. Todos os átomos de um mesmo elemento são idênticos em todos os aspectos. Reações químicas consiste em combinações, separação e rearranjo de átomos. Bola de bilhar. Modelo de Thomson Átomo é uma esfera maciça de carga elétrica positiva com corpúsculos de carga negativa nela dispersas, podendo ser divisível. Descoberta do raio X e dos elétrons. Pudim de passas. Modelo de Rutherford Um átomo só pode ganhar ou perder energia em quantidades equivalentes a um múltiplo inteiro. Descobriu o núcleo positivo. Modelo de Bohr Os elétrons giram ao redor do núcleo em órbitas circulares chamadas de órbitas estacionárias ou camadas/níveis eletrônicos. Cada um desses níveis possui um valor determinado de energia (quantizada). Não é permitido ao elétron permanecer fora desses níveis de energia. Movendo-se em uma mesma camada um elétron não absorve nem emite energia. A maior parte do volume do átomo constitui a eletrosfera. Química Quando um átomo absorve energia ele fica excitado e alguns de seus elétrons soltam para camadas mais externas. Quando os elétrons retornam para o estado fundamental, eles emitem fótons de luz com energia correspondente a diferença entre as camadas onde ocorreu o salto. Efeitos luminosos: saltos eletrônicos. 1. Incandescência: corpo aquecido. 2. Luminescência:fluorescência, molécula excitada por radiação de alta frequência. 3. Fosforescência: moléculas continuam excitadas depois do estímulo cessar. Átomos A: massa atômica, soma-se prótons com nêutrons. Z: número atômico, número de prótons que identifica o átomo. N: nêutrons. Um átomo neutro tem o número de prótons iguais ao número de elétrons. Íons Cátion: carga positiva devido à perda de elétron. Ânion: carga negativa devido ao ganho de elétron. Isótopos: mesmo número de prótons e diferentes massas. Isótonos: mesmo número de neutros e diferentes massas. Isóbaros: mesmo número de massa e diferentes números atômicos. Isoeletrônicos: mesmo número de elétrons. Números quânticos N: indica a camada onde se encontra o elétron. Camada Número Máximo e K 1 2 L 2 8 M 3 18 N 4 32 O 5 50 P 6 72 Q 7 98 Secundário ou azimutal S 0 2 1 P 1 6 3 D 2 10 5 F 3 14 7 Distribuição eletrônica 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f14 5s2 5p6 5d10 5f14 6s2 6p6 6d10 7s2 7p6 Elétron mais externo ou mais energético? O átomo mais externo é a última camada, e o mais energético é o último da distribuição. 26Fe: 3d6: mais energético, 4s2: última camada. A distribuição de cátions e ânions devem ser retirados da última camada (mais externa), a camada de valência com maior número. Camada de valência Última camada a receber elétron no átomo ou o nível de maior número quântico principal e secundário na distribuição eletrônica. Normalmente os elétrons pertencentes à camada de valência são os que participam de alguma ligação química, pois são os mais externos. Ferro: tem número atômico igual a 26, portanto a distribuição eletrônica: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6. Camada de valência: no último nível que é o 4, com 2 elétrons. Assim, o elemento Ferro possui 2 elétrons em sua camada de valência. Tabela periódica Família: coluna, com distribuição eletrônica semelhante. Períodos: linhas. S e P: representativos D: transição externa. F: transição interna. Metais alcalinos, 1A Li, Na, K, Rb, Cs, Fr. Linak roubou o césio da França. Metais alcalinos terrosos, 2A Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra. Bela margarida casou com o senhor Barão. Halogênios: F, Cl, Br, I, At. Calcogênios: O, S, Se, Te, Po. (Os sete porquinhos). A camada de valência define o período e a posição que se encontra o elemento. Metais perdem elétrons, sofrendo oxidação e formando cátions. Ametais ganham elétron, sofrendo redução e formando ânions. Hg é o único metal liquido a temperatura ambiente. Raio atômico Tamanho do átomo, a distância do núcleo ao último elétron. Maior o número de camadas, maior o raio. Cresce para a esquerda e para baixo. Núcleo menos positivo as cargas se distanciam e o átomo é maior. O maior é o Fr. Raio iônico Cátion: menor que o raio original do átomo. Ânion: maior que o raio original do átomo. Em isoeletrônicos, quanto maior o número de prótons, menor o raio. Química Potencial de ionização Energia necessária para retirar um elétron de um átomo no estado gasoso. Menor o raio, maior a energia de ionização. Cresce para a direita e para cima. Maior é o F. Eletronegatividade Capacidade de atrair elétrons, caráter não metálico, cresce conforme o potencial de ionização. Raio pequeno: atrai elétron. Eletropositividade Capacidade de ceder elétrons, caráter metálico, cresce conforme o raio atômico. Raio grande: perde elétron. Afinidade eletrônica Vontade de ganhar elétron. Quanto maior a afinidade, maior a eletronegatividade. É a energia liberada ou absorvida por um átomo, no estado gasoso, quando ele ganha elétron. Regra do octeto: para o átomo ficar mais estável deve seguir a configuração dos gases nobres. Ligações Ametal + ametal: ligação covalente. Metal + metal: ligação metálica. Ligação iônica Metal com ametal, entre cátions e ânions. Atração entre íons que surgem devido a transferência de elétrons. Quanto maior a diferença de eletronegatividade maior o caráter iônico. Metal: número de elétrons perdidos vão para debaixo do ametal, e o número de elétrons recebidos vai para debaixo do metal. Alto ponto de fusão e de ebulição. Sólidos a temperatura ambiente. Polares. Duros e quebradiços, resistente a riscos. Dissociam (separam) na água. Conduzem corrente elétrica quando fundidos (líquido), pois ficam com os elétrons livres. Ligação metálica Metal com metal. Pseudo cátions envolvidos por uma nuvem de elétrons. Os dois querem perder, formam uma nuvem de elétrons da camada de valência afastados. São dúcteis e maleáveis. Bons condutores de calor e eletricidade. Altos ponto de fusão e ebulição. Sólidos a temperatura ambiente. Conduzem corrente elétrica na fase sólida e na líquida. Ferro: mais usado, baixo custo, porém oxida fácil. Alumínio: mais abundante, maior curso, resistente a corrosão, reciclável infinitamente. Lítio: baterias, eletropositivo, o mais leve dos metais. Ligas metálicas: aço: ferro e carbono, bronze: cobre e estanho. Ligação covalente Ametal com ametal, ametal com hidrogênio ou hidrogênio com hidrogênio. Os dois querem ganhar elétrons, mas compartilham os seus. Um traço: sigma. Dois traços: um sigma e uma pi. Três traços: um sigma e duas pi. Energia de ligação é maior na com três traços, pois é mais curta e mais forte. Ligação dativa Um dos átomos está estável e o outro precisa de um par de elétrons, assim, eles se aproximam. Ressonância: pelo menos duas fórmulas diferentes para a mesma estrutura. No NO2, a dativa muda aleatoriamente entre os oxigênios. Exceção do octeto BeH2, o Berílio fica estável com quatro elétrons. BF3, o boro fica estável com 6 elétrons. Expansão do octeto PCl5, o fósforo fica estável com 10 elétrons. SF6 ou F4, o enxofre fica estável com 12 ou 10 elétrons. Em molécula ímpar, radical livre, o elétron fica desemparelhado, causando instabilidade. Geometria molecular Polos de repulsão: ligação sigma, par de elétrons livres ou elétron desemparelhado. 2 polos: linear 3 polos: trigonal ou triangular 4 polos: tetraédrica ou piramidal 5 polos: bipirâmide de base triangular Hibridização: fusão de orbitais, justifica o número de ligações feitas por um átomo. Sp= s + p= 2, linear Sp2= s + 2p= 3, trigonal Sp3= s + 3p= 4, tetraédrica Sp: uma ligação tripla Sp2: uma ligação dupla e duas simples Sp3: quatro ligações simples Polaridade das ligações Ligação covalente apolar Dois átomos de diferentes eletronegatividades se unem através de uma ligação covalente. O átomo mais eletronegativo atrairá mais intensamente o par de elétrons da ligação provocando a formação de um dipolo. Átomos igual não formam dipolo, pois são apolares e os pares de elétrons são igualmente distribuídos. Química O vetor momento é imaginário e aponta para o mais eletronegativo. Se der 0, é apolar, se diferente de zero, é polar. Eletronegatividade: + F O N Cl Br S C P H Forças intermoleculares Atração entre moléculas, mas não tão forte como ligações covalentes ou iônicas. Pontes de hidrogênio Ligação entre FON com o H. Apresenta alta eletronegatividade e polos fortes. Maior ponto de ebulição. Dipolo-dipolo permanente Moléculas polares. Ponto de ebulição intermediário entre PH e DI. Dipolo instantâneo Também chamada de Dispersões de London, Forças de Vanderval, Dipolo Induzido. Moléculas apolares formam polos instantâneos que fazem rotação. Menor ponto de ebulição. Íons-dipolo Mais forte que pontes de hidrogênio. Criam uma camada de solvatação com a dissociação de íons em água. Quanto maior a atração, quanto maior a massa, maior o ponto de fusão e ebulição.Quanto maior o número de elétrons, maior a massa e maior a força. Cl2, Br2, I2: 17x2, 35x2, 53x2 ISÓL> Brlíq> Clgás Solubilidade Semelhante dissolve semelhante. Polares: hidrofílicos ou lipofóbicos. Apolares: hidrofóbicos ou lipofílicos. Anfifílicas: anfipática: polar e apolar. Ramificações: mesma massa e interação, as ramificações diminuem a cadeia, diminuindo assim a superfície de contato e diminuindo as atrações. Ou seja, quanto mais ramificada, menor o ponto de ebulição. Anfifílicos: sabão. São tensoativos, quebrando a superfície de contato. São emulsificantes, dissolvendo a gordura em água. Criação de micela, um agregado de moléculas anfipáticas que fica excluído da água. Cálculo de NOX Calcula quantos elétrons ganhou ou perdeu. Indica a carga real ou aparente de um átomo em ligação. Toda substância simples tem NOX = 0. Todo íon monoatômico tem NOX = carga, exemplo: Fe3+ = +3. Se a soma dos NOX for zero, a molécula é neutra. Em íons poliatômicos, a soma do NOX é a própria carga, (SO22-), o resultado tem que ser -2. Elementos com NOX fixo +1: família 1A +2: família 2A +3: família 3A H: -1 em hidreto metálico, 0 ou +1, quando FONClBrSCP O: maioria -2, sendo o peróxido -1, -1/2 o superóxido e +1 ou +2 quando ligado ao flúor. Zn: +2. Ag: +1. F: -1. Fe2+: perdeu 2 elétrons. Cl-: ganhou 1 elétron. Nas reações iônicas podemos dizer que o NOX representa a realidade, assim, no NaCl, o Na+ tem NOX +1 e o Cl- tem NOX -1. NOX máximo e mínimo N: máx. 5 (máximo que ele pode perder) e mín. -3 (máximo que ele pode ganhar). Cl: 7A = máx. 7 e mín. 1. C: 4A = máx. e mín. 4. Elementos com NOX variável Fe, CO e Ni: +2 ou +3. Cu: +1 ou +2. Au: +1 ou +3. Pb: +2 ou +4. Ácidos H2SO4: ácido sulfúrico, SO42- HNO3: ácido nítrico, NO3- H2PO4: ácido fosfórico, PO43- H2CO3: CO32- Oxidação Perde elétron. Aumenta o NOX. Agente redutor, causando redução. Redução Ganha elétron. Diminui o NOX. Agente oxidante, causando oxidação. Ametais tendem a ganhar elétrons. Radicais livres têm elétrons desemparelhados, precisando ganhar elétron, sendo destruídos por agentes oxidantes. Exemplos: Fe0 > Fe2+ + 2e- Métodos de balanceamento No modelo oxi-redução, calcula-se o NOX do maior número de átomos do elemento que tive variação de NOX. Química inorgânica CO2 Dióxido de carbono. Óxido ácido, principal responsável pelo efeito estufa. Química Produto da combustão completa de orgânicos. Gás do refrigerante, da respiração, da fotossíntese, do fermento, do extintor e do gelo seco. Ácidos - Arrhenius Em solução aquosa libera como único cátion o H+. Em dissociação libera íons e compostos iônicos. HCl + H2O = H3O+ + Cl- Ligação covalente sofre ionização em uma solução eletrolítica, que conduz corrente. NaOH - H2O – Na+ + OH- Ligação iônica (metal com ametal) sofre dissociação. - Bronsted Não precisa de água. O ácido é a substância que cede H+-, ou seja, o próton, e a base é a receptora de próton, que recebe o H+. - Leuns Ácido é a espécie que ganhar o par de elétrons em ligação dativa, sendo o cátion, e a base perde, sendo o ânion. Propriedades Azedo, com PH < 7. Conduzem corrente em solução aquosa. Neutraliza as bases. Modificam a cor dos indicadores, como a fenolftaleína, que fica incolor em solução ácida. Classificação dos ácidos Oxiácidos: H2SO4, H3PO4. Fixos: alto ponto de ebulição, pois fazem ponte de hidrogênio. Só são ionizáveis os hidrogênios ligados ao oxigênio. Ex: H3PO3, apenas um hidrogênio está ligado diretamente com o fósforo, sem ligação com o oxigênio, portanto, não ionizável. Para saber se é forte ou não, diminui-se o número de oxigênios – número de hidrogênios ionizáveis. Se der o: fraco. Se der 1: moderado. Se der 2 ou 3: forte. Exceção: H2CO3, na teoria seria moderado, mas é fraco. Nomenclatura Se o NOX for o número da família ou se for o nox máximo, a terminação é ico. NOX elemento central Prefixo Nome Sufixo +1 ou +2 Hipo Oso +3 ou +4 Oso +5 ou +6 Ico +7 Per Ico Hidrácidos: HCl, HBr, H2S, HCN. Voláteis: escapa fácil, ou seja, tem baixo ponto de ebulição. Todos os hidrogênios são ionizáveis. Fortes: HCl, HBr, HI. Quanto maior o raio, mais fácil de perder o H+, assim, a força é HCl > HBr > HI. Moderados: HF. Fracos: demais. Nomenclatura: ácido (nome elemento) + ídrico. Ácidos orgânicos A força dos átomos está na capacidade de liberar H+. = número de partículas ionizadas * 100/ número de partículas dissolvidas. Sendo maior que 50%, o ácido é forte. De 5 à 50%, é moderado. Abaixo de 5% é fraco. Quanto maior a força, maior o , mais íons, maior a condução de elétrons e menor o PH. Ácidos importantes H2SO4 Bateria de automóvel. Refino de petróleo. Fertilizante. Chuva ácida em ambientes poluentes. HCl Ácido do estômago, conhecido como muriático. Limpeza de metais. HNO3 Fertilizantes. Utilizados em TNT. H3PPO4 Fertilizantes. Refrigerantes, como conservante. Ácido fosfórico. H2CO3 Ácido fraco, que se decompõe fácil. É instável e está presente em todas as bebidas com gás. Bases A dissociação libera OH-. Possuem sabor adstringente, com PH > 7. Modificam a cor dos indicadores. Conduzem corrente de elétrons na água e fundidas. Neutralizam os ácidos. Caso haja acidez estomacal, utilizasse uma base fraca. O número de hidroxilas identifica se é uma mono, uma di ou uma tribase. Solubilidade Solúvel: 1A e NH4OH. Pouco: 2ª, com exceção do Mg e Be. Insolúvel: demais. Força Forte: 1A e 2A, com exceção do Mg e Be. Forte: demais. Nomenclatura NOX fixo: hidróxido de _________. NOX variável: menor NOX: oso. Maior NOX: ico. Química Bases mais importantes NaOH Soda cáustica. Produzida na eletrólise da água do mar. É corrosiva, desentupidora. Absorve umidade. Não pode ser armazenada em vidro, que é ácido, mas sim em plástico. Mg(OH)2 Leite de magnésia. Antiácido. Pouco solúvel. Base fraca, funcionando como laxante. Ca(OH)2 Hidróxido de cálcio. Utilizada em tinta de árvores, impedindo a proliferação de micro-organismos na casca. Al(OH)3 Base fraca, funcionando como antiácido. É gelatinoso, utilizada na coagulação no tratamento da água. NH4OH Gás venenoso muito tóxico. Utilizada para limpar gordura e em tintas de cabelo, além da fabricação de fertilizantes. Sais Apresentam pelo menos um cátion diferente de H+ e um ânion diferente de OH-. Resultado da reação entre ácido e base: neutralização. Quando o número de H se iguala ao número de OH, a neutralização é total. Total HCl + NaOH > Na+Cl- + H2O H+Cl- + Na+ + OH- > Na+ + Cl- + H2O H+ + OH- > H2O Nomenclatura: ânion (ácido) + cátion (base) Ico: ato Oso: ito Ídrico: eto Para conduzir corrente, precisa-se de um ácido e de uma base forte e um sal solúvel. CaCO3 Calcário, mármore, corais, casca de ovo, concha, produção de cal. Base mais barata. NaHCo3 Bicarbonato de sódio. Antiácido, fermento químico, tampão de sangue, branqueia dentes, limpeza, pó do extintor de incêncio. Óxidos Compostos binários onde o oxigênio é o átomo mais eletronegativo. Ex: CaO, CO2, MgO. OF2 e O2F2 não são óxidos e sim fluoretos Óxidos ácidos Reagem com água formando ácidos. Reagem com base formando sal e água. Mono mono Di Óxido de di Nome do elemento Tri tri Óxidos base Reagem com água formando base. Reagem com ácidos formando sal e água. Calagem: adicional cal para diminuir a acidez. Nomenclatura Metais com NOX fixo: óxido de (nome do metal). Metais comNOX variável: óxido de (nome do metal) + NOX em número romano. Óxido neutro ou indiferente Não reage com ácido, água ou base. Exemplo: NO, CO, N2O. Óxido anfótero Reage com ácido e base. Al2O3. Peróxido NOX -1. São instáveis. Reações inorgânicas Síntese ou adição Duas ou mais substâncias formando apenas uma. C + O2 > CO2. Análise ou decomposição Uma substância produz duas ou mais. Fotólise: 2H2O2 > 2H2O + O2. Simples troca ou deslocamento São óxido-redução. A substância que se encontra “sozinha” tem de ser mais reativa em relação ao elemento que ela quer descolar. Geralmente o deslocamento ocorre entre metal/ metal ou metal/ H e ametal/ ametal. A +BC > B +AC Em ordem decrescente de reatividade dos metais, temos: Metais Alcalinos > Metais Alcalinos Terrosos > Metais Comuns > H > Metais Nobres Fila de Reatividade Ametal/ Ametal F > O > Cℓ > Br > I > S > C > P > H Dupla troca Os produtos devem ser: Mais fracos em relação aos reagentes – quando tratamos de ácidos e bases, por exemplo. Mais voláteis em relação aos reagentes. Química Menos solúveis em relação aos reagentes – principalmente na formação de sais. AB + CD > CB + AD. Grandezas químicas Massa atômica Padrão: C = 12u = 1/12 carbono. Exemplo: Mg (24u) = 2*massa carbono. Massa do elemento Medida ponderada das massas dos isótopos. Cl35 (75%) Cl37 (25%) = 75 * 35 + 25 * 37 / 100 = 35,5. Massa molecular Soma das massas atômicas. Número de avogado: quantidade de partículas que devem ser reunidas para que a massa atômica esteja em grama. 6,02 * 1023. C (12u) = 6,02 * 1023 unidades. Mol: indica um conjunto de 6,02 * 1023 unidades. Massa molar: massa de 1 mol. 1 mol de C (12u) – 6,02 * 1023 átomos = 12gramas. Volume molar Volume ocupado por 1 mol de qualquer substância. Vgás CNTP = 22,4 L em 0oC = 273K e 1atm. Número de mols = massa/Massa molar Cálculo de fórmulas 1. Fórmula mínima: menor proporção possível entre os átomos de uma substância. 2. Fórmula molecular: indica a proporção real. 3. Fórmula percentual: porcentagem em massa de cada elemento na substância. C2H2 = 2*12 + 6*1 = 30. 30 = 100% e 24 = 80%. Cálculos estequiométricos N2 + 3H2 = 2NH3 1mol + 3 mols = 2 mols. Rendimento Inferior a 100%, se obtém menos do que esperava. Cov + CaO > CaCo3 44g ______ 100g se 100% 220 ______ m m = 400g para rendimento de 80%. Excesso e limitante O excesso sobra e o limitante é o mais importante. 2 H2 + O2 > 2H2O 2mol + 1 mol 10 mol precisaria de 5 mol, se tiver 20, por exemplo, sobraria 15. Pureza Reagente está impuro (misturado com outra substância). Massa qualquer utilizada do reagente----------100% de pureza Massa real do reagente----------x Soluções Dispersão: formadas pela presença de pequenas partículas, chamadas de disperso, de uma determinada substância química, distribuídas uniformemente por toda a extensão de uma outra substância – a dispersante, ou seja, uma mistura de duas ou ais substâncias. Coloides: partícula dispersa: gelatina, sol. Suspensão: vê grosseiramente. 1. Soluções: disperso menos que 1 nm. Água e glicose. Partículas “transparentes”. 2. Dispersão Coloidal: disperso entre 1 e 1000 nm. Água e gelatina. Parte da luz sofre espalhamento. 3. Suspensões: disperso maior que 1000 nm. Água e Terra. Parte da luz não atravessa as suspensões. Coloides Efeito Tyndall: partículas grandes com dispersão da luz pelas partículas coloidais. Permite a visualização do trajeto que a luz faz, como em neblinas, poeira, lazer, fumaça. Movimento Browniano: movimento irregular de pequenas partículas: não precipita nem sobe. Oscilam de gel para sol. Gel: contém mais sólido que líquido. Sol: contém mais líquido do que sólido. Emulsão: líquido apolar + líquido polar: emulsificante: tensoativo, ou seja, quebra a tensão superficial. Separação de coloides Ultrafiltração, ultracentrifugação, eletroforese. Soluções Misturas homogêneas formadas por um soluto e um solvente. O solvente dissolve o soluto enquanto o soluto é dissolvido pelo solvente. Quando o solvente é água, chamamos de solução aquosa. Toda mistura gasosa é homogênea. 1. Fase de agregação – estado físico. (sólido: ligas metálicas; líquido: álcool e água; gasoso: ar atmosférico. 2. Natureza das partículas dispersas – soluto. Íons livres: conduzem corrente. Em comum, na dissociação e ionização os elétrons livres podem conduzir eletricidade. Sais e bases: por serem compostos iônicos, sofrem dissociação quando em solução ou fundidos. Ácidos: por serem compostos moleculares, sofrem ionização quando em solução. Química Dissociação Iônica: é quando íons que já existiam antes são separados, ou seja, só ocorre com compostos iônicos. A água interage com os íons e provoca a sua separação, um fenômeno denominado de solvatação. NaCl em água > Na+ + Cl- Ionização Reação química que origina íons a partir de ácidos colocados em água. HCl + H2O > H3O++ Cl- Diluição Diminuição da concentração. Adição de solvente a uma solução mais concentrada para obtenção uma nova solução menos concentrada ou mais diluída. A quantidade inicial de soluto será sempre igual à quantidade final de soluto. 3. Proporção soluto x solvente 1. Diluída: soluto < solvente. 2. Concentrada: soluto >> solvente. [ ] = m/v 4. Coeficiente de solubilidade: máxima quantidade de soluto em determinada quantidade de solvente em dada temperatura. Semelhante tende a dissolver semelhante. Insaturada: ainda não atingiu o coeficiente de solubilidade. Saturada: atingiu o coeficiente de solubilidade. Supersaturada: ultrapassou o coeficiente de solubilidade, formando corpo de fundo – instável. Mexer não dissolve mais, só dissolve mais rápido. Gráfico de solubilidade Variação da solubilidade com a temperatura. Curva crescente: endotérmica. Maior a temperatura, maior a solubilidade. Quando segura o “copo”, abaixa a temperatura, pois roubamos calor da reação. Curva decrescente: exotérmica. Menor temperatura, menor a solubilidade. Quando segura o “copo”, aumenta a temperatura, pois perdemos calor das mãos para a reação. Solubilidade dos gases Maior a temperatura, menor a solubilidade pois o gás “vai embora”. Maior a pressão, maior a solubilidade. Concentração: quantidade de soluto na solução. [ ] = soluto/solução Porcentagem em massa: %m/m [NaOH] = 20%m/m = 20g de soluto para 100g de solução. Ppm: partes por milhão [Hg] = 20ppm = 20g em 1000.000g. Densidade m/v Maior a concentração, menor o volume. 1ml equivale a 1cm3 1L equivale a 1dm3 Mistura de soluções Concentração NÃO soma. Se em 2mol tem 1L, então, em 8L teremos 16mols. A solução resultante da mistura possui quantidade (número de mol ou massa) do soluto igual à soma das quantidades que foram adicionadas inicialmente. O volume final da solução é o somatório dos volumes das soluções iniciais. 1. Equacionar e balancear devidamente a questão. 2. Calcular as quantidades, em mol ou em massa, dos reagentes envolvidos. 3. Calcular a quantidade, em mol ou em massa, dos produtos formados. 4. Calcular a quantidade, em mol ou em massa, dos produtos formados. 5. Levar em consideração a proporção estequiométrica da reação e verificar se há excesso de algum reagente. 6. O volume final da solução resultante é o somatório dos volumes iniciais adicionados. [ ] = n mol/volume Titulação Determina a concentração desconhecida a partir de outra conhecida. O método mais utilizado é o de ácido-base, onde se adiciona uma soluçãode concentração conhecida, o titulante, com auxílio de uma bureta, a uma outra solução de concentração desconhecida, titulado, que está contida num Erlenmyer. O titulante é adicionado lentamente ao titulado até que a reação de neutralização se complete totalmente. O ponto de equivalência, ou seja, o momento onde todo o ácido é neutralizado pela base é verificado com o auxílio de um indicador ácido-base, geralmente a fenolftaleína (rosa em meio básico e incolor quando o meio está ácido ou neutro) ou através de um pHmetro – equipamento de laboratório que faz medidas de pH. Através do volume adicionado do titulante conseguimos determinar a concentração da solução desconhecida. Titulante: solução de concentração conhecida. Titulado: solução de concentração desconhecida. Ponto de viragem: ponto final em que o indicador muda de cor. Classificação das reações 1ª lei da termodinâmica Concentração da energia. Qperdido = Qrecebido. Q = m * c * T Variação de entalpia: H = Hprodutos – Hreagente. Temperatura: grau de agitação das moléculas. Química Calor: energia que flui do corpo de maior temperatura para o de menor, não necessitando contato entre os corpos. Endotérmica Absorve calor. H > 0. A + B + calor = C + D ou A + B = C + D - calor. HP > HR. Efeito térmico de abaixamento da temperatura. Exotérmica Libera calor. H < 0. A + B = C + D + calor ou A + B – calor = C + D. HP < HR. Efeito térmico de aumento de temperatura. Entalpia A variação da entalpia é dependente de três fatores: 1. Estado físico, em que a entalpia do estado gasoso é maior em relação ao estado líquido e este maior que a do sólido. 2. Quantidade de matéria, ou seja, quanto maior a quantidade de matéria, maior a energia absorvida ou liberada. 3. Forma alotrópica, em que as formas mais estáveis, ou seja, as mais abundantes, são aquelas que apresentam entalpia menor em relação às menos estáveis. Entalpia padrão Toda e qualquer substância simples, na sua forma alotrópica mais estável e no estado físico mais comum que se encontra no estado padrão (298K, ou 250C e 1atm) possui entalpia igual a ZERO. Entalpia de formação Quantidade de calor liberada ou absorvida durante a formação de 1 mol de uma substância composta, a partir de substâncias simples, no estado padrão. H reação = formação produto - formação reagente. Entalpia de combustão Energia liberada na forma de calor na combustão de um 1 mol de uma determinada substância química. 1 CH4 (g) + 2 O2 (g) → CO2 (g) + 2 H2O (l) ∆H = - 889, 5 kJ/mol Na combustão de um mol de metano, consome-se 2mol de gás oxigênio, gerando 1 mol de dióxido de carbono gasoso, 2mol de água líquida, com liberação de 889,5 kJ de energia na forma de calor. Energia de ligação Energia para romper 1mol de determinada reação. H2 H – H: mais estável, menor energia. 2H H + H: mais instável, maior energia. H = soma da energia dos reagentes - soma da energia dos produtos. Lei de Hess Ao inverter uma determinada equação química, o sinal do ∆H também deve ser invertido. Quando multiplicamos uma equação, devemos também multiplicar o valor do ∆H. Ao dividir uma equação, dividimos também o valor do ∆H. ∆Hreação = ∆H1 + ∆H2 Entropia Em um sistema termicamente isolado, a medida da entropia deve sempre aumentar com o tempo, até atingir o seu valor máximo. ∆S = ∆Q/T Velocidade das reações Reagentes são consumidos e produtos formados. Menor a massa, menor a concentralçao, menor o número de mols. Vm = l∆[ ]/ ∆Tl N2 + 3H2 = 2NH3 Vm N2 = 4mol/min, H2 = 12mol/min, NH3 = 8mol/min Vm reação = Vsubst./coeficiente N = 4/1 H = 12/3 amônia = 8/2 4mol/min. Gráficos Concentração ou quantidade de reagentes e produtos em função do tempo. A quantidade de reagentes sempre irá diminuir enquanto a dos produtos irá aumentar. Para uma reação química acontecer 1. Deve haver colisões entre as moléculas dos reagentes. 2. A colisão deve ser efetiva para a formação do complexo ativado. 3. A colisão deve ocorrer com energia igual ou superior à energia de ativação. Energia de ativação Mínima energia que as moléculas dos reagentes devem possuir para a formação do Complexo Ativado. Quanto maior a energia de ativação, menor a velocidade. Complexo Ativado Estrutura intermediária entre os reagentes e os produtos. Nele temos ligações químicas intermediárias (sendo rompidas e formadas). Fatores que afetam a velocidade das reações 1. Temperatura: quanto maior, aumenta as colisões e a velocidade. 2. Concentração: maior a [], maior as colisões. 3. Superfície de contato: maior a SP, maior as colisões. 4. Catalisador: sempre aceleram uma reação química, sendo através da diminuição da energia de ativação. Não é consumido. Química Não modifica o ∆H da reação. Não interfere no rendimento. Catálise: reação que utiliza catalisador. Lei de Van’t Hoff A elevação em 10°C na temperatura dobra a velocidade de uma dada reação. Enzimas Biomoléculas que aceleram as reações químicas da mesma maneira que os catalisadores, ou seja, diminuem a energia de ativação fazendo com que a taxa de conversão de reagentes em produtos, sejam maiores, portanto, são biocatalisadores. Não são consumidas na reação e que apresentam uma alta especificidade, ou seja, cada uma atua sob um determinado reagente ou substrato. Apresentam valores de temperatura e pH ótimos de trabalho. Efeito da concentração na velocidade Sólidos não entram. Se a concentração dobrou e a velocidade também é por que o reagente é de primeira ordem, ou seja, está elevado a 1. Se a concentração dobrou e a velocidade aumentou quatro vezes é por que o reagente é de segunda ordem, ou seja, está elevado a 2. Velocidade = k * [reagentes]x 2A(g) + B(s) tem velocidade = k * [A]2 Equilíbrio químico Processo dinâmico onde as quantidades de reagentes e produtos se mantêm constantes. Só ocorre quando o sistema se encontra fechado e neste caso dizemos que a velocidade da reação direta é igual à velocidade da reação inversa, mas a reação não para de acontecer. Condição onde as velocidades (direta e inversa) se igualam, podendo as concentrações serem elas iguais ou diferentes. Constante de equilíbrio (K): indica as quantidades de reagentes e produtos que coexistem quando o sistema atinge o equilíbrio, numa dada temperatura. Sólidos e solventes não entram na expressão pois apresentam concentração constante. Maior Kc, maior a []produtos, maior o rendimento. Kc = [produtos]coeficiente/ [reagentes]coeficiente Rendimento: capacidade de produzir produtos. Quando a reação tem 100% de rendimento, não há equilíbrio pois não é reversível. Menor rendimento: equilíbrio [R] = [P] Maior rendimento: equilíbrio [R] < [P] Constante de equilíbrio Kdireta/ Kinversa = Kc Kp O equilíbrio gasoso é um caso específico de equilíbrio químico que ocorre quando todos os componentes da reação se encontram no estado gasoso. Kp = p(B)b/p(A)a Relação entre Kc e Kp Kp = Kc (RT)N Em que N é o número de mols do reagente – dos produtos 1A + 2B = 1C + 2D Início 1mol/L 1 mol/L - - R e F 0,25mol/L 0,5mol/L 0,25mol/L 0,5mol/L Equilíbrio 0,75mol/L 0,5mol/L 0,25mol/L 0,5mol/L Kc = 0,25 * 0,52/ 0,75 * 0,52 = 1/3 Se inverter a reação, fica 1/K. Se multiplicar por 2, eleva ao quadrado. Grau de equilíbrio = quantidade de reagente gasta/ quantidade inicial Tendendo a zero: indica um baixo rendimento, ou seja, pouca formação de produtos, sobrando grandesquantidades de reagentes que não sofreram reação química. Tendendo a 1: indica um alto rendimento da reação (próximo de 100%), ou seja, grande parte dos reagentes foram convertidos em produtos. Deslocamento de equilíbrio Um sistema em equilíbrio pode ser perturbado por uma variação na temperatura, na pressão ou então na concentração de reagentes e produtos. Não é alterado pela presença de catalisador. Ao adicionarmos um componente no equilíbrio, este irá se deslocar no sentido de consumir a quantidade adicionada, ou seja, colocando mais reagentes o equilíbrio se desloca no sentido dos produtos, adicionando mais produtos a reação desloca-se para os reagentes. Ao retirar de um determinado componente, o equilíbrio sempre irá se descolar para “repor aquilo que está faltando”. Sólido não desloca equilíbrio. Segundo princípio de Le Châtelier, essa perturbação fará com que o sistema sofra uma modificação em sua posição de equilíbrio para anular o este efeito. A + B = C + D Se aumenta a concentração de A, para retirar o A adicionado, a reação se desloca para a direita, para consumir. Se tira B, quer repor, deslocando a concentração para a esquerda. Química Efeito da pressão O aumento da pressão em um sistema em equilíbrio causa um deslocamento para o “lado” de menor volume, ou seja, menor número de mol de gases. A variação da pressão não altera o valor da constante de equilíbrio numa dada temperatura constante. Para reações onde o volume de reagentes é igual ao de produtos, a variação da pressão não exerce nenhuma influência no equilíbrio, ou seja, não há descolamento. A introdução de um gás inerte ou então um gás que não reaja com nenhum dos componentes da reação, mesmo alterando a pressão total do sistema, não causa deslocamento do equilíbrio. Efeito da temperatura O aumento da temperatura num sistema em equilíbrio causa um deslocamento no sentido da reação endotérmica. O sinal da variação de entalpia está sempre relacionado com a reação no sentido direto. Apenas a variação da temperatura modifica o valor da constante de equilíbrio. Equilíbrio iônico Aqueles onde verificamos a presença de íons livres em soluções. Ki = Kc = Ka: quanto maior a constante de ionização, mais ionizado o ácido está, maior sua força, menor o PH, maior a acidez, mais íons e maior a condutibilidade elétrica. Água Na água pura a 25°C as concentrações dos íons H+ e OH- são iguais a 1,0 x 10-7 mol/L. O valor da constante de ionização da água (Kw) equivale a 1 x 10-14 nesta temperatura. O processo de ionização da água é um processo endotérmico, ou seja, o sentido de formação dos íons H+ e OH- é favorecido pelo aumento da temperatura: Kw = [H+] [OH-] pH = -log [H+] pOH = -log [OH-] Ácidos: [H+] > [OH-] Base: [H+] < [OH-] Kw = [H+] * [OH-] = 10-14 log[H+] * log[OH-] = log10-14 - log[H+] - log[OH-] = 14 pH + pOH = 14 Cálculo de pH E Poh [H+] = [OH-] = 1 . 10-7 mol/L pH = - log [10-7] pOH = - log [10-7-] pH = - log [10-7] pOH = - log [10-7] pH = - (-7) pOH = - (-7) pH = 7 pOH = 7 Hidrólise salina Ao adicionarmos um sal em água podemos resultar em soluções ácidas, básicas ou neutras, dependendo da habilidade dos cátions ou ânions em reagirem com a água para a formação de íons H+ ou OH-. O íon que causa a hidrólise é sempre o derivado do eletrólito fraco. 1. Cátion Produz íons H+ e resulta numa solução ácida. X+ + H – OH ----- hidrólise ----- XOH (base fraca) + H+ 2. Ânion Produz íons OH- e resulta numa solução básica. A- + H – OH ---- hidrólise ---- HÁ (ácido fraco) + OH- Sais de ácidos e bases fortes não causam hidrólise. Sais de ácidos e bases fracas causam hidrólise e neste caso tanto o cátion quanto o ânion sofrem reação. Para identificar o pH da solução resultante da hidrólise de sais de ácidos e bases fracos há necessidade do valor da constante de acidez ou basicidade. Kh = Kw / Kfraco (ácido ou base) Soluções tampão Tem a capacidade de resistir a variação ou mudança no valor do pH quando um ácido ou uma base (ambos fortes) são adicionados ou então quando esta sofre um processo de diluição. Sangue, saliva. pH resiste, ou seja, muda aos poucos quando adicionamos pequenas quantidades e ácido ou base. Oxi-redução = potencial = capacidade. oxidação = perde e-. redução = ganha e-. Se multiplicar as reações, o potencial não muda, só inverte o sinal quando inverte a reação. Se a soma dos potenciais das reações for negativo, não ocorre reação espontânea. Cálculo de ddp O potencial de redução de um eletrodo possui o mesmo valor que o seu potencial de oxidação, mas com sinal oposto. = redução maior - redução menor. = oxidação maior - oxidação menor. Pilhas Processo espontâneo de oxi-redução que gera corrente elétrica. ddp > 0. G < 0. Quanto mais positivo, mais espontâneo. Composta por dois eletrodos e um eletrólito, que em conjunto produzem energia elétrica. Se conectarmos duas ou mais pilhas, forma-se uma bateria. É um gerador de corrente elétrica. Eletrodo: superfície sólida condutora que possibilita a troca de elétrons. O eletrodo no qual ocorre a oxidação é chamado de ânodo, representa o polo negativo da pilha. Química O eletrodo no qual ocorre a redução é catodo, o polo positivo da pilha. Os elétrons são liberados no ânodo e seguem por um fio condutor até o catodo, onde ocorre a redução. Assim, o fluxo de elétrons segue de ânodo para o catodo. O eletrólito ou ponte salina é a solução eletrolítica condutora dos elétrons, permitindo a sua circulação no sistema. Cátodo: Cu2+(aq) + 2e- → Cu(s) Ânodo: Zn(s) → Zn2+ (aq) + 2e- Equação geral: Zn(s) + Cu2+ (aq) → Cu(s) + Zn2+(aq) Oxidação: ânodo: metal. Redução: cátodo: íon. Ânions vão para o lado do ânodo, onde aconteceu a oxidação. Se o Cu2+ vai embora, a solução fica negativa, atraindo o cátion. A ponte salina serve para colocar as soluções em contato e fechar o circuito, podendo ser substituída por uma parede porosa. Os elétrons vão do polo negativo para o positivo. Pela ponte salina passa íons, não elétrons. Representação da pilha Zn(s)/ Zn2+(aq) // Cu2+(aq) / Cu(s) Associação de pilhas 1. Série ddp = soma dos potenciais de redução e oxidação. 2. Paralelo ddp = tem que terá mesma em ambos os polos. Eletrólise Processo não espontâneo de oxi-redução provocado por uma corrente elétrica. Para que tenhamos uma eletrólise é necessária uma substância ou uma solução que conduza corrente elétrica (íons livres). ddp < 0. G > 0. Reatividade dos metais + 1A, 2A, Al, Zn, Fe, Pb ... H,... Cu, Hg, Ag, Pt e Au – Quanto mais reativos, mais fácil perdem elétrons. 1. ígnea Eletrólise de um composto iônico fundido. Processo caro. Reação provocada pela passagem de corrente elétrica. 2. Aquosa O solvente ionizante utilizado é a água. Em solução aquosa, a eletrólise pode ser realizada com eletrodos inertes ou eletrodos ativos (ou reativos). Disputa de íons para descarga. Polo negativo: atrai o cátion: cátodo. Polo positivo: atrai o ânion: ânodo. Descarga de cátion 1A, 2A, Al, H2O, H+... + Maior facilidade para cátions ganhar elétrons. Descarga de ânion F, íons oxigenados, H2O, OH-, ânions ñ oxigenados + Maior facilidade para ânions perder elétrons. Propriedades coligativas São modificações nas propriedades do solvente causadas pela adição de soluto não volátil. Dependem apenas da quantidade e não da natureza. 1. Tonometria ou tonoscopia: quanto mais soluto, menor pressão de vapor. 2. Ebuliometria ou ebulioscopia: quanto mais soluto,maior o ponto de ebulição. 3. Criometria ou crioscopia: quanto mais soluto, menor o ponto de fusão. 4. Osmometria ou osmocopia: quanto mais soluto, maior a pressão osmótica. 2 mols/L de C6H12O6 em água continua tendo 2mol/L 2 mols/L de NaCl em água se transformam em 2 mol de Na+ e dois mols de Cl-, totalizando 4 mols/L. 2 mols de Na2SO4 em água se transformam em 4 mols de Na+ e 2 mols de SO42-, totalizando 6 mols/L. Tonometria Abaixamento da pressão máxima de vapor pela adição de um soluto não volátil. Maior a temperatura, maior a PMV. Maior a volatilidade, maior a PMV. P/Po = Kt * W Ebuliometria Aumento do ponto de ebulição pela adição de soluto não volátil. P * E = Ke * W Criometria Abaixamento do ponto de fusão pela adição de soluto não volátil. P * F = Kc * W Osmometria Passagem de solvente do meio menos para o mais concentrado. Em equilíbrio, a solução fica isotônica. A pressão osmótica empurra a água. = molaridade * R * T Osmose reversa Passagem de solvente do meio mais para o menos concentrado através de uma pressão mecânica contrária e maior do que a pressão osmótica. Química orgânica Em 1777, Lavoisier analisou muitos compostos orgânicos e verificou a presença do elemento químico carbônico em todos eles. Química Em 1807, o químico sueco Berzelius defendeu a teoria da Força Vital, onde somente os seres vivos são capazes de produzir os compostos orgânicos. A teoria da Força Vital foi derrubada pelo químico Friedrich Wohler, em que ele sintetizou a ureia a partir de um composto mineral. Kekulé: “a química orgânica é a parte da química que estuda os compostos que contém carbono”. Postulados de Kekulé 1. O carbono é tetravalente. 2. As quatro ligações do carbono são iguais. 3. Os átomos de carbono podem ligar-se entre si formando cadeias. Como os carbonos podem se ligar, hibridação e geometria Com 4 ligações simples, ou seja, com 4 ligações sigma, o carbono é sp3 e apresenta geometria tetraédrica. Com 2 ligações simples e 1 dupla, ou seja, com 3 ligações sigmas e duas pi, o carbono é sp2 e apresenta geometria trigonal plana. Com 2 ligações duplas, ou seja, 2 ligações sigmas e 2 pi, o carbono é sp e apresenta geometria linear. Com 1 ligação tripla e 1 dupla, ou seja, com 2 ligações sigmas e 2 ligações pi, o carbono é sp e apresenta geometria linear. Classificação do átomo de carbono Primário: ligado a no máximo um átomo de carbono. Secundário: ligado a 2 outros átomos de carbono. Terciário: ligado a 3 outros átomos de carbono. Quaternário: ligado a 4 outros átomos de carbono. Representação das cadeias carbônicas Estrutura condensada: CH3(CH2)3CH3. Estrutura linha: cada vértice e cada ponta representa um carbono. Força e comprimento das ligações Sigma é mais forte do que a pi. Tamanho: simples > dupla > tripla. Força: tripla > dupla > simples. A dupla reage mais fácil do que a simples pois é mais fácil quebrar a pi da dupla do que a simples. Classificação das cadeias Aberta, acíclica, alifática. Fechada – alicíclica (não aromática) ou aromática. Mista. Saturada: apenas ligações simples entre os carbonos. Insaturada: pelo menos uma ligação pi entre os carbonos. Homogênea: não existe átomo diferente de carbono entre os carbonos. Heterogênea: pelo menos um átomo diferente de carbono (heteroátomo) entre carbonos. Normal: apenas uma linha ligando os carbonos. Ramificada: pelo menos um carbono está fora da linha imaginária que une todos os carbonos. Cadeias fechadas ou cíclicas Alicíclicas: cadeia fechada sem anel aromático. Aromáticas: cadeia que apresenta anel aromático. Critérios para caracterização de núcleo aromático Ser cíclico e polar. Conter elétrons pi ou não ligantes no mesmo plano do anel. Grupo funcional > instauração > ramificação. Funções orgânicas Hidroxila: OH Carbonila: - C = O Carboxila: OH – C = O 1. Hidrocarbonetos Apresentam apenas carbono e hidrogênio. 2. Álcool Hidroxila lida ao carbono saturado. Hidroxila ligada a um carbono primário, o álcool é primário. 3. Éster Hidroxila ligada a um carbono insaturado. 4. Fenóis Hidroxila ligada a um anel aromático. 5. Cetona C = O entre dois carbonos. 6. Aldeído C = O na ponta da cadeia. 7. Ácido carboxílico Carboxila. Sal de Ácido carboxílico R – COH = O + NaOH: R – CONa = O + H2O Funções nitrogenadas 1. Amina NH3. 2. Amida CNH2 = O 3. Nitrocomposto NO2 TNT: trinitrotolueno, com 3NO2 em um anel aromático e 1 CH3. 4. Nitrila CN Compostos halogenados 1. Haleto de alquila Alcano + elemento de 7A. 2. Haleto de acila Ácido carboxílico ligado a 1 haleto. Hidrocarbonetos Fórmula geral: CxHy. São todos apolares, ou seja, hidrofóbicos e lipofílicos. Química A combustão completa libera CO2 e H2O, gerando fuligem. 1. Alcanos ou parafinas Apresentam cadeia aberta e saturada, ou seja, todos os carbonos apresentam hibridação sp3. São encontrados no gás natural, ou seja, o metano - CH4-, petróleo, xisto... Fórmula geral CnH2n+2. São estáveis, pois só tem ligações sigma. Nomenclatura Prefixo – número de carbonos 1C Met 2C Et 3C Prop 4C But 5C Pent 6C Hex 7C Hept 8C Oct 9C Non 10C Dec 11C Undec Intermediário – tipo de ligação entre carbonos Simples NA 1 dupla EM 2 duplas DIEN 3 duplas TRIEN 1 tripla IN 2 triplas DIIN 3 triplas TRIIN 1 dupla + 1 tripa ENIN Sufixo – função orgânica Hidrocarboneto O Álcool OL Cetona ONA Aldeído AL Ácido carboxílico ÓICO Amina Amina Amida Amida Radical alquila Metil ou metila CH3 – Etil ou etila CH3 – CH2 – Propil ou propila CH3 – CH2 – CH2 – Sec-propil ou isopropil CH3 – CH – CH3 Butil ou butila CH2 – CH2 – Sec-butil CH2 – CH2 – CH – CH3 Terc-butil 3CH3 – C Isobutil CH3 – CH – CH2 1. Ramificações ou substituintes em ordem alfabética 2. Prefixo 3. Intermediário Sufixo Se a molécula apresentar duas ou mais cadeias de mesmo tamanho, a cadeia principal será a que tem o maior número de ramificações. A cadeia principal deve ser numerada de forma a dar os menores números possíveis para ramificações, e, entre elas, pela ordem alfabética inicia a numeração. Se duas ramificações estiverem igualmente distantes das extremidades da cadeia principal, utilize a ordem alfabética para determinar a numeração O substituinte que vier primeiro na ordem alfabética tem preferência na numeração. Prefixos di, tri não contam na ordem alfabética. 2. Alcenos, alquenos ou olefinas Hidrocarbonetos de cadeia aberta e que possuem uma dupla entre dois de seus carbonos. São mais reativos que os alcanos, pois a ligação pi é mais fácil de ser rompida, realizando principalmente reações de adição. Difíceis de serem encontrados na natureza, sendo a maioria obtida em laboratório. Fórmula geral: CnH2n. 3. Alcadienos Hidrocarbonetos de cadeia aberta e que apresentam duas duplas. 4. Alcinos Hidrocarbonetos insaturados contendo uma ligação tripla. A tripla ligação configura alta instabilidade e por consequência, alta reatividade, principalmente em reações de adição. Fórmula geral: CnH2n-2. Ciclanos Cicloalcanos ou cicloparafinas, sendo hidrocarbonetos cíclicos que contém apenas ligações simples. Fórmula geral: CnH2n. Nomenclatura: clico + prefixo + intermediário + sufixo. Ciclenos Apresentam uma única ligação dupla. Devemos numerar a cadeia sempre a partir dos carbonos da dupla. Depois de numerar a dupla, as ramificações devem receber as menores numerações. Compostos aromáticos Possuem um ou mais anéis benzênicos ou núcleos aromáticos. 2 núcleos: naftaleno. O benzeno é um líquidoincolor, volátil e inflamável. É usado como matéria-prima de plásticos, corantes, medicamentos, tintas, detergentes, loções, adesivos, borrachas. Química A principal fonte de obtenção natural dos aromáticos é o carvão. Nomenclatura Metilbenzeno = tolueno. Orto: posições 1 e 2, com carbonos vizinhos. Meta: posições 1 e 3. Para: posições 1 e 4. Álcool Apresentam um ou mais grupos hidroxila diretamente ligados a átomos de carbono saturado: sp3. O etanol também é chamado de etílico Nomenclatura Ramificações + prefixo + intermediário + sufixo = OL. Ordem alfabética / nº de carb. / nº do carbono se houver instauração e o tipo de ligação / nº de carbono onde estiver o grupo funcional e a função. Enol Apresentam um ou mais grupos hidroxila ligados diretamente a átomos de carbono insaturados. Apresentam baixa estabilidade, ou seja, são instáveis e convertem-se facilmente em aldeído ou cetona. Fenol Apresentam um ou mais grupos hidroxila diretamente ligados ao carbono do anel aromático. Apresentam caráter ácido. Nomenclatura A hidroxila tem prioridade na numeração. O orto é o primeiro após a hidroxila. Cetona Apresentam o grupamento carbonila (C = O) entre carbonos. O menor é a propanona, ou seja, a acetona. Ela é conhecida como acetona comum. É um líquido incolor, muito volátil e inflamável, de odor agradável, solúvel em água e outros solventes orgânicos. É utilizada como solvente de esmaltes, tintas e vernizes, na extração de óleos de sementes vegetais (oleaginosas) entre outros. A acetona é também formada em nosso organismo devido à decomposição incompleta de gorduras. Pode ser detectada em casos de infarto do miocárdio. Aldeídos Possuem o carbono da extremidade da cadeia realizando dupla ligação com o oxigênio e uma ligação com o hidrogênio. O metanol possui cheiro característico e irritante além de ser bastante solúvel em água. Soluções aquosas deste composto são vendidas na concentração de 40% aproximadamente com o nome de “formol” ou “formalina”. É utilizado como desinfetante, na conservação de peças anatômicas e cadáveres, na fabricação da baquelite (um plástico, polímero sintético) entre outros. Por outro lado, o etanal é responsável pela “ressaca” decorrente da ingestão em excesso de bebidas alcoólicas e também pela emissão dos automóveis movidos a etanol. É utilizado para a produção de ácido acético – componente da solução aquosa conhecida como vinagre. Ácidos carboxílicos Apresentam o grupo funcional carboxila (-COOH). O ácido fórmico é encontrado em certas formigas vermelhas e é responsável pela sensação de ardência quando sofremos picadas. O ácido acético é um líquido incolor de cheiro penetrante e sabor azedo. É ele o responsável pelo sabor do vinagre (acetum = vinagre). É produzido pela oxidação do etanol (álcool etílico) na presença do oxigênio do ar com auxílio de catalisadores químicos ou microorganismos. Sais de ácido carboxílico São compostos formados a partir da reação de neutralização entre um ácido carboxílico e uma base. Os sabões são exemplos clássicos de sais de ácidos carboxílicos. São formados a partir da reação de um ácido graxo (ácido carboxílico de cadeia longo) e uma base inorgânica forte, geralmente o NaOH ou o KOH. Ésteres São derivados dos ácidos carboxílicos, em que há a substituição do hidrogênio da carboxila por algum grupo orgânico, que pode ser um radical alquila (R) ou arila (Ar). Quando esse processo ocorre formando um éster cíclico, temos a formação de uma lactona. São muito utilizados como flavorizantes, ou seja, atribuem cheiro e sabor. São encontrados em balas, doces e sorvetes com sabores artificiais. Ésteres de cadeias maiores são encontrados em óleos e gorduras de origem animal ou vegetal, além de serem muitos importantes na produção de plásticos chamados depoliésteres. Normalmente formados em uma reação de esterificação. Ácido + álcool ou fenol = éster + água. Química Nomenclatura: -------------- ato de -------------- ila. Anidrido de ácido Compostos orgânicos oxigenados a partir de uma reação de eliminação ou desidratação entre dois ácidos carboxílicos. Nomenclatura: anidrido + nome dos ác. Carboxílicos em ordem alfabética e separados por hífen. Éter Apresentam um átomo de oxigênio ligado a dois radicais orgânicos. Nomenclatura: grupo menor – óxi – grupo maior – ano. Aminas Compostos orgânicos nitrogenados que derivam da amônia (NH3) pela substituição de um ou mais hidrogênios por radicais orgânicos. Apresentam características básicas que apresentam cheiro desagradável de peixe podre (principalmente a trimetilamina). A basicidade é devido ao par de elétrons disponíveis que podem ser cedidos na ligação dativa. São encontradas em fármacos, mas também são utilizadas como drogas (as metanfetaminas). Os alcaloides (cafeína, nicotina, coniina e cocaína) são exemplos clássicos de aminas encontradas em nosso dia-a-dia. Nomenclatura: ramificações + prefixo + intermediário + (nº do carbono em que está) amina. Amidas Derivados de ácidos carboxílicos que apresentam em sua estrutura uma carbonila (CO) ligada a um nitrogênio. Praticamente neutra, com baixo caráter básico. Nomenclatura: substituindo-se a terminação ICO por amida. Nitrocomposto Possuem o grpo nitro (NO2) ligado a uma cadeia carbônica. Nomenclatura: (número do carbono) nitro + nome do alcano correspondente. Nitrila Também conhecidas como cianetos. São substâncias químicas que apresentam em sua composição o grupo funcional –CN, obtidas a partir da substituição do hidrogênio do HCN por um radical orgânico. A acrilonitrila (CH2CHCN), utilizada na fabricação de polímeros acrílicos, como, por exemplo, as lãs sintéticas conhecidas como orlon e são de grande importância. Estas lãs sintéticas são apropriadas para a confecção de agasalhos e cobertores. Nomenclatura: nome do alcano + nitrila. Haletos orgânicos Quando ao tipo de halogênio presente na molécula: podem ser fluoretos, cloretos, crometos, iodetos ou mistos. Quanto ao tipo de carbono a que o haleto está ligado diretamente: podem ser primários, secundários ou terciários. Nomenclatura: CHCl3 : triclorometano. Carvão ativado: adsorve gases e limpa as superfícies. Função mistas Ácido > aldeído > cetona > álcool > amina Depois de escolher a função principal, a segunda será uma ramificação. Álcool: hidroxi. Cetona e aldeído – OXO. Amina – amino. Polaridade As principais propriedades físico-químicas: Solubilidade. Ponto de fusão e ebulição. Caráter ácido (enóis, fenóis, ácido carboxílicos e ácido sulfônico) ou básico (aminas). Precisaremos das seguintes ferramentas Polaridade. Forças inter-moleculares. Efeitos indutivo e mesomérico. Polaridade dos compostos orgânicos e forças inter-molecular Hidrocarbonetos: apolares. Dipolo induzido. Álcool: OH polar e CH apolar. Quanto menor a cadeia, mais polar. Ponte de hidrogênio entre si. Fenol: parte polar e parte apolar. Ponte de hidrogênio entre si. Química Enol: polar. Ponte de hidrogênio entre si. Cetona e aldeído: ligeira polaridade. Entre duas moléculas não tem ponte de hidrogênio, mas dentro da água formam. Éter: ligeira polaridade e, quanto maior a cadeia de hidrocarbonetos mais apolar. Entre duas moléculas não tem ponte de hidrogênio, mas dentro da água formam. Éster: parte polar. Entre duas moléculas não tem ponte de hidrogênio, mas dentro da água formam. Ácido carboxílico: polar. Ponte de hidrogênio entre si. Amina: polaridade formada entre N-H, porém, a amina terciária tem baixa polaridade, pois tem os seus três hidrogênios substituídos. Amida:polar. Compostos apolares Fazem interações intermoleculares do tipo dipolo- induzido (também chamada de forças de London ou van der Waals), que são relativamente fracas, portanto, apresentam baixos pontos de fusão e ebulição. Com o aumento da cadeia carbônica (ou massa molecular) temos também o aumento do ponto de fusão e ebulição. Compostos polares sem pontes de hidrogênio Possuem temperaturas de fusão e ebulição mais elevadas em relação aos compostos apolares vistos anteriormente. Isso ocorre devido ao tipo de interação intermolecular ser mais forte: dipolo permanente – dipolo permanente. O aumento da massa molar para os compostos que realizam DP-DP acarreta num aumento dos pontos de fusão e ebulição. Compostos polares com pontes de hidrogênio As pontes ou ligações de hidrogênio são interações mais fortes quando comparadas as anteriores, dessa forma, estes compostos apresentarão pontos de fusão e ebulição superiores quando comparados àqueles que realizam DI-DI ou DP-DP de massa molecular semelhante. O aumento da massa molecular e também o aumento do número de pontes de hidrogênio acarretam num aumento dos pontos de fusão e ebulição. Efeito indutivo Polarização causada pela diferença de eletronegatividade entre átomos. Diminui com a distância entre os átomos (se perde com a distância). Negativo: ocorre quando um átomo mais eletronegativo atrai elétrons da cadeia. Positivo: ocorre quando um átomo menos eletronegativo “empurra” elétrons na cadeia. Efeito mesomérico ou efeito ressonante Polaridade produzida em uma molécula devido à interseção entre as ligações de 2 pi ou uma ligação de sinal pi – um único par de elétrons. Solubilidade Semelhante dissolve semelhante. Quanto maiores as atrações entre as moléculas, maiores os pontos de fusão e ebulição. Quando o tipo de força intermolecular entre as moléculas comparadas for o mesmo, terão maiores atrações as moléculas de maior massa (maior número de elétrons). Se tivermos o mesmo tipo de força e a mesma massa, terão maiores forças de atração as moléculas de maior superfície de contato, ou seja, mais lineares e menos ramificadas. Quanto maior o número de pontes de hidrogênio realizadas pela substância e água, maior será a solubilidade da mesma. Mesmo substâncias que podem realizar pontes de hidrogênio com a água não são necessariamente solúveis nela. Isso ocorre quando a cadeia carbônica é grande e prevalece a região apolar. Acidez e basicidade Ácido cede o H+ e se transforma em uma base, formando um par conjugado. Ácido: recebe par de e- em ligação dativa. Base: doa par de e- em ligação dativa. Quanto mais disponível o par de elétrons maior o caráter básico. Mais básico = maior Kb = menor pKb. Mais ácido = maior Ka = menor pKa. Acidez Efeito de ressonância Ocorre pela mudança de posição de pares de elétrons ao longo da estrutura dos compostos orgânicos que possuem insaturações. Quanto mais formas de ressonância, mais estável é o ânion e consequentemente mais forte será o ácido. Efeito de cadeia Tomando como exemplo os ácidos carboxílicos, podemos observar que a acidez destes compostos decresce quando há aumento da cadeia carbônica. Isso ocorre devido aos átomos da cadeia cederem elétrons para o grupo carboxila e assim dificultar a saída do grupo H. Essa diminuição da acidez em relação ao aumento da cadeia ocorre devido ao efeito indutivo doador de elétrons. Efeito do Substituinte Grupos substituintes doadores (pouco eletronegativos) de elétrons diminuem a acidez. Grupos substituintes sacadores (muito eletronegativo) de elétrons aumentam a acidez. Química pKa Indica a tendência em doar prótons, ou seja, íons H+. Quanto mais forte o ácido, menor é o valor de seu pKa. Basicidade As aminas (compostos teoricamente derivados da amônia – NH3) são básicos devido a presença de um par eletrônico não ligante no átomo central, ou seja, no átomo de nitrogênio. Sabão e detergente Função: remover a gordura. São emulsificantes, dissolvem a gordura na água. São tensoativos, quebrando a tensão superficial. Cabeça polar e cauda apolar, quebrando a tensão superficial pois fica entre as moléculas de água. Micela: quando a água adere a cabeça e o óleo se junta ao rabo, com ligações íon-dipolo. Sabão: originado da gordura + NaOH ou KOH, formando um sal orgânico e sendo biodegradável. Ele precipita na presença de água dura (Ca2+ e Mg2+), perdendo sua função. Detergente: originado do petróleo e nem sempre é biodegradável. Não precipita na água dura. Isomeria Isômeros: compostos diferentes que apresentam a mesma fórmula molecular. Isomeria plana Compostos que diferem na posição dos átomos no espaço, podendo ser: 1. Isomeria de cadeia. 2. Isomeria de posição. 3. Isomeria de compensação ou metameria. 4. Tautomeria. Isomeria de cadeia Compostos se diferem apenas no tipo de cadeia carbônica – fechada, aberta, ramificada, saturada, insaturada, etc. Isomeria de posição Compostos se diferem na posição de ramificações (grupos substituintes) ou das insaturações – duplas ou triplas. Isomeria de compensação ou metameria Compostos se diferem pela mudança na posição de heteroáromos. Isomeria de função Compostos se diferem quanto às funções orgânicas. Casos comuns: 1. Álcoois e éteres. 2. Álcoois aromáticos, éteres aromáticos e Fenóis. 3. Aldeídos e cetonas. 4. Ácidos carboxílicos e ésteres. Tautomeria Caso particular da isomeria de função onde os isômeros estão em equilíbrio químico. Casos comuns: 1. Aldeído e enol. 2. Cetona e enol. Isomeria espacial Estereoisômeros Têm seus átomos conectados na mesma sequência mas diferem no arranjo espacial. Enantiômeros São imagens especulares não sobreponíveis entre si. Química Diastereoisomeros Quando as moléculas não são imagens especulares entre sim. 1. Isomeria Cis-Trans. 2. Isomeria Óptica. Diferenças biológicas dos enantiômeros Podem ser diferenciados por outra substância quiral, como os receptores do nosso organismo. Isomeria geométrica Isomeria cis-trans Pode ocorrer em compostos com duplas ligações e em compostos cíclicos. A dupla ligação divide a molécula em duas regiões diferentes. Na estrutura do isômero à esquerda os átomos de cloro (maior massa molecular em relação aos hidrogênios) estão do mesmo lado da molécula. Essa configuração é chamada de cis. Em relação ao isômero da esquerda, os átomos de cloro estão de lados opostos da dupla ligação, ou seja, do plano que divide a molécula ao meio. Esta configuração é chamada de trans. Em compostos cíclicos Os compostos cíclicos (de 3 a 5 carbonos) possuem cadeias ou núcleos que dividem a molécula em duas regiões (acima e abaixo da cadeia) sendo também os ligantes ou substituintes posicionados também acima ou baixo do plano da cadeia principal. Isomeria óptica Deve apresentar carbono quiral, também chamado de assimétrico ou centro esterogênico. Eles fazem quatro ligações simples e, os quatro ligantes presentes nesse carbono são diferentes entre si. Observe que se tentarmos encaixar as duas moléculas uma em relação a outra, nunca haverá coincidência entre todos os pontos. Por isso verificamos que são realmente moléculas distintas entre si. Uma propriedade desses compostos é a capacidade em rotacionar a luz plano-polarizada. Misturas racêmicas: não é um isômero. São misturas entre quantidades iguais dos isômeros dextrogiros e levogiros, ficando inativo. Ela deixa passar a luz sem mudar o plano. 1. Levogiros: rotacionam a luz para esquerda ou no sentido anti-horário. 2. Dextrogiros: rotacionam para a direita ou no sentido horário. Os químicos utilizam
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