Principios Fisico-Quimicos Laboratoriais

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Princípios 
Físico-Químicos 
Laboratoriais
Carlos Roberto da Silva Júnior
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Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) 
Silva Júnior, Carlos Roberto da
S586p Princípios físico-químicos laboratoriais / Carlos Roberto da 
 Silva Júnior. – Londrina: Editora e Distribuidora Educacional 
 S.A., 2020.
 184 p.
 
 ISBN 978-85-522-1677-3
 
 1. Princípios Físicos e Químicos. 2. Reações Químicas. 
 3. Perspectivas Laboratoriais. I. Título. 
 
CDD 541
Jorge Eduardo de Almeida CRB-8/8753 
Gerência Editorial
Fernanda Migliorança
Editoração Gráfica e Eletrônica
Renata Galdino
Luana Mercurio
Supervisão da Disciplina
Joselmo Willamys Duarte
Revisão Técnica
Joselmo Willamys Duarte
Marcilyanne Moreira Gois
mailto:editora.educacional@kroton.com.br
http://www.kroton.com.br/
Sumário
Unidade 1
Introdução à química e às transformações 
da matéria ....................................................................................................... 7
Seção 1
Especificidades da matéria ................................................................ 9
Seção 2
Estudos dos elementos .....................................................................23
Seção 3
Biossegurança de laboratórios ........................................................36
Unidade 2
Ligações químicas e estequiometria ..........................................................51
Seção 1
Interações dos compostos ................................................................53
Seção 2
Representações dos compostos .......................................................66
Seção 3
Estequiometria ..................................................................................79
Unidade 3
Funções dos compostos e soluções ...........................................................95
Seção 1
Compostos inorgânicos ...................................................................97
Seção 2
Compostos orgânicos ....................................................................110
Seção 3
Soluções e reações químicas .........................................................126
Unidade 4
Métodos de análises e princípios de físico-química ............................139
Seção 1
Caraterísticas gerais das análises .................................................141
Seção 2
 Métodos de análise laboratoriais ................................................154
Seção 3
Fundamentos físico-químicos .....................................................166
Palavras do autor
Seja bem-vindo à disciplina Princípios Físico-Químicos Laboratoriais. Ela trará a base dos conhecimentos químicos para área biomédica. Compreender a química é essencial para investigações clínicas baseadas 
em reações químicas. Como os testes clínicos são realizados? Quais as trans-
formações da matéria que fazem com que determinados analitos sejam detec-
tados? Qual é a importância de se conhecer as metodologias de análises? 
Quais os cuidados necessários ao se manipular reagentes químicos, amostras 
biológicas e materiais contaminados?
Em Princípios Físico-Químicos Laboratoriais, você conhecerá os 
elementos químicos, suas propriedades, os estados físicos da matéria, as 
normas de biossegurança e vidrarias de uso comum em laboratório. Além 
disso, você conhecerá as interações e entenderá as formas de representar 
elementos químicos quando eles estão formando compostos químicos, 
estequiometria de reação, as funções orgânicas e inorgânicas dos elementos, 
assim como as características gerais sobre soluções e seus preparos, visando 
conhecer e entender os princípios metodológicos dos principais métodos 
analíticos e os fundamentos físico-químicos, direcionadas aos laboratórios.
Na Unidade 1, você conhecerá as características da matéria e suas 
transformações, princípios laboratoriais e normas de biossegurança. Na 
Unidade 2, você aprenderá sobre a forma de representação de compostos 
químicos, reações químicas, balanceamento e estequiometria. Na Unidade 
3, você conhecerá as principais funções químicas, inorgânicas e orgânicas e 
as reações que ocorrem em solução. Por fim, na Unidade 4, serão apresen-
tados os métodos analíticos e os principais fatores relacionados à escolha do 
melhor método de análises e os conceitos básicos de físico-química.
Vamos iniciar nossa jornada nesta disciplina, e não se esqueça da impor-
tância do autoestudo e da autoapredizagem para alcançar os melhores resul-
tados. Bons estudos!
Unidade 1
Carlos Roberto da Silva Júnior
Introdução à química e às transformações 
da matéria
Convite ao estudo
Você já parou para pensar sobre como a química influencia o nosso dia a 
dia? Em quais situações a química está presente na nossa rotina? A química 
é uma ciência experimental que estuda a matéria e suas transformações e é 
essencial para compreensão dos fenômenos que estão a nossa volta, como 
nosso próprio processo respiratório. Além disso, produtos químicos estão 
ao nosso redor em objetos utilizados diariamente, na nossa alimentação e 
em nossa própria existência. Mas o que é a matéria? Quais as propriedades 
químicas da matéria? Quais as transformações que ocorrem na matéria? Por 
que essas informações são importantes na vida profissional?
Nesta unidade vamos conhecer a matéria, suas propriedades e os estados 
físicos, bem como suas transformações. Além disso, você vai conhecer 
também as normas de biossegurança, uso de vidrarias em laboratório 
químico e descarte correto de resíduos laboratoriais, principalmente os 
resíduos químicos. Ao final desta unidade você terá a capacidade e discer-
nimento para aplicar os conhecimentos sobre os elementos químicos e suas 
transformações no desenvolvimento de ações que visam à resolução de 
problemas da atuação profissional.
Para isso, vamos utilizar a química forense como ponto de partida. Ela 
trabalha com áreas específicas da química e de outras áreas das ciências 
buscando auxiliar na investigação e compreensão de como determinados 
crimes ocorreram. Coloque-se na posição de um profissional que trabalha 
em um laboratório forense. Nesse laboratório são produzidos compostos 
e soluções utilizadas em campo para testes de identificação; também são 
feitas análises de amostras colhidas em cenas de crimes. Como é realizado a 
identificação de entorpecentes? Como são identificados vestígios de sangue 
em cenas de crimes? Quais os cuidados necessários ao manipular amostras 
biológicas provenientes de cenas de crimes? Como conservar o local para 
coleta de amostras? Seu trabalho estará focado na busca de soluções e 
demandas que chegam ao laboratório e, para isso, você precisará compre-
ender a matéria e suastransformações, precisará conhecer a periodicidade 
química das propriedades dos elementos, as rotinas de laboratório químico e 
normas de biossegurança na manipulação de materiais biológicos.
Nesta unidade você aprenderá sobre os conceitos básicos e essenciais da 
química que envolvem a matéria e suas transformação, seus estados físicos, 
a organização periódica dos elementos químicos e a periodicidade de suas 
propriedades. Ao final, serão apresentados alguns conceitos essenciais em 
biossegurança em laboratório químico e ao manipular material biológico, 
as vidrarias de uso comum em laboratório químico e a formas corretas de 
resíduos de laboratório.
Aproveite os novos conhecimentos que serão aqui apresentados e 
aplique-os em sua rotina acadêmica e profissional. Bons estudos!
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Seção 1
Especificidades da matéria
Diálogo aberto
Os conceitos básicos da química são essenciais para compreensão de 
fenômenos naturais que ocorrem à nossa volta, como a respiração de seres 
aeróbicos e o processo de fotossíntese, por exemplo. Conhecer a matéria e 
suas transformações é um princípio básico, pois é por essas transformações 
que conseguimos notar alguns fenômenos que são utilizados em um labora-
tório químico, como reações baseadas na mudança de coloração. Essas infor-
mações serão necessárias para que você consiga alcançar excelentes resul-
tados em sua área de atuação.
Para compreender esses conceitos, coloque-se na posição de um profis-
sional que desempenha atividade em um laboratório forense. Nesse labora-
tório, várias atividades são desempenhadas; uma delas visa à identificação 
de substâncias entorpecentes. Essa identificação compreende uma grande 
área dentro da química forense, uma vez que busca identificar o transporte 
ilegal de substâncias em suas diferentes formas. Como trabalha em um 
laboratório forense, você precisará produzir soluções utilizadas em campo, 
que serão usadas na identificação de drogas de abuso. Para isso, é preciso 
conhecer a forma como se apresenta a matéria e suas transformações e, 
além disso, como é possível aplicar a Lei de conservação de massas e a Lei 
das proporções definidas para auxiliar na produção de composto utilizados 
na solução teste. Qual é o estado físico dessas substâncias utilizadas nos 
testes de identificação? Como os entorpecentes são transportados? Quais 
são as transformações que ocorrem na matéria para que seja possível a 
identificação dessas substâncias? 
Seu foco inicial será a identificação de cocaína por meio de testes quali-
tativos rápidos que podem ser realizados em portos, aeroportos e em regiões 
de fronteira. Com os conhecimentos em relação à matéria e suas transfor-
mações e as leis ponderais, você será capaz de conhecer as características 
das soluções utilizadas em campo para realização dos testes necessários para 
identificação dessa substância. Aplique os conceitos vistos nesta seção para 
alcançar os melhores resultados.
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Não pode faltar
A Química é o ramo das Ciências que estuda a matéria e suas transformações. 
Mas o que é a matéria? E quais as transformações que a matéria pode sofrer?
Podemos definir a matéria como sendo qualquer coisa que possua 
existência física e real, desse modo, a matéria precisa possuir massa e ocupar 
um volume no espaço. Como exemplos, podemos dizer que os computa-
dores, os livros, os eletrônicos, os carros, o papel, a água, o ar, a pedra, a 
madeira, etc., são todos exemplos de matéria. A matéria pode se apresentar 
em diferentes estados físicos, como sólido, líquido ou gasoso. 
Estados físicos da matéria
Os estados físicos da matéria estão relacionados com a configuração 
macroscópica que os elementos podem apresentar . Essa configuração está 
interligada com a velocidade de movimento dos constituintes da matéria. 
Sendo assim, ela pode se apresentar em três estados diferentes: o estado 
sólido, o líquido e o gasoso. 
Estado sólido: é caracterizado por possuir o volume e a forma bem 
definidos. A Figura 1.1 ilustra uma pedra amazonita, que consiste em um 
composto em estado sólido . Nesse estado, a matéria é resistente à defor-
mação, sendo que os átomos e as moléculas constituintes do sólido estão 
próximos entre si, formando uma estrutura rígida. Os compostos sólidos 
apresentam certas propriedades, como a dureza e a resistência. Os compostos 
sólidos podem ser classificados como cristalinos (quando apresentam arranjo 
ordenado entre seus átomos) e amorfos (quando não apresentam tipo algum 
de periodicidade na organização de seus átomos). Além disso, os sólidos 
podem ser iônicos, reticulares, moleculares ou metálicos.
Figura 1.1 | Composto sólido – pedra amazonita
Fonte: https://bit.ly/2lT8wp7. Acesso em: 1 set. 2019.
https://bit.ly/2lT8wp7
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Estado líquido: esse estado é caracterizado como um intermediário entre 
o estado sólido e o estado gasoso. A Figura 1.2 ilustra a água, um composto em 
estado líquido. Nesse estado, os corpos não apresentam uma forma específica, 
podendo se moldar de acordo com o formato do recipiente onde são inseridos, 
entretanto, não têm a capacidade de alterar seu volume . As moléculas que se 
encontram nesse estado apresentam maior energia que, consequentemente, 
proporciona maior movimento de seus átomos ou moléculas. Os compostos 
líquidos apresentam como característica a fluidez e o escoamento.
Figura 1.2 | Composto em estado líquido – água
Fonte: adaptada de https://bit.ly/2jYQbGL. Acesso em: 1 set. 2019.
Estado gasoso: é caracterizado pelo movimento aleatório de suas 
moléculas. Nesse estado, as partículas não apresentam forma e volume 
definido, podendo assumir o formato do recipiente onde são inseridos. A 
Figura 1.3 ilustra os gases nobres, compostos que se encontram naturalmente 
em estado gasoso. O movimento das partículas de um gás é caracteriza de 
acordo com sua pressão e temperatura. Os compostos que se apresentam 
nesse estado físico possuem como característica importante os processos de 
difusão e compressão.
Figura 1.3 | Composto em estado gasoso – gás hélio (He), neônio (Ne), argônio (Ar), criptônio 
(Kr) e xenônio (Xe)
Fonte: https://bit.ly/2T7ruDD. Acesso em: 1 set. 2019.
https://bit.ly/2jYQbGL
https://bit.ly/2T7ruDD
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Além de se apresentar em estados físicos diferentes, a matéria é constituída 
por várias combinações simples de formas simples da matéria, chamadas de 
elementos químicos, sendo que um elemento químico corresponde a uma 
substância formada apenas por um único tipo de átomo. As substâncias 
químicas podem ser divididas em elementares ou simples e compostas .
Substância elementar ou simples: é formada por átomos do mesmo 
elemento químico. Temos que o oxigênio molecular, .. O2 .., é uma substância 
simples, pois, é formado apenas por átomos de oxigênio.
Substância composta: é formada por átomos de diferentes elementos 
químicos. O etanol, C H O2 6 , é um exemplo de sustância composta, pois é 
formado por átomos de carbono (C), hidrogênio (H) e oxigênio (O). 
Mistura: é uma porção da matéria formada por duas ou mais substâncias 
através da união mecânica de seus constituintes. Por exemplo, temos a areia, 
que é formada por uma mistura de rochas e minerais, como quartzo, mica, 
etc. As misturas podem ser divididas em homogêneas e heterogêneas. 
Mistura homogênea: apresenta apenas uma fase (sólida, líquida ou 
gasosa), ou seja, os compostos presentes na mistura apresentam-se de forma 
uniforme. Possuem as mesmas proporções de seus constituintes em toda 
extensão da amostra. Quando temos uma mistura homogênea, as substân-
cias presentes se dissolvem umas nas outras dando origem a uma solução. 
Por exemplo:
• Ao dissolver completamente uma colher de açúcar em um copo 
contendo água, obtemos uma mistura homogênea. 
• Na atmosfera, ao excluir as partículas sólidas e as partículas 
líquidas, o ar atmosférico formado pela mistura de gases é uma 
mistura homogênea.
Mistura heterogênea: é formada por duas ou mais fases (sólida, líquida 
ou gasosa), ou seja, os compostos presentes na misturaapresentam-se de 
forma que é possível observar, a olho nu, as substâncias presentes, ou seja, 
seus componentes apresentam proporções que variam ao longo da amostra. 
Por exemplo:
• Areia: mistura de diferentes minerais.
• Copo contendo água mais óleo: por diferença de polaridade, os dois 
compostos não se misturam, formando duas fases líquidas em que é 
possível observar a separação entre elas.
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Transformações físicas da matéria
As transformações físicas da matéria estão relacionadas às mudanças de 
fases que uma substância pode sofrer. A Figura 1.4 ilustra um fluxo com as 
transformações físicas da matéria. Uma determinada substância, ao trans-
formar seu estado físico, por exemplo, de sólido para líquido, está realizando 
o processo de mudança de fase. A temperatura que inicia o processo de 
mudança de fase é a mesma temperatura em que todo o material passa de um 
estado para outro, ou seja, a água passa do estado sólido para o estado líquido 
na temperatura de 0°C ; isso quer dizer que a mudança de fase ocorrerá nessa 
temperatura, independentemente da quantidade de matéria disponível. 
Assim, podemos observar que ao se transformar, a matéria pode assumir 
duas propriedades distintas, uma propriedade intensiva e outra proprie-
dade extensiva.
Propriedade intensiva: é aquela que não depende da massa da amostra. 
Por exemplo, a temperatura independe da quantidade de amostra.
Propriedade extensiva: é aquela que depende da massa da amostra. Por 
exemplo, a energia de uma amostra.
Figura 1.4 | Transformações físicas da matéria
Sublimação
Sublimação
Sólido GasosoLíquido
Fusão
Solidi�cação
Vaporização
Condensação
Fonte: elaborada pelo autor.
 A seguir são descritas as transformações físicas da matéria:
Fusão: corresponde à passagem do estado sólido para o estado líquido de 
uma substância. 
Solidificação: corresponde à passagem de uma substância que se 
encontra em estado líquido para o estado sólido.
Vaporização: corresponde à passagem do estado líquido para o estado 
gasoso, podendo ocorrer através da evaporação e da ebulição.
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• Evaporação: passagem de estado físico lenta e gradual em função do 
aumento natural ou artificial da temperatura.
• Ebulição: passagem de estado físico que ocorre acompanhado da 
formação de bolhas pelo rápido aumento da temperatura do sistema. 
Condensação: passagem do estado gasoso para o estado líquido de 
um composto.
Sublimação: mudança de estado físico de uma substância do estado 
sólido para o estado gasoso, ou ainda, do estado gasoso para o estado sólido 
sem passar pelo estado líquido. 
Propriedades gerais e específicas da matéria
A matéria pode apresentar propriedades gerais e propriedades especí-
ficas. As propriedades gerais são comuns para todos os tipos de matéria e, 
através delas, não é possível diferenciar uma de outra. A matéria apresenta 
oito propriedades gerais que são descritas a seguir:
Massa: representa a medida da quantidade de matéria presente em 
um corpo.
Inércia: representa a resistência de um corpo ao seu estado de movimento 
ou de repouso.
Extensão: representa a propriedade relacionada com o espaço ocupado 
pela matéria no espaço.
Impenetrabilidade: representa a propriedade que nos diz que dois 
corpos não podem ocupar o mesmo lugar no espaço.
Compressibilidade: representa a capacidade que a matéria apresenta de 
diminuir seu volume quando exposta a uma variação de pressão.
Elasticidade: representa a capacidade da matéria de voltar ao seu volume 
inicial após a retirada de uma determinada pressão.
Divisibilidade: representa a capacidade da matéria de ser dividida em 
porções cada vez menores.
Descontinuidade: representa os espaços existentes entre uma molécula e 
outra e, dependendo dessas distâncias, as substâncias podem ser mais duras 
ou não.
As propriedades específicas da matéria estão atreladas a cada tipo de 
substância e, por meio delas, é possível diferenciar uma matéria de outra. 
Essas propriedades podem ser dividas em físicas, organolépticas e químicas.
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Propriedades físicas: estão atreladas às propriedades físicas da matéria 
como, por exemplo, o ponto de fusão (representa a temperatura que um 
corpo passa do estado sólido para o estado liquido, ou vice-versa), o ponto de 
ebulição (representa a temperatura em que um corpo muda do estado líquido 
para o estado gasoso, ou vice-versa) e a densidade (representa a volume que 
uma determinada quantidade de matéria ocupa), etc. 
Propriedades organolépticas: são as propriedades que estão relacio-
nadas aos sentidos, como a cor, o odor, o sabor, o brilho, etc.
Propriedades químicas: representam as transformações químicas da 
matéria, ou seja, a transformação de determinadas substâncias em outras por 
meio de reações químicas. 
 A + B C + D
(reagentes) (produtos)
®
Assimile
Uma equação química é a representação de uma reação química, e essa 
nada mais é do que representação das transformações de reagentes 
em produtos. A seta (® ) presente em uma equação química indica o 
sentido de formação dos produtos.
Desse modo, temos:
Reagentes Produtos( )→( )
Conhecendo os reagentes do processo e suas características, é possível 
prever os produtos que serão formados de acordo com os princípios 
químicos. A seguir é apresentada a equação química que representa 
a reação entre o hidrogênio e oxigênio molecular dando origem à 
molécula de água: 
3H +O 2H O2(g) 2(g) 2 (g)®
Os subscritos da reação, (g), indicam o estado gasoso no qual a matéria 
se encontra para que a reação aconteça. Desse modo, temos que os 
subscritos (s), (l) e (aq), que não são mostrados na reação mas são 
comuns em reações químicas, indicam, respectivamente, os estados 
sólido, líquido e a fase aquosa da matéria.
Por meio das propriedades extensivas da matéria foram propostas algumas 
leis que relacionavam as massas dos participantes de uma reação química. 
Essas leis são conhecidas como Leis Ponderais. A seguir, serão apresentadas 
a Lei da conservação das massas e a Lei das proporções constantes.
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Lei da conservação das massas
A Lei da conservação das massas foi proposta por Antoine Laurent de 
Lavoisier e é conhecida também como a Lei de Lavoisier. De acordo com 
essa lei, em um sistema fechado, podendo ser químico ou físico, a matéria 
não é criada nem eliminada, ela pode apenas ser transformada em outra. 
Seu enunciado ficou conhecido pela seguinte lei: “Na natureza nada se cria, 
nada se perde, tudo se transforma”. Desse modo, podemos concluir que tudo 
que existe na natureza provém da matéria preexistente na terra. Mas como 
podemos exemplificar esses conceitos?
Em uma reação química, a massa dos reagentes presentes no início do 
processo é igual à massa dos produtos formados ao final da reação, conforme 
apresentado na reação a seguir:
m = m(reagentes) (produtos)
Exemplificando
Na reação de combustão balanceada dada a seguir: 
C H + O CO + 4 H O3 (g) 2 (g) 2(g) 2 (l)8 5 3®
Ao reagirmos 44g de propano (1 mol de moléculas de propano) com 
160g de oxigênio molecular (5 mols), serão produzidos 132g de dióxido 
de carbono (3 mols) e 72g de água (4 mols).
De acordo com a Lei da conservação das massas, m = m(reagentes) (produtos) , 
assim temos:
44g (C H ) + 160g (O ) = 132g (CO ) + 72g (H O)3 8 2 2 2
204g (reagentes) = 204g (produtos)
Desse modo, temos a confirmação da Lei de Lavoisier.
Desse modo, conclui-se que em um sistema fechado, a massa dos reagentes 
será sempre igual à massa dos produtos, pois a matéria não será criada e nem 
perdida pela reação química, ela será simplesmente transformada.
Lei das proporções constantes
A Lei das proporções constantes foi proposta por Joseph Louis Proust, 
e é também conhecida como a Lei das proporções definidas ou, simples-
mente, como a Lei de Proust. De acordo com seu enunciado, em uma reação 
química, as massas dos reagentes que participam de uma reação seguem 
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sempre a uma proporção definida (constante ). Observe o exemplo para a 
reação de formação da água apresentada a seguir:2 H + O 2 H O2 (g) 2 (g) 2 (l)®
A partir dessa reação, Proust realizou alguns experimentos, dos quais 
obteve os resultados apresentados no Quadro 1.1.
Quadro 1.1 | Lei das proporções constantes para a reação de formação da água
H2 O2 H O2
4 g 32 g 36 g
8 g 64 g 72 g
2 g 16 g 18 g
m mO H/ m magua H/ m magua O/
32 4 8/ = 36 4 9/ = . 36 32 1 125/ ,= .
64 8 8/ = 72 8 9/ = 72 64 1 125/ ,=
16 2 8/ = 18 2 9/ = 18 16 1 125/ ,=
Fonte: elaborado pelo autor.
Pelo Quadro 1.1 é possível observar que inicialmente as quantidades 
estequiométricas foram adicionadas. Ao dobrar a quantidade inicial ou ao 
reduzir à metade os reagentes do processo, a massa dos produtos obtidos é 
sempre igual à soma das massas dos reagentes, de acordo com a Lei de conser-
vação das massas. Desse modo, Proust propôs que as massas dos reagentes 
e produtos que participam de uma reação química podem ser diferentes, 
entretanto, existe sempre uma relação constante (definida) entre elas.
Desse modo, ele observou que a relação entre a massa do oxigênio em 
relação à massa do hidrogênio é sempre igual a 8. A relação entre a massa 
da água formada e a massa do hidrogênio utilizado como reagente é sempre 
igual a 9 e a relação entre a massa da água e do oxigênio é sempre igual a 
1,125. Assim, no caso de reações elementares, em que um produto é sinteti-
zado a partir de seus constituintes elementares, Proust observou que a massa 
final de um sistema fechado é sempre igual à massa inicial.
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Reflita
Após conhecer um pouco sobre a matéria, suas propriedades, caracte-
rísticas e transformações, você poderia imaginar como essas informa-
ções podem ser aplicadas em estudos clínicos, baseados nas possíveis 
reações químicas, utilizadas no dia a dia de um laboratório clínico de 
rotina? Pense sobre isso!
Sem medo de errar
Você trabalha em um laboratório forense e precisará produzir soluções 
utilizadas em campo, que serão usadas na identificação de entorpecentes. 
Alguns pontos são importantes para realização dessas etapas, como o conhe-
cimento da matéria e suas transformações.
A identificação de entorpecentes é fundamental para prevenir o tráfico 
internacional de drogas. Atualmente, diversas substâncias são transpor-
tadas ilegalmente pelo mundo, e entre esses elementos temos a cocaína, 
uma das substâncias mais transportada de forma ilegal pelo mundo e que 
é responsável por um mercado paralelo ilegal muito lucrativo. Para identi-
ficação rápida desse composto em portos e aeroportos, é realizado um teste 
qualitativo em que um reagente é adicionado ao material e, caso o entorpe-
cente esteja presente, desenvolverá uma reação que deixará a material com a 
coloração azul-turquesa. Esse teste é conhecido como Teste de Scott.
O teste de Scott original é baseado na solução 2% de tiocianato de cobalto 
e glicerina e ao ser adicionada a uma amostra contendo cocaína, a solução 
apresenta uma coloração azul-turquesa indicando o resultado positivo. Para 
melhorar o teste, mudanças foram propostas por outros pesquisadores e 
novas formulações para a solução teste foram propostas, como a adição de 
ácido clorídrico em sua composição, proporcionando a reação tanto com a 
cocaína como para o crack. Já a formulação com a adição do solvente diclo-
rometano, CH Cl2 2 , fornece o meio orgânico necessário para que ocorra o 
deslocamento do equilíbrio na formação e extração do complexo organome-
tálico cobalto-cocaína. 
Atualmente, existem diferentes formas de transporte de cocaína, que 
pode ser na forma sólida pura, dissolvida em um meio líquido e também 
incorporada a diferentes materiais, como o papel.
O teste descrito consegue identificar qualitativamente a cocaína trans-
portada em sua forma pura, misturada a outros materiais sólidos, dissolvida 
em um meio líquido ou incorporada a outros materiais, entretanto, após 
19
essa identificação qualitativa, amostra são colhidas e testes instrumentais em 
laboratório são realizadas para confirmação da substância.
Quais são as transformações que ocorrem na matéria para que seja 
possível a identificação dessas substâncias?
A reação química a seguir apresenta a reação de obtenção do produto 
azul-turquesa, R NH Co SCN3 2 4( ) ( )  , obtido pela reação da cocaína com a 
solução teste (CAMARGOS, 2018):
Co SCN H O 3 SCN 2 R NH R NH Co SCN2 5 (aq) aq 3 3 2( )( )



 + + → ( ) (
+
( )
− + ))  ( )4 2 l + 5 H O
Onde R3 representa a molécula de cocaína.
De acordo com a Lei de conservação das massas, podemos obter infor-
mações relacionadas ao reagente necessário para a produção de um reagente 
importante no processo de identificação, que é o tiocianato de cobalto, 
Co(SCN)2 . Esse composto será obtido pela reação:
Co + 2 SCN Co SCN(aq)
2+
(aq)
-
2 (s)
→ ( )
Utilizando leis ponderais, é possível verificar a dependência da massa no 
processo de produção do composto. Pela Lei de conservação das massas, a 
massa dos reagentes será igual à massa dos produtos. Pela Lei das propor-
ções constantes, é possível verificar as relações entre os reagente e produtos. 
Assim, temos as seguintes informações:
Co(aq)
2+ = 58,9 g
SCN(aq)
- = 2 58 1 116 2 × =, , g
Co SCN
2 (s)( ) = 175,1 g
Assim, as relações serão:
m / m = 175,1 / 58,9 = 2,9(tiocianato de cobalto) (cobalto) 77
m / m = 175,1 / 116,2(tiocianato de cabalto) (tiocianato) = 1,51
A partir dessas informações, você conseguiu obter informações relacio-
nadas com a produção de do tiocianato de cobalto, utilizado na solução de 
Scott que é aplicada na identificação qualitativa de cocaína. Além dessa infor-
mação, não esqueça que testes complementares e instrumentais em labora-
tório precisam ser realizados para confirmar a presença do entorpecente em 
casos de tráfico de drogas.
20
Avançando na prática
Transformações físicas da matéria
Ao realizar um processo químico, é importante conhecer quais os tipos 
de transformações que podem ocorrer na matéria e como essas informa-
ções auxiliam na identificação ou separação de compostos. Uma mistura 
é composta por três diferentes solventes que apresentam elevado valor 
agregado e estão sendo perdidos em um processo industrial, e você precisa 
pensar como as propriedades da matéria podem ser utilizadas para recupe-
ração e separação desses compostos. Quais são as propriedades da matéria 
que podem ser utilizadas nessa situação? A mistura de solvente contém éter 
etílico, fenol e tetracloreto de carbono.
Resolução da situação-problema
A matéria apresenta propriedades gerais e específicas. As propriedades 
específicas são específicas da matéria e por meio delas é possível reconhecer 
os compostos. As propriedades especificas podem ser físicas, organolépticas 
e químicas. As propriedades estão relacionadas aos sentidos, desse modo, 
não serão adequadas para separação de solventes, pois essa mistura é classi-
ficada como homogênea. A reatividade química dos solventes também não 
vai ser útil na separação dos compostos, visto que os solventes serão trans-
formados em outros compostos, o que pode dificultar a recuperação dos 
solventes iniciais. Assim, as propriedades físicas serão mais bem aprovei-
tadas para separação dos compostos. O éter etílico, o fenol e o tetraclo-
reto de carbono apresentam, respectivamente, pontos de ebulição iguais a 
34 6 181 7 76 6, , , , .° ° °C C e C Como a mistura é homogênea, um método que 
pode ser utilizado é o processo de destilação fracionada. A destilação é uma 
técnica de separação de misturas baseada na diferença de ponto de ebulição. 
No caso da destilação fracionada, uma coluna de fracionamento facilita a 
separação de compostos que apresentam pontos de ebulição próximos. A 
mistura dos solventes será adicionada ao destilador, em seguida a tempe-
ratura do sistema será elevada gradualmente. Ao alcançar a temperatura 
de 34 6, °C , todo o éter etílico será vaporizado e separado da mistura de 
reagentes, e logo após ele será condensado e recuperado. Como a tempera-
tura é uma propriedade intensiva da matéria, a vaporizaçãoocorrerá nessa 
mesma temperatura indiferente da quantidade, em massa, desse composto. 
Após todo o éter etílico ser separado, a temperatura do sistema aumentará 
novamente, assim, ao alcançar 76,6 C° , todo o tetracloreto de carbono será 
21
separado da mistura e, em seguida, ele será condensado e recuperado. Já o 
componente de fundo do destilador, que sobrará após a remoção do tetraclo-
reto de carbono, será o fenol, que poderá ser utilizado. Com as propriedades 
específicas da matéria, é possível realizar a separação de misturas.
Faça valer a pena
1. A matéria é definida como qualquer coisa que possui massa e ocupa 
lugar no espaço. Em química, podemos dizer que a matéria é formada por 
elementos químicos. Sobre os tipos de classificação das substâncias, analise 
os compostos químicos em moléculas apresentadas a seguir:
I. Água, H O2 .
II. Oxigênio molecular, O2 .
III. Cloreto de sódio, NaCl.
IV. Ozônio, O3 .
V. Alumínio metálico, Al.
Agora, assinale a alternativa que apresenta apenas substâncias elementares:
a. I, II e III, apenas.
b. I, III e V, apenas.
c. II, III e IV, apenas.
d. II, IV e V, apenas.
e. III, IV e V, apenas.
2. A matéria pode sofrer transformações físicas e químicas. As transfor-
mações físicas estão relacionadas com a passagem de um estado físico para 
outro, ou seja, corresponde à transformação de uma substância de um estado 
da matéria para outra. Já as transformações químicas correspondem à trans-
formação de uma substância em outra.
Sobre o exposto, assinale a alternativa que descreve corretamente o processo 
de sublimação:
a. Corresponde à passagem do estado sólido para o estado líquido.
b. Corresponde à passagem do estado líquido para o estado gasoso. 
c. Corresponde à passagem do estado sólido para o estado gasoso sem 
passar pelo estado líquido.
22
d. Corresponde à passagem do estado gasoso para o estado líquido.
e. Corresponde à passagem do estado líquido para o estado sólido.
3. O gás amônia, NH3 , apresenta diferentes aplicações industriais, como os 
processos de refrigeração em câmara fria e processos de síntese orgânica com 
diferentes objetivos. O gás amônio é produzido pela seguinte reação: 
3 H + N 2 NH2 (g) 2 (g) 3 (g)®
Assinale a alternativa que apresenta o coeficiente obtido pela relação 
constante existente entre o nitrogênio molecular, N2 , e o gás amônia, NH3 .
a. Aproximadamente 1,21.
b. Aproximadamente 5,67.
c. Aproximadamente 4,67.
d. Aproximadamente 0,21.
e. Aproximadamente 0,82.
23
Seção 2
Estudos dos elementos
Diálogo aberto
Para compreender melhor os processos químicos que estão a nossa volta, 
o que precisamos conhecer e compreender? O que é um átomo? Qual é a 
diferença entre átomos e elementos químicos? Como podemos diferenciar 
e organizar os elementos químicos? Quais são os critérios utilizados para 
organização dos elementos na Tabela Periódica? Nesta seção, vamos traba-
lhar com os conceitos de átomos e como é possível diferenciar átomos de 
diferentes elementos químicos.
Para compreensão desses conceitos, vamos utilizar a química forense 
como exemplo, pois ela trabalha com áreas específicas da química e de outras 
áreas das ciências, buscando auxiliar na investigação e compreensão de como 
determinados crimes ocorreram. Coloque-se na posição de um profissional 
que trabalha em um laboratório forense. Nesse laboratório são produzidos 
compostos e soluções utilizados em campo para teste de identificação; 
também são feitas análises de amostras colhidas em cenas de crimes. Como é 
realizada a identificação de entorpecentes? Como são identificados vestígios 
de sangue em cenas de crimes? Quais os cuidados necessários ao manipular 
amostras biológicas provenientes de cenas de crimes? Como conservar o local 
para coleta de amostras? Seu trabalho estará focado na busca de soluções e 
demandas que chegam ao laboratório.
Em seu trabalho no laboratório, você foi procurado por um perito 
criminal, que solicitou a você o preparo de uma substância para verificar 
vestígios de sangue em uma determinada cena de crime. Você pesquisou e 
verificou que o luminol é eficiente na determinação desses vestígios, mesmo 
que a cena do crime tenha sido totalmente limpa. Mas qual é o princípio de 
ação dessa substância? Quais são as características do sangue que permitem 
a identificação por meio do luminol? Existe alguma relação entre essas carac-
terísticas com as propriedades dos elementos químicos? 
Nesta seção você conhecerá os conceitos básicos da química para 
resolução desse problema. Você conhecerá os modelos atômicos, a consti-
tuição dos compostos químicos e tabela periódica e, por fim, a distribuição 
dos elétrons de um átomo. Essas informações serão necessárias para compre-
ensão das demandas do laboratório forense e também para compreensão de 
fenômenos que ocorrem no nosso dia a dia. Bons estudos!
24
Não pode faltar
Átomo corresponde à unidade básica da matéria. Os elementos químicos 
são constituídos de átomos, sendo que cada átomo possuirá unidades subatô-
micas como os prótons com carga positiva e nêutrons no núcleo, e elétrons 
com carga negativa circundando a eletrosfera. Os elétrons presentes em um 
determinado átomo são atraídos para próximo do núcleo por forças eletro-
magnéticas; do mesmo modo, os elétrons mais afastados do núcleo podem 
ser atraídos por núcleos de outros átomos formando as ligações químicas. 
Mas como surgiram as teorias atômicas? Qual é a estrutura do átomo aceita 
na atualidade? Quais são as características e propriedades dos átomos?
Na antiguidade, acreditava-se que a matéria poderia ser dividida em 
partes cada vez menores até chegar a partículas que seriam invisíveis a olho 
nu. Essas partículas com essas características, e também por serem indivi-
síveis, foram nomeadas como átomos. Entretanto, somente no século XIX 
começaram-se a construir modelos para explicar os átomos. Os modelos 
atômicos são modelos científicos usados para essa finalidade. 
O primeiro modelo para o atômico proposto foi o de Dalton, no qual 
o átomo é visto como a menor porção da matéria e consiste de uma esfera 
maciça e indivisível. De acordo com esse modelo, os átomos de elementos 
químicos diferentes possuem propriedades que são diferentes entre si; além 
disso, os átomos de um mesmo elemento apresentam propriedades iguais e 
seu peso é invariável. Em reações químicas, os átomos não são transformados.
A partir desse modelo, Thompson realizou estudos em tubos de raios 
catódicos, nos quais observou partículas ainda menores que o átomo. Essas 
partículas receberam o nome de elétrons e a carga apresentada por elas era 
negativa, desse modo, o modelo atômico de Thompson ficou conhecido 
por uma estrutura de carga positiva embebida de elétrons de carga negativa 
distribuídos uniformemente. Esse modelo ainda não era capaz de explicar 
o comportamento dos átomos, deste modo, Rutherford, realizando experi-
mentos com feixe de raios-X, descobriu que os elétrons orbitavam ao redor 
de um núcleo contendo partículas de carga positiva, foram denominadas 
como prótons. Esse modelo atômico propôs uma estrutura planetária para 
os elétrons, apresentado disposição semelhante à do sistema solar. 
A partir desses estudos, Bohr propôs seu modelo atômico tentando 
explicar o comportamento dos átomos. Ele definiu que os elétrons giravam 
em órbitas específicas e organizadas ao redor do núcleo, e descobriu que 
as propriedades químicas dos elementos estão relacionadas aos elétrons 
presentes na camada mais afastada do núcleo do átomo. Com base no 
modelo de Bohr, Schrödinger, de Broglie e Heisenberg criaram a mecânica 
25
ondulatória para descrever melhor o comportamento dos elétrons ao redor 
do núcleo. Para isso foram usados números quânticos para descrever o 
comportamento dos átomos.
Assimile
Números quânticos são definidos como um conjunto de valores numéricos 
usados para descrever a posição dos elétrons nos átomos. Um mesmo 
conjunto de números quânticos não pode ser utilizado na representaçãode dois elétrons diferentes, deste modo, podemos entender esses valores 
como a identidade dos elétrons em um elemento químico.
Existem no total quatro números quânticos: o número quântico principal, 
o número quântico de momento angular, o número quântico de momento 
magnético e o número quântico de spin eletrônico.
Número quântico principal: corresponde ao número que indica a 
camada eletrônica onde o elétron está presente. Pode ser representado pelas 
letras K, L, M, N, O, P e Q, que representam, respectivamente, os números 
1, 2, 3, 4, 5, 6 e 7. Esse número indica o período da tabela periódica onde a 
átomo está inserido.
Número quântico secundário, azimutal ou de momento angular: 
corresponde ao número que indica os subníveis de energia, que são os 
orbitais moleculares. O subnível s recebe o valor 0, o subnível p recebe o valor 
1, o subnível d recebe o valor 2 e o subnível f recebe o valor 3.
Número quântico magnético: corresponde ao número que indica a 
órbita onde os elétrons se encontram. O subnível s possui 1 orbital e recebe o 
valor 0. O subnível p possui 3 orbitais e recebe os valores -1, 0, +1 . O subnível 
d possui 5 orbitais e recebe os valores -2, -1, 0, +1, +2 , por fim, o subnível f 
recebe possui 7 orbitais e recebe os valores -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3 .
Número quântico de spin eletrônico: corresponde ao número que indica 
o sentido de rotação do elétron ao redor de seu eixo. Em um mesmo orbital é 
possível comportar apenas dois elétrons com spin opostos (que possuem 
sentido de rotação contrário). Os elétrons podem assumir os valores 
- e +1 2 1 2 .
Tabela periódica
A tabela periódica atual organiza os elementos químicos em Grupos 
ou Famílias e em Períodos. Nessa tabela, os elementos estão organizados 
de acordo com o número atômico (corresponde ao número de prótons 
26
presentes no núcleo do átomo). A Figura 1.5 apresenta a tabela periódica 
atual; nela existem atualmente 118 elementos químicos, sendo 94 desses de 
origem natural e o restante de origem sintética.
Figura 1.5 | Tabela periódica moderna
Fonte: https://bit.ly/2lYsrmt. Acesso em: 17 set. 2019. 
A tabela periódica é constituída de Grupos ou Famílias, que corres-
pondem às colunas, e de Períodos, que correspondem às linhas horizon-
tais. Nos Grupos temos como característica a configuração eletrônica da 
camada de valência, e nos Períodos temos os níveis de energia (número 
quântico principal). A Figura 1.6 apresenta a organização dos elementos na 
tabela periódica.
https://bit.ly/2lYsrmt
27
Figura 1.6 | Organização dos elementos na tabela periódica
Fonte: adaptada de https://bit.ly/2kkuj8O. Acesso em: 17 set. 2019.
Os elementos representativos correspondem aos elementos dos Grupos 
1, 2 e de 13 a 17 da tabela periódica. Os elementos dos Grupos 1 e 2 corres-
pondem aos elementos do bloco s, sendo que o Grupo 1 corresponde aos 
metais alcalinos e o Grupo 2, aos metais alcalinos terrosos. Os Grupos 13 a 
17 correspondem aos compostos do bloco p. Elementos de transição corres-
pondem aos elementos dos Grupos 3 a 12. Esses elementos apresentam 
elétrons nos orbitais d, desse modo, correspondem aos elementos do bloco 
d. Os elementos de transição interna são compostos que se encontram nas 
duas linhas na parte inferior da tabela periódica. Esses elementos corres-
pondem ao bloco f, sendo divididos em lantanídeos e actínios. Gases nobres 
são compostos pouco reativos que apresentam 2 (hélio, He) ou 8 elétrons 
na camada de valência. Apresentam-se na forma gasosa em temperatura 
ambiente e se encontram em sua forma elementar na natureza. 
Os elementos estão divididos na tabela periódica em metais, ametais e 
semimetais. Os metais representam a maioria dos elementos químicos da 
tabela periódica, correspondendo a um total de 87 elementos. Em tempera-
tura ambiente são sólidos – exceto o mercúrio, que é líquido – e duros, são 
bons condutores de calor e eletricidade, são maleáveis e dúcteis e apresentam 
brilho metálico característico. Os ametais são opostos aos metais: em 
temperatura ambiente se encontram em estado sólido, líquido ou gasoso, e 
quando em estado sólido são opacos e quebradiços. Não são condutores de 
https://bit.ly/2kkuj8O
28
eletricidade e calor. Os semimetais apresentam propriedades intermediárias 
entre os metais e os ametais.
Propriedades periódicas
Propriedades periódicas correspondem a determinadas características 
apresentadas pelos elementos químicos que estão relacionadas à posição 
que esses elementos apresentam na tabela periódica, ou seja, elas variam 
de forma crescente ou decrescente de acordo com o aumento do número 
atômico do elemento químico nos Grupos ou Períodos da Tabela Periódica. 
As propriedades periódicas podem ser físicas (ponto de fusão e ebulição e 
volume atômico) e químicas (raio atômico, energia de ionização, eletronega-
tividade e eletroafinidade). A seguir serão apresentadas algumas caracterís-
ticas dessas propriedades.
Raio atômico: corresponde à distância que existe entre o núcleo de um 
átomo até a camada de sua valência. Para determinação do raio atômico, 
mede-se a distância (d) entre o núcleo de dois átomos iguais e determina-se 
o raio com a seguinte regra: raio d= / 2 . 
Energia de ionização: corresponde à energia necessária para remoção de 
um elétron de valência de um átomo, em estado gasoso.
Eletronegatividade: corresponde à medida relativa da força de atração 
que é exercida pelo átomo sobre um par de elétrons presentes em uma 
ligação química.
Eletroafinidade: corresponde à energia liberada por um átomo, em 
estado fundamental e em fase gasosa, ao receber ou ganhar um elétron. 
Pontos de fusão e ebulição: ponto de fusão corresponde à temperatura 
em que uma substância passa do estado sólido para o estado líquido. Já o 
ponto de ebulição corresponde à temperatura que um elemento químico 
passa do estado líquido para o estado gasoso.
Volume atômico: corresponde ao volume ocupado por 1 mol de átomos 
de um determinado elemento químico.
Reflita
Ao se trabalhar com análises clínicas, algumas propriedades dos elementos 
químicos precisam ser levadas em consideração na execução dos testes? 
Como é possível relacionar as propriedades dos elementos químicos com 
testes clínicos baseados em propriedades químicas da matéria? É possível 
alterar um reagente em uma determinada reação teste e ainda obter os 
mesmos resultados baseados nessas propriedades?
29
Distribuição e configuração eletrônica
A distribuição eletrônica refere-se à forma como os elétrons são distribu-
ídos nos orbitais moleculares. O orbital s comporta no máximo 2 elétrons; o 
orbital p, 6; o orbital d, 10; e o orbital f, 14. Para facilitar a distribuição dos 
elétrons, Linus Pauling propôs um diagrama que simplifica a distribuição 
eletrônica. A Figura 1.7 apresenta o diagrama de Linus Pauling.
Figura 1.7 | Diagrama de Linus Pauling
Fonte: elaborada pelo autor.
De acordo com o diagrama, inicialmente os elétrons são distribuídos no 
orbital 1s, em seguida no orbital 2s, passando para o orbital 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 
…, de acordo com as setas indicadas na Figura 1.7. Para finalizar a distri-
buição dos elétrons, é importante conhecer a Regra de Hund, que determina 
que em um mesmo subnível de energia os elétrons tendem a permanecer 
desemparelhados e com spins paralelos.
Exemplificando
O átomo de carbono é utilizado para síntese de diversos compostos 
orgânicos. Ele está presente na Família 14 e no segundo período da 
tabela periódica. Possui número atômico z igual a 6 (correspondendo 
a seis prótons no núcleo e seis elétrons nas camadas eletrônicas em 
estado fundamental), sendo 4 elétrons presentes na camada de 
valência. Qual é a sua distribuição eletrônica?
Para realizar a distribuição eletrônica, utilizamos o diagrama de Linus 
Pauling. Além disso, precisamos saber a capacidade de elétrons em 
cada tipo de orbital. Os orbitais s comportam no máximo 2 elétrons; 
os orbitais p, no máximo 6; os orbitais d, no máximo 10; e os orbitais f, 
no máximo 14. Com essasinformações realizamos a distribuição eletrô-
nica. O átomo de carbono possui número atômico igual a 6, desse modo, 
30
em estado fundamental, precisamos distribuir um total de 6 elétrons. A 
distribuição eletrônica para o átomo de carbono é:
1s 2s 2p2 2 2
Nesta seção, você conheceu um pouco sobre os modelos atômicos e a 
estrutura dos átomos. Verificou que os números quânticos funcionam como 
uma identidade dos elétrons de um elemento químico, pois um mesmo 
conjunto de números quânticos não descrevem o mesmo elétron. Além disso, 
você conheceu a organização dos elementos químicos na tabela periódica e 
verificou como algumas propriedades da matéria estão diretamente relacio-
nadas com a posição que o átomo possui nessa tabela. Por fim, conheceu a 
configuração eletrônico dos elementos químicos e verificou como o diagrama 
de Linus Pauling auxilia a execução da distribuição eletrônica. Essas infor-
mações são básicas na química e essenciais para trabalhar com os conteúdos 
que ainda serão abordados nesta disciplina.
Sem medo de errar
Você está trabalhando em um laboratório forense. Um perito criminal 
solicitou que você prepare uma substância para verificar vestígios de sangue 
em uma determinada cena de crime. Assim, você pesquisou e verificou que 
o luminol é eficiente na determinação desses vestígios, mesmo que a cena 
do crime tenha sido totalmente limpa. Para realizar o preparo da solução, 
você buscou algumas informações sobre os reagentes do processo e sobre o 
princípio da ação e da reação química.
O 5-amino-dihidro-1,4-ftalazinadiona , conhecido popularmente como 
luminol, de fórmula molecular C H N O8 7 3 2 , é um sólido cristalino amarelo 
que apresenta a estrutura mostrada na Figura 1.8. Esse composto apresenta 
características quimiluminescentes (emite luz através de reação química) 
durante uma reação química.
Figura 1.8 | Estrutura do luminol
Fonte: elaborada pelo autor.
31
Sobre o luminol, temos que,
Sob determinadas condições de reação, este composto 
emite certa quantidade de energia na forma de luz, cuja 
coloração é azul. Dentre essas condições de reação reque-
ridas, encontra-se a necessidade da utilização de um 
determinado catalisador, podendo ser diversos metais 
de transição. Mediante esta descoberta, bastou alguns 
estudos para correlacionar o luminol com o sangue, visto 
que este último apresenta grande quantidade de ferro em 
sua composição. Por conseguinte, esse composto facilitou 
largamente o trabalho da Polícia Forense, posto que, ao 
aplicá-lo sobre uma mancha de sangue latente, o luminol 
reage instantaneamente, possibilitando a sua identificação 
do sangue, mesmo que ele esteja exposto no local há muito 
tempo. (SOUZA; FERREIRA, 2018, p. 38)
O princípio de ação do luminol é baseado na presença do ferro na 
hemoglobina do sangue que serve como catalisador da reação. O pó de 
luminol é misturado com um líquido contendo peróxido de hidrogênio 
(água oxigenada) em um meio alcalino, juntamente com outros produtos 
químicos. O líquido preparado é então borrifado sofre o local em estudo. 
Nesse momento, o peróxido de hidrogênio e o luminol, que são os reagentes 
da reação química necessários para emissão de luz, reagirão, mas para 
que produzam um brilho forte, precisam de um catalisador para acelerar 
o processo. Desse modo, a mistura detecta a presença do ferro contido na 
hemoglobina, que é convertido de Fe a Fe2+ 3+ , funcionando como catalisador 
do processo (SOUZA; FERREIRA, 2018).
A reação química do luminol é baseada na presença do ferro na hemoglo-
bina presente no sangue. Sendo assim, mesmo após vários episódios de 
limpeza do local, ainda é possível detectar vestígios de sangue com essa 
substância, ainda que após um longo período, pois o ferro permanecerá no 
local, mesmo em pequenas quantidades, mas de forma que ainda consiga 
catalisar a reação.
Essa reação química necessita de um catalisador, que é um metal de 
transição. O átomo de ferro é um metal de transição que se encontra na 
Família 8 e quarto período da tabela periódica, e que possui configuração 
eletrônica [Ar] 3d 4s6 2 . Outros metais de transição presentes entre as 
Famílias 3 a 12, que apresentam as mesmas características do átomo de ferro, 
também podem ser utilizados como catalisadores para a reação. Entretanto, 
32
a presença dessas substâncias não é muito comum, nem a forma como são 
formadas as suas gotas, o que evidência mais facilmente a presença do ferro, 
que está presente no sangue. Para visualizar o teste com o luminol, é preciso 
utilizar uma luz ultravioleta, que intensificará a coloração azul da reação 
quimiluminescente apresentada.
Após a aplicação de seus conhecimentos sobre os elementos químicos 
e suas transformações, você conseguiu desenvolver ações que visam à 
resolução de problemas da atuação profissional; nesse caso, a resolução 
de crimes por meio de testes de identificação utilizando o luminol como 
composto de partida.
Avançando na prática
Fabricação de fogos de artifício coloridos
Você trabalha como estagiário na produção de fogos de artifício que 
emitem apenas ruído. Seu gestor, visando aumentar as vendas da empresa, 
solicitou que você verifique alguns metais que podem ser utilizados no 
preparo de fogos coloridos. Deste modo, você precisará compreender 
algumas características dos elementos químicos para poder escolher corre-
tamente os que serão utilizados. Assim, você precisará responder a alguns 
questionamentos: O que é preciso para geração de cor nos fogos de artifício? 
Quais os metais podem ser utilizados e quais as cores eles apresentam? Quais 
são as suas configurações eletrônicas?
Resolução da situação-problema
Para que ocorra a formação de cor nos fogos de artifício, inicialmente 
um elétron da camada de valência do metal será excitado para camadas mais 
distantes do núcleo do átomo. Esse elétron, ao retornar para sua camada de 
origem, emitirá energia na forma de luz. Diferentes metais emitem diferentes 
cores, que estão relacionadas às energias liberadas por cada um dos metais.
Para geração de diferentes cores, podem ser utilizados sais dos 
seguintes compostos:
• Sódio (Na), metal alcalino, fornecerá uma coloração amarela e sua 
configuração eletrônica é [ ]Ne 3s1 .
• Lítio (Li), metal alcalino, coloração vermelha e configuração 1 22 1s s . 
33
• Estrôncio (Sr), metal alcalino terroso, coloração vermelha e configu-
ração [ ]Kr 5s2 .
• Bário (Ba), metal alcalino terroso, coloração verde e configuração 
[ ]Xe 6s2 .
• Potássio (K), metal alcalino, coloração azul ou púrpura e configu-
ração [ ]Ar 4s1 .
• Rubídio (Ru), metal alcalino, coloração azul ou púrpura e configu-
ração [Kr] 5s1 .
• Magnésio (Mg), metal alcalino terroso, coloração branca ou prata e 
configuração [ ]Ne 3s2 .
• Cobre (Cu), metal de transição, coloração azul e configuração 
[ ]Ar d s 3 410 1 .
• Cálcio (Ca), metal alcalino terroso, coloração amarela e configuração 
[ ]Ar 4s2 .
Além desses compostos, podem ser utilizados também sais de alumínio, 
titânio, berílio e magnésio, que fornecerão coloração branca; sais de ferro 
fornecerão a coloração dourada e metanol fornecerá fogos incolores. 
Faça valer a pena
1. Números quânticos fornecem informações numéricas relacionadas à 
posição de um elétron na eletrosfera de um átomo, desse modo, um mesmo 
conjunto de números quânticos não pode descrever mais de um elétron 
presente no átomo. Sobre os números quânticos, analise as afirmativas a seguir:
I. O número quântico azimutal pode receber os valores - e +1 2 1 2 .
II. O número quântico principal descreve as camadas eletrônicas e 
recebe os valores 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 7.
III. O número quântico de spin eletrônico descreve o sentido de rotação 
dos elétrons.
Agora, assinale a alternativa correta:
a. Somente a afirmativa I está correta. 
b. Somente a afirmativa II está correta.
c. Somente a afirmativa III está correta.
d. Somente as afirmativas I e II estão corretas.
34
e. Somente as afirmativas II e III estão corretas.
2.A tabela periódica corresponde a uma disposição sistemática dos elementos 
químicos que estão ordenados de acordo com seus números atômicos, confi-
guração eletrônica e recorrência das propriedades periódicas.
Sobre a tabela periódica, avalie as afirmativas a seguir:
I. Eletroafinidade ou afinidade eletrônica é a propriedade periódica 
que corresponde à energia liberada quando um elétron é adicionado 
a um átomo neutro no estado gasoso.
II. Eletronegatividade é uma propriedade periódica que apresenta a 
tendência que um átomo possui de receber elétrons e formar um íon 
negativo; na tabela periódico o flúor é o elemento mais eletronegativo.
III. Os metais formam uma das categorias de elementos químicos. Eles 
apresentam propriedades que derivam do fato de serem altamente 
eletronegativos, ou seja, de ganharem elétrons de valência de outros 
átomos mais facilmente do que libertam os seus.
IV. Na tabela periódica, um período é uma linha horizontal. Os elementos 
presentes em um mesmo período apresentam tendências no raio 
atômico, energia de ionização, afinidade eletrônica e eletronegatividade.
Agora, assinale a alternativa correta:
a. Somente as afirmativas I, II e III estão corretas.
b. Somente as afirmativas I, II e IV estão corretas.
c. Somente as afirmativas I, III e IV estão corretas.
d. Somente as afirmativas II, III e IV estão corretas.
e. Somente as afirmativas I e IV estão corretas.
3. O telúrio é um elemento químico de símbolo Te , de número atômico 52 
e com massa atómica 127 6 u, . É um semimetal que em temperatura ambiente 
encontra-se no estado sólido. Foi descoberto em um minério denominado 
calaverita. Atualmente, é usado principalmente em ligas metálicas e como 
semicondutor.
Fonte: https://bit.ly/2lYIQHy. Acesso em: 16 set. 2019.
Sobre o Telúrio, assinale a alternativa que apresenta corretamente sua distri-
buição eletrônica:
https://bit.ly/2lYIQHy
35
Dados: 52 Te .
a. 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p2 2 6 2 6 2 10 6 2 9 5 .
b. 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p2 2 6 2 6 2 10 6 1 10 5 .
c. 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p2 2 6 2 6 2 10 6 2 10 4 .
d. 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p2 2 6 2 6 2 8 6 2 8 4 .
e. 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p2 2 6 2 6 2 8 8 4 10 4 .
36
Seção 3
Biossegurança de laboratórios
Diálogo aberto
Ao entrar em um laboratório para realizar testes e experimentos químicos 
ou biológicos, quais são os cuidados e as normas de segurança que devem ser 
tomadas? Acidentes muitas vezes são provocados por falta de cuidados, de 
atenção ou de conhecimento a respeito daquilo com o que se está trabalhando. 
Em laboratório, entretanto, esses acidentes podem se tornar mais significa-
tivos, devido ao caráter dos materiais manipulados. Por exemplo, em uma 
reação química na qual ocorra a liberação de gás, sendo esse gás o monóxido 
de carbono, se todos os cuidados não forem respeitados, são necessários três 
minutos para que a pessoa perca a consciência, e pouco mais de cinco minutos 
para levar à morte. Assim, é de extrema importância conhecer e respeitar as 
normas de biossegurança em laboratórios químicos e biológicos.
Para trabalhar com esse tema vamos focar na química forense, que 
trabalha com áreas específicas da química e de outras áreas das ciências, 
buscando auxiliar na investigação e compreensão de como determinados 
crimes ocorreram. Coloque-se na posição de um profissional que trabalha 
em um laboratório forense. Nesse laboratório são produzidos compostos e 
soluções utilizadas em campo para teste de identificação; também são feitas 
análises de amostras colhidas em cenas de crimes. Seu trabalho estará focado 
na busca de soluções e demandas que chegam ao laboratório. Para isso, você 
precisará compreender a matéria e suas transformações, precisará conhecer 
a periodicidade química das propriedades dos elementos, as rotinas de 
um laboratório químico e as normas biossegurança na manipulação de 
materiais biológicos.
Você precisa preparar um treinamento para novos estagiários. Seu super-
visor solicitou que você comece falando sobre o laboratório e as principais 
normas de segurança, então fale sobre as principais vidrarias utilizadas em 
laboratório e as normas de biossegurança na manipulação de compostos 
químicos e materiais biológicos que são analisados. Como proceder para 
realização desse treinamento? Quais são os pontos importantes que devem 
ser apresentados aos novos estagiários? Como apresentar essas informações 
de forma que os estágios compreendam a importância do tema? 
Nesta seção, você trabalhará com as normas de biossegurança em labora-
tórios e na manipulação de materiais químicos e biológicos, conhecerá os 
equipamentos de proteção coletiva e individual que devem ser utilizados 
37
em um laboratório. Conhecerá algumas informações de segurança e alguns 
pictogramas que indicam os perigos atrelados aos produtos químicos. Você 
também vai conhecer as principais vidrarias utilizadas em laboratório e quais 
são os usos específicos de cada uma delas. Por fim, você conhecerá as formas 
corretas de destinação de resíduos em laboratórios. Essas informações serão 
necessárias para construção de um treinamento adequado aos novos estagiá-
rios que chegarão ao laboratório. Bons estudos!
Não pode faltar
Em laboratórios químicos e biológicos, os profissionais estão constante-
mente expostos a diversos tipos de riscos ocupacionais. Quanto aos riscos 
químicos e biológicos, como é possível diminuí-los? Para tratar desse assunto, 
a biossegurança deve ser respeitada, pois ela é a área da ciência voltada para 
a prevenção de possíveis riscos ocupacionais advindos da manipulação de 
produtos químicos e biológicos, entre outros.
De acordo com Hirata, Hirata e Mancini Filho (2012), “[…] o termo 
biossegurança deve ser adotado como a ciência voltada para o controle e a 
minimização de riscos advindos da prática de diferentes tecnologias, seja 
em laboratórios, biotérios ou no meio ambiente”. Mas como é possível a 
prevenção desses riscos? A seguir vamos apresentar alguns cuidados relacio-
nados ao trabalho em laboratórios químicos e biológicos.
Assimile
O laboratório é o local construído para realização de testes e experi-
mentos. Deste modo, ele precisa ter equipamentos de segurança 
coletiva para operação. O laboratório químico é utilizado para reali-
zação de testes que envolvem reagentes químicos e reações químicas, 
sendo que muitas dessas podem ser violentas, com liberação de gases e 
fumos, expelindo fragmentos, etc. Já o laboratório biológico é utilizado 
para manipulação de materiais biológicos de diferentes origens, mas 
que podem conter patógenos, vírus, bactérias, etc.
Em laboratório, são obrigatórios o uso de EPI (equipamentos de proteção 
individual). De acordo com a Norma Regulamentadora NR n. 06 do Mistério 
do Trabalho e Emprego, EPI é “[…] todo dispositivo ou produto, de uso indivi-
dual utilizado pelo trabalhador, destinado à proteção de riscos suscetíveis de 
ameaçar a segurança e a saúde no trabalho” (BRASIL, 2018). Ao trabalhar em 
um laboratório, é obrigatório o uso de jaleco com mangas compridas, fabri-
cado em tecido não sintético, sapato fechado em que nenhuma parte dos pés 
fique exposta, calças compridas, óculos de proteção e luvas descartáveis (de 
38
acordo com o tipo de aplicação). Também é recomendado, em alguns casos, 
o uso de máscara de proteção. Além desses cuidados e da utilização de EPI, 
pessoas que têm cabelos compridos devem adentrar aos laboratórios com 
eles presos. O uso de maquiagens também deve ser evitado. É importante 
lembras das atitudes comportamentais, pois elas são as principais causas de 
acidentes, como falta de atenção e brincadeiras desnecessárias.
Além dos EPI, existem os equipamentos de proteção coletiva, como capela 
de exaustão de gases, que deve ser utilizada sempre que um reagente químico 
ou uma reação química liberar algum tipo de vapor tóxico. O chuveiro de 
emergência ou chuveiro lava-olhos é um dispositivode segurança destinado a 
eliminar ou diminuir os danos causados por acidentes com produtos químicos 
nos olhos ou na face ou, ainda, em qualquer outra parte do corpo. Além desses 
equipamentos, os laboratórios também devem possuir coletores de resíduos, 
extintores de incêndio, mapas de risco químico e saídas de emergência.
Reflita
Ao se trabalhar em laboratórios químicos e biológicos, regras de segurança 
individual e coletiva devem ser respeitadas. Entretanto, somente os 
equipamentos de proteção individual e coletiva são suficientes para 
garantir a segurança em laboratórios? Quais são as atitudes profissio-
nais necessárias para os profissionais que se dedicam a trabalhar nesses 
ambientes, além das competências e habilidades técnicas?
Biossegurança aplicada aos laboratórios químicos
Para representação dos perigos atrelados a produtos químicos, são utili-
zados diversos dispositivos de segurança. Entre eles, há os pictogramas GHS 
(Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals 
- Sistema Globalmente Harmonizado de Classificação e Rotulagem de 
Produtos Químicos), que é uma forma de orientação para a comunicação 
dos produtos químicos, entre outros (UEMA; RIBEIRO, 2017). A Figura 1.9 
apresenta os nove pictogramas de indicação de perigo de produtos químicos.
Em linhas gerais, o GHS conceitua os perigos físicos, à saúde 
e ao meio ambiente, e estabelece critérios uniformes para 
a classificação e a comunicação da informação sobre os 
mesmos por meio de palavras de advertência, frases de 
perigo, frases de precaução e pictogramas padronizados, a 
serem utilizados mundialmente nos rótulos e nas fichas de 
informação de segurança de produtos químicos (FISPQs). 
(UEMA; RIBEIRO, 2017, p. 353) 
39
Figura 1.9 | Pictogramas GHS de produtos químicos
Fonte: adaptada de https://bit.ly/2oGP3HV. Acesso em: 25 set. 2019.
Os pictogramas GHS apresentados na Figura 1.9 apresentam produtos 
pertencentes à classe dos compostos explosivo, inflamável, oxidante, corro-
sivo, tóxico, relativo a cuidado e atenção na sua manipulação, perigoso à 
saúde, veneno e gás comprimido. Além dessa classificação, os produtos ainda 
podem ser divididos em categorias dentre de um determinado grupo de risco 
devido às suas propriedades químicas, físicas, biológicas e toxicológicas.
Ao manipular reagentes químicos, cuidados devem ser tomados em relação 
às classes de risco dos compostos. Caso haja qualquer dúvida em relação à 
exposição, é possível consultar a FISPQ (ficha que acompanha os reagentes 
químicos para verificação dos cuidados que devem ser tomados ao manipular 
o componente e os riscos relacionados ao produto em específico). Os labora-
tórios que manipulam reagentes químicos devem possuir, obrigatoriamente, 
todas as FISPQ dos reagentes presentes no laboratório e almoxarifado. Elas 
devem estar acessíveis a todos os funcionários expostos aos riscos dos produtos.
Outra forma de determinar os riscos de um laboratório e comunicá-los 
às pessoas que utilizam o ambiente é por meio dos mapas de riscos, um 
sistema de representação dos riscos pertencentes ao ambiente. Esses mapas 
são construídos com a representação em cores dos riscos, de acordo com os 
riscos e as cores que os representam, no layout do ambiente.
Biossegurança no contexto dos laboratórios biológicos
Materiais biológicos devem ser manipulados em cabines biológicas, 
de maneira segura, de acordo com o risco ambiental do agente biológico. 
Alguns cuidados especiais precisam ser tomados para prevenir os riscos 
https://bit.ly/2oGP3HV
40
de contaminação com microrganismos, sangue e outros líquidos corporais 
(HIRATA; HIRATA; MANCINI FILHO, 2012)
Os agentes biológicos que afetam o homem, os animais e as plantas são 
classificados em classes de risco. A Classe 1 apresenta baixo risco individual 
ou para a coletividade e inclui agentes biológicos que são conhecidos por não 
causar doenças em pessoas ou animais adultos sadios. A Classe 2 se refere aos 
agentes com moderado risco individual e um risco limitado para a comuni-
dade, e nessa classe estão incluídos os agentes que causam infecção com 
potencial de propagação na comunidade, sendo a disseminação ambiental 
limitada. A Classe 3 contém agentes com alto risco individual e moderado 
risco para a comunidade. Nessa classe estão inclusos os agentes biológicos 
que apresentam capacidade de transmissão por via respiratória e que causam 
patologias humanas ou animais. Por fim, a Classe 4 apresenta agentes de alto 
risco individual e para a comunidade, incluindo os agentes biológicos com 
grande poder de transmissibilidade por via respiratória ou de transmissão 
desconhecida (BRASIL, 2017). A Figura 1.10 apresenta o símbolo interna-
cional de risco biológico, que deve estar presente em ambientes de trabalho 
com esse tipo de risco, em resíduos contendo materiais biológicos e em 
reagentes e produtos infectocontaminantes. 
Figura 1.10 | Símbolo internacional de risco biológico
Fonte: https://bit.ly/2lV8JJ3. Acesso em: 30 set. 2019.
Vidrarias e equipamentos de uso comum em laboratório
Vidrarias de laboratório podem ser produzidas de vidro comum ou de 
vidro borossilicato. A diferença entre eles está na resistência à temperatura e 
a determinados reagentes químicos. Vidraria comum não pode ser resfriada 
e aquecida frequentemente, pois pode entrar em fratura. Já as vidrarias 
https://bit.ly/2lV8JJ3
41
especiais de laboratório, que são produzidas com vidro borossilicato, são 
resistentes ao calor e aos elementos químicos, podendo ser utilizados em 
diferentes aplicações em laboratório.
As vidrarias podem ser classificadas como volumétricas e graduadas. 
As primeiras apresentam um volume fixo, são mais precisas e não podem 
ser aquecidas para não perderem a aferição do volume. Balão volumétrico 
e pipeta volumétrica são exemplos de vidrarias volumétricas. Já as segundas 
apresentam uma graduação do volume, desse modo, podem ser utilizadas 
para medição de volumes variados de líquidos. Essas vidrarias são menos 
precisas que as vidrarias volumétricas. Pipeta graduada e proveta são 
exemplos de vidrarias graduadas. A seguir, temos uma descrição das princi-
pais vidrarias e sua forma de utilização em laboratório.
Pipeta: é um instrumento de medição utilizado para transferência 
rigorosa de volumes determinados de líquidos.
Balão volumétrico: é um instrumento de medição utilizado para o 
preparo e diluições de soluções com volumes precisos e pré-fixados. 
Bureta: é um instrumento de medição preciso utilizado nas técnicas 
de titulação.
Béquer: é um recipiente cilíndrico que possui fundo chato e apresenta 
diferentes usos em laboratório, sendo uma das vidrarias mais utilizadas. 
Erlenmeyer: é um recipiente de laboratório utilizado para armazena-
mento e mistura de produtos e soluções. Seu formato cônico invertido facilita 
os processos de mistura de reagentes, evitando que eles sejam ejetados para 
fora do recipiente.
Proveta: é uma vidraria graduada utilizada para seleção de diferentes 
volumes de líquidos.
42
Figura 1.11 | Vidrarias de uso comum em laboratório
Fonte: adaptadas de a. https://bit.ly/2Y2niHR; b. https://bit.ly/2o7dWOj; c. https://bit.ly/2n6yR4f; d. https://
bit.ly/2o6apjf; e. https://bit.ly/2o4yKpG; e f. https://bit.ly/2n6hzUV. Acesso em: 30 set. 2019.
Em relação aos equipamentos de laboratório, o mais comum e mais utili-
zado é a balança analítica, um instrumento de medida da massa de um corpo. 
Usualmente, a unidade de medida para massa é o kg (de acordo com o Sistema 
Internacional de Unidades de Medida). Entretanto, balanças analíticas realizam 
a pesagem de pequenas quantidades de materiais, que não ultrapassam, geral-
mente, 200 g. A precisão desse tipo de equipamento é de 0,1 mg.
Armazenamento e descarte de substâncias químicas 
e biológicas
O armazenamento dos reagentes químicos deve seguir alguns critérios 
que estão relacionados à infraestrutura do local e aos riscos individuais de 
cada um dos compostos químicos presentes. Em um laboratório,os reagentes 
devem ser armazenados apenas em pequenas quantidades. Os reagentes 
devem ser armazenados em local apropriado, com sistema de ventilação e 
controle da umidade e radiação solar. Esse ambiente deve dispor de equipa-
mentos de proteção individual e coletiva necessários para o ambiente. Além 
disso, o local precisa possuir sistema de contenção caso ocorram vazamentos, 
assim como saída emergência e sistema de proteção contra incêndio 
adequado à característica dos materiais armazenados.
https://bit.ly/2Y2niHR
https://bit.ly/2o7dWOj
https://bit.ly/2n6yR4f
https://bit.ly/2o6apjf
https://bit.ly/2o6apjf
https://bit.ly/2o4yKpG
https://bit.ly/2n6hzUV
43
Para realizar o armazenamento dos produtos químicos no ambiente, os 
critérios de incompatibilidade química devem ser respeitados para evitar 
qualquer tipo de interação entre os compostos armazenados.
Exemplificando
Ao armazenar reagentes químicos, leve em consideração a incompatibi-
lidade entre eles. Para isso, você pode acessar a página da Fundação Fio 
Cruz e verificar alguns critérios de armazenamento (BRASIL, 2019). Por 
exemplo, líquidos inflamáveis não devem ser armazenados com nitrato 
de amônio, peróxido de hidrogênio, ácido nítrico, peróxido de sódio e 
halogênios, pois esses compostos são incompatíveis entre si.
Em relação aos produtos biológicos, os mesmos cuidados relacionados 
aos produtos químicos devem ser seguidos. Além disso, alguns materiais 
precisar estar contidos em um recipiente primário, outro recipiente secun-
dário e uma embalagem terciária para garantia da segurança do produto.
Alguns produtos químicos e outros biológicos também precisam ser 
armazenados sob refrigeração para conservar suas características originais 
para uso.
O descarte de resíduos químicos deve ocorrer em embalagens adequadas, 
sob condições seguras, evitando vazamentos e interações ambientais, e devem 
ser encaminhados ao serviço de descarte adequado de produtos químicos. Já 
os materiais biológicos devem ser descartados em embalados adequadas para 
evitar derramamento acidental, e identificados com o símbolo de resíduo 
infectante, conforme Figura 1.10. Os resíduos contendo materiais biológicos 
devem ser previamente descontaminados antes de serem descartados como 
resíduos da classe A.
Nesta seção, você conheceu as normas de biossegurança em laboratórios 
químicos e biológicos. Conheceu um pouco sobre os cuidados individuais 
e coletivos ao manipular reagentes químicos e biológicos. Além disso, você 
conheceu as principais vidrarias de uso comum em laboratório, além de 
aprender as formas corretas de armazenamento e descarte de resíduos ao 
final de testes e experimentos. Essas informações são importantes e estão 
diretamente ligadas à vivência profissional de um profissional que realiza 
testes químicos e biológicos de diferentes áreas de atuação. Não esqueça de 
aplicar esses conhecimentos sempre que estiver dentro das dependências de 
um laboratório, mesmo não realizando tipo de experimento algum, pois os 
riscos são decorrentes do ambiente em si, não estando atrelados somente ao 
trabalho de um analista ou funcionário do local.
44
Sem medo de errar
Você trabalha em um laboratório forense e precisa preparar um treina-
mento para novos estagiários. Seu supervisor solicitou que você comece 
falando sobre o laboratório e as principais normas de segurança. Fale sobre as 
principais vidrarias utilizadas em laboratório e as normas de biossegurança 
na manipulação de compostos químicos e materiais biológicos que são anali-
sados. Logo, você precisará montar uma breve apresentação que aborde todos 
os tópicos solicitados, e deverá utilizar imagens que facilitem a visualização 
das informações que serão ser apresentadas. Assim, você precisará responder 
as questões levantadas para o melhor aproveitamento do treinamento a ser 
realizado. Então, como proceder para realização desse treinamento? 
As informações devem ser organizadas de acordo com a importância e 
devem seguir uma sequência lógica. Para isso, você começará fazendo uma 
breve descrição do local de trabalho e das rotinas de testes realizados no local. 
Antes de iniciar as apresentações das normas de biossegurança, você precisa 
familiarizar os novos estagiários com as rotinas que deveram ser realizadas 
no local de trabalho. Em seguida, apresente as normas de biossegurança, 
as vidrarias de uso comum em laboratório, o armazenamento de reagentes 
químicos e finalize com as formas corretas de descarte de materiais. Em 
seguida, você deverá verificar quais são os pontos importantes que devem ser 
apresentados aos novos estagiários.
Você, então, apresentará todos os equipamentos de proteção coletiva e 
suas formas de utilização, precisará apresentar os mapas de riscos e indicar 
as saídas de emergências e os sistemas de proteção contra incêndio do local. 
Além disso, os novos estagiários precisarão conhecer os locais adequados e 
as formas corretas de armazenamento dos reagentes químicos e biológicos 
presentes no local.
Em seguida, apresente todas as regras de uso de EPI. Neste ponto, deve 
ser explicado detalhadamente o uso de todos os equipamentos de proteção 
individual e justificada a sua necessidade. Os estagiários também precisam 
compreender as consequências pessoais do descumprimento das normas 
estipuladas. É preciso também apresentar aos estagiários as habilidades e 
competências necessárias para realização de testes em laboratório.
Após conhecer os EPI e os equipamentos de proteção coletiva, faça uma 
breve apresentação de todas as vidrarias de uso rotineiro em laboratório, 
assim como dos principais equipamentos utilizados. 
45
Encerre a apresentação fazendo uma explanação sobre a importância da 
destinação adequada de todos os resíduos de laboratório, focando a impor-
tância da destinação correta de produtos químicos e biológicos.
Por fim, como apresentar essas informações de forma que os estágios 
compreendam a importância do tema? 
Para melhor compreensão desse tema por parte dos estagiários, apresente 
casos práticos de situações que podem ocorrer no laboratório caso esses 
cuidados sejam descumpridos. Enfoque a importância da atenção e cuidado 
ao trabalhar em laboratório. Além disso, diga que em laboratórios químicos 
e biológicos existem vários tipos de situações e riscos, assim, os estagiários 
precisam conhecer os pictogramas do GHS de perigo de compostos químicos 
e o símbolo de material biológico, e quais são as comunicações atreladas a eles.
Ao final desse treinamento, você terá a capacidade e o discernimento para 
aplicar os conhecimentos sobre os elementos químicos e suas transformações 
no desenvolvimento de ações que visam à resolução de problemas da atuação 
profissional, nesse caso voltados a normas relacionadas a biossegurança de 
laboratórios de testes químicos e biológicos.
Avançando na prática
Armazenamento de produtos químicos de 
laboratório
O armazenamento de reagentes químicos deve ser realizado de forma 
adequada para evitar que acidentes aconteçam, dessa forma, sempre 
deve-se obedecer a alguns critérios quanto à infraestrutura do local de 
armazenagem como critérios relacionados à compatibilidade química dos 
reagentes. Coloque-se na posição de responsável técnico de um labora-
tório de análises químicas que realiza diferentes tipos de análises voltadas 
à qualidade ambiental: são necessários vários reagentes químicos para 
execução dos testes, como ácidos, bases, sais, óxidos, peróxidos, solventes 
orgânicos, reagentes orgânicos, etc. O laboratório foi recém-inaugurado 
e está recebendo as primeiras cargas de reagentes que serão utilizados nas 
análises. Foi designado a você que faça o armazenamento dos reagentes 
químicos que chegaram. Existem critérios para armazenamento de reagentes 
químicos? Quais os riscos que são decorrentes do armazenamento incor-
reto dos reagentes? Existem materiais que precisam ser refrigerados em seu 
armazenamento? 
46
Resolução da situação-problema
Foi designada a você a organização dosreagentes químicos de um labora-
tório recém-inaugurado. A estrutura do laboratório dispõe de uma sala e 
uma antessala de armazenamento de produtos. A sala conta com exaustão 
de ar, e os demais critérios estruturais de segurança são respeitados, como 
tanques de contenção e prevenção de incêndio. Desse modo, você precisará 
organizar os reagentes químicos e, para isso, deve levar em consideração a 
compatibilidade química desses reagentes. A ventilação deve ser respeitada 
para que vapores de reagentes não fiquem retidos em ambiente fechado, 
devido às suas características como inflamabilidade, corrosividade e toxici-
dade. Assim, ácidos, solventes orgânicos, compostos químicos orgânicos e 
compostos voláteis devem ser armazenados em ambiente ventilado. Além 
da ventilação, todos os ambientes devem estar corretamente sinalizados com 
a indicação da classe do reagente químico e os graus de riscos decorrentes 
de cada produto. No local de armazenamento, equipamentos de proteção 
individual e equipamento de proteção coletiva devem estar disponíveis, caso 
seja preciso seu uso. Respeitados todos esses critérios, a organização dos 
reagentes deve ser realizada de acordo com a compatibilidade dos reagentes, 
por exemplo: ácidos fortes não podem ser armazenados com bases fortes, 
pois caso aconteça algum vazamento, a reação entre as duas espécies será 
violenta, com a liberação de gases tóxicos e fumos. No caso de solventes 
orgânicos, seu armazenamento não pode ser realizado com compostos 
reativos como ácidos, pois as reações originadas podem ser violentas e 
também ocorre a liberação de gases tóxicos. Além disso, o armazenamento 
de alguns compostos, como óxidos e ácidos, por exemplo, deve ser reali-
zado na ausência de água, pois as reações originadas entre essas espécies são 
violentas. Para finalizar o armazenamento, você verificou as recomendações 
de armazenamento de produtos químicos da Fundação Fio Cruz (BRASIL, 
2019) e todas as incompatibilidades de reagentes, para evitar qualquer tipo 
de acidente decorrente do armazenamento desses produtos.
Faça valer a pena
1. A biossegurança é o ramo da ciência voltado para a prevenção de possí-
veis riscos ocupacionais advindos da manipulação de produtos químicos e 
biológicos, entre outros. Sobre os cuidados ao realizar testes e experimentos 
em laboratórios químicos, analise as afirmativas a seguir:
I. Ao manipular reagentes químicos que liberam vapores ou reações 
que liberam gases e fumos, deve ser utilizada a bancada do labora-
tório para realização dos testes.
47
II. Ao entrar em um laboratório químico deve ser utilizado jaleco com 
mangas compridas, óculos de proteção, calças compridas e sapato 
fechado em que nenhuma parte dos pés fique exposta.
III. Ao pipetar líquidos, deve ser utilizado a pêra de borracha ou um 
pipetador; nunca se devem aspirar líquidos com a boca.
 Assinale a alternativa correta:
a. Somente a afirmativa I está correta.
b. Somente a afirmativa II está correta.
c. Somente a afirmativa III está correta.
d. Somente as afirmativas I e II estão corretas.
e. Somente as afirmativas II e III estão corretas.
2. Vidrarias de laboratório podem ser utilizadas para seleção específicas de 
determinados volumes. Entretanto, algumas vidrarias apresentam marcação 
de volume mas não devem ser utilizadas para esse fim, pois são muito impre-
cisas. Sobre o exposto, avalie as vidrarias a seguir:
I. Proveta.
II. Pipeta.
III. Béquer.
IV. Balão volumétrico.
V. Funil de vidro.
Assinale a alternativa que apresenta apenas vidrarias utilizadas para seleção 
de volumes específicos de líquidos:
a. I, III e V, apenas.
b. II, III e IV, apenas.
c. III, IV e V, apenas.
d. I, II e IV, apenas.
e. II, III e V, apenas.
48
3. Pictogramas de perigo químico são símbolos normalizados e conhecidos 
mundialmente utilizados para comunicar ao usuário os riscos de determi-
nados compostos químicos. Sobre o exposto, avalie o símbolo GHS apresen-
tado a seguir:
Figura | Símbolo GHS
Fonte: https://bit.ly/2kwFoze. Acesso em: 30 set. 2019.
Assinale a alternativa que denomina corretamente o risco indicado pelo 
pictograma da Figura:
a. Oxidante.
b. Inflamável.
c. Tóxico.
d. Perigoso à saúde.
e. Veneno.
https://bit.ly/2kwFoze
49
Referências
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291-295. 2003. Disponível em: https://bit.ly/2lASS29. Acesso em: 25 set. 2019.
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Físico, São Paulo, v. 28, n. 4, p. 541-553, 2006. Disponível em http://www.scielo.br/scielo.php?s-
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Dispõe sobre o tratamento e a disposição final dos resíduos dos serviços de saúde e dá outras 
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50
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https://bit.ly/1M9CNnH
https://bit.ly/2lYIQHy
https://bit.ly/2kEqonF
Unidade 2
Carlos Roberto da Silva Júnior
Ligações químicas e estequiometria
Convite ao estudo
Em laboratório, é comum serem utilizadas misturas e soluções na 
realização de testes. Na maioria dos casos, usamos substâncias químicas 
compostas e moléculas no cotidiano de um laboratório de análises. 
E o que são moléculas? Como podemos identificar uma molécula? O que 
é uma substância química composta? 
Para a compreensão desses conceitos, precisamos conhecer as ligações 
químicas primárias e secundárias. Além disso, o conhecimento sobre as 
formas de representação das uniões químicas que dão origem a substâncias e 
moléculas é importante para definir corretamente aquilo a que estamos nos 
referindo. 
Conhecendo esses conceitos, podemos avaliar as reações químicas e 
fazer o balanceamento delas. Por sua vez, com essas informações, podemos 
determinar as quantidades estequiométricas utilizadas nos diferentes tipos 
de processos.
Nesta unidade, portanto, vamos conhecer as interações químicas da 
matéria e compreender como elas interferem nas propriedades das substâncias 
químicas e moléculas. Vamos também entender e aplicar as formas de repre-
sentação dos elementos químicos quando estes estão formando moléculas e 
substâncias. Por fim, vamos realizar o balanceamento de reações e compre-
ender os cálculos de estequiometria de reação e solução. Desse modo, vamos 
conseguir representar os compostos químicos de maneira adequada e aplicar 
os conceitos de estequiometria em processos laboratoriais.
Para que isso ocorra, na primeira seção vamos conhecer um pouco sobre 
as interações que acontecem entre os átomos, que formam as moléculas e 
as substâncias químicas. Essas interações podem ser primárias, respeitan-
do-se a regra do octeto, que remete à estabilidade dos átomos e dão origem 
a substâncias ou compostos químicos (ligação iônica e ligação metálica) e 
moléculas (ligação covalente). Por fim, vamos conhecer as principais ligações 
secundárias, que são aquelas que mantêm moléculas unidas.
Na segunda seção, vamos conhecer as formas de representação dos 
compostos. A fórmula molecular apresenta a quantidade de cada tipo de 
átomo presente nas substâncias, embora não forneça informações sobre a 
estrutura do composto. Desse modo, a utilização de fórmulas de Lewis 
auxilia na identificação dos átomos ligantes, e as fórmulas estruturais planas 
apresentam os elementos que integram uma molécula mediante represen-
tação de uma estrutura plana. 
Na terceira seção vamos apresentar as principais reações químicas que 
ocorrem e a maneira como elas podem ser balanceadas. Vamos também 
introduzir os conceitos de mols, massa molecular e massa atômica, além de 
revelar como é calculada a estequiometria de uma reação. Vamos, ainda, 
conhecer as unidades de medida utilizadas para descrever a concentração 
de soluções. Por fim, veremos como realizar a conversão de unidades de 
medidas e a sua aplicação em testes laboratoriais.
Todas essas informações são essenciais para a compreensão dos 
fenômenos que ocorrem em testes realizados em laboratório e mostram 
como a química pode auxiliar na aplicação de testes clínicos. Bons estudos! 
53
Seção 1
Interações dos compostos
Diálogo aberto
A água e o sal de cozinha (cloreto de sódio) são compostos utilizados no nosso 
cotidiano. Mas você já parou para pensar como, quimicamente, essas duas espécies 
químicas interagem durante o preparo dos alimentos? O cloreto de sódio apresenta 
ligação iônica e a água apresenta ligação covalente. Quando os dois compostos 
químicos são misturados, ocorre uma interação do tipo íon-dipolo, na qual a carga 
positiva do sal interage com o dipolo permanente negativo da água, assim como o 
ânion do sal interage com o dipolo positivo. Conhecer as propriedades químicas da 
matéria e suas formas de interação são fundamentais para o preparo de soluções e 
misturas utilizadas em laboratório. 
O preparo de soluções é de fundamental importância para a realização de 
testes químicos. Em laboratórios químicos e biológicos a utilização de álcool 70, 
por exemplo, é importante, pois é uma mistura de baixo custo que é utilizada 
como antisséptico. Como o álcool 70 é preparado? Quais são as ligações químicas 
presentes no etanol e na água? Quais são as ligações secundárias que fazem com 
que essa mistura seja estável? Conhecendo as ligações primárias e secundárias, você 
conseguirá trabalhar com misturas e soluções e compreenderá a sua importância 
ao realizar testes laboratoriais. Deste modo, precisamos também pensar em outros 
pontos, como: qual é a forma de representar os compostos químicos? Qual é a 
melhor maneira de representar uma substância ou molécula? Qual é a informação 
apresentada pelas fórmulas moleculares? Quais são as principais reações químicas 
e como estas podem ser balanceadas? Como é possível expressar a concentração de 
uma solução? Quais são as unidades utilizadas nos testes laboratoriais e como são 
feitas as conversões de unidades?
Para compreender esses conceitos, se coloque na posição de uma analista em 
um laboratório de análises clínicas, cuja função consiste em preparar e avaliar as 
soluções utilizados nos testes realizados diariamente pelo laboratório. Para um 
determinado teste, o responsável solicitou que uma solução de etanol e propanona 
fosse preparada na proporção de 2:1 (v/v). Quais são as ligações primárias presentes 
nas moléculas de etanol e propanona? Qual é o caráter das duas moléculas? Qual é 
o tipo de interação que ocorre entre elas quando a mistura é preparada?
Para conseguir solucionar todas as demandas que são destinadas a sua função, 
você precisará possuir conhecimentos relacionados a ligações primárias e a estabi-
lização dos compostos pela regra do octeto. Você precisará também conhecer 
54
as forças intermoleculares para compreender a estabilização das substâncias e 
moléculas. Bons estudos!
Não pode faltar
Para que ocorra a formação de substâncias químicas e moléculas, é preciso que 
os elétrons da camada de valência dos átomos interajam entre si resultando em 
ligações químicas. Por definição, ligação química é a união de átomos para formar 
substâncias químicas e moléculas. As ligações químicas podem ser do tipo iônica, 
covalente e metálica. Para que essas sejam estabelecidas, os átomos precisam se 
estabilizar por doação, recebimento, compartilhamento ou transferência de 
elétrons pela estrutura. A estabilização dos átomos ocorre quando a regra do octeto 
é obedecida.
Assimile
A camada de valência corresponde à última camada de distribuição 
eletrônica de um átomo, ou seja, corresponde ao número quântico 
principal e secundário mais distante do núcleo que contém elétrons 
distribuídos. Os elétrons presentes nesta última camada são os que, de 
alguma forma, participam da ligação química. A Figura 2.1 representa a 
camada de valência de um átomo.
Figura 2.1 | Camada de valência
Camadas
vazias
Camadas
cheias
Camada de
conduçãoCamada de
valência
E
EF
Band gap
Fonte: https://bit.ly/2oEskym. Acesso em: 11 out. 2019.
De acordo com a “regra do octeto”, o átomo precisa possuir na sua camada 
mais externa oito elétrons e, deste modo, terá a configuração eletrônica do 
https://bit.ly/2oEskym
55
gás nobre mais próximo a ele, estabilizando a sua estrutura. Em alguns casos, 
quando o átomo se encontra próximo ao hélio, este estabilizará sua estru-
tura com dois elétrons. Para que essa configuração aconteça, o átomo irá se 
combinar com outro por meio de diferentes tipos de interação primárias. 
A Figura 2.2 representa a regra do octeto para a molécula de dióxido de 
carbono. O átomo de oxigênio possui 6 elétrons em sua camada de valência, 
deste modo, precisa compartilhar dois elétrons com o carbono para passar 
a possuir, então, oito elétrons. Já o átomo de carbono possui 4 elétrons na 
camada de valência, compartilhando dois pares de elétrons com cada átomo 
de oxigênio ligado a ele, ficando assim com um total de oito elétrons.
Figura 2.2 | Regra do octeto
Fonte: https://bit.ly/2VwufAV. Acesso em: 10 out. 2019.
Ligação iônica e nomenclatura dos compostos iônicos
Ligação iônica se estabelece quando as eletrosferas de íons de cargas 
opostas se aproximam, conforme apresentado na Figura 2.3. Íons são 
espécies químicas que estão eletricamente carregadas, as quais são resul-
tantes de átomos ou moléculas que perderam ou ganharam elétrons. Quando 
um átomo ou uma molécula perde um elétron, ele(a) fica com uma carga 
positiva em seu núcleo, sendo denominado(a) cátion. Quando uma espécie 
química recebe um elétron, ela fica com uma carga negativa em sua eletros-
fera, sendo chamada de ânion. Deste modo, podemos definir a ligação iônica 
como aquela que ocorre pela atração de cátions e ânions. Esse tipo de ligação, 
por apresentar uma interação de cargas opostas, apresenta forte interação 
e, deste modo, os compostos que possuem esse tipo de ligação apresentam 
pontos de fusão e ebulição mais elevados.
https://bit.ly/2VwufAV
56
Figura 2.3 | Ligação iônica
Fonte: https://bit.ly/2MtQCmt. Acesso em: 10 out. 2019.
O Quadro 2.1 apresenta alguns cátions e seus respectivos nomes. Os 
cátions formados pelos elementos da família 1 e 2 da Tabela Periódica (metais 
alcalinos e metais alcalinos terrosos, respectivamente), apresentam Nox fixo, 
já os metais de transição podem apresentam NOx variável, como é o caso do 
átomo de ferro.
Quadro 2.1 | Nomes de alguns cátions
Cátion Nome Cátion Nome Cátion Nome
Na+ Sódio NH4
+ Amônio Al3+ Alumínio
K+ Potássio Fe2+
Ferro (II) ou 
ferroso Pb
2+ Chumbo (II)
Ca2+ Cálcio Fe3+
Ferro (III) 
ou férrico Pb
4+ Chumbo 
(IV)
Mg 2+ Magnésio Cu2+ Cobre (II) Ag+ Zn2+ Prata
H O3
+ Hidrônio Hg 2+
Mercúrio 
(II) Zn
2+ Zinco
Fonte: elaborado pelo autor.
O Quadro 2.2 apresenta alguns ânions e seus respectivos nomes. Note 
que um mesmo átomo, como é o caso do oxigênio, pode dar origem a 
diferentes ânions, cada uma com uma característica específica. Outra obser-
vação importante está relacionada à forma de ligação dentro de um ânion, 
por exemplo: no ânion nitrato, NO3- , o átomo de oxigênio está ligado ao 
átomo de nitrogênio por meio de ligação covalente, entretanto, quando o 
ânion nitrato interage com o sódio, Na+ , se estabelece uma ligação iônica.
https://bit.ly/2MtQCmt
57
Quadro 2.2 | Nomes de alguns ânions
Ânion Nome Ânion Nome Ânion Nome
Cl- Cloreto NO3
- Nitrato S2- Sulfeto
Br- Brometo O2- Óxido SO4
2- Sulfato
I- Iodeto O2
2- Peróxido Cr O2 7
2- Dicromato
F- Fluoreto CN- Cianeto PO4
3- Fosfato
H- Hidreto OH- Hidróxido SiO4
4- Ortossilicato
Fonte: elaborado pelo autor.
Para realizar a nomenclatura de um composto iônico, que é aquele 
formado por ligação iônica, deve-se respeitar a sequência: composto iônico 
= nome do ânion + nome do cátion. 
Deste modo, quando o cátion é o alumínio ( Al3+ ) e o ânion é o fosfato (
PO4
3- ), temos o composto “fosfato de alumínio”.
Exemplificando
A nomenclatura de compostos iônicos corresponde ao nome do ânion 
mais o nome do cátion. Para os compostos H S2 , K Cr O2 2 7 e NaHCO3 , 
qual é a nomenclatura correta?
H S2 – cátion H
+ (hidrogênio) e ânion S2- (sulfeto). Nome do 
composto: “Sulfeto de hidrogênio”. Também é conhecido como ácido 
sulfídrico. 
K Cr O2 2 7 – cátion potássio ( K
+ ) e ânion dicromato ( Cr O2 7
2- ), temos: 
“dicromato de potássio”.
NaHCO3 – cátion sódio ( Na
+ ) e ânion bicarbonato ( HCO3
- ), temos: 
“bicarbonato de sódio”.
Ligações covalentes
A Figura 2.4 ilustra uma ligação covalente, a qual é estabelecida pelo 
compartilhamento de pelo menos um par de elétrons entre dois átomos. 
Quando os átomos possuem uma diferença de eletronegatividade pequena, 
eles compartilham os elétrons para realizar uma ligação química e seguir 
a regra do octeto. Quando um par de elétrons é compartilhado entre dois 
58
átomos, temos uma ligação simples. Quando dois pares de elétrons são 
compartilhados entre dois átomos, a ligação covalente formada é do tipo 
dupla. Por fim, quando três pares de elétrons são compartilhados entre dois 
átomos, temos uma ligação tripla.
Figura 2.4 | Ligação covalente
H – H
+1
1e
+1 +1
H
2e
H H
Fonte: https://bit.ly/2lHEpxd. Acesso em: 10 out. 2019.
A ligação covalente também pode ser estabelecida pelo compartilha-
mento de um par de elétrons, que se encontra livre em um átomo, com um 
outro átomo, deste modo, somente um átomo está cedendo os elétrons para 
realização da ligação covalente. Este tipo de ligação é denominado de ligação 
covalente coordenada e pode ser verificado na Figura 2.5.
Figura 2.5 | Ligação covalente coordenada
Fonte: https://bit.ly/35h5PzU. Acesso em: 10 out. 2019.
https://bit.ly/2lHEpxd
https://bit.ly/35h5PzU
59
Ligação metálica
Outro tipo de ligação química que pode ocorrer entre os átomos é 
chamado de ligação metálica, conforme apresentado na Figura 2.6, e ocorre 
em estruturas metálicas denominadas ligas metálicas. Este tipo de ligação se 
estabelece pelo livre movimento de elétrons na estrutura cristalina ordenada.
Figura 2.6 | Ligação metálica
- -
-
-
Fonte: https://bit.ly/2XMsW0w. Acesso em: 10 out. 2019.
Forças intermoleculares
As forças intermoleculares, também conhecidas como forças de Van der 
Waals, correspondem às formas como os compostos moleculares (polares ou 
apolares) interagem entre si. Compostos moleculares são aqueles formados 
por ligações covalentes, deste modo, as forças intermoleculares correspondem 
às interações fracas que caracterizam as propriedades dos compostos, como 
o ponto de fusão e ebulição destes compostos. As ligações intermoleculares 
podem ser do tipo íon-dipolo, dipolo-dipolo, dipolo permanente-dipolo 
induzido e dispersão de London.
A interação do tipo íon-dipolo ocorre entre uma molécula covalente polar 
e um íon, pela atração de cargas opostas entre elas. A ligação de hidrogênio 
é um tipo de interação molecular que ocorre entre o átomo de hidrogênio 
e átomos muito eletronegativos, como o nitrogênio, o oxigênio e o flúor. É 
um tipo de interação intermolecular extremamente forte que ocorre entre 
moléculas polares. Essa ligação é considerada a mais forte entre as ligações 
secundárias, sendo necessário mais energia para que ela possa ser desfeita.
A interação do tipo dipolo-dipolo ocorre entre moléculas polares neutras 
que se atraem quando a carga positiva de uma molécula se aproxima da carga 
https://bit.ly/2XMsW0w
60
negativa de outra. Esse tipo de ligação só é efetivo quando as moléculas se 
encontram próximas umas às outras. Ela também pode ser denominada 
dipolo permanente. 
No caso da interação do tipo dipolo permanente-dipolo induzido, 
moléculas polares são capazes de induzir um momento de dipolo instan-
tâneo em moléculas apolares que não apresentam dipolo permanente.
Por fim, a interação do tipo dispersão de London é um tipo de ligação 
secundária fraca que ocorre entre moléculas apolares, também conhe-
cida como dipolo induzido-dipolo induzido. Essa força acontece devidoa 
flutuações das densidades eletrônicas de moléculas apolares em constante 
movimento, que pode levar a pequenas distorções nas nuvens eletrônicas de 
moléculas vizinhas. Nesse tipo de força, quanto maior a massa molecular, 
maior será a intensidade da força de dispersão, resultando, deste modo, em 
maiores pontos de ebulição.
Reflita
O ácido sulfídrico, H S2 , em condições normais de temperatura e pressão 
se encontra em estado gasoso, já a água, H O2 , encontra-se em estado 
líquido. Por qual motivo essa diferença é observada sendp que na tabela 
periódica o átomo de enxofre encontra-se logo abaixo do átomo de 
oxigênio?
Nesta seção, trabalhamos com as interações químicas. Quando dois 
átomos realizam uma interação, são formadas novas substâncias e moléculas. 
Deste modo, as ligações primárias são responsáveis por este tipo de interação, 
a qual pode ser ligação iônica, ligação covalente e ligação metálica. Além das 
ligações primárias, existe outro tipo de interação que ocorre entre as substân-
cias e moléculas que é chamada de ligação secundária ou interação inter-
molecular. Esses conceitos são importantes ao se trabalhar com substâncias 
químicas, moléculas e misturas, pois são conhecimentos básicos e funda-
mentais na química.
Sem medo de errar
Você atua como analista em um laboratório de análises clínicas e sua 
função consiste em preparar e avaliar as soluções utilizados nos testes reali-
zados diariamente pelo laboratório. Para um determinado teste, o respon-
sável solicitou que você prepare uma solução de etanol e propanona na 
proporção de 2:1 (v/v). 
61
Quais são as ligações primárias presentes nas moléculas de etanol e 
propanona? 
O etanol é um álcool primário de fórmula molecular C H O2 6 . Como os 
átomos apresentam eletronegatividade próximas, eles interagem por meio do 
compartilhamento de pares de elétrons. A Figura 2.7 apresenta os pares de 
elétrons compartilhados nas ligações primárias do composto. Já a propa-
nona, conhecida popularmente como acetona, possui fórmula molecular 
C H O3 6 , do mesmo modo que no etanol, os átomos estão ligados por intera-
ções covalentes, ou seja, pelo compartilhamento de pares de elétrons. Na 
molécula de propanona, ocorrem as ligações simples e entre o átomo de 
carbono e o átomo de oxigênio ocorre o compartilhamento de dois pares de 
elétrons entre os átomos, indicando a presença da ligação dupla. A Figura 2.7 
apresenta as ligações primárias da propanona.
Figura 2.7 | Estrutura do etanol e propanona
Etanol 
Ligação simples
Ligação dupla
H
H
H C C
H
H
OH
H
H
H C C
H
H
HC
O
Propanona
Fonte: elaborada pelo autor.
Qual é o caráter das duas moléculas? 
O etanol possui o grupamento hidroxila ( OH ), desse modo, a molécula 
apresenta um caráter polar, entretanto, o restante da estrutura apresenta 
caráter apolar. Entre as moléculas de etanol, a ligação secundária que ocorre 
é do tipo ligação de hidrogênio, pela interação entre os átomos de hidrogênio 
de uma molécula com o átomo de oxigênio presente na hidroxila de outra 
molécula. Devido a essa interação, que apresenta maior interação entre as 
moléculas, o etanol encontra-se líquido em temperatura ambiente.
A propanona possui o grupamento carbonila ( C O= ), apresentando 
caráter apolar. Como a molécula também apresenta átomos de hidrogênio e 
62
oxigênio, ocorre a interação do tipo ligação de hidrogênio e, devido a esse 
fato, a propanona encontra-se na forma líquida em temperatura ambiente.
Tanto o etanol quanto a propanona encontram-se em estado líquido em 
temperatura ambiente devido à presença de força intermolecular do tipo ligação de 
hidrogênio, que é um tipo de interação mais forte. Se verificarmos os hidrocarbo-
netos equivalentes (etano e propano), ambos se encontram em estado gasoso em 
temperatura ambiente devido às interações do tipo dispersão de London, que são 
forças fracas.
Por fim, qual é o tipo de interação que ocorre entre elas quando a mistura 
é preparada?
A mistura etanol acetona 2:1 (v/v) é preparada com a adição de dois volumes de 
etanol e um volume de acetona. Ou seja, para o preparo de 300 mL da mistura, são 
adicionados 200 mL (dois volumes) e 100 mL de acetona (um volume). Quando 
os compostos são misturados, não ocorre a dissolução de um no outro, apenas a 
interação entre as espécies, ou seja, os dois compostos são miscíveis entre si. Este 
fato ocorre pela interação intermolecular ligação de hidrogênio, que é devida à 
interação entre o hidrogênio de uma molécula com o átomo de oxigênio de outra. 
Ao ser misturados, os dois compostos permanecerão em estado líquido devido às 
forças intermoleculares.
Com a representação adequada das ligações primárias e o conhecimento sobre 
as ligações secundárias, é possível realizar o preparo de misturas que ocorrem em 
um laboratório.
Avançando na prática
Exceção à regra do octeto
Segundo a regra do octeto, quando o átomo apresenta configuração 
eletrônica do gás nobre mais próximo a ele, ou seja, tem oito elétrons na 
camada de valência, dois no caso do gás hélio, ele atinge estabilidade. Essa 
regra rege a maioria das substâncias químicas e moléculas, entretanto, 
existem algumas substâncias e alguns átomos que atingem estabilidade não 
obedecendo à regra do octeto. 
Você trabalha em um laboratório químico na produção de substân-
cias químicas utilizadas em testes laboratoriais e precisa preparar um 
composto que contenha enxofre e outro que contém berílio para ser utili-
zado em alguns testes específicos. Entretanto, você está verificando que as 
63
quantidades estequiométricas no preparo não estão sendo respeitadas. Por 
que isto acontece? Como é possível verificar essa propriedade?
Resolução da situação-problema
Alguns átomos ficam estáveis com menos ou mais de oito elétrons na camada 
de valência. Essas observações são decorrentes do fato que esses dois compostos 
são exceções à regra do octeto, sendo que o átomo de berílio apresenta contração 
de sua camada de valência, alcançando estabilidade com menos de oito elétrons. Já 
o enxofre apresenta uma expansão de sua camada de valência, estilizando-a com 
12 elétrons. A Figura 2.8 apresenta a estrutura do BeF2 (difluoreto de berílio), que 
foi obtido no processo. Note que o berílio se estabiliza nesta estrutura com apenas 
oito elétrons em sua camada mais externa, ou seja, ele compartilha um par de 
elétrons com cada um dos átomos de flúor, possuindo, deste modo, 4 elétrons 
de valência.
Figura 2.8 | Difluoreto de berílio
Fonte: elaborada pelo autor.
No caso do enxofre, ocorre uma expansão de seu orbital de valência, pois o 
composto obtido, SF6 (hexafluoreto de enxofre) apresenta o compartilhamento de 
seis pares de elétrons entre o átomo de enxofre com seis átomos de flúor. A Figura 
2.9 representa essa propriedade.
Figura 2.9 | Hexafluoreto de enxofre
Fonte: https://bit.ly/33jCliY. Acesso em: 11 out. 2019.
https://bit.ly/33jCliY
64
Como essas duas espécies apresentam exceções à regra do octeto, deve-se 
observar a estequiometria da reação, pois não o número de ligações esperadas 
não se dá apenas conferindo a posição dos átomos na tabela periódica.
Faça valer a pena
1. Ligação química corresponde às conjunções que ocorrem em os átomos 
para formarem as moléculas, as substâncias químicas ou os compostos 
químicos. As ligações podem ser do tipo iônica, covalente e metálica. Sobre 
o exposto, avalie as moléculas e substâncias químicas apresentadas a seguir:
a. I – H O2 .
b. II – NaOH .
c. III – NaHCO3 .
d. IV – HCl concentrado.
e. V – Bronze (liga de cobre e estanho).
Assinale a alternativa que apresenta as estruturas que possuem ligação do 
tipo iônica:
a. I e V, apenas.
b. I e III, apenas.
c. II e III, apenas.
d. I e IV, apenas.
e. IV e V, apenas. 
2. O vidro é um material cerâmico utilizado como proteção e decoração em 
ambientes construídos. O vidro comum é um material produzido pela fusão 
a quente dos compostos SiO2 , Na CO2 3 e CaCO3 .
Sobre o composto Na CO2 3 , assinale a alternativaque o denomina correta-
mente:
a. Carbonato de sódio.
b. Carbonato de potássio.
c. Bicarbonato de potássio.
d. Bicarbonato de sódio.
e. Carbonato de cálcio. 
65
3 As forças intermoleculares são responsáveis pelas propriedades de 
moléculas, como o ponto de fusão e o ponto de ebulição. A molécula de 
bromo, . Br2 ., encontra-se em estado gasoso em temperatura ambiente.
Assinale a alternativa que apresenta o tipo de interação intermolecular 
presente nesta molécula.
a. Interação iônica.
b. Interação íon-dipolo.
c. Interação dipolo-dipolo.
d. Interação dipolo permanente-dipolo induzido.
e. Dispersão de London. 
66
Seção 2
Representações dos compostos
Diálogo aberto
Ao ver o rótulo de uma substância química, temos o nome popular 
do composto, seu nome de acordo com a IUPAC e também a sua fórmula 
molecular. Por que é importante informar a fórmula molecular em rótulos 
de produtos químicos? A fórmula molecular é uma informação importante 
a respeito de um determinado composto químico e, embora por meio dela 
não seja possível prever a ordenação espacial dos átomos, é possível determi-
nação a sua massa molecular e a partir dessa informação, realizar o preparo 
de diferentes tipos de soluções e dispersões.
Na área da química, soluções são fundamentais para a realização de 
testes químicos, além disso, seu preparo, em determinados casos, precisa ser 
rigoroso para evitar erros aleatórios. Em laboratórios químicos e biológicos, 
por exemplo, a utilização de álcool 70 é importante, pois é uma mistura de 
baixo custo que é utilizada como esterilizante. Como álcool 70 é preparado? 
Quais as ligações químicas presentes no etanol e na água? Quais as ligações 
secundárias que fazem com que essa mistura seja estável? Conhecendo as 
ligações primárias e secundárias, você conseguirá trabalhar com misturas e 
soluções e compreenderá a importância delas ao realizar testes laboratoriais. 
Desse modo, precisamos também pensar em outros pontos, como: qual é a 
forma de representar os compostos químicos? Qual é a melhor maneira de 
representar uma substância ou molécula? Qual é a informação apresentada 
pelas fórmulas moleculares? Quais as principais reações químicas e como 
elas podem ser balanceadas? Como é possível expressar a concentração de 
uma solução? Quais são as unidades que são utilizadas nos testes laborato-
riais e como são feitas as conversões de unidades?
Você está atuando como um analista em um Laboratório de Análises 
Clínicas, e sua função consiste em preparar e avaliar as soluções utilizados 
nos testes realizados diariamente pelo laboratório e avaliar os resultados 
obtidos nas diferentes análises realizadas. Em um determinado dia, uma 
análise pouco comum de ser realizada no laboratório foi solicitada. Uma 
substância foi obtida em um procedimento cirúrgico e encaminhada ao 
laboratório para realização de uma análise centesimal para determinação de 
sua fórmula molecular. A substância encaminhada estava presente em uma 
emulsão com água. Por uma determinação prévia por espectrometria de 
massas, observou-se que a massa molecular da substância obtida pela técnica 
é de 193,2178 g/mol . Após a separação da substância da emulsão, a análise 
67
centesimal foi realizada e apresentou os seguintes resultados: 37,3% de 
carbono, 5,7% de hidrogênio, 7,2% de nitrogênio, 33,1% de oxigênio e 
16,6% de enxofre. Com bases nessas informações, como você determinaria a 
fórmula molecular dessa molécula? Qual é a sua fórmula empírica? Com 
base na fórmula molecular é possível determinar a fórmula estrutural da 
molécula? A emulsão enviada ao laboratório corresponde a uma solução? 
Você sabe o que é uma solução?
Nesta seção você conhecerá as formas de representação de substâncias 
químicas por meio de fórmulas químicas. Elas apresentam informações que 
auxiliam na resolução de problemas cotidianos em laboratórios que traba-
lham com substâncias químicas e o preparo de soluções. Bons estudos!
Não pode faltar
Na química, a representação de moléculas e compostos iônicos é feita por 
meio de fórmulas químicas, com a utilização de termos de símbolos químicos 
para sua identificação. As fórmulas precisam fornecer as quantidades exatas 
de átomos que são combinados para formar novas substâncias químicas. As 
fórmulas químicas podem ser dividas em fórmulas moleculares e empíricas.
A fórmula molecular indica a quantidade exata de cada átomo presente 
em uma substância. A água é uma molécula fundamental para existência de 
vida da forma como a conhecemos; apresenta fórmula molecular H O2 , que 
quer dizer que dois átomos de hidrogênio se combinam com um átomo de 
oxigênio para formar a molécula. Desse modo, os números subscritos que se 
encontram na sequência do símbolo químico de um átomo indicam sua 
quantidade na substância química. Em relação às fórmulas moleculares, é 
importante observar também a presença de alótropos de um determinado 
átomo, como é o caso do oxigênio molecular ( O2 ) e do ozônio ( O3 ).
Assimile
Um alótropo corresponde a uma de duas ou mais 
formas distintas de um elemento. As duas formas 
alotrópicas do carbono – o diamante e a grafite – são 
consideravelmente diferentes não apenas nas suas 
propriedades, mas também em seus custos. (CHANG; 
2010, p. 39)
68
Como as substâncias químicas não podem ser visualizadas devido ao seu 
tamanho demasiadamente pequeno, podemos representar as estruturas molecu-
lares com modelos moleculares. Atualmente existem dois tipos de modelos, o 
modelo de bastão e esferas, que utilizam as esferas para representar os átomos 
presentes na estrutura e os bastões para indicar as ligações entre os átomos. A 
Figura 2.10 apresenta a molécula de água pela representação do modelo de bastão 
e esfera. Esse modelo tem o inconveniente de não representar o tamanho correto 
dos átomos, e os bastões exageram nas distâncias relativas entre os átomos ligantes. 
Figura 2.10 | Molécula de água representada pelo modelo de bastão e esfera
Fonte: https://bit.ly/2prYxDx. Acesso em: 22 out. 2019.
O outro tipo de representação é pelo modelo espacial, que é mais rigoroso e 
apresenta as variações de tamanho dos átomos, entretanto, demoram para serem 
construídos e as posições tridimensionais dos átomos não são muito claras. A 
Figura 2.11 representa a molécula de água pelo modelo espacial.
Figura 2.11 | Molécula de água representada pelo modelo espacial
Fonte: https://bit.ly/2BawiuK. Acesso em: 22 out. 2019.
Para construção desses modelos, precisamos conhecer a fórmula estru-
tural das substâncias químicas. A fórmula estrutura apresenta a maneira 
https://bit.ly/2prYxDx
https://bit.ly/2BAwiuK
69
como os átomos estão ligados entre si dentro de uma substância química. Por 
exemplo, no caso da água, H O2 , sua fórmula estrutural é H O H- - . 
Já a fórmula empírica representa quais “os elementos presentes e qual a 
razão mais simples em números inteiros entre eles, mas não necessariamente 
o número de átomos real em dada molécula” (CHANG; 2010, p. 40). Assim, 
temos que a molécula de ácido acético possui fórmula molecular C H O2 4 2 , 
entretanto, a proporção entre os átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio é 
de 1:2:1 , desse modo, sua fórmula empírica é CH O2 .
Exemplificando
A glicose apresenta fórmula molecular C H O6 12 6 . Qual é a sua fórmula 
empírica?
A molécula de glicose possui seis átomos de carbono, 12 átomos de 
hidrogênio e seis átomos de oxigênio. O número seis corresponde a um 
divisor comum ao número de átomos da molécula, sendo assim, 
dividindo o número de átomos por seis, obtermos um átomo de carbono, 
dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio, resultando na 
fórmula empírica CH O2 para a glicose.
Obtenção da fórmula molecular por meio de análise centesi-
mal
A composição centesimal dos átomos presentes em um determinado composto 
químico indica a porcentagem em massa de cada um dos átomos presentes em 
uma substância química. Com essas informações, é possível determinar a fórmula 
empírica e a fórmula molecular deum composto desconhecido.
Uma molécula isolada com a composição desconhecida passou por uma 
análise centesimal e foram obtidos os seguintes resultados:40% de C , 6,66% de H 
e 53,33% de O . Sabendo que 100g do composto foram analisados e sua massa 
molecular é igual a 60 g/mol, qual é a sua fórmula empírica? E qual é a sua 
fórmula molecular?
Para determinação da fórmula empírica, pegamos as porcentagens obtidas 
para cada um dos elementos e dividimos por sua massa atômica. A massa do 
carbono é igual a 12g/mol, a do hidrogênio é 1 g/mol e a do oxigênio é 16 g/mol. 
Assim, temos:
C = =40
12
3 33, ; H e= =6 66
1
6 66, , ; O = =53 33
16
3 33, , .
70
Em seguida, dividimos os resultados obtidos pelo menor valor encon-
trado, assim temos:
 C = =3 33
3 33
1,
,
 ; H e= =6 66
3 33
2,
,
 ; O = =3 33
3 33
1,
,
 
Assim, a fórmula empírica para a substância desconhecida é CH O2 .
Para determinar a fórmula molecular, podemos realizar o procedimento 
de duas maneiras distintas. O primeiro é por meio da determinação do 
número de repetições da fórmula empírica, deste modo, temos:
C H O+ ×( )+ =2 massa da unidade de repetição
Realizando o cálculo, obtemos: 12 2 1 16 30+ ×( )+ = , assim, a unidade de 
repetição possui massa igual a 30. Como o composto apresenta massa 
molecular de 60 g/mol, dividimos esse valor pela massa obtida na fórmula 
empírica e determinamos a quantidades de vezes que ela se repete. Assim 
temos: 60 30 2= . Multiplicando a fórmula empírica por dois, obtemos a 
fórmula molecular, que é C H O2 4 2 .
Exemplificando
Um composto desconhecido teve sua composição centesimal determi-
nada. Os resultados obtidos, para uma amostra de 100 g, são: 58,5% de 
C ,7,3% de H e 34,1% de N . Qual é a sua fórmula empírica?
Dados: C = 12 g/mol, H = 1 g/mol e N = 14 g/mol.
Para obtenção da fórmula empírica, dividimos a porcentagem relativa 
de cada um dos elementos por sua massa atômica, assim temos:
 C= 58,5
12
=4,9 ; H = =7 3
1
7 3, , ; N = =34 1
14
2 4, , 
Em seguida, dividimos os valores obtidos pelo menor resultado encon-
trado anteriormente:
 C = =4 9
2 4
2 0,
,
, ; H = =7 3
2 4
3 0,
,
, ; N = =2 4
2 4
1 0,
,
, 
A fórmula empírica para o composto é: C H N2 3 .
Outra forma de determinar a fórmula molecular é pelo cálculo direto da 
fórmula mínima. Assim temos: 
C H Ox y z = 60 g/mol, onde X corresponde ao número de átomos de carbono, 
Y corresponde ao número de átomos de hidrogênio e Z corresponde ao número 
de átomos de oxigênio. Por regra de três, são determinados os valores individuais.
71
Para o átomo de carbono, temos:
100% - 60
40% - 12´X
100 2 40 60 2×( )× = ×( )⇒ =X X 
Para os átomos de hidrogênio e oxigênio, realizando o mesmo procedi-
mento, são obtidos os valores: Y = 4 e Z = 2 . Desse modo, a fórmula 
molecular é C H O2 4 2 .
Fórmula química de compostos iônicos
A fórmula química dos compostos iônicos é a mesma que a fórmula empírica, 
devido ao fato dos compostos iônicos não serem formandos por unidades molecu-
lares distintas. Por exemplo: o cloreto de sódio apresenta um arranjo tridimen-
sional em que os íons Na+ e Cl- estão dispostos em um estrutura tridimensional, 
conforme mostrado na Figura 2.12, em que a razão entre a quantidade de cátions e 
ânions é de 1 1: . 
Figura 2.12 | Arranjo tridimensional do cloreto de sódio
A fórmula química dos compostos iônicos é a mesma que a fórmula empírica, 
devido ao fato dos compostos iônicos não serem formandos por unidades molecu-
lares distintas. Por exemplo: o cloreto de sódio apresenta um arranjo tridimen-
sional em que os íons Na+ e Cl- estão dispostos em um estrutura tridimensional, 
conforme mostrado na Figura 2.12, em que a razão entre a quantidade de cátions e 
ânions é de 1 1: .
Figura 2.12 | Arranjo tridimensional do cloreto de sódio
Nota: as esferas maiores representam os íons Cl- e as esferas menores, os 
íons Na+ .
Fonte: https://bit.ly/2JhlF42. Acesso em: 23 out. 2019.
https://bit.ly/2JhlF42
72
Para outros compostos iônicos, o arranjo entre os cátions e ânions pode 
ser diferente do arranjo do cloreto de sódio. Entretanto, em qualquer estru-
tura, busca-se sempre a neutralidade de cargas, de modo que a número de 
cargas positivas seja igual ao número de cargas negativas. Deste modo, a 
fórmula empírica é suficiente para representar compostos iônicos. 
Fórmulas estruturais planas
A fórmula estrutural apresenta a maneira como os átomos estão ligados 
entre si dentro de uma substância química. Embora a estrutura plana não 
forneça informações complementares relacionadas ao arranjo espacial dos 
átomos na estrutura, é por meio dela que é possível verificar a forma como 
os elementos químicos estão ligados formando as moléculas e os compostos 
químicos. As Figura 2.13 representa a fórmula estrutural plana completa 
para o composto propanal.
Figura 2.13 | Fórmula estrutural plana para o composto propanal
Fonte: https://bit.ly/2PkQ4CJ. Acesso em: 23 out. 2019.
Além da utilização de fórmulas estruturais completas, também é possível 
utilizar fórmulas estruturais compactas ou condensadas para representação 
dos compostos. Nela são apresentados os átomos de carbono presentes na 
estrutura e os átomos ligados a ele. Para o composto propanal, a represen-
tação pela estrutura condensada é CH CH CHO3 3 .
Outra forma de representação de fórmulas estruturais é pela estrutura 
em linhas, em que cada extremidade de uma linha representa um átomo de 
carbono, e ficam subentendidos os átomos de hidrogênio ligados a ele. Nesse 
tipo de representação, os símbolos químicos para os átomos de carbono e 
hidrogênio não precisam ser representados. A Figura 2.14 representa a estru-
tura em linhas para a molécula de propanal.
https://bit.ly/2PkQ4CJ
73
Figura 2.14 | Estrutura em linha para molécula de propanal
H
O
Nota: O átomo de hidrogênio representado na molécula aparece apenas 
como uma forma de enfatizar sua presença.
Fonte: elaborada pelo autor.
Estrutura de Lewis
A estrutura de Lewis é uma forma de representação da estrutura plana 
de uma molécula em que os elétrons da camada de valência de cada um dos 
átomos são representados deixando claro as ligações químicas realizadas 
entre eles. A Figura 2.15 apresenta a estrutura de Lewis para a molécula 
de metano.
Figura 2.15 | Estrutura de Lewis para a molécula de metano
Fonte: https://bit.ly/360zEFu. Acesso em: 23 out. 2019.
Quando ocorre o compartilhamento de um par de elétrons entre dois 
átomos, este par de elétrons pode ser representado com um traço entre os 
dois compostos, indicando que a ligação covalente está correndo entre as 
espécies. A Figura 2.16 representa a estrutura de Lewis para o ânion NO2- .
Figura 2.16 | Representação de ligações pela estrutura de Lewis ( NO2
- )
Fonte: https://bit.ly/33Y6c0R. Acesso em: 23 out. 2019.
https://bit.ly/360zEFu
https://bit.ly/33Y6c0R
74
Reflita
Ao entrar em um laboratório, você se depara com a uma solução sobre 
a bancada com a seguinte descrição: 10% de C H N O8 10 4 2 em C H O3 6
( m/V ). Será que essa solução está representada da melhor maneira 
possível? A fórmula molecular é suficiente para conhecer quais as 
substâncias químicas presentes em uma solução? Quais são os riscos de 
representar incorretamente uma substância química presente em um 
laboratório?
Nesta seção, você conheceu as formas de representação das substân-
cias por meio de fórmulas químicas. As fórmulas podem ser divididas em 
moleculares e empíricas, sendo que as primeiras descrevem melhor uma 
substância, pois indicam a quantidade de cada um dos átomos nela presentes. 
Já as fórmulas empíricas são as formas mais adequadas de representação de 
compostos iônicos. Além disso, você também conheceu as formas de repre-
sentação de compostos pelos modelos moleculares e espaciais e a represen-
tação por estrutura plana. Por fim, verificou a representação de compostos 
por meio da estrutura de Lewis. Esses conceitossão fundamentais para 
correta representação de substâncias químicas encontradas em laboratórios 
de análises, sejam eles químicos, biológicos e clínicos, assim como todo tipo 
de laboratório que possui essas substâncias.
Sem medo de errar
Você está atuando como um analista em um Laboratório de Análises 
Clínicas, e sua função consiste em preparar e avaliar as soluções utilizadas 
nos testes realizados diariamente pelo laboratório e avaliar os resultados 
obtidos nas diferentes análises realizadas. Em um determinado dia, uma 
análise pouco comum de ser realizada no laboratório foi solicitada. Uma 
substância foi obtida em um procedimento cirúrgico e encaminhada ao 
laboratório para realização de uma análise centesimal para determinação de 
sua fórmula molecular. A substância encaminhada estava presente em uma 
emulsão com água. A emulsão enviada ao laboratório corresponde a uma 
solução? O que é uma solução?
Uma solução corresponde a uma mistura homogênea entre duas ou 
mais substâncias químicas em que o componente que se encontra em maior 
quantidade é chamado de solvente e o que se encontra em menor quanti-
dade é chamado de soluto. Já uma emulsão consiste em uma mistura de dois 
líquidos imiscíveis entre si. Desse modo, uma emulsão não corresponde a 
75
uma solução, pois não forma uma mistura homogênea. Entretanto, emulsões 
são importantes nas áreas farmacêuticas e cosméticas, por exemplo.
A emulsão era formada pelo composto a ser realizada a análise solicitada 
e água. Inicialmente, por processo de centrifugação, a emulsão foi quebrada 
e os compostos separados, e pela técnica de decantação, obteve-se o composto 
isolado para determinação da análise centesimal e a determinação de sua 
fórmula molecular. Uma determinação prévia por espectrometria de massas 
foi realizada com o composto isolado e a massa molecular da substância foi 
obtida. Essa informação é fundamental para determinação da fórmula 
molecular do composto desconhecido. O resultado desta análise é 
193,2178 g/mol . Com a substância isolada, a análise centesimal foi realizada e 
apresentou os seguintes resultados: 37,3% de carbono, 5,7% de hidrogênio, 
7,2% de nitrogênio, 33,1% de oxigênio e 16,6% de enxofre.
Como sua função consiste em avaliar os resultados dos testes realizados 
pelo laboratório, foi atribuído a você a função de determinar a fórmula 
molecular da substância em estudo. Com base nessas informações, qual é a 
fórmula molecular dessa molécula e qual é a sua fórmula empírica? 
Para determinação da fórmula empírica, você utilizou o método direto 
para sua determinação inicial, e indicou os incrementos A, B, C, D e E para 
os compostos carbono, hidrogênio, nitrogênio, oxigênio e enxofre, ficando a 
fórmula molecular representada da seguinte maneira: C H N O SA B C D E . Em 
seguida, você buscou informações sobre a massa atômica de cada um dos 
átomos na tabela periódica e obteve os seguintes valores: M = 12,0107 g/molC
, M = 1,0078 g/molH , M = 14,0067 g/molN , M = 15,999 g/molO e 
M = 32,065 g/molS .
Com essas informações, você construiu a seguinte equação:
( , ) ( , ) ( , ) ( , ) ( , )12 0107 1 0078 14 0067 15 999 32 065 1× + × + × + × + × =A B C D E 993 2178,
( ) ( ) ( ) (
 (Eq. 1)
carbono hidrogŒnio nitrogŒnio oxig+ + + ŒŒnio enxofre) ( ) ,+ =193 2178
Por regra de três, você obteve cada um dos termos, A, B, C, D e 
E, individualmente.
Para o átomo de carbono: 
 100% - 193,2178
37,3% - 12 0107, ´A
37 3 193 2178 100 12 0107
37 3 193 2178
100 12 01
, , ,
, ,
,
×( )= ×( )× ⇒ =
×( )
×
A A
007
6 0
( )
= ,
76
Como o subscrito A corresponde ao número de átomos de carbono, 
temos que a fórmula molecular apresenta, desse modo, seis átomos de 
carbono. Realizando o mesmo procedimento para os demais átomos, são 
obtidos os seguintes valores: B=11 0, , C =1 0, , D = 4 0, e E =1 0, .
Aplicando estes valores encontrados na Equação 2.1, temos:
12 0107 6 1 0078 11 14 0067 1 15 999 4 32 065 1, , , , ,×( )+ ×( )+ ×( )+ ×( )+ ×( )=1193 2178, 
Avançando na prática
Fórmula estrutural de compostos orgânicos
Você trabalha em um laboratório de síntese orgânica como estagiário. 
Para verificar as melhores rotas sintéticas para produção de diferentes 
produtos, seu gestor solicitou que você represente as estruturas de duas 
moléculas pela representação da estrutura plana em linhas. As moléculas 
estão representadas por fórmulas estruturais condensadas. As substâncias 
orgânicas são: CH CH CHOHCH CH CH3 2 2 2 3 e CH CH CH CH CH CHO3 2 2 3( ) . Você 
consegue dizer o que são as estruturas em linhas? Como elas são represen-
tadas? Por que utilizar a estrutura em linhas para representar as estruturas 
que serão produzidas?
Resolução da situação-problema
A estrutura plana representa as ligações entre os átomos presentes em uma 
molécula. A representação de compostos orgânicos pela estrutura plana completa e 
pela estrutura em linhas facilita a compreensão da estrutura e dos possíveis pontos 
reativos. A estrutura em linhas representa a molécula com traços, sendo que cada 
uma das extremidades representa um átomo de carbono, e os símbolos químicos do 
carbono e hidrogênio não necessitam ser representados, apenas quando a necessi-
dade de enfocar alguma característica ou informações sobre os grupos funcionais. 
A Figura 2.17 representa a estrutura plana em linhas das moléculas
I. CH CH CHOHCH CH CH3 2 2 2 3 e II- CH CH CH CH CH CHO3 2 2 3( ) .
77
Figura 2.17 | Representação das moléculas pela estrutura plana em linhas
I. II.
H
OH
O
Fonte: elaborada pelo autor.
A molécula I possui fórmula molecular C H O6 14 e a molécula II, C H O6 12 .
Pela representação da estrutura plana em linha, temos uma facilitação 
na compreensão da molécula e de sua ordenação de acordo com uma estru-
tura plana. Esse tipo de representação facilita a compreensão da estrutura, 
pois apresenta apenas as informações importantes, dados como os átomos de 
carbono e hidrogênio estão subentendidos. 
A escolha da melhor forma de representação de compostos químicos é 
importante para transmissão das informações necessárias para reconhecer 
corretamente a molécula em questão.
Faça valer a pena
1. A cafeína é uma molécula classificada como um alcaloide do grupo das 
xantinas. Ela atua sobre o sistema nervoso central, sendo que doses terapêu-
ticas estimulam o coração aumentando a capacidade de realizar diferentes 
trabalhos, assim como atua na dilatação de vasos periféricos. Ela apresenta 
fórmula molecular C H N O8 10 4 2 , e a figura a seguir apresenta a sua estrutura 
química.
Fonte: https://bit.ly/2kaLxAf. Acesso em: 22 out. 2019.
https://bit.ly/2kaLxAf
78
Assinale a alternativa que apresenta sua fórmula empírica.
a. C H N O8 10 4 2 .
b. C H N O4 5 2 .
c. CHNO .
d. CH N O2 1 2 1 4 .
e. C H NO2 3 .
2. Em uma análise centesimal, foi obtida a fórmula percentual mínima de 
um composto orgânico de estrutura desconhecida. Os resultados da análise 
são: 48,5% de C , 5,0% de H , 14,1% de N e 32,3% de O . A massa atômica 
do carbono é igual a 12 g/mol, do hidrogênio é 1 g/mol, do nitrogênio é 14 g/
mol e do oxigênio é 16 g/mol.
Assinale a alternativa que apresenta a fórmula empírica para a molécula 
orgânica desconhecida.
a. CHNO .
b. C H N O8 10 2 4 .
c. C H NO2 2 .
d. C H NO4 5 2 .
e. C H NO2 2 3 .
3. Uma empresa precisa determinar a fórmula molecular de um composto 
obtido por meio de uma síntese orgânica que ocorreu de maneira inesperada. 
Para isso, foi utilizada a porcentagem mínima dos átomos obtidos com uma 
análise de composição centesimal. Os resultados obtidos são: 25,5% de C , 
6,04% de H , 34,0% de O e 34,0% de S .
Sabendo que a massa molecular do composto é igual a 94 g/mol , assinale a 
alternativa que apresenta sua fórmula molecular.
a. C H O S2 6 2
b. C H OS3 10 .
c. C H OS2 16 .
d. C H O S4 12 4 2 .
e. C H O S4 12 4 2 .
79
Seção 3
Estequiometria
Diálogo aberto
A água do mar apresenta concentração de 3% (m/v) de cloreto de sódio. 
Já o soro fisiológico apresenta concentraçãode cloreto de sódio igual a 0,9% 
(m/v). O que essas concentrações querem dizer? Como é possível expressar 
esses valores em concentração e molaridade? Conhecer as formas de repre-
sentação de concentração é importante para realização de diferentes testes 
realizados em laboratório, pois esse é um fator primordial para que ocorram 
as transformações da matéria. Além disso, muitas soluções preparadas são 
utilizadas em diferentes tipos de reações, e sempre precisamos observar o 
balanceamento delas para que a estequiometria seja adequada e a obtenção 
de resultados seja confiável. Nesta seção, vamos conhecer um pouco sobre 
estequiometria e vamos verificar como as conversões de unidades 
são realizadas.
Soluções são fundamentais para a realização de testes químicos, e seu 
preparo, em determinados casos, precisa ser rigoroso para evitar erros 
aleatórios. Em laboratórios químicos e biológicos, por exemplo, a utilização 
de álcool 70 é importante, pois é uma mistura de baixo custo que é utilizada 
como bactericida. Como álcool 70 é preparado? Quais as ligações químicas 
presentes no etanol e na água? Quais as ligações secundárias que fazem com 
que essa mistura seja estável? Conhecendo as ligações primárias e secundá-
rias, você conseguirá trabalhar com misturas e soluções e compreenderá a 
importância delas ao realizar testes laboratoriais. Desse modo, precisamos 
também pensar em outros pontos, por exemplo: qual é a forma de repre-
sentar os compostos químicos? Qual é a melhor maneira de representar uma 
substância ou molécula? Qual é a informação apresentada pelas fórmulas 
moleculares? Quais as principais reações químicas e como estas podem ser 
balanceadas? Como é possível expressar a concentração de uma solução? 
Quais são as unidades que são utilizadas nos testes laboratoriais e como são 
feitas as conversões de unidades?
Você está atuando como um analista em um Laboratório de Análises 
Clínicas, e sua função consiste em preparar e avaliar as soluções utilizadas 
nos testes realizados diariamente pelo laboratório, e avaliar os resultados 
obtidos nas diferentes análises realizadas. Nesta situação problema, sua 
função é realizar o preparo de 10 litros de álcool gel 70. Qual é a concentração 
de álcool nessa solução? Para o preparo de 10 litros, qual é a quantidade de 
80
álcool necessária? Quais são os demais componentes que são utilizados no 
preparo desse produto? Qual é a função deles?
Nesta seção, você conhecerá um pouco sobre reações químicas e balance-
amento de reações, conhecerá também as principais formas de expressão de 
concentração de soluções e como são feitas as suas conversões. Essas infor-
mações são primordiais na química, pois refletem a quantidade específica de 
matéria e como elas interagem nas transformações químicas. Bons estudos!
Não pode faltar
As transformações que ocorrem na matéria seguem o princípio de 
Lavoisier, ou seja, a Lei de Conservação das Massas. Desse modo, quando 
temos uma reação química, a quantidade de átomos que temos no lado dos 
reagentes é igual à quantidade de átomos do lado dos produtos. As reações 
químicas são representadas por meio de equações químicas, e nelas são 
indicados os reagentes e os produtos formados por uma transformação 
da matéria.
reagentes produtos®
Por exemplo: na reação de formação da água, duas moléculas de 
hidrogênio molecular reagem com uma molécula de oxigênio molecular, 
originando duas moléculas de água, conforme pode ser visto pela equação: 
2 22 2 2H O H Og g g( ) ( ) ( )+ → .
As reações podem ser simples, ou muitas vezes, extremamente complexas. 
Vamos focar nosso estudo em quatro tipos básicos de reações que são utili-
zadas: as reações de síntese ou adição, as reações de decomposição ou análise, 
as reações de simples troca ou deslocamento e as reações de dupla troca.
Nas reações de síntese ou adição, dois ou mais reagentes interagem, 
dando origem a um único produto, conforme a equação: A B AB+ → . Já nas 
reações de decomposição, um único reagente origina dois ou mais produtos, 
apresentado pela equação global: AC A C→ + . Nas reações de simples troca, 
uma substância simples reage com uma substância complexa, originando 
uma substância simples e outra complexa, pela troca de um dos compo-
nentes, como pode ser observado na equação: A BC AC B+ → + . Por fim, as 
reações de dupla troca ocorrem quando duas substâncias complexas 
interagem, originando duas outras substâncias complexas pela troca de seus 
constituintes, conforme a equação: AB CD AD CB+ → + .
Conhecendo as principais reações, vamos conhecer como pode ser reali-
zado o balanceamento para que elas obedeçam à Lei de Lavoisier. Balancear 
uma equação química nada mais é que garantir que a quantidade de espécies 
81
que se encontram do lado dos reagentes seja igual à quantidade de espécies 
do lado dos produtos. Existem diferentes métodos que podem ser utilizados 
no balanceamento de equações. Entre eles temos o Método de tentativas, o 
Método Algébrico, o Método Redox e o Método Íon-elétron. Vamos focar 
nosso estudo apenas no Métodos das tentativas.
Assimile
Equação química balanceada é aquela que obedece à Lei de Conservação 
das Massas, pois a quantidade de átomos de um determinado elemento 
químico presente no lado dos produtos é igual à quantidade de átomos 
desse mesmo elemento químico no lado dos reagentes. Já no caso de uma 
reação não balanceada, temos que a Lei de Conservação das Massas não é 
respeitada, indicando que uma quantidade de átomos é diferente no lado 
de reagentes e produtos. Quando pensamos em processos industriais e 
laboratoriais, temos que utilizar equações balanceadas, pois só assim 
garantimos que as quantidades de reagentes que serão adicionadas a um 
produto ou reação química serão suficientes para realização do processo 
e, além disso, conseguimos evitar desperdícios e geração de resíduos 
químicos.
Balanceamento de equação pelo Método das tenta-
tivas
O Método das Tentativas consiste em adicionar números arbitrá-
rios aos coeficientes estequiométricos. Esse método é o mais 
simples dentre todos os métodos existentes, entretanto, pode se 
tornar muito trabalhoso. É realizado da seguinte maneira:
1. Realizamos inicialmente o balanceamento do átomo que aparece em 
apenas uma das substâncias presentes no lado dos reagentes e em uma 
substância presente no lado dos produtos.
2. Quando mais de uma substância aparece apenas uma vez no lado dos 
reagentes e dos produtos, iniciamos o balanceamento pela substância 
que apresentar o maior número de átomos.
3. A partir dessas condições, partimos para o balanceamento dos demais 
substâncias presentes na equação.
Para exemplificar esse processo, vamos conhecer a reação de combustão 
do decano ( C H10 22 ). A reação de combustão é uma reação em que um 
82
combustível reage com um comburente originado como produto, dióxido de 
carbono ( CO2 ) e água ( H O2 ).
Reação de combustão do decano: CO H O CO H Og g g v10 22 2 2 2( ) ( ) ( ) ( )+ → +
No lado dos reagentes temos 10 átomos de carbono, 22 átomos de hidro-
gênio e dois átomos de oxigênio. Já no lado dos produtos temos um átomo 
de carbono, dois átomos de hidrogênio e três átomos de oxigênio, podendo 
concluir que essa equação não se encontra balanceada.
O átomo de oxigênio aparece nos dois compostos presentes no lado dos 
produtos, assim, não podemos iniciar o balanceamento por ele. Carbono e 
hidrogênio aparecem em apenas um composto no lado dos reagentes e no 
lado dos produtos, e é por eles que iniciamos o processo.
Em seguida, verificamos qual é a substância que apresenta o maior 
número de átomos. O decano possui um total de 32 átomos, enquanto a 
água apresenta um total de 3 átomos; assim, iniciamos o balanceamento pela 
molécula de decano. Iniciamos o balanceamento adicionando o coeficiente 
1 para essa molécula.
1 10 22 2 2 2CO H O CO H Og g g v( ) ( ) ( ) ( )+ → + 
Como temos 10 átomos de carbono no lado dos reagentes, precisamos ter 
10 átomos de carbono no lado dos produtos, entãoadicionamos o coeficiente 
10 para o dióxido de carbono, para que as quantidades sejam iguais nos dois 
lados da equação. Realizamos o mesmo raciocínio para o átomo de hidro-
gênio; temos um total de 22 átomos de hidrogênio no lado dos reagentes e 
dois átomos no lado dos produtos e, desse modo, adicionamos o coeficiente 
11 para que a quantidade de átomos de hidrogênio seja a mesma.
1 10 1110 22 2 2 2CO H O CO H Og g g v( ) ( ) ( ) ( )+ → +
Por fim, realizamos o balanceamento para o átomo de oxigênio. No lado 
dos produtos, temos um total de 31 átomos de oxigênio e precisamos possuir 
a mesma quantidade no lado dos reagentes, para que essa quantidade seja a 
mesa, adicionado o coeficiente 312 .
1 312 10 1110 22 2 2 2CO H O CO H Og g g v( ) ( ) ( ) ( )+ → +
Finalizamos o balanceamento, multiplicamos toda a equação química 
por dois, para que a molécula de oxigênio possua um coeficiente inteiro.
2 31 20 2210 22 2 2 2CO H O CO H Og g g v( ) ( ) ( ) ( )+ → +
83
Grandezas químicas: mol, massa atômica e massa molecular
Quando trabalhamos com estequiometria química e quantidades de 
compostos, precisamos conhecer quais são as formas de expressão das informa-
ções. Na Tabela Periódica, os elementos químicos representados possuem a massa 
atômica. 
Número atômico 1H
1 Massa atômica
 
O número atômico representa a quantidade de prótons presentes no 
núcleo de um átomo. Já a massa atômica representa a soma de prótons e 
nêutrons do núcleo de um átomo e essa quantidade é expressa por uma 
unidade de massa atômica ( u m a. . ou u ). Entretanto, essa unidade não é a 
recomenda. Pelo Sistema Internacional de Unidades (SI), a unidade de medida de 
referência para quantidade de uma determinada substância química (quantidade 
de matéria) é o mol. Um mol de um determinado material possui 6 022 1023, ´ 
entidades elementares desse material, ou seja, um mol de átomos de carbono 
possui um total de 6 022 1023, ´ átomos de carbono. O valor 6 022 1023, ´ corres-
ponde ao Constante de Avogadro. 
Relacionado esses valores com o número de massa atômica, temos que um mol 
de átomos de carbono possui 6 022 1023, ´ átomos de carbono, o que corresponde a 
12,0107 g/mol de átomos de carbono. Como a massa atômica para o átomo de 
carbono é igual 12,0107 u.m.a , temos uma relação entre esse valor com o valor da 
massa molecular.
A massa molecular de um composto expressa a quantidade em massa por 
mol de uma determinada espécie química, ou seja, um mol de cloreto de 
sódio possui um total de 40 g de cloreto de sódio, podendo ser expresso 
como 40 g/mol de NaCl .
Soluções
Uma solução química corresponde a uma mistura homogênea (possui apenas 
uma fase) entre um solvente e um soluto. O soluto é definido como o constituinte 
presente em menor concentração em uma solução. Já o solvente é o componente 
que aparece em maior concentração. As soluções podem estar em estado sólido, 
líquido ou gasoso. A concentração de uma determinada espécie química expressa 
a quantidade de soluto presente em um determinado volume de solução. Quando 
nos referimos à concentração, estamos falando sobre a quantidade em massa de 
determinado soluto em um determinado volume de solvente. Em muitos testes 
químicos laboratoriais, o resultado é expresso na forma de concentração, pois as 
quantidades de soluto podem ser muito pequenas. 
84
 C m
v
= 
Onde C corresponde à concentração simples de um soluto, m é a massa 
e V corresponde ao volume da solução.
A concentração simples pode ser expressa de diferentes maneiras, como: 
g/L, mg/L, mg/mL, µg mL/ , etc.
A concentração também pode ser expressa por ppm (partes por milhão), 
ppb (partes por bilhão) e ppt (partes por trilhão) quando a quantidade de 
soluto em relação a quantidade de solvente for muito pequena. Mas o que 
isso quer dizer?
Partes por milhão significa que uma determinada grandeza possui 1 parte 
em um milhão de partes, ou seja, 1 g de soluto presente em 1 milhão de 
gramas de solvente. No caso de partes por bilhão, temos uma parte de soluto 
em 1 bilhão de partes de solvente. Por fim, partes por trilhão representa 1 
parte de soluto em 1 trilhão de partes de solvente.
Concentração Molar
A concentração molar, ou molaridade (M), é a forma de expressão da 
concentração de um soluto pela quantidade de matéria (mol) em função de 
um determinado volume. Em química, a maioria das soluções apresenta suas 
concentrações expressas na forma de concentração molar. Ela é determinada 
da seguinte maneira:
M n
V
= 
Onde M corresponde à concentração molar ou molaridade, n corres-
ponde ao número de mols do soluto e V é o volume de solvente ou volume 
da solução. A concentração molar é expressa em mol L/ ou M .
Exemplificando
Em um laboratório químico, o preparo de soluções é de primordial impor-
tância, pois um preparo inadequado remete a uma concentração incorreta da 
substância de interesse na solução, o que vai refletir de forma incorreta com 
os resultados obtidos com o uso dessa solução. Você atua em um laboratório e 
precisa preparar 50 mL de uma solução de bicarbonato de sódio 0,05 M. Como 
é realizado o preparo dessa solução?
Para realizar o preparo da solução, inicialmente selecionamos as vidrarias 
adequadas, e como vamos preparar uma solução específica, útilizamos um 
85
balão volumétrico de 50 mL para realizar o preparo da solução. Em seguida, 
realizamos os cálculos adequados.
 MM (bicarbonato de sódio)= 84 g/mol
M m
MM
m M MM= ⇒ = × = × =0 5 84 4 2, , g de bicarbonato de sódio
4 2 g, de bicarbonato de sódio é utilizado para o preparo de 1L de 
solução. Para o preparo de 50 mL, temos:
4,2 g - 1L
X - 0,050L
⇒ × = =4 2 0 050 0 21, , ,X g de bicarbonato de sódio
Desse modo, para preparar 50 mL da solução, 0,21 g de bicarbonato 
de sódio deve ser dissolvido em balão volumétrico de 50 mL com água 
destilada.
Conversão das unidades de medidas de concentração
Duas determinadas grandezas físicas só podem ser comparadas quando 
seus resultados são expressos sobre as mesmas unidades de medidas. Desse 
modo, é preciso realizar a conversão de unidades em alguns casos, para que 
seus valores possam ser comparados.
Assimile
Quando trabalhamos com laudos que refletem a quantidade de uma 
determinada substância química, por exemplo, em um exame clínico, a 
unidade de medida deve ser observada quando é necessário fazer um 
determinado procedimento, pois comparações só podem ser realizadas 
se os valores de referência e os resultados obtidos estiverem na mesma 
unidade, ou seja, apresentem o mesmo padrão de comparação.
Para realizar as conversões de unidades de medidas, podemos utilizar 
regra de três ou análise dimensional. Mas antes, precisamos conhecer 
alguns prefixos utilizados no Sistema Internacional que remetem a um valor 
múltiplo da unidade. O Quadro 2.3 apresenta os principais prefixos utili-
zados em concentração de soluções. 
86
Quadro 2.3 | Prefixos do Sistema Internacional (SI)
Prefixo
10n Equivalente numéricoNome Símbolo
quilo k 1 30 1000
deci d 10-1 0,1
centi c 10-2 0,01
mili m 10-3 0,001
micro … 10-6 0,000001
nano n 10-6 0,000000001
pico p 10-6 0,000000000001
Fonte: elaborado pelo autor.
Com base nessas informações, realizamos a conversão das unidades de 
medida. A análise dimensional é uma ferramenta da Física que pode ser utili-
zada para se determinar a unidade de medida de uma determinada grandeza 
física. Para compreender como ela é aplicada, vamos converter a concen-
tração de 5 g/mL de glicose em concentração molar. A unidade de partida é 
a g/mL, ou final, teremos a concentração em mol/L. Para obtermos esse valor, 
precisamos conhecer a massa molecular da glicose, que é MM (glicose) = 
180 156, g/mol. Para realizar a conversão, tomamos o cuidado de realizar o 
procedimento de modo que as unidades que serão convertidas sejam 
anuladas, ficando apenas o parâmetro de conversão.
5 1000
1
1
180 156
27 75g
mL
mLL
mol
g
=





×






=
 
 ,
, mol/L
5 g
mL
= 1000 mL
1L
=5000 g
L
= 1 mol
180,56 g












==27,75 mol/L
Exemplificando
Um resultado de uma análise apresentou o valor de 15 mg/mL de hidró-
xido de sódio. Entretanto, a padrão de referência é em concentração 
molar. É possível comparar os valores com unidades diferentes? Qual é a 
concentração molar desse resultado?
87
Para realizar essa conversão, podemos utilizar a análise dimensional, 
assim temos:
15 mg
mL
= 1000 mL
1L
� 1 g
1000 mg
� 1 mol
40











 g NaOH
=






0 375, mol/L NaOH 
Desse modo, 15 mg/mL de hidróxido de sódio é igual a 0,375 mol/L 
NaOH .
Para realizar a conversão de ppm para concentração simples ou concen-
tração molar, temos que pensar inicialmente no conceito de partes por 
milhão, sendo que o mesmo raciocínio será aplicado para partes por bilhão e 
partes por trilhão. Desse modo, temos:
ppm = 1 g de soluto
10 g de solvente
 = 1 mL de soluto
10 m6 6 LL de solvente
ppb = 1 g de soluto
10 g de solvente
= 1 mL de soluto
10 mL9 9 de solvente
ppt = 1 g de soluto
10 g de solvente
= 1 mL de soluto
10 12 12 mmL de solvente
Conhecendo o conceito, realizamos o mesmo raciocínio utilizado na 
análise dimensional, com a adição de mais uma conversão, a da massa de 
solvente em volume de solvente, ou outras que possam ser aplicadas. Para 
isso, utilizamos a fórmula da densidade:
d = m
V
Onde d corresponde à densidade, m é a massa e V é o volume ocupado. 
Os valores de densidade de solvente para uma determinada substância são 
tabelados e facilmente encontrados.
Reflita
Ao avaliar um laudo de uma propriedade química, devemos nos atentar 
à forma de expressão das concentrações. Um valor expresso sobre 
uma propriedade não possui valor se não apresentar corretamente sua 
unidade de medida, pois é a partir dela que os padrões de comparação 
são estabelecidos. Quais são as consequências de um valor expresso em 
um laudo com a unidade incorreta? O que isso pode acarretar em um 
exame clínico laboratorial?
Nesta seção, você conheceu um pouco sobre as equações químicas. 
Conheceu as reações de síntese ou adição, as reações de decomposição ou 
88
análise, as reações de simples troca ou deslocamento e as reações de dupla 
troca. Conheceu também um pouco sobre as grandezas físicas de expressão 
de concentração e os balanceamentos de equações químicas. Por fim, você viu 
como são convertidos as Unidades de Medida de concentração. Todas essas 
informações são fundamentais para o trabalho em laboratórios químicos 
de análises.
Sem medo de errar
Você está atuando como um analista em um Laboratório de Análises 
Clínicas, e sua função consiste em preparar e avaliar as soluções utilizados 
nos testes realizados diariamente pelo laboratório e avaliar os resultados 
obtidos nas diferentes análises realizadas. Nesta situação problema, sua 
função é realizar o preparo de 10 litros de álcool gel 70. 
Para preparação dessa solução, inicialmente você verificou algumas 
características importantes que esse produto precisa ter, pois ele será utili-
zado como antisséptico em processos realizados no laboratório.
Para que ele possua eficácia contra bactérias e vírus, sua concentração 
precisa ser superior a 70%. Além disso, ele precisa possuir em sua formulação 
componentes que evitam o ressecamento das mãos. Desse modo, emolientes, 
umectantes e hidratantes são adicionados a sua formulação.
O álcool gel é um produto que inibe as características de explosividade 
do etanol, devido às suas propriedades. O produto não apresenta toxicidade 
e os aditivos adicionado à fórmula são os mesmos utilizados em cosméticos.
Para o preparo desse produto, você observou que são necessários álcool 
comercial 95 GLo e água destilada. Além disso, são necessários:
• Um carbômero, que é um polímero hidrossolúvel utilizado para 
estabilizar emulsões e dar viscosidade a soluções.
• Fenoxietanol, que é um agente bactericida e conservante em produtos 
domissanitários, cosméticos, vacinas e medicamentos. Ele é um éter 
glicólico utilizado, principalmente, em produtos dermatológicos 
89
como cremes para a pele e protetores solares. A Figura 2.18 apresenta 
a sua estrutura química.
Figura 2.18 | Estrutura químico da substância fenoxietanol
O
HO
Fonte: https://bit.ly/2qfYErS. Acesso em: 3 nov. 2019.
• Parabenos, que correspondem a uma classe de compostos orgânicos 
de baixo custo utilizados em cosméticos. Esses compostos apresentam 
alta eficácia como conservantes, desse modo, são usados para eliminar 
microrganismos. Podem apresentam toxicidade ao ser humano e 
possuem uso proibido em alguns países. A Figura 2.19 apresenta a 
fórmula estrutural geral para essa classe de compostos.
Figura 2.19 | Estrutura geral de parabenos (R – radical orgânico)
Fonte: https://bit.ly/36xI72X. Acesso em: 3 nov. 2019.
• Propilenoglicol, que é usado como hidratante em medicamentos, 
cosméticos, pastas de dentes e antisséptico bucal. Ele também 
apresenta propriedades anticongelantes e não é um composto tóxico. 
A Figura 2.20 apresenta sua estrutura química.
Figura 2.20 | Estrutura química do propilenoglicol
https://bit.ly/2qfYErS
https://bit.ly/36xI72X
90
Fonte: https://bit.ly/2PINsic. Acesso em: 3 nov. 2019.
• Trietanolamina, que é utilizado para balancear o pH em preparações 
cosméticas, de higiene e até em produtos de limpeza. A Figura 2.21 
apresenta sua estrutura química.
Figura 2.21 | Estrutura química da trietanolamina
100 mL de álcool 95º GL - 95 mL de etanol
X - 7000 mLde etanol
Fonte: https://bit.ly/36sHdot. Acesso em: 3 nov. 2019.
Para o preparo do álcool gel 70, são necessários 50 g de carbômero, 
50 mL de fenoxietanol com parabeno, 300 mL de propilenoglicol ou glice-
rina, trietanolamina como alcalinizante que é adicionado em quantidades 
suficientes para manter o pH do meio entre 6,0 e 7,0 , água destilada e álcool 
comercial 95 GLo . Para determinação da quantidade de álcool a ser adicio-
nada, podemos fazer uma regra de três simples. A escala alcoólica GL 
(Gay-Lussac) indica o teor de álcool presente em uma mistura em relação ao 
seu volume (v/v). Assim temos:
100 7000 95 7368×( )= ×( )⇒ =X X mL de álcool 95º GL
Desse modo, são adicionados 7400 mL de álcool 95 GLo para produção 
de 10 L de álcool gel 70. Para completar o volume, 2250 mL de água destilada 
também será adicionada. 
O álcool gel é preparado pulverizando o carbômero sobre a água desti-
lado sob leve agitação. Em seguida, são adicionados o fenoxietanol com o 
parabeno mais o propilenoglicol sob agitação. Na sequência, adiciona-se o 
álcool comercial 95º GL. Por fim, é adicionada a trietanolamina em quanti-
dade suficiente para manter o pH do produto formulado entre 6,0 e 7,0 , 
também sob agitação. Para verificar o valor do pH, alíquotas do produto são 
retiradas e análises são feitas para verificar se a quantidade de alcalinizante é 
suficiente para corrigir o pH do produto acabado. 
https://bit.ly/2PINsic
https://bit.ly/36sHdot
91
Com essa situação problema, você foi capaz de trabalhar com o preparo 
de um produto utilizado em laboratório e verificou como trabalhar com as 
diferentes escalas que determinam a quantidade das substâncias químicas 
em processos laboratoriais.
Avançando na prática
Obtenção de fósforo a partir da apatita
É fundamental o conhecimento de equações químicas para realização de 
processos industriais, pois é pela equação balanceada, respeitando a Lei de 
Conservação das Massas, que as quantidades de reagentes serão previstas para 
formar uma quantidade específica de um determinado produto químico. O fósforo 
é uma substância que apresenta grande espectro de aplicações. Sua obtenção pode 
ocorrer pelo aquecimento do minério apatita ( Ca PO3 4 2( ) ), sua principal fonte, em 
forno elétrico com a adição de carbono e areia, segundo a equação química:
Ca PO SiO C P CaSiO CO
s s s g i g3 4 2 2 4 3( ) + + → + +( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
∆ 
Você atua em uma empresa de mineração e seu gestor solicitou que você 
realize o processo para obtenção de uma determinada quantidade de fósforo. 
Para isso, você precisará avaliar a equação para chegar às quantidades adequadas 
de reagentes para obtenção da quantidade solicitada pelo seu gestor. Assim, para 
contemplar a solicitação, você deve saber se a reação química encontra-se balan-
ceada e qual é o método pode ser utilizado para balanceamento da equação. Qual 
é a equação balanceada?
Resolução da situação-problema
Atendendo à demanda, a equação não se encontra balanceada, pois você 
observa que as quantidades de um determinado átomo não são iguais no lado 
dos reagentes e produtos. Desse modo, antes de iniciar o processo e determinar as 
quantidades que serão utilizadas, deve balancear a equação. O balanceamento da 
reação química é realizado pelo método de tentativas. Inicialmente, adicionamos 
um coeficiente arbitrário para um composto que apresenta átomos em apenas uma 
das substâncias em ambos os lados da equação, e caso exista mais de uma possi-
bilidade, iniciamos pela substância com o maior número de átomos. Nesse caso, 
começamos com a apatita.
1 3 4 2 2 4 3Ca PO SiO C P CaSiO COs s s g i g( ) + +  → + +( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
∆
92
A partir desse ponto, realizamos o balanceamento dos demais compostos. 
Cálcio possui 3 átomos no lado dos reagentes, desse modo, adicionamos o coefi-
ciente 3 no lado dos produtos. Fosforo possui 2 átomos no lado e 4 átomos no lado 
dos reagentes, desse modo, adicionados o coeficiente 12 . O átomo de oxigênio, 
realizamos seu balanceamento na próxima análise.
1 12 33 4 2 2 4 3Ca PO SiO C P CaSiO COs s s g i g( ) + +  → + +( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
∆
Agora temos que o silício possui 3 átomos no lado dos produtos, assim, adicio-
namos o coeficiente 3 no lado dos reagentes.
1 3 12 33 4 2 2 4 3Ca PO SiO C P CaSiO COs s s g i g( ) + +  → + +( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
∆
Realizando o balanceamento do átomo de oxigênio, observamos que no lado 
dos reagentes, temos um total de 14 átomos e no lado dos produtos temos 9. Assim, 
adicionamos o coeficiente 5 ao monóxido de carbono para igualar as quantidades.
 1 3 12 3 53 4 2 2 4 3Ca PO SiO C P CaSiO COs s s g i g( ) + +  → + +( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
∆
Como temos cinco átomos de carbono no lado dos produtos, adicionamos o 
coeficiente 5 ao carbono no lado dos reagentes.
1 3 5 12 33 4 2 2 4 3Ca PO SiO C P CaSiO COs s s g i g( ) + +  → + +( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
∆
Multiplicamos toda a equação por dois, para retirar o valor fracionário do 
átomo de fosforo, assim temos:
2 6 10 1 6 103 4 2 2 4 3Ca PO SiO C P CaSiO COs s s g i g( ) + +  → + +( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
∆
Com a equação balanceada, você pode dar sequência à estequiometria da reação 
para que consiga chegar ao objetivo proposto por seu gestor. Assim, esperamos que 
tenha percebido a importância do balanceamento de equações para que reações 
químicas possam ser realizadas de forma estequiométrica.
Faça valer a pena
1. Uma solução de sulfato de zinco precisa ser preparada para a realização de um 
teste rápido de identificação em um laboratório. Para preparar a solução, 12,5 g de 
sulfato de zinco foram dissolvidos em 200 mL de água destilada até total dissolução 
do sal. Dados:MM (Sulfato de zinco) = 161,47 g/mol.
Assinale a alternativa que apresenta a concentrar molar da solução preparada. 
a. 0,29 M.
b. 0,39 M.
c. 0,49 M.
93
d. 0,59 M.
e. 0,69 M. 
2. O etanol é um combustível muito utilizado no Brasil nos sistemas de 
transporte viário em veículos automotores de pequeno e médio porte. Ele é 
obtido pela fermentação da sacarose presente na cana-de-açúcar. O etanol, 
ao ser queimado, libera energia necessária para movimentar um carro, e esse 
processo é considerado menos agressivo ao ambiente em comparação com o 
uso de combustíveis fósseis. A reação de combustão do etanol é apresenta a 
seguir: 
 C H O O CO CO H Og g g g v2 6 2 2 2 2( ) ( ) ( ) ( ) ( )+ + → +
Assinale a alternativa que apresenta, respectivamente, os coeficientes 
estequiométricos para o C H O2 6 , O2 , CO2 e H O2 .
a. 1, 3, 2, 3.
b. 1, 1, 1, 1.
c. 1, 2, 2, 2.
d. 1, 3, 2, 6.
e. 2, 6, 3, 6.
3. Uma solução de hidróxido de sódio presente em um laboratório possui 
sua concentração expressa em partes por milhão. Você precisa utilizar uma 
solução em um teste laboratorial, mas, de acordo com o protocolo, a solução 
a ser utilizada possui concentração expressa em mol/L. A concentração da 
solução de hidróxido de sódio é de 350 ppm e para saber se é possível utili-
za-la, é preciso converter este valor para uma concentração molar. Dados: 
Densidade da água =1 g/mL; MMNaOH = 40 g/mol.
Assinale a alternativa que apresenta a molaridade da solução de 
hidróxido de sódio presente no laboratório.
a. 8,75 mol/L.
b. 8 75 10 1, -´ mol/L.
c. 8 75 10 2, -´ mol/L.
d. 8 75 10 3, -´ mol/L.
e. 8 75 10 4, -´ mol/L.
94
Referências
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e o meio ambiente. 7. ed. Porto Alegre: Bookman, 2018. 
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Brasil, 2016.
CARVALHO, I. et al. Introdução à modelagem molecular de fármacos no curso experimental de 
química farmacêutica. Química Nova. v. 25, n. 3, p. 428 – 438. 2003. Disponível em: https://bit.
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FOGAÇA, J. R. V. Brasil Escola. Forças dipolo induzido-dipolo induzido ou dispersão de 
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https://brasilescola.uol.com.br/quimica/forcas-dipolo-in�duzido-dipolo-induzido-ou-dispersao-london.htm
https://brasilescola.uol.com.br/quimica/forcas-dipolo-in�duzido-dipolo-induzido-ou-dispersao-london.htm
https://brasilescola.uol.com.br/quimica/forcas-dipolo-in�duzido-dipolo-induzido-ou-dispersao-london.htm
Unidade 3
 Carlos Roberto da Silva Júnior
Funções dos compostos e soluções
Convite ao estudo
No nosso dia a dia, escutamos com frequência que a quantidade de 
dióxido de carbono na atmosfera é responsável pela intensificação do efeito 
estufa. Além disso, outras informações relacionadas à gasolina e aos combus-
tíveis fósseis também são frequentes. Atualmente, escutamos também que 
várias doenças estão voltando devido ao déficit de vacinação. Mas, como 
podemos, quimicamente, conhecer e estudar as diferentes substâncias 
químicas existentes? Qual é o ramo da química responsável pelos compostos 
como o dióxido de carbono? Qual é a ramo responsável pelo estudo das carac-
terísticas e propriedades das estruturas de carbono? Como podemos utilizar 
esses conceitos no nosso cotidiano na resolução de problemas laboratoriais?
Nesta unidade, vamos conhecer e compreender as funções orgânicas 
e inorgânicas dos elementos, assim como as características gerais sobre 
soluções e seus preparos. Ao final, você será capaz de diferenciar as substân-
cias orgânicas e inorgânicas e aplicar esses conhecimentos no preparo de 
soluções no dia a dia de um laboratório de análises.
Para alcançar esses objetivos, na primeira seção, vamos conhecer um 
pouco sobre a química inorgânica e as funçõesinorgânicas dos ácidos, sais, 
bases e óxidos. Além disso, vamos conhecer as principais teorias por trás 
da definição de ácido e base. Além dessas informações, temos também suas 
formas de classificação e nomenclatura. Para finalizar a seção inicial, vamos 
mostrar o conceito de solução tampão e a sua utilidade.
Na segunda seção, por sua vez, vamos apresentar os conceitos de funções 
orgânicas e vamos conhecer as características do átomo de carbono que se 
coordena em cadeias. Além disso, vamos conhecer as funções dos hidrocar-
bonetos, as funções oxigenadas, as funções nitrogenadas e, por fim, vamos 
conhecer as funções halogenadas.
Na terceira e última seção desta unidade, vamos trabalhar com os 
conceitos de soluções e dispersões, quais as suas características e proprie-
dades, além de sua aplicação. Vamos conhecer também algumas reações 
químicas que envolvem a precipitação e formação de gases, reações que 
envolvem processos de oxidação e redução e as reações que ocorrem entre 
ácidos e bases, também conhecidas como reações de neutralização. 
Essas informações serão fundamentais para formação de um profis-
sional que pretenda trabalhar em um laboratório de análises, além disso, são 
fundamentais para a compreensão de processos que ocorrem em nossa volta, 
mesmo fora do laboratório químico. 
Bons estudos!
97
Seção 1
Compostos inorgânicos
Diálogo aberto
O cloreto de sódio (sal de cozinha) é utilizado como condimento no 
preparo de alimentos. Já a soda cáustica (hidróxido de sódio) é utilizada na 
formulação de produtos de limpeza, como os sabões. Mas quais são as carac-
terísticas e propriedades desses compostos? Como eles podem ser classi-
ficados? Como saber as propriedades e características dos compostos que 
possuem estruturas semelhantes?
Para trabalhar com essas situações, vamos pensar em um laboratório 
de análises, onde a utilização de substâncias químicas é fundamental para 
obtenção de diferentes tipos de resultados. Muitas vezes, em determinados 
testes, precisamos manipular, simultaneamente, substâncias inorgânicas 
e orgânicas para que determinada propriedade seja manifestada em uma 
análise específica. Deste modo, precisamos conhecer as funções inorgânicas, 
as funções orgânicas, as características de soluções e dispersões e também 
as reações químicas que estão envolvidas. Mas o que são funções químicas? 
Quais são as principais funções inorgânicas? E quais as principais funções 
orgânicas? O que são soluções e dispersões? Como saber se a reação é de 
neutralização, oxirredução, precipitação ou de formação de gases?
Você atua em um laboratório de análises químicas que realiza diferentes 
tipos de testes como: testes químicos, toxicológicos, bromatológicos e bioló-
gicos. Em um determinado dia, o analista chefe do setor lhe solicitou a deter-
minação da dureza de uma água a ser purificada para limpeza de sistemas 
de hemodiálise em um hospital. Você recebeu uma amostra bruta e precisa 
saber como realizar essa determinação. Preocupado se você poderia realizar 
a solicitação de maneira adequada, antes de começar o trabalho seu chefe lhe 
questionou sobre o que é a dureza de uma água? Como ela é determinada? 
Quais são as substâncias químicas utilizadas na sua determinação? Qual é a 
função de cada uma dessas substâncias?
Ao se trabalhar em laboratório, devemos ter consciência que a execução 
de um teste é apenas um processo mecânico, entretanto, compete ao respon-
sável pela análise e pela expressão final de um resultado conhecer como esse 
teste é realizado, qual é a finalidade de cada um dos compostos, como são 
preparados os reagentes envolvidos e o que reflete a informação final obtida 
pela análise, que precisa ser convertida em um resultado que remete a uma 
informação sobre a amostra.
98
Para responder aos questionamentos do seu gestor, nesta seção, vamos 
conhecer as características e propriedades das funções inorgânicas dos 
ácidos, bases, sais e óxidos, além de suas propriedades e nomenclatura. Essas 
informações são fundamentais para compreensão do teste a ser realizado. 
Bons estudos!
Não pode faltar
A química inorgânica corresponde ao ramo da química que estuda os 
elementos químicos, exceto o átomo de carbono coordenado em cadeias. Por 
meio do trabalho realizado nessa área, são determinadas as estruturas, as 
propriedades e os mecanismos de reações das funções químicas inorgânicas. 
Uma função química corresponde ao grupo de substâncias químicas que 
possuem propriedades químicas semelhantes em todos os compostos devido 
a uma característica estrutural que se repete em diferentes substâncias 
compostas. Na química inorgânica, temos 4 principais funções de compostos: 
os ácidos, as bases (ou hidróxido), os sais e os óxidos. Para compreender 
cada uma dessas funções, é preciso conhecer as teorias que as classificam e as 
propriedades especificas de cada uma das funções.
Ácidos e bases
Compostos ácidos possuem como característica geral gosto azedo e pH 
baixo, inferior a 7,0. Já as bases ou hidróxidos possuem sabor adstringente 
e são utilizadas em formulações de produtos de limpeza e alguns medica-
mentos e possuem pH elevado, acima de 7,0. Ambos as funções são corro-
sivas, deste modo, sua manipulação requer cuidados.
Esses compostos podem ser classificados em ácidos e bases (hidróxidos) 
de acordo com diferentes teorias específicas, como a teoria de Arrhenius, a 
Teoria de Brønsted-Lowry e a Teoria de Lewis.
De acordo com a teoria de Arrhenius, um ácido é um composto que, 
quando adicionado a um meio aquoso, sofre o processo de ionização e libera 
exclusivamente o cátion H+ .
HX H XI
H O
aq aq( )
+
( )
−
( ) → +
2 
Já as bases, ao serem adicionadas a um meio aquoso, sofrem o processo 
de dissociação, liberando, exclusivamente, o ânion OH- . 
ZOH Z OHs
H O
aq aq( )
+
( )
−
( ) → +
2
99
Exemplificando
A ionização corresponde ao processo em que átomos e moléculas 
perdem elétrons para formar íons. Já a dissociação corresponde ao 
processo eletrolítico em que os compostos iônicos têm seus íons 
separados.
No caso da Teoria de Brønsted-Lowry, ácido é uma espécie doadora de prótons, 
enquanto uma base é uma espécie receptora de prótons. Nesta definição, o hidro-
gênio é chamado de próton. Observe as reações:
HF H O H O Fg I aq aq( ) ( )
+
( )
−
( )+ → +2 3 (reação 1)
H O NH NH OHI aq aq aq2 3 4( ) ( ) ( )
+ −
( )+ → + (reação 2)
Na reação 1, o HF é um ácido de Brønsted-Lowry, pois está doando um próton 
para a água e formando a espécie H O3 + . No caso da reação 2, o NH3 é uma base 
de Brønsted-Lowry, pois é uma receptora de prótons, originado NH4+ .
Ainda em relação à teoria de Brønsted-Lowry, observe que “as definições não 
se referem ao ambiente no qual a transferência de próton ocorre, de forma que elas 
podem ser aplicadas ao comportamento de transferência do próton em qualquer 
solvente e mesmo na ausência deste” (WELLER et al., 2017, p. 117).
Por fim, a teoria de Lewis nos diz que ácido é uma substância receptora de par 
de elétrons, enquanto a base é uma substância doadora de par de elétrons.
Os ácidos podem ter classificações de diferentes maneiras:
• Quanto ao número de elementos presentes em sua estrutura. Eles são 
classificados como binários, quando são formados por dois átomos de 
elementos diferentes (p. ex. o ácido sulfídrico, H S2 ), ternários, quando são 
formados por 3 átomos de elementos diferentes (p. ex., o ácido sulfúrico, 
H SO2 4 ) e, quaternários, quando formados por 4 átomos de elementos 
diferentes (p. ex., ácido tiocianoico, HSCN ).
• Quando ao número de átomos de hidrogênio ionizáveis. Podem ser classi-
ficados como monoácidos ( HCl , ácido clorídrico), diácidos ( H SO2 4 , ácido 
sulfúrico), triácidos ( H PO3 4 , ácido fosfórico) e tetrácido (ácido pirofosfó-
rico, H P O4 2 7 ), possuindo, respectivamente, 1, 2, 3 ou 4 átomos de hidro-
gênio ionizáveis. 
• Quanto à presença ou ausência de átomos de oxigênio. Quando o ácido 
não apresenta átomos de oxigênio, ele é classificadocomo hidrácido, como 
é o caso do ácido clorídrico ( HCl ). Quando ele possui átomos de oxigênio 
em sua estrutura, ele é classificado como oxiácido, como é o caso do ácido 
nítrico ( HNO3 ).
100
• Quanto a sua volatilidade, eles podem ser classificados como voláteis, 
quando possuem baixo ponto de fusão e passam facilmente para o estado 
gasoso, como é o caso do ácido clorídrico ( HCl ) e fixos, que são aqueles 
que apresentam alto ponto de ebulição, deste modo, não passam facilmente 
para o estado gasoso, como é o caso do ácido fosfórico ( H PO3 4 ).
• Quanto ao seu grau de ionização, podem ser classificados como ácidos 
fortes, moderados e fracos. O grau de ionização é determinado da 
seguinte maneira:
α
número de partículas ionizadas
número de partículas dissolvidas
Onde, a³50% corresponde a um ácido forte, 5 50% %£ £a corresponde a 
um ácido moderado e, por fim, um ácido com a£5% corresponde a um 
ácido fraco.
No caso dos oxiácidos, sua força pode ser determinada pela diferença entre o 
número de átomos de oxigênio e átomos de hidrogênio. Se o resultado for igual ou 
maior que 2, o ácido é considerado forte. Caso o resultado seja igual a 1, o ácido é 
moderado. Por fim, se a diferença for igual a 0, o ácido é classificado como fraco. 
Por exemplo, o ácido nítrico, HNO3 , possui 3 átomos de oxigênio e 1 átomo de 
hidrogênio, pela diferença temos: O H− = − =3 1 2 , deste modo, ele é classificado 
como um ácido forte.
Exemplificando
O ácido sulfúrico, H SO2 4 , é utilizado em vários processos industriais e 
principalmente na indústria química. O ácido sulfúrico é formado por 
átomos de hidrogênio, enxofre e oxigênio, deste modo, ele é classifi-
cado como um ácido ternário. Ele possui dois átomos de hidrogênio 
ionizáveis, sendo classificado como um diácido. Em sua estrutura, temos 
átomos de oxigênio, assim, podemos classificá-lo como um oxiácido. 
Por fim, sua força é determinada pela diferença entre átomos de 
oxigênio e átomos de hidrogênio, sendo: O H− = − =4 2 2 , ácido 
forte. 
Podemos concluir, dessa maneira, que o ácido sulfúrico é classificado 
como um ácido ternário, diácido, oxiácido e como um ácido forte.
As bases podem ser classificadas da seguinte maneira:
• Pelo número de hidroxilas ( OH- ) presentes em sua estrutura. Elas 
podem ser classificadas como monobase ( NaOH ), dibase ( Ca OH( )2 ), 
101
tribase ( Al OH( )3 ) e tetrabase ( Pb OH( )4 ), quando possuem, respec-
tivamente, 1, 2, 3 ou 4 hidroxilas em sua estrutura.
• Pela sua solubilidade em água. Para essa classificação, podemos utilizar o 
seguinte critério: as bases formadas com cátions presentes na família dos 
metais alcalinos (Família 1 da tabela periódica) são solúveis em água. As 
bases formadas por metais alcalinos terrosos (Família 2 da tabela perió-
dica) são pouco solúveis em água. Por fim, as bases formadas pelos demais 
cátions da tabela periódica são insolúveis em água. Por exemplo, hidróxido 
de potássio ( KOH ) é formada com um metal alcalino, desse modo, é 
solúvel em água. Já a base hidróxido de ferro (II) ( Fe OH( )2 ) é formada por 
um metal de transição, sendo assim, insolúvel em água.
• Pelo seu grau de dissociação, podem ser classificadas como bases forte e 
fracas. Quando uma base é solúvel em água, ela possui alto grau de disso-
ciação, desse modo, é classificada como base forte. Caso ela seja insolúvel 
em água, ela é classificada como base fraca, pois possui baixo grau 
de dissociação.
Nomenclatura de ácidos e bases
Os ácidos são nomeados da seguinte maneira:
ácido + (nome do ânion + su�xo)
No caso de ânions que em sua denominação possuem a terminação -eto , ela 
será substituída pela terminação -ídrico. Por exemplo, o ácido HBr , que 
possui o ânion brometo, o ácido receberá o nome de ácido bromídrico. 
Quando o ânion possui a terminação -ato , ela será substituída por -ico , por 
exemplo, o HNO3 , que possui o ânion nitrato, seu nome fica ácido nítrico. 
Nos casos em que a terminação do ânion é -ito , ela será substituída por -oso
. Por exemplo, o ácido HNO2 , que possui o ânion nitrito, ficará com a nomen-
clatura ácido nitroso. Em alguns casos, exceções são aplicadas, como é o caso 
do ácido sulfúrico, que possui o ânion sulfato, ele recebe a terminação -úrico.
No caso das bases, a nomenclatura é realizada da seguinte maneira: 
quando o cátion possui NOx (número de oxidação) fixo:
hidróxido + de + nome do cátion
Por exemplo, a base NaOH , que possui o cátion fixo sódio, sua nomencla-
tura será hidróxido de sódio. Nos casos onde o NOx do cátion é variável, 
podemos ter duas situações diferentes para nomear os compostos, a primeira 
delas é adicionar o NOx dos compostos ao final do nome entre parênteses. 
Por exemplo, para o composto Fe OH( )2 , em que o átomo de ferro possui 
102
NOx 2+ , sua nomenclatura será hidróxido de ferro (II). Outra forma de 
realizar a nomenclatura, nesses casos, é com a adição de sufixos. Quando o 
cátion apresenta o NOx menor, é adicionada a terminação -oso , caso ele 
apresente o NOx maior, será adicionado o sufixo -ico . Por exemplo:
Pb OH( )2 - Hidróxido chumboso ( NOx do cátion 2+ )
Pb OH( )4 - Hidróxido chumbíco ( NOx do cátion 4+ )
Sais
De acordo com Arrhenius, os sais são compostos que apresentam um 
cátion que não é o H+ e o ânion que não é o OH- . Esses compostos, quando 
adicionados em meio aquoso, sofrem o processo de dissociação liberando o 
cátion e o ânion. Eles são obtidos através de uma reação de neutralização de 
um ácido com uma base, em que, além do sal formado, temos também a água 
como produto da reação.
Ácido + base ® Sal + ( )H O I2 
NaOH HCl NaCl H Oaq aq aq I( ) ( ) ( ) ( )+ → + 2 
De um modo geral, esses compostos são sólidos em temperatura 
ambiente, apresentando elevada temperatura de fusão. Alguns sais são duros 
e quebradiços devido a sua estrutura cristalina. Esses compostos são solúveis 
em água e insolúveis em solventes orgânicos, de modo geral.
Os sais podem ser do tipo neutro, ácido, básico, misto ou hidratado, depen-
dendo da reação de neutralização de obtenção. Um sal neutro é aquele obtido pela 
reação de neutralização total do ácido com a base, sendo formado por um cátion e 
um ânion, exceto o H+ e o OH- , respectivamente. Já o sal ácido, também conhe-
cido como hidrogenossal, é formado por dois cátions e apenas um ânion. O sal 
básico, ou hidróxissal, possui apenas um cátion e dois ânions em sua estrutura. Os 
sais mistos são formados por dois cátions diferentes ou dois ânions diferentes. Por 
fim, os sais hidratados são aqueles que apresentam água em seu reticulo cristalino. 
A nomenclatura dos sais, quando estes apresentam NOx fixo, é realizada da 
seguinte maneira:
“nome do sal” = “nome do ânion” + “de” + “nome do cátion”
Para o sal NaNO3 , que é formado pelo ânion nitrato e pelo cátion sódio 
(que possui NOx fixo), sua nomenclatura será nitrato de sódio. Quando o sal 
apresenta NOx variável, podem ser seguidas as mesmas regras da nomencla-
tura das bases. A nomenclatura pode ser realizada com a adição do NOx 
entre parênteses ou por meio dos sufixos -oso e -ico . Por exemplo:
103
FeCl2 – Cloreto de ferro (II) ou cloreto ferroso
FeCl3 – Cloreto de ferro (III) ou cloreto férrico
Óxidos
Óxidos são compostos inorgânicos binários (formados apenas por 
átomos de dois elementos químicos diferentes) em que o ânion é, exclusiva-
mente, o oxigênio, O2- , e é o mais eletronegativo da substância. Temos, por 
exemplo, o óxido CO , monóxido de carbono. Entretanto, o composto OF2 
não é um óxido, pois o átomo de flúor é mais eletronegativo que o oxigênio.
Os óxidos podem ser classificados como ácidos, básicos, anfóteros, 
neutros, mistos, peróxidos e superóxidos.
Os óxidos ácidos são aqueles que quando reagem com água originam um 
ácido, ou ainda, quando reagem com uma base, dão origem a um sal e água. 
Em sua estrutura, o átomo ligado ao oxigênio é um ametal e a diferença de 
eletronegatividade entre as espécies não é muito grande, deste modo, podem 
ser chamadostambém de anidridos de ácido. O CO2 , dióxido de carbono, é 
um exemplo de óxido ácido. Os óxidos básicos são aqueles que apresentam 
um elemento com NOx baixo (1+ ou 2+ exceto Pb Al Zn Sn, , , e Sb , que 
formam óxidos anfóteros) ligado ao átomo de oxigênio. São caracterizados 
por possuir uma grande diferença de eletronegatividade entre o cátion e 
o oxigênio.
Óxidos anfóteros são aqueles que possuem propriedades intermediárias 
entre óxidos ácidos e óxidos básicos, deste modo, podem se comportar tanto 
como ácidos ou bases. Já os óxidos neutros não reagem com água, ácidos ou 
bases, entretanto, não podem ser classificados como inertes. Os óxidos mistos 
ou duplos são aqueles que se comportam como se fossem formados por dois 
óxidos do mesmo elemento químico, como é o caso do Fe O3 4 , que é formado 
pela combinação de FeO e Fe O2 3 .
Os peróxidos correspondem a uma classe especial de óxidos onde o oxigênio 
possui NOx 1- , deste modo, temos o ânion O22- . Neste tipo de óxido existe a 
ligação O O- , sendo extremamente reativos. Os peróxidos são compostos iônicos, 
com exceção apenas para o peróxido de hidrogênio ( H O2 2 ), conhecido popular-
mente como água oxigenada. Por fim, os superóxidos são compostos em que 
o oxigênio apresenta NOx igual a - 12 e o cátion corresponde a um metal 
alcalino. Esses compostos são sólidos iônicos em temperatura ambiente.
A nomenclatura dos óxidos, quando o cátion apresenta NOx fixo, é feita 
da seguinte maneira: 
104
óxido + de + nome do cátion
Quando o cátion possui NOx variável, podemos utilizar prefixos multi-
plicativos, como: mono, di, tri, tetra, etc. Por exemplo: o óxido CO2 é conhe-
cido popularmente como gás carbônico, sua nomenclatura é dióxido de 
monocarbono ou, simplesmente, dióxido de carbono. As regras utilizadas 
para nomenclatura de bases, quando o cátion possui mais de um NOx , 
também são aplicáveis no caso dos óxidos, assim temos:
FeO – Óxido de ferro (II) ou óxido ferroso
Fe O2 3 – Óxido de ferro (III) ou óxido férrico
Solução tampão
Uma solução tampão é aquela que pode resistir à variação de pH 
quando quantidades de ácido ou base são adicionadas. Em sistemas bioló-
gicos, sistemas tampão são extremamente importantes, pois evitam varia-
ções bruscas no pH do organismo devido, por exemplo, a uma alimentação 
irregular. Na indústria, também são fundamentais, pois evitam as variações 
na estabilidade de moléculas devido ao seu grau de ionização.
Os tampões são formados por ácidos fracos e suas bases conjugadas ou 
ainda por bases fracas e seus ácidos conjugados. Seu princípio de funciona-
mento consiste no equilíbrio químico que ocorre entre o ácido fraco (HA) e 
sua base conjugada ( A- ), conforme a reação:
HA H + A+ -
Ao adicionarmos um ácido forte a esse sistema, a reação tende a se 
deslocar para a esquerda, resultando em um aumento líquido de concen-
tração de H+ menor que o esperado, deste modo, o pH do meio sofre uma 
pequena variação. Esse fato ocorre porque a quantidade de espécies H+ 
adicionadas foram deslocadas para reestabelecer o equilíbrio da reação do 
sistema também, formando assim, HÁ no meio.
Reflita
Compostos iônicos são de extrema importância em sistemas biológicos. 
Ao se trabalhar em uma reação química, prevista em uma análise labora-
torial, em que se é conhecido que a variação no pH do meio interfere 
na disponibilização da espécie de interesse. Como as soluções tampões 
105
podem ser utilizadas para contornar esses problemas? Como essas 
soluções são preparadas? Existe algum limite de adição de ácido e base 
que essas soluções podem resistir? E será que a adição de uma solução 
tampão em um meio reacional pode interferir em outros processos 
relacionados ao meio onde se encontra?
Nesta seção, conhecemos um pouco sobre as funções inorgânicas, que 
são aquelas formadas pelos átomos da tabela periódica, exceto o átomo de 
carbono coordenado em cadeias. Vimos as características de ácidos e bases 
e sua definição de acordo com as Teorias de Arrhenius, Brønsted-Lowry e 
Lewis. Além disso, conhecemos também a classificação de ácidos e bases e 
sua nomenclatura. Vimos também as definições de sais e óxidos, sua classi-
ficação e nomenclatura. Por fim, conhecemos um pouco do sistema tampão 
e como ele funciona. Essas informações são importantes para a correta utili-
zação destes compostos.
Sem medo de errar
Você está atuando em um laboratório de análises químicas. Sua função 
consiste na realização de diferentes testes químicos. Em um determinado dia, 
lhe foi solicitada a determinação da dureza de uma água a ser purificada para 
limpeza de sistemas de hemodiálise em um hospital. Para realizar tal análise, 
seu gestor, anteriormente, questionou sobre alguns aspectos que envolviam 
essa determinação, como: o que é a dureza de uma água? Como ela é deter-
minada? Quais são as substâncias químicas utilizadas na sua determinação? 
Qual é a função de cada uma dessas substâncias? Para compreender corre-
tamente esse teste e realizá-lo de maneira adequada, vamos responder a 
esses questionamentos.
O que é a dureza de uma água? 
A água é considerada dura quando apresenta concentrações significativas 
de cátions Ca2+ e Mg 2+ . Esses compostos trazem transtorno em processos 
industriais, pois reagem com sabões formando compostos insolúveis, resul-
tando na perda de eficiência de lavagem. Em águas de caldeira, a presença de 
dureza na água não é aceita, pois altas temperaturas favorecem a formação de 
incrustação em tubulações, o que pode levar a graves acidentes devido as elevadas 
pressões do sistema.
106
Como ela é determinada?
A dureza é determinada pela técnica de titulação complexométrica com a utili-
zação de EDTA (ácido etilenodiamino tetra-acético). 
Quais são as substâncias químicas utilizadas na determinação da dureza da 
água e qual é a função de cada uma dessas substâncias?
O EDTA é o composto que atua como ácido hexadentado podendo complexar 
compostos metálicos, como os cátions Ca2+ e Mg 2+ presentes em solução, 
conforme a reação:
M 2 + EDTA® [M.EDTA]complexo 
Como a reação se processa na proporção de 1:1, a concentração das espécies 
Ca2+ e Mg 2+ podem ser calculadas e a dureza da amostra determinada.
Além do agente titulante (EDTA), é adicionado um indicador, o Negro de 
Eriocromio T, entretanto, para atuar em soluções duras contendo Ca2+ e Mg 2+ , o 
meio precisa ser tamponado em pH 10, deste modo, a força iônica do meio é 
mantida e a adição de espécies H+ no meio não altera o pH devido ao desloca-
mento do equilíbrio ácido e seu par base conjugada. Quando o indicador é adicio-
nado a soluções puras, ele apresenta uma coloração azul. Em contrapartida, em 
soluções básicas, com pH em torno de 10, um complexo fraco de cor magenta será 
formado indicando o ponto final da titulação.
Para determinação da dureza, o meio precisa estar tamponado, deste modo, é 
adicionado um tampão de pH 10. Esse tampão é preparado pela adição de uma base 
fraca e seu par cátion conjugado. Podemos dizer que se trata de um tampão básico.
Com todas essas informações, você será capaz de compreender a técnica de 
titulação complexométrica de determinação de dureza da água. Por meio deste 
teste é possível determinar e diferenciar as substâncias orgânicas e inorgânicas 
presentes. Por meio destes, agora você consegue aplicar os conhecimentos adqui-
ridos na resolução de outras análises químicas.
Avançando na prática
Utilização de peróxido de hidrogênio no 
controle de odores
Em processos industriais, o controle da emissão de espécies químicas, 
como o ácido sulfídrico ( H S2 ), que libera odores desagradáveis, é funda-
107
mental. Pensando no exposto, se coloque na posição de um responsável pelo 
setor industrial de uma indústria de processos orgânicos. Em uma determi-
nada rota sintética, é gerado um subproduto que apresenta um odor desagra-
dável, e este é liberado pelas chaminés industriais. Por conta disso, a empresa 
foi notificada pelo órgão ambiental para quemedidas de controle possam ser 
tomadas. Neste contexto, quais seriam as técnicas que você poderia utilizar 
no controle de odores? No caso da utilização de compostos químicos, quais 
as características devem ser observadas? 
Resolução da situação-problema
O controle de odores em processos industriais deve ser previsto no licen-
ciamento ambiental de uma atividade industrial que libera para a atmosfera 
compostos com odores desagradáveis. No controle dessas emissão, medidas 
indiretas e medidas diretas de controle podem ser utilizadas.
No caso de medidas indiretas, pode ser utilizada a técnica de sobrepo-
sição de odores, que consiste em liberar, junto da emissão dos compostos 
com odor desagradável, substâncias químicas com odores agradáveis e que 
sobreponham a odor indesejado de uma substância química.
Na utilização de medidas diretas, pode ser utilizada a técnica de lavagem 
de gases com a utilização de peróxido de hidrogênio, H O2 2 . Nesta técnica, a 
corrente gasosa contendo o composto indesejado é borbulhada sobre uma 
solução contendo peróxido de hidrogênio e, ao final, o composto é conver-
tido em uma espécie inodora. O peróxido de hidrogênio é um líquido viscoso 
altamente oxidante. Por ser altamente reativo, ao entrar em contato com 
outras substâncias, promove reações de oxidação e a transformação química 
das espécies indesejadas. O peróxido de hidrogênio é um óxido no qual o 
átomo de oxigênio possui NOx 1- ; desse modo, temos a fórmula H O2 2 , 
onde ocorre uma ligação O O- . Pelo fato de se decompor rapidamente, 
libera água, H O2 e oxigênio molecular puro, O2 , responsável pelo forte 
poder oxidativo. 
Conhecendo as características das funções de compostos inorgânicos, 
como o caso dos óxidos, podemos utilizar as substâncias que apresentam 
características semelhantes em processos industriais para obtenção de 
melhores resultados.
Faça valer a pena
1. Funções químicas são utilizadas para descrever e caracterizar as proprie-
dades e características de substâncias químicas, simples e complexas, em 
108
função de uma característica estrutural comum. Sobre as funções inorgâ-
nicas, avalie as substâncias apresentadas a seguir:
I. NaOH .
II. H SO2 4 .
III. H SiO4 4 .
IV. Al O3 4 .
V. NaHCO 3 .
VI. HSCN .
Assinale a alternativa que apresenta os compostos classificados como ácido 
de Arrhenius.:
a. I, III e IV, apenas.
b. II, III e VI, apenas.
c. I, IV e V, apenas.
d. II, III, V e VI, apenas.
e. II, V e VI, apenas. 
2. As bases ou hidróxidos, de acordo com Arrhenius, são definidas como 
substâncias que, quando adicionadas em meio aquoso, sofrem o processo de 
dissociação, liberando exclusivamente o ânion OH- . Elas podem ser classifi-
cadas de acordo com a quantidade de hidroxilas, pela sua solubilidade em 
água e através do seu grau de dissociação. Sobre as bases, avalie as substân-
cias a seguir: 
I. NaOH .
II. Ca OH( )2 .
III. Fe OH( )3 .
IV. Zn OH( )2 .
V. LiOH .
Assinale a alternativa que indica os itens que representam apenas as bases 
fortes.
a. I, II e V.
b. II, III e V.
109
c. III, IV e V.
d. I, III e IV.
e. II, IV e V.
3. Óxidos são compostos binários em que o ânion é, exclusivamente, o 
oxigênio, O2- , além de ser também o elemento mais eletronegativo. Um 
determinado óxido foi utilizado para o preparo de uma solução e sua reação 
com a água é apresentada a seguir: 
SO H O H SOg I aq3 2 2 4( ) ( ) ( )+ → 
De acordo com a reação, é correto afirmar que o óxido é classificado como:
a. Óxido neutro.
b. Óxido básico.
c. Óxido ácido.
d. Óxido duplo.
e. Óxido anfótero. 
110
Seção 2
Compostos orgânicos
Diálogo aberto
Estamos em contato diário com vários compostos orgânicos. Na nossa casa, 
manipulamos diferentes tipos de substâncias, como óleo de cozinha, margarina, 
leite, produtos de limpeza, cosméticos etc. Mas o que essas substâncias apresentam 
em comum? Muitas delas possuem em sua formulação compostos orgânicos, por 
exemplo, o aroma de frutas presente em refrescos em pó é proveniente de ésteres 
orgânicos produzidos industrialmente e que têm estrutura igual à dos compostos 
encontrados nas frutas in natura. 
Para compreender o emprego de funções orgânicas em nosso cotidiano profis-
sional, vamos pensar em um laboratório de análises, onde a utilização de substân-
cias químicas é fundamental para obter diferentes tipos de resultados. Muitas 
vezes, em determinados testes, precisamos manipular, simultaneamente, substân-
cias inorgânicas e orgânicas para que determinada propriedade seja manifestada 
em uma análise específica. Deste modo, precisamos conhecer as funções inorgâ-
nicas, as funções orgânicas, as características de soluções e dispersões e também as 
reações químicas que estão envolvidas. Mas o que são funções químicas? Quais são 
as principais funções inorgânicas? E quais as principais funções orgânicas? O que 
são soluções e dispersões? Como saber se a reação é de neutralização, oxirredução, 
precipitação ou de formação de gases?
Coloque-se na posição de um analista em um laboratório químico. O labora-
tório realiza diferentes tipos de análises, como as análises ambientais e análises 
bromatológicas. Uma empresa do setor alimentício enviou uma amostra para 
determinação da gordura total em uma nova formulação de um embutido. A 
determinação de gorduras totais é realizada pelo extrator Soxhlet e utiliza o solvente 
n hexano- no processo, entretanto, este se encontra em falta no mercado e você 
precisa verificar quais são as alternativas que podem ser utilizadas e que não irão 
apresentar uma elevação exagerada no custo da análise. Desta forma, para atender 
à solicitação da empresa alimentícia, primeiramente, você deve responder: por que 
se utiliza n-hexano como solvente para extração de gorduras? O que são gorduras 
totais? Por que não podemos utilizar água nesse processo? Que outros solventes 
podem ser utilizados para a realização desse teste? Financeiramente, a escolha do 
solvente interfere no custo final da análise?
Nesta seção, você conhecerá as funções e as características dos compostos 
orgânicos. A partir destas informações, conhecerá como a constituição das 
111
moléculas pode influenciar em suas propriedades, como sua polaridade, e como 
isso se reflete em situações cotidianas. Bons estudos!
Não pode faltar
Nesta seção estudaremos os compostos orgânicos. A química orgânica é o ramo 
da química que estuda as estruturas, as propriedades, as características, a compo-
sição e as reações dos compostos orgânicos, ou seja, estuda as estruturas formadas 
por átomos de carbono que se organizam em cadeias coordenadas. Além do 
átomo de carbono, os compostos orgânicos podem também conter outros átomos, 
como hidrogênio, oxigênio, nitrogênio, enxofre e halogênios. Para compreender a 
química orgânica e as principais funções dos compostos orgânicos, inicialmente, é 
preciso compreender a estrutura do átomo de carbono.
O átomo de carbono possui distribuição eletrônica 1 2s 2 2s 2 2p , deste modo, 
ele possui 4 elétrons na camada de valência, sendo que dois elétrons estão disponí-
veis 1 2s para realizar ligações químicas com outros compostos, entretanto, o átomo 
de carbono possui a capacidade de realizar o processo de hibridização, formando 3 
novos orbitais, de modo que o átomo de carbono possa realizar 4 ligações com 
outros átomos. 
Assimile
Hibridização é o processo que ocorre em átomos ligantes com a formação de 
orbitais híbridos. Em alguns átomos, como o carbono, os orbitais s e p se 
combinam formando os orbitais híbridos sp3 , sp2 e sp . Na hibridização sp3 
, o orbital 2s se combina com os três orbitais 2p formando um orbital inter-
mediário no qual as 4 ligações possuem a mesma energia. Na hibridização 
sp2 , o orbital 2s do carbono se rearranja com dois orbitais 2p , formando o 
orbital híbrido, sendo que um orbital 2p permanece puro, sendo este orbital 
responsável pela ligação p . Já na hibridização sp , o orbital 2s se combina 
com um orbital 2p formando o novo orbital,restando, dois orbitais 2p 
puros que irão realizar ligações do tipo p .
De acordo com os postulados de Kékule, o átomo de carbono é tetravalente, ele 
possui 4 valências livres e pode formar estruturas na forma de cadeias carbônicas. 
Como os compostos orgânicos apresentam ligações covalentes entre seus átomos, 
de um modo geral, eles apresentam baixos pontos de fusão e ebulição, quando 
comparados com compostos iônicos, apresentam solubilidade em solventes 
apolares, não conduzem eletricidade quando presentes em solução aquosa e 
podem apresentar isomeria. Para compreender como as cadeias carbônicas são 
112
estruturadas, vamos conhecer inicialmente a classificação do átomo de carbono e a 
classificação de cadeias carbônicas.
Os átomos de carbono presentes em uma cadeia orgânica podem ser classi-
ficados de acordo com as ligações que realizam com outros átomos de carbono. 
O carbono primário realiza nenhuma ou apenas uma ligação com outro átomo 
de carbono. O carbono secundário realiza duas ligações com outros dois átomos 
de carbono. O carbono terciário realiza três ligações com outros três átomos de 
carbono e o carbono quaternário realiza 4 ligações com outros 4 átomos de 
carbono. A Figura 3.1 apresenta a classificação dos átomos de carbono, a molécula 
é representada por meio da estrutura em linhas, na qual as extremidades repre-
sentam os átomos de carbono e os átomos de hidrogênio ligados ao átomo de 
carbono são suprimidos.
Figura 3.1 | Classificação dos átomos de carbono
1. Carbono primário
2. Carbono secundário
3. Carbono terciário
4. Carbono quaternário
1.
2.
3.
4.
Fonte: elaborada pelo autor.
A cadeia pode ser classificada de diferentes maneiras:
• Cadeia aberta, fechada e mista:
Na cadeia aberta, a estrutura possui duas ou mais extremidades e nenhum anel 
fechado. Na estrutura fechada, a cadeia não possui nenhuma extremidade e um 
anel fechado. Já na cadeia mista, temos um anel fechado e pelo menos uma extre-
midade na cadeia. 
• Cadeia normal e ramificada:
A cadeia normal apresenta apenas duas extremidades em uma cadeia aberta 
ou nenhuma extremidade em um anel fechado. A cadeia ramificada apresenta três 
ou mais extremidades em uma cadeia aberta e pelo menos uma extremidade em 
uma cadeia fechada.
• Cadeia saturada e insaturada:
113
A cadeia saturada apresenta apenas ligações simples. A cadeia insaturada 
apresenta pelo menos uma ligação dupla ou tripla.
• Cadeia homogênea e heterogênea:
A cadeia homogênea apresenta apenas átomos de carbono na cadeia principal. 
A cadeia heterogênea apresenta pelo menos um heteroátomo (oxigênio, nitro-
gênio e enxofre) na cadeia carbônica. A Figura 3.2 apresenta a classificação das 
cadeias carbônicas.
Figura 3.2 | Classificação das cadeias carbônicas
N
Cadeia aberta
Cadeia fechada Cadeia mista Cadeia normal
Cadeia saturada Cadeia insaturada
Cadeia ramificada Cadeia homogênea
Cadeia heterogênea
Fonte: elaborada pelo autor.
Por sua vez, a nomenclatura oficial dos compostos orgânicos é dada de 
acordo com as normas da União Internacional de Química Pura e Aplicada 
(Iupac). De modo geral, ela é composta por um prefixo, que indica a quanti-
dade de átomos de carbono presentes na cadeia principal, um infixo, que 
indica o caráter da ligação e um sufixo, que indica a função orgânica a qual a 
molécula pertence, conforme apresentado na Figura 3.3.
Figura 3.3 | Nomenclatura de compostos orgânicos
Pre�xo
met = 1 C
et = 2 C
prop = 3 C
but = 4 C
pent = 5 C
hex = 6 C
hept = 7 C
oct = 8 C
non = 9 C
dec = 10 C
“an” = ligação simples
“em” = ligação dupla
“in” = ligação tripla
“o” = hidrocarboneto
“ol” = álcool
“al” = aldeído
“ona” = cetona
Pre�xo In�xo Su�xo++ +
Fonte: elaborada pelo autor.
114
Hidrocarbonetos
Hidrocarbonetos são compostos formados apenas por átomos de 
carbono e hidrogênio. De um modo geral, esses compostos oxidam facil-
mente liberando calor e, por isso, encontram aplicação como combustíveis. 
Esses compostos são insolúveis em água devido a sua característica apolar, 
entretanto, são solúveis em solventes apolares. Os hidrocarbonetos são 
divididos em:
• Alcano: são hidrocarbonetos formados por cadeia saturada, ou seja, 
apresentam apenas ligações covalentes simples (ligações do tipo s ). 
Apresentam fórmula geral C Hn n2 2+ , sendo que as moléculas de baixa 
massa molecular se encontram em estado gasoso em temperatura 
ambiente e as moléculas de alta massa molecular encontram-se em 
estado sólido. 
• Alceno: são hidrocarbonetos alifáticos que apresentam uma ligação 
dupla (apresentam uma ligação s e uma ligação p entre dois átomos 
de carbono) em sua cadeia carbônica. Apresentam formula geral 
C Hn n2 e por apresentar ligação dupla, são mais reativos que os alcanos.
• Alcadieno: são alcenos que apresentam duas ligações duplas em sua 
cadeia carbônica.
• Alcino: são hidrocarbonetos que apresentam uma ligação tripla 
(apresentam uma ligação ˆ e duas ligações p entre dois átomos de 
carbono) em sua estrutura. Possuem fórmula geral C Hn n2 2- e são mais 
reativos que os alcanos.
• Cicloalcano: são hidrocarbonetos que apresentam cadeia fechada ou 
mista e ligações simples em sua estrutura, possuem fórmula geral 
C Hn n2 .
• Cicloalceno: são hidrocarbonetos que apresentam cadeia fechada ou 
mista e possuem pelo menos uma ligação dupla na cadeia fechada 
ou mista.
• Hidrocarbonetos aromáticos: são hidrocarbonetos que apresentam 
em sua estrutura ligações do tipo s e elétrons p deslocalizados entre 
átomos de carbono em uma cadeia fechada.
115
A Figura 3.4 apresenta a estrutura dos principais tipos de hidrocarbonetos.
C
H
H
HH
Alcano
Metano
n-hexano
Cicloalcano
Cicloexano Ciclopentano
Hex-2-eno Hex-3-enoHex-1-eno
Alceno
Alcadieno Cicloalceno Alcino Compostos aromáticos
Hex-1,3-dieno
Cicloexeno
Etino
Benzeno
Fonte: elaborada pelo autor.
Funções oxigenadas
Funções oxigenadas apresentam um heteroátomo de oxigênio presente 
em uma cadeia orgânica. Um heteroátomo é qualquer átomo diferente do 
carbono ou hidrogênio presente em cadeias orgânicas. As funções oxige-
nadas apresentam propriedades e características diferentes, em relação aos 
hidrocarbonetos e em relação as próprias funções oxigenadas. A seguir são 
apresentadas as principais funções oxigenadas.
Álcool: corresponde à função orgânica em que um átomo de hidrogênio 
de um alcano é substituído por uma hidroxila ( OH ). Os álcoois apresentam 
fórmula geral ROH , onde R indica um radical alquila. Eles são compostos 
importantes, sendo que o etanol, o mais comum desta função, é utilizado 
como solvente em processos industriais e como combustível. Em tempera-
tura ambiente, os álcoois de baixo peso molecular encontram-se em estado 
líquido e apresentam caráter polar, devido aos pares de elétrons livres do 
oxigênio e devido à formação da ligação de hidrogênio. Os álcoois podem ser 
classificados como primários, quando a hidroxila está ligada a um átomo de 
carbono primário, secundários, quando a hidroxila está ligada a um átomo 
de carbono secundário e terciários, quando a hidroxila está ligada a um 
átomo de carbono terciário, conforme apresentado na Figura 3.5.
116
Figura 3.5 | Classificação dos álcoois
H H
H H
H OH H
H H H
H OH
OH
H HC C C C C C C C
CH3
H H
H H
Álcool primário Álcool secundário Álcool terciário
Fonte: elaborada pelo autor.
• Éter: são moléculas que apresentam a fórmula geral R O R- - ’ , onde R e 
R ’ representam radicais orgânicos (alquila ou arila). São compostos 
polares, sendo que os éteres de baixo peso molecular são ligeiramente 
solúveis em água. Encontram aplicação em processos industriais como 
solventes orgânicos.
• Aldeído: são moléculas que apresentam o grupamento carbonila ( C O= ) 
na extremidade da cadeia. Apresentam fórmula geral RCHO , onde R
representa um radical alquila ou arila. Apresentam odor característico 
irritante em moléculas de baixo peso molecular e se tornam mais agradá-
veis conforme aumenta o número de átomos de carbono na cadeia.
• Cetona: são moléculasque apresentam o grupamento carbonila ( C O= ) 
em um átomo de carbono secundário. Possuem fórmula geral 
R C O R− =( )− ’ , onde R e R ’ correspondem a radicais alquila ou arila. 
Cetonas de baixo peso molecular são utilizadas como solvente e conforme 
aumenta o número de átomos de carbono na cadeia, elas vão apresentar 
odores agradáveis, desta forma, são utilizadas na formulação de perfumes.
• Ácido carboxílico: são moléculas que apresentam o grupo carboxila. 
Possuem fórmula geral RCOOH, onde R representa um radical alquila 
ou arila.
A Figura 3.6 apresenta as funções dos éteres, aldeídos, cetonas e 
ácidos carboxílicos.
Figura 3.6 | Funções oxigenadas
o
o o o
oHH
Éter Aldeído Cetona Ácido carboxílico
Fonte: elaborada pelo autor.
117
Exemplificando
Quais são os grupos funcionais presentes na molécula representada na 
Figura 3.7?
Figura 3.7 | Molécula orgânica
 O
 O
 OH
 O
 O H
Fonte: elaborada pelo autor.
A molécula corresponde a uma estrutura oxigenada, onde mais de um 
grupo funcional encontra-se presente. A Figura 3.8 apresenta os grupos 
funcionais presentes na molécula.
Figura 3.8 | Identificação dos grupos funcionais
 O
 O
 OH
 O
 O H
 O
1.
2.
3.
4.
5.
Fonte: elaborada pelo autor.
118
Sabendo os grupos presentes na molécula, realizamos a sua identifi-
cação:
 1 – Função éter R O R− −( )’ . 
2 e 5 – Cetona R C O R− =( )−( )’ . 
3 – Ácido carboxílico RCOOH( ) .
4 – Aldeído RCHO( ) .
 Funções nitrogenadas e haletos orgânicos
As funções nitrogenadas apresentam um heteroátomo de nitro-
gênio presente em uma cadeia orgânica, podendo ser cadeia principal 
ou cadeia lateral. O grupo amina corresponde à principal função 
nitrogenada. Ela é derivada da amônia ( NH3 ) pela substituição de 
átomos de hidrogênio por radicais orgânicos (alquila e arila). As 
aminas podem ser classificadas como primárias, quando o átomo de 
nitrogênio está ligado a apenas um átomo de carbono, secundária, 
quando o átomo de nitrogênio está ligado a dois átomos de carbono e 
terciária, quando o nitrogênio está ligado a 3 átomos de carbono. A 
Figura 3.9 apresenta as moléculas de amina e sua classificação. Aminas 
são compostos polares que podem ser utilizados na produção de 
vários outros compostos orgânicos. 
Figura 3.9 | Classificação de aminas
NH2
Amina primária Amina secundária Amina terciária
N
H
N
Fonte: elaborada pelo autor.
Os haletos orgânicos correspondem a moléculas orgânicas onde um 
átomo de hidrogênio é substituído por um átomo de um halogênio ( F , Cl , 
Br , I ). Os haletos orgânicos podem ser classificados como fluoretos, 
cloretos, brometos e iodetos, conforme o átomo de halogênio presente na 
119
cadeia. A Figura 3.10 apresenta exemplos de haletos orgânicos. Esses 
compostos são, muitas vezes, utilizados como solventes orgânicos e em 
indústrias químicas.
Figura 3.10 | Haletos orgânicos
F CL Br I
Fluormetano Clorometano Bromometano Iodometano
Fonte: elaborada pelo autor.
Funções derivadas de ácidos carboxílicos
As funções derivadas de ácidos carboxílicos são aquelas em que o 
grupamento hidroxila é substituído por outro grupamento orgânico. Entre 
as principais funções orgânicas derivadas de ácidos carboxílicos temos os 
ésteres, os anidridos de ácido, as amidas e os cloretos de ácido. A Figura 3.11 
apresenta a estrutura dos derivados de ácido carboxílico.
Figura 3.11 | Derivados de ácido carboxílico
o o o o o
oo CI NH2
Éster Anidrido de ácido Cloreto de ácido Amida
Fonte: elaborada pelo autor.
Reflita
Conhecer a estrutura de moléculas orgânicas é extremamente impor-
tante. Muitos compostos apresentam mesma fórmula molecular, 
porém, diferenças estruturais e espaciais. Como que a estrutura de uma 
molécula orgânica pode influenciar em sua aplicação, sua atividade 
biológica ou em sua toxicidade?
Nesta seção, conhecemos um pouco da química orgânica, que é o ramo da 
química que estuda as estruturas de carbono em cadeias coordenadas. Vimos 
a classificação dos átomos de carbono e das cadeias carbônicas, e como a 
nomenclatura é realizada, de um modo geral. Conhecemos as funções dos 
hidrocarbonetos, dos compostos oxigenados, dos compostos nitrogenados 
120
e dos haletos orgânicos. Finalizamos o conteúdo com algumas funções 
derivadas de ácidos carboxílicos. Essas informações serão importantes na 
resolução de nossa situação-problema.
Sem medo de errar
Você está atuando na posição de um analista em um laboratório químico. 
O laboratório realiza diferentes tipos de análises, como as análises ambientais 
e análises bromatológicas. Uma empresa do setor alimentício enviou uma 
amostra para determinação de gordura total em uma nova formulação de 
um embutido. 
Assim, para atender à solicitação da empresa, saiba que as gorduras totais 
correspondem às principais fontes de energia do corpo e ajudam na absorção 
das vitaminas A, D, E e K. Elas correspondem à soma de todos os tipos de 
gorduras encontradas em um alimento, tanto de origem animal quanto 
vegetal (BVS, 2011), deste modo, é importante a sua quantificação.
Ela é determinação pelo método de extração com Soxhlet e utiliza o 
solvente n-hexano no processo. Entretanto, este se encontra em falta no 
mercado e você precisa verificar quais são as alternativas que podem ser utili-
zadas sem uma elevação exagerada no custo da análise. 
O n hexano- é um hidrocarboneto do tipo alcano, possui cadeia aberta, 
normal, ramificada e homogênea. Sua fórmula molecular é C H6 14 , apresenta 
ponto de ebulição de 68 Co e é um solvente que apresenta baixa reatividade 
química. A Figura 3.12 apresenta a estrutura da molécula.
Figura 3.12 | Molécula de n-hexano
Fonte: elaborada pelo autor.
Para determinação de gorduras pelo extrator Soxhlet, o óleo presente 
no embutido é transferido para um solvente cuja matriz se acha em contato 
através de um sistema de refluxo. A extração corresponde a um processo físico 
no qual o óleo é miscível no solvente orgânico e, posteriormente, o solvente é 
evaporado e a quantidade de óleo é determinada (BRUM; ARRUDA; ARCE, 
2009). 
Por que, então, se utiliza n-hexano como solvente para extração de 
gorduras? Os óleos e as gorduras são compostos que apresentam 
121
característica apolar, deste modo, um solvente com características apolares 
deve ser utilizado no processo. O n-hexano apresenta as características 
desejadas para a realização do processo, além disso, possui uma baixa tempe-
ratura de ebulição, o que facilita no processo de recuperação dos óleos e 
gorduras extraídos. Ele é um composto com baixa reatividade, assim, não irá 
interagir quimicamente com a matriz ou o material a ser extraído.
E por que não podemos utilizar água nesse processo? A água é um solvente 
polar, deste modo, ao entrar em contato com uma matriz contendo o óleo 
ou a gordura, por diferença de polaridade, não será capaz de extrair esses 
compostos, pois ela é imiscível com óleo e gorduras, entretanto, a água será 
capaz de remover outros compostos indesejados no meio, que apresentam 
característica polar.
Compreendendo o processo, quais outros solventes podemos utilizar 
para a realização deste teste? Para realização deste teste, precisamos pensar 
em um solvente com característica apolar, de baixo custo, de baixo ponto de 
ebulição e que não seja reativo com o material de interesse e com a matriz em 
estudo. Os compostos são recomendados para a realização do teste é o éter de 
petróleo e o éter etílico. O éter de petróleo é um líquido formado por uma 
mistura de hidrocarbonetos que destilam na faixa de 30 a 90 o C . 
Correspondem a uma mistura de hidrocarbonetos alifáticos de baixo peso 
molecular. Já o éter etílico é um éter que apresenta baixa polaridade e baixo 
ponto de ebulição. Por não ser reativo e também pelo fato de ser um composto 
miscível com óleos e gorduras, ele pode ser utilizado como solvente extrator.
Conhecendo os compostos que podem ser utilizados nesse teste, devemos 
determinar se, financeiramente, a mudança do solvente interfere no custo 
finalda análise.
De um modo geral, a utilização de éter de petróleo ou éter etílico não irá 
influenciar no custo total da análise, levando em consideração que o solvente 
pode ser recuperado e utilizado mais de uma vez. Os solventes em questão 
(éter etílico e éter de petróleo) apresentam valores que são superiores ao 
valor do n hexano- , entretanto, ao final do processo, o custo da análise não 
deve ter uma alteração significativa. Atualmente, o hexano é utilizado no 
processo de extração de óleos e gorduras por apresentar custo mais baixo, 
entretanto, é um composto extremamente tóxico em relação aos demais, por 
isso determinados cuidados devem ser tomados quando da sua manipulação. 
Por fim, devemos observar também que a troca de solventes no processo 
requer alguns cuidados a mais, pois os solventes podem apresentar alta infla-
mabilidade e toxicidade ao ser humano, fatores que também devem ser 
observados na escolha no melhor solvente para a realização da análise. 
122
Solventes da química verde também podem ser empregados para a 
extração de óleos e gorduras, assim como outros solventes orgânicos. 
Financeiramente, porém, essa escolha irá impactar de forma negativa no 
custo total do processo.
Após a realização desta situação-problema, você será capaz de diferen-
ciar funções orgânicas e trabalhar com suas propriedades e caracterís-
ticas na resolução de problemas que podem ocorrer em laboratórios de 
análises químicas.
Avançando na prática
Identificação de funções orgânicas
Produtos químicos formulados podem apresentar pequenas variações 
em suas formulações de uma empresa para outra. Essas diferenças podem 
ocorrer por diferentes motivos, como segredo industrial, patente de um 
determinado composto, efeito final desejado, custos, entre outros. 
Um hospital de grande porte, preocupado com a segurança e o conforto 
de seus pacientes e colaboradores, enviou para um laboratório especiali-
zado em análises toxicológicas uma amostra de um produto de limpeza 
que foi utilizado na UTI do hospital. Este produto havia liberado um odor 
desagradável, causando em alguns colaboradores e pacientes a sensação de 
mal-estar. Agora, imagine-se no lugar de um biomédico do laboratório de 
análises toxicológicas, que recebeu a tarefa de analisar o produto e confec-
cionar um laudo analítico sobre a sua composição. Este produto possui um 
álcool secundário em sua formulação, entretanto, algumas empresas utilizam 
etanol, que é um álcool primário, para reduzir custos de produção. Este, 
porém, pode interagir com outros produtos utilizados na limpeza da UTI 
e, com isso, liberar um odor desagradável. Como você faria para verificar a 
presença do etanol de uma forma rápida na formulação do produto através 
de testes qualitativos?
Resolução da situação-problema
Para contemplar sua tarefa e atender à solicitação do hospital, saiba que 
os testes qualitativos são aqueles que objetivam verificar a identidade de 
espécies químicas em uma determinada matriz. São testes rápidos e práticos 
de serem realizados e envolvem, em alguns casos, a expressão de uma deter-
minada característica através da mudança de coloração, por exemplo. Para 
123
identificação de álcoois primários, secundários ou terciários, podemos 
utilizar o teste de Lucas, que é um teste qualitativo de identificação de álcoois 
de baixo peso molecular, no qual é avaliada a velocidade de formação de 
turvação em uma amostra. 
O teste de Lucas é baseado na reação de substituição nucleofílica, Sn1 , 
que ocorre entre o álcool e uma mistura equimolar de cloreto de zinco e 
ácido clorídrico. A reação ocorre com velocidades diferentes, devido à estabi-
lidade do carbocátion formado pela reação. Carbocátions terciários são mais 
estáveis que os secundários e, consecutivamente, mais estáveis que os primá-
rios. Deste modo, álcoois terciários reagem instantaneamente e como o sal 
formado é insolúvel no meio, este fator reflete em uma turvação na amostra. 
Já os álcoois secundários levam mais tempo para reagir, em torno de cinco 
minutos, levando à formação da turvação na amostra. Já os álcoois primários 
não reagem com o reagente de Lucas.
Como você precisa verificar a presença de um álcool primário no produto, 
você poderia optar pela utilização do teste de Lucas. Assim, a partir de uma 
pequena quantidade da amostra do produto, o teste de Lucas poderia ser 
utilizado para a verificação da presença de etanol na formulação. Se após 
5-10 minutos não ocorrer a turvação da amostra, após a adição do reagente 
de Lucas, você poderia concluir que o produto apresenta etanol em sua 
formulação e, deste modo, não poderá ser utilizado na UTI por interagir com 
outros produtos utilizados nesses locais. Esta seria uma forma de resolver 
este problema, mas você ainda poderia sugerir outra opção de análise. Pense 
nisso, pesquise e aponte novas perspectivas de resolução. 
Faça valer a pena
1. Hidrocarbonetos são compostos que apresentam em sua estrutura apenas 
átomos de carbono e hidrogênio. Sobre a função dos hidrocarbonetos, avalie as 
moléculas I, II e III apresentadas na figura.
Figura | Moléculas orgânicas
I. II. III.
Fonte: elaborada pelo autor.
124
Assinale a alternativa que apresenta, respectivamente, a função das moléculas I, II 
e III.
a. Alcano; alceno; alcino.
b. Alceno; alcino; alcano.
c. Cicloalcano; alcino; cicloalcano.
d. Cicloalceno; alcino; cicloalcano.
e. Cicloalcadieno; alceno; alcano. 
2. As funções oxigenadas apresentam em sua estrutura pelo menos um heteroá-
tomo de oxigênio em sua cadeia carbônica, que pode ser a cadeia lateral ou a cadeia 
principal. Sobre as funções oxigenadas, avalie as moléculas apresentadas na figura 
a seguir:
Figura | Moléculas oxigenadas
o
o o
o
I. II. III.
Fonte: elaborada pelo autor.
Com base no exposto, assinale a alternativa correta.
a. A molécula I apresenta cadeia homogênea e ramificada e pertence à função 
éster.
b. A molécula II pertence à função aldeído e possui cadeia ramificada.
c. A molécula III pertence à função anidrido de ácido e possui cadeia aberta 
e normal.
d. A molécula I pertence à função éter e possui cadeia ramificada e saturada.
e. A molécula III pertence à função éster e possui cadeia homogênea e insatu-
rada. 
3. Amina é uma função orgânica que apresenta um heteroátomo de nitrogênio 
presente em uma cadeia carbônica. Estes compostos são derivados da molécula de 
125
amônia ( NH3 ) pela substituição de átomos de nitrogênio por radicais orgânicos. 
Sobre a função amina, avalie as moléculas apresentadas na figura.
Figura | Estruturas de aminas
NH2
N N
N
H
N
I. II. III. IV.
Fonte: elaborada pelo autor
Assinale a alternativa que cita apenas a(s) molécula(s) classificada(s) como 
amina(s) secundária(s).
a. I.
b. III.
c. IV.
d. II e III.
e. III e IV. 
126
Seção 3
Soluções e reações químicas
Diálogo aberto
No oceano temos uma concentração de cloreto de sódio de 3% m/V( ) . 
Com essa concentração, o cloreto de sódio encontra-se totalmente dissol-
vido. Já no Mar Morto, a concentração de cloreto de sódio varia entre 30 e 
35% (m/V). Nessas condições, o sal começa a precipitar. Por que, então, essas 
diferenças acontecem? Para conhecer como a concentração de um determi-
nado soluto em um solvente influencia as características da mistura, preci-
samos conhecer alguns conceitos relacionados a soluções e dispersões.
Reações químicas, soluções e dispersões são fundamentais em análises 
químicas. Para compreender um pouco mais sobre esse assunto, vamos 
pensar em um laboratório de análises químicas, onde a utilização de substân-
cias químicas é fundamental para obter diferentes tipos de resultados. Muitas 
vezes, em determinados testes, precisamos manipular, simultaneamente, 
substâncias inorgânicas e orgânicas para que determinada propriedade seja 
manifestada em uma análise específica. Deste modo, precisamos conhecer 
as funções inorgânicas, as funções orgânicas, as características de soluções 
e dispersões e também as reações químicas que estãoenvolvidas em cada 
processo. Mas o que são funções químicas? Quais são as principais funções 
inorgânicas? E quais são as principais funções orgânicas? O que são soluções 
e dispersões? Como saber se a reação é de neutralização, oxirredução, preci-
pitação ou de formação de gases?
Coloque-se na posição de um analista laboratorial, cuja função consiste 
em realizar testes de diferentes áreas, preparar soluções e dispersões utili-
zadas nos testes e garantir a manutenção e o correto funcionamento dos 
equipamentos utilizados. Deste modo, a compreensão dos processos é funda-
mental para correta aplicação de uma determinada metodologia analítica. Na 
realização de uma determinação de pH, você precisa utilizar um potenciô-
metro conectado a um eletrodo de membrana de vidro para determinação de 
íons H+ em solução. Ao iniciar o teste, você observa que a calibração do 
equipamento não ocorre da maneira adequada e que a membrana do equipa-
mento se encontra seca. Nesta situação, o que pode ter ocorrido? Como você 
pode solucionar o problema? Esta solução envolve o preparo de solução ou 
dispersão? Reações químicas estão envolvidas na determinação do pH? Se as 
reações estão ocorrendo, você saberia dizer quais seriam estas?
127
Diferentes situações podem ocorrer no dia a dia de um profissional que 
necessita trabalhar com soluções e reações químicas. Assim, alguns conheci-
mentos são fundamentais sobre as características e propriedades de soluções 
e dispersões e também sobre os diferentes tipos de reações possíveis. Nesta 
seção, você conhecerá um pouco sobre essas características e proprie-
dades e, deste modo, você conseguirá solucionar diferentes problemas de 
seu cotidiano profissional que estão diretamente relacionados aos assuntos 
abordados. Bons estudos!
Não pode faltar
Em química, diferentes tipos de substâncias e formulações podem 
se apresentar sob diferentes tipos de interações. Por exemplo, o vinagre é 
formado por uma mistura homogênea, já o leite corresponde a uma mistura 
heterogênea, os cremes dentais correspondem a dispersões coloidais e o leite 
de magnésia corresponde a uma suspensão. Mas como podemos reconhecer 
e diferenciar esses tipos de substâncias?
As dispersões se referem às misturas em geral, quando nos referimos 
à química. Elas podem ser divididas em solução, dispersão coloidal e 
suspensão, de acordo com as características que apresentam. Para conhecer 
os diferentes materiais e suas formas de apresentação, precisamos conhecer 
um pouco de suas características.
Assimile
Solução é uma mistura homogênea formada por um ou mais solutos 
dissolvidos em um volume de solvente. 
Dispersão coloidal é um tipo de mistura heterogênea em que as partí-
culas do soluto apresentam diâmetro que varia entre 1 e 1000 nanôme-
tros.
Suspensão é uma mistura heterogênea, ou seja, ela é formada por duas 
ou mais fases. Ao contrário das soluções, nas suspensões, o soluto é 
insolúvel no solvente. Esse tipo de dispersão apresenta muitos detalhes 
relacionados à formulação, estabilidade e embalagem.
Solução
As soluções apresentam-se na forma de uma mistura homogênea, ou 
seja, consistem em uma dispersão que apresenta partículas menores que 1 
128
nanômetro. Nas soluções, os solutos são solubilidades no solvente, sendo 
impossível separar o disperso e o dispersante. Elas podem ser formadas por 
moléculas e íons. As soluções podem ser classificadas de acordo com o seu 
estado físico, podendo ser sólidas, líquidas ou gasosas, de acordo com a sua 
condutividade elétrica, podendo ser solução eletrolítica ou não eletrolítica e 
quanto à quantidade de soluto e solvente, podendo ser insaturada, saturada, 
supersaturada ou concentrada.
As soluções insaturadas apresentam quantidade de soluto inferior à sua 
solubilidade no solvente, ou seja, encontra-se abaixo do coeficiente de solubi-
lidade em uma determinada temperatura. O coeficiente de solubilidade pode 
ser definido como a quantidade máxima de soluto que pode ser dissolvido 
em uma determinada quantidade de solvente, sob condições controladas 
(temperatura e pressão).
As soluções saturadas apresentam a quantidade máxima de soluto que 
pode ser solubilizado em uma quantidade de solvente, sendo que as quanti-
dades adicionais de soluto adicionadas não serão mais solubilizadas, ficando 
no fundo do recipiente, formando um corpo de fundo.
As soluções supersaturadas apresentam quantidades de soluto superiores 
à sua solubilidade máxima em um determinado solvente, sendo que para isso, 
suas propriedades físicas (temperatura e/ou pressão) foram alteradas para 
que isso se tornasse possível. São soluções instáveis, pois qualquer alteração 
em suas propriedades pode resultar na precipitação de soluto e formação de 
corpo de fundo.
Por fim, uma solução concentrada é aquela em que o soluto encontra-se 
dissolvido na quantidade máxima que o solvente pode dissolver.
Dispersão coloidal e suspensão
As dispersões coloidais apresentam-se na forma de misturas em que as 
partículas presentes apresentam tamanho entre 1 e 1000 nm. São empregadas 
em diferentes produtos utilizados em nosso cotidiano, como os produtos de 
higiene pessoal, no leite, no café e em geleias de frutas. Entre suas carac-
terísticas, podemos destacar as propriedades relacionadas a dimensões, 
flexibilidade e a forma das partículas, entre as interações que ocorrem entre 
as partículas e entre partícula e solvente, assim como as suas propriedades 
superficiais. Entre as aplicações de sistemas coloidais, podemos destacar os 
aerossóis, os géis e as emulsões.
As suspensões correspondem a uma mistura heterogênea formada por 
duas ou mais fases, em que uma delas (o solvente) é um liquido ou um semis-
sólido e o soluto é um composto insolúvel no solvente. Podemos citar como 
129
exemplo de suspensão alguns antibióticos que são formados por duas fases, 
em que um dos componentes é insolúvel no solvente.
Reações químicas
As reações químicas correspondem às transformações que ocorrem na 
matéria quando uma ou mais substâncias interagem, resultando em produtos 
que são diferentes dos reagentes iniciais. As reações químicas podem ser 
divididas em reações de adição ou síntese, em reação de análise ou decom-
posição, em reação de simples troca ou deslocamento e em reações de dupla 
troca. Entretanto, reações químicas podem apresentar algumas caracterís-
ticas qualitativas, como a formação de corpo de fundo. Essas reações podem 
ser classificadas como reações de precipitação, reações de formação de gases, 
reação de neutralização (envolvendo ácidos e bases) e reações de oxirredução.
As reações químicas podem ser classificadas como unimoleculares, 
quando um reagente sofre transformação resultando em dois ou mais 
produtos, e em bimoleculares, quando dois reagentes interagem para formar 
produtos que são diferentes dos reagentes iniciais. 
A seguir serão apresentadas as características das reações de precipitação, 
de formação de gases, de neutralização e de oxirredução.
Reações de precipitação e com formação de gases
A reação de precipitação é uma reação de dupla troca que promove a 
formação de um composto em estado sólido por meio de reação química. 
O precipitado corresponde a um composto que é insolúvel no solvente 
ou possui concentração acima do coeficiente de solubilidade do solvente, 
promovendo a turvação da solução ou a formação de corpo de fundo. Alguns 
fatores podem influenciar na solubilidade de uma substância em um deter-
minado solvente, como a temperatura, a pressão, a composição do meio e a 
concentração de outros materiais. 
Para compreender as reações de precipitação, vamos verificar o caso do 
cloreto de prata, que forma baixa solubilidade em água. Ao adicionar o 
cloreto de sódio NaCl( ) em um recipiente contendo nitrato de prata AgNO3( )
, ambos dissolvidos completamente no solvente água, observa-se a formação 
imediata de cloreto de prata, que é insolúvel no meio, conforme a reação 
apresentada na Equação 1.
NaCl AgNO AgCl NaNOaq aq s aq( ) ( ) ( ) ( )+→ +3 3 (Eq. 1)
130
A reação global representa uma reação de dupla troca, em que o cátion de 
um composto é substituído pelo cátion do outro. Como as espécies no meio 
encontram-se dissolvidas, a Equação 2 apresenta como ocorre o processo 
com as espécies iônicas, observe que cloreto de prata AgCl( ) após a reação, 
encontra em estado sólido, não sendo observada a presença dessas espécies 
em solução.
Na Cl Ag NO AgCl Na NOaq aq aq aq s aq aq
+
( )
−
( )
+
( )
−
( ) ( )
+
( )
−
( )+ + + → + +3 3 (Eq. 2)
A Equação 3 apresenta a reação entre a prata Ag+( ) e o cloreto Cl−( )
resultando no produto sólido.
 Ag Cl AgClaq aq s
+
( )
−
( ) ( )+ → (Eq. 3)
Exemplificando
O tratamento de água convencional envolve as etapas de captação, 
coagulação/floculação, decantação, filtração, desinfecção, enriqueci-
mento e distribuição. Na etapa de coagulação, utiliza-se sulfato de 
alumínio Al SO2 4 3( )( )em meio básico. O que ocorre nesse processo?
Inicialmente, o sulfato de alumínio é dissolvido na água.
Al SO Al SO
s
H O
aq aq
I
2 4 3
3
4
22 2 3( )  → +( )
+
( ) ( )
−( )
A solução ao ser adicionada na água em tratamento junto do cal (hidró-
xido de cálcio) faz com que os cátions de alumínio reajam com o ânion 
hidróxido OH−( ) , resultando em um compostos insolúvel na água, 
conforme a seguinte reação:
 Al SO OH Al OH SOaq aq s aq2 4 3 3 4
23 3( ) + → ( ) +( )
−
( ) ( ) ( )
− 
A substância formada Al OH( )( )3 é um coloide carregado positiva-
mente que neutraliza as impurezas presentes na água na forma de 
coloides carregados negativamente. Com isso, as partículas se desesta-
bilizam e formam aglutinantes, o que favorece a etapa seguinte, de 
floculação.
No caso das reações que ocorrem com a formação de gases, podemos 
observar que elas podem ocorrer em reações de decomposição, reações de 
deslocamento e reações de dupla troca, assim como em reações de síntese. 
Essas reações são caracterizadas pela substância formada no meio quando 
131
dois reagentes interagem entre si, formando uma efervescência, que é resul-
tante do desprendimento de gás pela reação. A Equação 4 apresenta a reação 
global entre o ácido clorídrico diluído e o bicarbonato de sódio. Note que a 
reação resulta na formação de dióxido de carbono ( CO2 ) em estado gasoso, 
que faz com que resulte no desprendimento de gás.
HCl NaHCO NaCl H O COaq aq aq I g( ) ( ) ( ) ( ) ( )+ → + +3 2 2 (Eq. 4)
Essa reação pode ser representada de forma simplificada em que temos 
os íons participantes da reação (Eq. 5).
 H HCO H O COaq aq I g
+
( )
−
( ) ( ) ( )+ → +3 2 2 (Eq. 5)
Reações envolvendo ácidos e bases
Quando um ácido ionizado é adicionado a uma base dissolvida, ocorre 
uma reação química que consiste na neutralização das espécies H+ com as 
espécies OH- , resultando na formação de água H O2( )no meio e um sal. As 
reações de neutralização podem ser totais ou parciais. Nas reações totais, 
todo o ácido H+( ) e toda a base OH−( ) são consumidos resultando na 
molécula de água. Já as reações parciais são aquelas em que uma parte do 
ácido ou uma parte da base é neutralizada, o que resulta na formação de 
água, entretanto, ainda podem sobrar no meio quantidades residuais de 
ácido ou base. A Equação 6 apresenta a reação de neutralização total do ácido 
clorídrico HCl( ) com o hidróxido de sódio NaOH( ) . Já a Equação 7 apresenta 
a reação de neutralização total do ácido sulfúrico H SO2 4( ) com o hidróxido 
de potássio KOH( ) .
 HCl NaOH NaCl H Oaq aq aq I( ) ( ) ( ) ( )+ → + 2 (Eq. 6)
 H SO KOH K SO H Oaq aq aq I2 4 2 4 22 2( ) ( ) ( ) ( )+ → + (Eq. 7)
A Equação 8 apresenta uma reação parcial de neutralização resultando na 
formação de um hidróxissal Mg OH Cl( )( ) . Já a Equação 9 apresenta uma 
neutralização parcial resultando na formação de um hidrogenossal NaHSO4( )
.
HCl Mg OH H O Mg OH Claq aq I aq( ) ( ) ( ) ( )+ ( ) → + ( )2 2 (Eq. 8)
 1 12 4 2 4H SO NaOH H O NaHSOaq aq I aq( ) ( ) ( ) ( )+ → + (Eq. 9)
Reações de oxirredução
As reações de oxirredução consistem na transferência de elétrons entre 
espécies químicas. Ela se processa através de uma reação parcial de oxidação 
132
e uma reação parcial de redução. Essas reações são extremamente impor-
tantes e estão presentes em vários tipos de processos naturais e sintéticos, 
como na respiração.
Na reação parcial de oxidação, um átomo ou uma espécie química perde 
elétrons. Já na redução, um átomo ou uma espécie química ganha elétrons. 
Essas reações ocorrem concomitantemente e para ocorrer uma reação de 
oxidação, tem que ocorrer uma reação de redução. Durante uma reação de 
oxirredução, os elétrons transitam de uma espécie que perde elétrons para 
uma espécie que recebe os elétrons, o que faz com que seja gerada corrente 
elétrica no meio reacional.
Nessas reações, temos um agente oxidante, que é a espécie que sofre o 
processo de redução e temos um agente redutor, que é a espécie que sofre 
o processo de oxidação. Para compreender esse processo, a Equação 10 
apresenta uma reação de oxirredução.
Zn CuSO ZnSO Cus aq aq s( ) ( ) ( )+ → +4 4 (Eq. 10)
Observe que as espécies químicas envolvidas apresentam uma variação 
de NOx , assim temos duas reações parciais, a reação de oxidação (Equação 
11) e a reação de redução (Equação 12).
Zn Zn e0 2 2→ ++ − (Eq. 11)
Cu e Cu2 02+ −+ → (Eq. 12)
Na Equação 11, a espécie química zinco Zn( ) sofre a reação de oxidação, 
deste modo, ela é o agente redutor. No início do processo, o zinco apresenta 
NOx zero, após o processo, seu NOx passa a ser 2+ , deste modo, podemos 
concluir que a reação de oxidação é aquela que causa o aumento do NOx da 
espécie presente no meio reacional.
Já na Equação 12, observamos que a espécie cobre 2+ Cu2+( ) sofre a 
reação de redução, podendo concluir, deste modo, que ele corresponde ao 
agente oxidante. Note também que nesse processo o NOx do cobre passa de 
2+ para zero, podendo constatar que na redução a espécie sofre uma 
redução em seu NOx .
Reflita
Para obter diferentes resultados analíticos realizados em exames labora-
toriais, reações químicas são realizadas para que uma ou outra proprie-
dade seja evidenciada e, deste modo, quantificada. Nos testes realizados 
em laboratório, os conhecimentos das reações envolvidas influenciam na 
compreensão do processo realizado? Além disso, os resultados encon-
trados podem estar relacionados com as reações realizadas?
133
Nesta seção, você conheceu um pouco sobre as dispersões químicas. 
As dispersões correspondem às misturas em geral, podendo ser divididas 
em soluções, dispersões coloidais e suspensões. As soluções são extrema-
mente importantes em análises laboratoriais, deste modo, você conheceu as 
suas características e propriedades. Por fim, foram apresentadas as reações 
químicas. Você conheceu as reações de precipitação, de formação de gás, de 
neutralização (reações envolvendo ácidos e bases) e as reações de oxirredução. 
Esses conhecimentos são importantes para o profissional que precisa traba-
lhar com substâncias químicas e que realiza diferentes testes em laboratório.
Sem medo de errar
Você está atuando como um analista laboratorial, cuja função consiste em 
realizar testes de diferentes áreas, preparar soluções e dispersões utilizadas 
nos testes e garantir a manutenção e o correto funcionamento dos equipa-
mentos utilizados no laboratório. Deste modo, a compreensão dos processos 
é fundamental para correta aplicação de uma determinada metodologia 
analítica. Na realização de uma determinação de pH, você precisa utilizar um 
potenciômetro conectado a um eletrodo de membrana de vidro para deter-
minação de íons H+ em solução. Ao iniciar o teste, você observa que a 
calibração do equipamento não ocorre da maneira adequada e que a 
membrana do equipamento encontra-se seca.
Para começar a solucionar este problema, primeiro você precisa compre-
ender a determinação de pH por método potenciométrico. Em química, o 
pH corresponde à atividade dos íons H+em solução aquosa. Ele é determi-
nado pela seguinte fórmula:
pH H=− 


+log 
O pH é um valor adimensional que varia de 0 a 14. Na sua determinação 
potenciométrica, é utilizado um eletrodo de prata / cloreto de prata que 
possui uma membrana de vidro poroso que permite o equilíbrio de espécies 
H+ entre o eletrodo e a solução. O eletrodo mais utilizado para determi-
nação de pH é do tipo combinado e possui o eletrodo de referência e o 
eletrodo indicador em uma mesma estrutura, porém, em compartimentos 
separados, conectados por uma ponte salina. Ao ser hidratada, a membrana 
de vidro permite a passagem de íons H+ , o que gera uma diferença de poten-
cial entre o eletrodo indicador e o eletrodo de referência, sendo este sinal 
convertido no valor do pH.
Agora, podemos solucionar o problema apresentado. Para isso, primeiro 
vamos pensar sobre o que pode ter ocorrido. O compartimento do eletrodo 
134
indicador é constituído por um eletrodo de vidro, sendo que a membrana 
deste eletrodo (em formato de um bulbo) é fabricada a partir de um vidro 
especial que em contato com a água presente na solução é hidratado, tornan-
do-se uma película hidratada do tipo gel, que permite a passagem de espécies 
H+ . Ao deixar o eletrodo seco, podemos ter alguns tipos de problemas que 
podem influenciar seu funcionamento. Podemos ter a precipitação de 
espécies dentro do bulbo do eletrodo, podemos ter uma perda de eficiência 
do bulbo do eletrodo e podemos ainda ter uma perda dos eletrólitos presentes 
na ponte salina.
Para solucionar este problema, inicialmente, podemos realizar o preparo 
de uma solução de cloreto de potássio 3 M que irá recompor o equilíbrio de 
cargas e hidratar a membrana. Para que este procedimento tenha sucesso, o 
eletrodo precisará ficar imerso na solução por, no mínimo, 6 horas. Da 
mesma forma, esta solução poderá recompor a ponte salina, caso ela apresente 
alguma alteração.
Para o preparo de 100 mL de solução de cloreto de potássio, temos:
 n m
MM
m n MM= ⇒ = × , onde n corresponde ao número de mols, MM é 
 a massa molecular e m é a massa, em gramas. O cloreto de potássio apresenta 
massa molecular de 74,55 g/mol , deste modo, para preparar uma solução 
3 M , precisamos de:
m n MM= × = × =3 0 74 55 223 65, , , gKCl 
 223 65, gKCl é a quantidade necessária para o preparo de 1 L de solução, 
para o preparo de 1 mL00 , precisamos de 22 365, g de KCl .
Deste modo, pesamos a quantidade necessária de cloreto de potássio em 
balança analítica e transferimos quantitativamente para um balão volumé-
trico de 1 mL00 , completando o volume com água destilada. A solução estará 
pronta quando todo o cloreto de potássio for solubilizado. Como ele apresenta 
solubilidade de 33 g / 100 mL de água a 2 Co0 , todo o sal deverá ser solubili-
zado e a solução não deve apresentar corpo de fundo. Com esse procedi-
mento, o eletrodo poderá ser recuperado e novamente utilizado para deter-
minação de pH.
Para finalizar a determinação de pH pelo método potenciométrico, preci-
samos pensar em quais reações químicas estão envolvidas no processo. A 
determinação de pH é uma técnica baseada em reações de oxirredução, deste 
modo, para gerar uma diferença de potencial entre os eletrodos, ocorrem duas 
semirreações, uma semirreação de oxidação e uma semirreação de redução.
135
Por meio do que discutimos, você agora é capaz de aplicar esses conhe-
cimentos no preparo de soluções e resolver outros problemas ligados a essa 
temática. 
Avançando na prática
Preparo de soluções
Processos de limpeza podem envolver a formulação de misturas e o 
preparo de soluções específicas para casos particulares, principalmente em 
locais onde o controle séptico é fundamental. Coloque-se na posição de um 
responsável técnico pelo preparo de soluções que são utilizadas na limpeza e 
descontaminação de materiais e equipamentos utilizados em uma clínica 
médica. Sua função consiste em preparar as soluções que serão utilizadas 
pelo pessoal de limpeza de áreas específicas da clínica. Em um determinado 
equipamento de análise, é realizada uma limpeza semanal que utiliza uma 
solução saturada de permanganato de potássio sem corpo de fundo. Deste 
modo, você precisa realizar o preparo de 5 L desta solução para que possa ser 
utilizado no processo. Mas, antes de realizar o preparo, você deve ter em 
mente o que é uma solução saturada, o que é corpo de fundo e, assim, você 
estará pronto para realizar o preparo desta solução.
Resolução da situação-problema
Para atender a demanda, saiba que uma solução saturada é aquela que 
apresenta concentração máxima de soluto em um determinado volume de 
solvente, em uma temperatura específica. As soluções saturadas podem ser 
empregadas em diferentes situações. Para realizar o preparo de uma solução 
saturada, precisamos conhecer a solubilidade do soluto em uma determinada 
temperatura. Para o permanganato de potássio KMnO4( ) , temos que a sua 
solubilidade em água a 25 oC é de 7,0 g / 100 mL (ATKINS; JONES; 
LAVERMAN, 2018). Essa informação é necessária para o preparo da solução. 
Outro ponto importante a ser observado é que ela não pode apresentar corpo 
de fundo. Em química, corpo de fundo corresponde à quantidade de soluto 
que não foi solubilizado no solvente e, deste modo, permanece no fundo do 
recipiente. Assim, precisamos preparar uma solução que apresente concen-
tração de soluto próxima a sua solubilidade em uma determinada temperatura.
Para garantir que a solução saturada não apresente corpo de fundo, vamos 
prepará-la com uma concentração próxima a sua solubilidade, porém, um 
136
pouco abaixo desse valor. Como a solubilidade do permanganato de potássio 
é de 7,0 g / 100 mL de água, vamos preparar a solução com 6,8 g / 100 mL de 
água. Como precisamos preparar 5,0 L de solução, podemos fazer uma regra 
de três simples e obter a quantidade de soluto que deve ser adicionado.
 
6 8 0 1
5 0
, ,
,
g L
x L
-
-
 ⇒ = ×( ) ⇒ =x x g6 8 5 0 0 1 340, , , de KMnO4 
Deste modo, precisamos dissolver um total de 340 g de permanganato 
de potássio em um volume de 5,0 L de solução para obter a solução saturada 
sem corpo de fundo. Assim, exploramos mais uma vez seus conhecimentos 
sobre solução, suas características e propriedades, desta forma você iria 
concluir a demanda, realizando o preparo da solução que será empregada na 
limpeza do equipamento.
Faça valer a pena
1. Uma solução de cloreto de sódio foi preparada na concentração de 6,5 M, 
na CNTP (condições normais de temperatura e pressão). Sabe-se que a 
solubilidade do cloreto de sódio é de 33 g / 100 mL de água a 25 oC e que sua 
massa molecular é igual a 58 44, / g mol .
Com base no exposto, podemos afirmar que:
a. A solução é insaturada.
b. A solução é saturada.
c. A solução é supersaturada.
d. A solução é concentrada.
e. A solução apresenta corpo de fundo.
2. A barrilha, carbonato de sódio Na CO2 3( ) , é utilizada em diferentes aplica-
ções, como na produção do vidro, do papel e de detergentes. Ela pode ser 
obtida por meio da reação de aquecimento de uma solução de bicarbonato de 
sódio, conforme a reação química:
 2 3 2 3 2 2NaHCO Na CO CO H Oaq aq g I( ) ( ) ( ) ( )→ + + 
Após essa reação, a água (solvente) é evaporada e o sal é obtido.
Assinale a alternativa que classifica corretamente a reação de obtenção da 
barrilha a partir do bicarbonato de sódio.
a. Reação de decomposição.
137
b. Reação de síntese.
c. Reação de formação de gás.
d. Reação de oxirredução.
e. Reação de neutralização.
3. Uma reação química apresenta as transformações da matéria quando 
reagentes interagem formando produtos. Sobre o exposto, avalie a reação a 
seguir:
 2 3 4 32 3 2Fe O C Fe COs s s g( ) ( ) ( ) ( )+ → + 
Sobre essa reação foram feiras as seguintes afirmativas:
I. É uma reação de neutralização.
II. O NOx do ferro passa de 3+ para zero.
III. O carbono é o agente redutor.Com base no exposto, assinale a alternativa correta.
a. Somente a afirmativa I é verdadeira.
b. Somente a afirmativa II é verdadeira.
c. Somente a afirmativa III é verdadeira.
d. Somente as afirmativas I e II são verdadeiras.
e. Somente as afirmativas II e III são verdadeiras.
Referências
ATKINS, P.; JONES, L.; LAVERMAN, L. Princípios de química: questionando a vida moderna 
e o meio ambiente. 7. ed. Porto Alegre: Bookman, 2018.
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Unidade 4
Carlos Roberto da Silva Júnior
Métodos de análises e princípios de físico-
química
Convite ao estudo
Ao ler o rótulo de um produto, como um medicamento, observamos 
algumas informações que estão relacionadas à quantidade de determinados 
componentes presentes em uma formulação comercial. Mas como são 
obtidos esses resultados? Quais as técnicas que podem ser utilizadas para a 
realização desse teste? As metodologias precisam ser oficiais? As amostras 
precisam passar por etapas específicas para que uma propriedade seja 
evidenciada? Métodos clássicos de análise podem oferecer resultados satisfa-
tórios? A cinética de uma determinada reação pode influenciar em um resul-
tado obtido? Calores de reação precisam ser controlados em determinadas 
situações? 
Nesta seção vamos conhecer e entender, de modo geral, os princípios 
metodológicos dos principais métodos analíticos utilizados em laboratório, 
além disso, vamos compreender como os fundamentos físico-químicos estão 
direcionados aos laboratórios. Ao final desta unidade, você terá capacidade 
de compreender os conceitos básicos de físico-química e aplicá-los no desen-
volvimento de ações que visam a resolução de problemas da atuação profis-
sional e no desenvolvimento de diversas análises laboratoriais nos campos 
de trabalho.
Para alcançar todos esses resultados, na primeira seção vamos explorar 
os pontos relacionados aos métodos de análises, apresentando as diferenças 
entre métodos oficiais e métodos não oficiais. Vamos conhecer ainda a 
importância em realizar a validação de metodologias e no que isso influi no 
resultado obtido. Para isso, vamos conhecer algumas figuras de mérito que 
podem ser utilizadas. Para realização de qualquer análise química, devemos 
conhecer também alguns pontos importantes relacionados às etapas de 
conservação e preparo de amostras. Todas essas informações são necessárias 
para realização de qualquer teste laboratorial.
Já na segunda seção, serão explorados alguns pontos relacionados à reali-
zação de métodos clássicos e instrumentais de análises. Vamos conhecer 
um pouco sobre os princípios de métodos eletroquímicos, como técnicas 
potenciométricas, destacando a técnica de determinação de pH. Nesta seção 
serão abordados também os princípios dos métodos espectroquímicos e 
dos métodos cromatográficos, que são métodos importantes utilizados com 
bastante frequência na área laboratorial, por fornecer resultados confiáveis 
quando empregados.
Por fim, a terceira seção abordará os conceitos físico-químicos relacio-
nados aos testes laboratoriais, os fundamentos da cinética química, que 
está relacionada à velocidade de ocorrências das reações químicas. Vamos 
conhecer também a primeira e a segunda Lei da Termodinâmica e verificar 
como essas informações podem ser exploradas em um laboratório. Vamos 
conhecer ainda, nesta seção, alguns pontos relacionados ao equilíbrio 
químico e termodinâmico e a sua relação com a matéria.
Com todas essas informações, você compreenderá muito melhor os 
métodos de análise e compreenderá por que alguns procedimentos precisam 
ser realizados em determinados casos específicos. 
Bons estudos!
141
Seção 1
Caraterísticas gerais das análises
Diálogo aberto
Diariamente, vários tipos de testes laboratoriais são realizados, com os 
mais diferentes objetivos específicos. Por exemplo, a confirmação de uma 
determinada enfermidade por um médico passa inicialmente por um teste 
clínico, após este, caso não se tenha um diagnóstico da doença, são solicitados 
alguns exames laboratoriais, com o objetivo de verificar alguma alteração. 
Esta alteração pode ser verificada a partir da determinação de um biomar-
cador em um fluido biológico. Mas, como um laboratório pode garantir o 
resultado de um determinado teste? Qual metodologia é empregada para 
realização do teste? A metodologia empregada é considerada de referência 
para obtenção de resultados? Como o laboratório pode aumentar a confiabi-
lidade de um resultado encontrado? E como a conservação de uma amostra 
pode refletir na qualidade da informação apresentada?
As atividades industriais podem ser de diferentes setores, entretanto os 
produtos acabados precisam passar por testes de qualidade para atestar sua 
eficiência no uso pretendido. As empresas que fabricam cosméticos atuam em 
diferentes áreas e atuam no desenvolvimento de diferentes produtos, entre-
tanto as formulações precisam obedecer a certos critérios, pois os produtos 
entram em contato direto com a pele humana, podendo ocasionar alergias 
e irritações. Deste modo, o controle de qualidade precisa ser rigoroso, para 
evitar problemas futuros. Mas quais métodos são empregados no controle 
de qualidade de uma indústria? Como os resultados encontrados em testes 
podem ser considerados confiáveis? Existem etapas de preparo de amostras 
para obtenção dos resultados desejados?
Coloque-se na posição de um analista biomédico que atua no setor de 
qualidade de uma indústria de kits bioanalíticos empregados para determi-
nação de parâmetros biológicos em exames bioquímicos. Sua função consiste 
em verificar as metodologias que serão empregadas na determinação das 
formulações dos reagentes que serão usados. Um novo produto está sendo 
formulado e o setor de desenvolvimento lhe encaminhou uma amostra para 
que um determinado analito possa ser analisado, pois a sua concentração, 
acima do estabelecido, pode resultar em precipitação e, consequentemente, 
formação de corpo de fundo e inadequação à formulação do reagente. 
Considerando essa demanda, para escolha da metodologia a ser empregada 
quais são os critérios que você deve verificar? Como a técnica empregada 
pode fornecer um resultado confiável? Cuidados devem ser tomados na 
142
conservação da amostra? Caso a amostra necessite de algum preparo antes 
da análise, como se deve proceder?
Nesta seção serão apresentadas algumas informações relacionadasaos 
métodos de análise, você conhecerá as escalas de análises e as características 
dos métodos analíticos. Você conhecerá também a importância do processo 
de validação de metodologias, que é utilizado para atestar que um resultado 
é confiável. Além disso, você conhecerá tópicos relacionados à conservação 
de amostras e processos de preparo e abertura de matrizes para realização de 
análises químicas. Essas informações serão essenciais para solucionar nossa 
Situação-Problema. 
Bons estudos!
Não pode faltar
Como uma determinada propriedade química associada a um analito 
pode ser qualificada e/ou quantificada? Diversos laboratórios espalhados 
pelo mundo inteiro estão a todo momento buscando expressar alguma 
informação a respeito de determinada propriedade específica da matéria e, 
para isso, utilizam métodos químicos de análises. Mas o que são métodos 
de análises?
Assimile
Um método de análise química nada mais é que um conjunto de etapas 
ou procedimentos que devem ser realizados em uma amostra para 
expressão de uma propriedade específica da matéria, relacionada a um 
determinado analito presente em uma matriz. Nos métodos de análises, 
todas as regras e operações que devem ser realizadas estão previamente 
determinadas e a sua correta execução é fundamental para expressão de 
um resultado confiável.
Os métodos de análise utilizados podem ser divididos em qualitativos, 
quantitativos e instrumentais. Os métodos clássicos de análise são baseados 
em propriedades gravimétricas ou volumétricas da amostra. Já os métodos 
instrumentais são aqueles realizados em instrumentos científicos baseados 
em propriedades elétricas ou espectrométricas, entre outras. O método 
qualitativo visa obter uma informação relacionada à presença, ou não, de 
determinadas espécies em uma matriz, sem necessariamente, informar suas 
quantidades relativas. Já uma análise quantitativa visa expressar a quantidade 
de um analito presente em uma amostra, podendo ser dividida em macroa-
nálise (quando utiliza amostras superiores a 0 1, g ), semimicroanálise 
143
(quando utiliza amostras que variam entre 0 01, e 0,1 g e microanálise 
(quando utiliza amostras inferiores a 0 0, 1 g ). 
Os métodos de análises utilizados por um laboratório podem ser oficiais 
ou não normalizados. Os métodos não normalizados são aqueles desenvol-
vidos pelo laboratório. Os métodos oficiais são aqueles descritos na litera-
tura como métodos de referência para determinação de um analito em 
uma matriz específica ou em um conjunto de matrizes semelhantes; esses 
métodos são citados por legislação específica como métodos aceitos, pois já 
estão em estágio avançado de desenvolvimento e os resultados obtidos foram 
atestados por organizações internacionais, como a OECD (Organização 
para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico). Os métodos oficiais 
apresentam um escopo de aplicação, os materiais, equipamentos e reagentes 
utilizados, os procedimentos experimentais, as formas de obtenção do 
resultado, as formas de expressão dos resultados, a precisão e a exatidão do 
método, assim como as referências bibliográficas.
Entretanto, com o avanço da tecnologia, com o aumento dos custos 
operacionais de um laboratório, pela quantidade de resíduos gerados, vários 
laboratórios desenvolvem métodos para substituir métodos oficiais em 
análises de rotinas. Esses métodos são conhecidos como não normalizados 
e, para que eles possam expressar resultados confiáveis, o laboratório precisa 
realizar um processo de validação de método.
Aspectos da validação de métodos analíticos
Métodos de análise são empregados para expressar informações sobre 
determinada propriedade da matéria, mas como um laboratório pode 
garantir que aquela informação expressa através de um resultado realmente 
esteja correta?
A validação de metodologias analíticas, que possui o objetivo de garantir 
que o método empregado seja preciso, exato, reprodutível e estável, precisa 
apresentar uma flexibilidade em relação a uma determinada faixa de concen-
tração em análise. Através da validação, podemos garantir que os testes de 
rotina realizados em um laboratório apresentem valores consistentes com as 
referências estipuladas. E quais métodos precisam ser validados?
Os métodos que precisam ser validados são aqueles não normalizados, os 
métodos desenvolvidos ou criados pelo próprio laboratório, métodos norma-
lizados, mas que são empregados para objetivos diferentes do escopo original 
e nas ampliações ou modificações de métodos normalizados (DOQ-CGRE-
008, 2018).
144
Para validação analítica, o laboratório precisa definir o objetivo e escopo 
de aplicação do método, os parâmetros de desempenho que serão avaliados, 
os critérios de aceitação para cada parâmetro avaliado, verificar se as caracte-
rísticas de desempenho dos equipamentos atendem ao uso pretendido, quali-
ficar os materiais que serão utilizados, planejar os experimentos de validação, 
realizar os experimentos de validação, fazer a análise crítica dos resultados 
e concluir se o método é adequado ao uso pretendido (DOQ-CGRE-008, 
2018). Deste modo, podemos verificar que a validação de um método é um 
processo complexo e que exige certo grau de competência e comprometi-
mento de toda a equipe envolvida nesta etapa.
Para determinar se um método é adequado ao uso pretendido, são utili-
zadas algumas figuras de mérito, também chamadas parâmetros de desem-
penho, quando aplicáveis. A seguir, são apresentados os principais parâme-
tros verificados na validação:
• Seletividade: verifica se um método é capaz de determinar um 
analito específico em detrimento de outros presentes em uma 
matriz complexa.
• Linearidade: refere-se à capacidade do método em obter um resultado 
diretamente proporcional à concentração de um analito.
• Faixa de trabalho: refere-se ao intervalo de concentração que um 
método pode ser aplicado.
• Sensibilidade: corresponde à mudança do sinal apresentado por um 
instrumento em relação à espécie medida.
• Limite de Detecção (LD): corresponde à menor concentração que 
pode ser diferenciada por um método de análise, entretanto não 
representa um valor quantificável.
• Limite de Quantificação (LQ): corresponde à menor concentração 
que um determinado método analítico pode quantificar com precisão 
e exatidão.
• Precisão: representa o grau de variação de um conjunto de resultados 
obtidos por um método para uma mesma amostra, a precisão pode 
ser expressa através da repetibilidade, da precisão intermediária e 
da reprodutibilidade.
– Repetibilidade: corresponde à concordância de resultados obtidos 
sob as mesmas condições de análise, por exemplo, mesmo método, 
mesmo laboratório, mesmos equipamentos, mesmos operadores, 
mesmo local etc.
145
– Precisão intermediária: refere-se à precisão obtida sob as mesmas 
condições de análise, exceto os analistas e os equipamentos utili-
zados, que podem ser diferentes; além disso, os testes podem ser 
realizados em diferentes tempos.
– Reprodutibilidade: corresponde à concordância de resultados 
verificados sob condições diferentes de análise, como diferentes 
laboratórios, diferentes métodos de análise, diferentes equipa-
mentos, diferentes operadores, diferentes locais etc.
• Robustez: está relacionada à capacidade do método em obter resul-
tados precisos, exatos e confiáveis sob pequenas variações realizadas 
nos procedimentos experimentais.
Através destes parâmetros, você consegue garantir estatisticamente que 
os resultados de uma técnica/metodologia analítica empregados são confiá-
veis, possuindo uma pequena variação chamada incerteza que está associada 
ao conjunto total empregado. O cálculo da incerteza de uma metodologia 
é um processo complexo e envolve vários fatores relacionados à metodo-
logia empregada.
Exemplificando
Um princípio ativo de um produto farmacêutico possui concentração 
declarada de 5 mg/mL00 . Esse valor, de acordo com o seu registro no 
órgão responsável, pode variar 5% (para mais ou para menos). Uma 
determinadaamostra apresentou o resultado de 483 mg mL/ . Sabendo 
que a técnica empregada apresenta uma incerteza de ± 16 mg/mL , 
podemos garantir que esse resultado se encontra dentro dos limites 
estipulados?
Para responder a essa pergunta, primeiramente vamos determinar a 
faixa de aceitação da concentração do princípio ativo. A concentração 
declarada é de 500 mg mL/ , podendo sofrer uma variação de 5% . Por 
regra de três simples, obtemos que 5% corresponde a 25 mg mL/ , 
assim, a concentração do produto precisa estar entre 475 e 525 mg mL/
.
O produto apresentou concentração de 483 mg mL/ , sendo que o 
método pode apresentar uma variação de ± 16 mg/mL . Assim, esse 
resultado pode estar entre 467 e 499 mg mL/ , de acordo com o método 
empregado. Sabendo que a concentração mínima que o princípio ativo 
pode apresentar é de 475 mg mL/ . Deste modo, pela técnica empregada 
não podemos garantir que o resultado se encontra dentro do limite 
estipulado, pois a incerteza faz com que o resultado esteja abaixo do 
limite mínimo permitido. Assim, a amostra precisa ser reprovada e o 
146
produto reformulado. Levando em consideração a incerteza da técnica 
empregada, a concentração mínima que o produto poderia apresentar é 
de 489 mg mL/ .
Conservação adequada de amostras
Antes da realização de uma metodologia analítica, um primeiro fator 
que pode influenciar nos resultados de um analito são as formas de conser-
vação de amostras. Imagine um laboratório que irá realizar a determinação 
do teor de açúcar em um produto lácteo que não foi conservado da maneira 
adequada e sofreu uma leve fermentação até chegar ao laboratório ou o caso 
de uma amostra para análise toxicológica que foi transportada de maneira 
inadequada e na qual houve deterioração da matriz. Mesmo seguindo todos 
os protocolos especificados no laboratório para realização do teste, você 
consegue garantir que o resultado é verdadeiro e reflete a propriedade, anali-
sado no produto como um todo?
A coleta e a conservação de amostras, assim como a realização de maneira 
correta da metodologia analítica, são fundamentais para obter resultados 
confiáveis. Mas quais cuidados devemos tomar?
A amostra pode sofrer diferentes tipos de transformação decorrentes 
de seu armazenamento e sua conservação. As transformações físicas estão 
relacionadas à volatilização de um de seus componentes e a processos de 
adsorção e difusão em superfícies dos materiais de acondicionamento. As 
transformações químicas estão relacionadas a processos fotoquímicos, 
oxidativos e precipitação. Já as transformações biológicas estão relacionadas 
a reações de biodegradação e processos enzimáticos. Todas essas transforma-
ções refletem na qualidade da amostra final. Mas, o que podemos fazer para 
melhorar a conservação de um determinado analito em uma matriz?
• Temperatura e pH: a temperatura da amostra deve ser controlada, 
evitando variações bruscas que podem alterar a sua constituição. De 
modo geral, amostras laboratoriais são conservadas em temperatura 
em torno de 4oC sob refrigeração. Em relação ao pH do meio, muitas 
amostras são conservadas in natura, entretanto algumas amostras 
específicas precisam ser acidificadas para preservação de um determi-
nado analito.
• Frascos de armazenagem: amostras precisam ser acondicionadas em 
frascos específicos, de acordo com suas características. Deste modo, 
frascos de plástico, teflon e vidro podem ser utilizados. Em casos em 
que a amostra sofre processos fotoquímicos, frascos de vidro âmbar 
147
devem ser utilizados. As amostras devem ser conservadas ao abrigo 
da luz.
• Validade de uma amostra: para correta aplicação de uma metodo-
logia analítica, deve-se observar o prazo de validade de uma amostra. 
Algumas amostras requerem que as determinações sejam realizadas 
in situ (no próprio local de coleta da amostra) ou imediatamente 
após a coleta, pois somente assim é possível garantir a estabilidade 
do analito de interesse. Outras amostras podem apresentar diferentes 
validades, como, por exemplo, 24 horas, 48 horas, 7 dias, 30 dias etc.
• Adição de agentes químicos complexantes, anticoagulantes e anticon-
gelantes: Algumas amostras requerem a adição de componentes 
específicos que apresentem determinada finalidade. Essas amostras 
podem ser enriquecidas com compostos químicos como agentes 
complexantes, anticoagulantes e anticongelantes para manter a estabi-
lidade de uma determinada propriedade a ser avaliada por um deter-
minado prazo de validade.
Preparação de amostras para análises
As amostras, quando submetidas a uma análise química, apresentam os 
analitos de interesse presentes em uma matriz, que muitas vezes pode inter-
ferir na realização de uma análise química; deste modo, algumas etapas são 
realizadas para fazer o preparo de amostras.
O preparo da amostra consiste em processos de dissolução, decompo-
sição ou extração química. Entretanto, algumas etapas preliminares precisam 
ser realizadas na amostra para que os testes sejam realizados. A secagem, a 
moagem a separação de alguns componentes são os principais tratamentos 
preliminares realizados. A secagem consiste na remoção de umidade, ela 
pode ser realizada em estufa, por liofilização ou em acondicionamento à 
vácuo. A moagem é a etapa de fragmentação de uma amostra que resulta na 
diminuição do tamanho de partícula, concomitantemente à etapa de penei-
ramento, e pode ser realizada para selecionar a fração desejada das partí-
culas. A moagem pode ser realizada por britagem e pulverização.
Quando se deseja reação orgânicas ou inorgânicas em amostras labora-
toriais, alguns cuidados devem ser tomados e estão relacionados ao tipo 
de recipiente escolhido, o qual não pode interagir com a amostra ou com 
os reagentes utilizados em seu tratamento, e a manipulação deve ser a 
mínima possível para preservar o analito de interesse. Atente-se aos erros de 
148
amostragem, preparo e tratamento de amostra, pois estas etapas são determi-
nantes para garantir a confiabilidade do processo analítico.
O preparo simples de uma amostra consiste na realização de tratamentos 
físicos, que geralmente ocorrem na superfície a ser analisada. Esses trata-
mentos podem ocorrer por polimento na superfície a ser analisada e também 
por imobilização da amostra em uma resina específica.
Outros preparos de amostras requerem etapas adicionais, como a disso-
lução e a abertura da matriz. A dissolução consiste em transformação da 
amostra em uma solução, geralmente utilizando a água como solvente, 
podendo ocorrer, ou não, reações químicas. A diluição de amostras consiste 
em retirar uma alíquota de uma amostra e a dispersar em um volume maior 
de solvente, fazendo com que a concentração do analito de interesse seja 
reduzida. 
Já a abertura da amostra consiste em etapas que visam a transformação 
química da matriz para que um determinado analito possa ser determinado. 
Consiste em processos de combustão, fusão e digestão da amostra. A digestão 
consiste em realizar a abertura de amostras utilizando ácidos minerais e 
aquecimento, ela pode ser utilizada em amostras inorgânicas, orgânicas e 
biológicas. 
Todos esses tratamentos realizados previamente na amostra requerem 
conhecimentos específicos e cuidados em sua manipulação, principalmente 
quando se trabalha com etapas de digestão, pois pode liberar vapores de 
ácido no ambiente.
Reflita
Uma amostra desconhecida é encaminha ao laboratório em que você 
está atuando, entretanto você não conhece a metodologia empregada na 
coleta da amostra e os cuidados necessários na limpeza dos materiais 
utilizados. Os critérios de transporte, armazenamento e conservação da 
amostra também não foram relatados. Com base nessas informações, 
você consegue garantir a confiabilidade dos resultados encontrados por 
um teste realizado em laboratório? Quais as principais fontes de erros 
em métodos analíticos? Existe algum critério que pode ser utilizado por 
um analista para reprovar uma amostra encaminhada a um laboratório?
Nesta seçãovocê conheceu um pouco sobre os métodos de análises. Em 
laboratórios eles são fundamentais, pois descrevem todas as etapas e proce-
dimentos que devem ser realizados para obtenção e expressão de resul-
tados de um determinado analito. Entretanto, somente uma metodologia de 
149
análise não pode garantir a confiabilidade total do resultado, deste modo, 
os métodos precisam passar por um sistema de validação, no qual, estatis-
ticamente, a precisão e exatidão analítica são testadas. Para finalizar, são 
abordados alguns pontos fundamentais sobre conservação de amostras, 
pois a qualidade da amostra é essencial para obter resultados verdadeiros 
e confiáveis. A preparação da amostra para analise também é essencial para 
obtenção dos resultados. Todas essas informações são importantes quando 
se realizam trabalhos em laboratórios de análises e irão ajudá-lo a resolver 
nossa situação-problema.
Sem medo de errar
Na situação apresentada, você deveria se colocar no lugar de um analista 
biomédico que atua no setor de qualidade de uma indústria de kits bioana-
líticos que serão empregados para determinação de parâmetros biológicos 
em exames bioquímicos. Sua função consiste em verificar as metodologias 
que serão empregadas na determinação das formulações dos reagentes que 
serão usados. Um novo produto está sendo formulado e o setor de desen-
volvimento lhe encaminhou uma amostra para que um determinado analito 
possa ser analisado, pois sua concentração, acima do estabelecido, pode 
resultar em precipitação e, consequentemente, formação de corpo de fundo e 
inadequação à formulação do reagente.
Para atender a essa demanda, você deverá selecionar uma metodologia 
que seja capaz de determinar a espécie de interesse em uma matriz complexa. 
Sua primeira função consiste em verificar na literatura a existência de 
metodologias normalizadas, que são metodologias oficias aceitas e reconhe-
cidas por órgãos de controle. Caso existam métodos normalizados, a reali-
zação do teste deve ocorrer de maneira mais simples. Entretanto, você deverá 
também observar se o laboratório no qual trabalha possui estrutura para 
realização do teste, caso contrário, pode se tornar inviável financeiramente 
a sua realização.
Para escolha da metodologia a ser empregada, você deve inicialmente 
observar as características da matriz do produto, para verificar se etapas de 
pré-tratamento e tratamento de amostras são realizadas. No caso da não 
existência de um método normalizado de análise, é necessário o desenvolvi-
mento de um novo método pelo laboratório.
O desenvolvimento de um novo método exige um certo tempo, pois você 
precisa garantir que ele seja seletivo, reprodutível e apresente resultados confi-
áveis, demandando esforço de toda a equipe para sua realização. Além disso, 
a técnica empregada para apresentar resultados confiáveis necessita passar 
150
por um processo de validação, que consiste em verificar se algumas figuras de 
mérito são aceitáveis para a solução proposta. A validação do método garante 
que, em uma determinada faixa de concentração, os resultados são precisos, 
exatos e reprodutíveis.
Com isso, a amostra encaminhada precisa ser conservada de maneira 
adequada, entretanto seu objetivo consiste em verificar a presença de uma 
espécie química responsável pela formação de corpo de fundo, pois o 
armazenamento da amostra, pelo tempo de desenvolvimento do método a 
ser empregado, pode resultar na alteração química de suas características. 
Você precisa ser rápido e solucionar o problema encaminhado. Para 
resolver o problema de maneira rápida e financeiramente viável, você poderia 
buscar laboratórios parceiros para realizar o teste. Caso você possua apenas 
uma amostra, o melhor seria terceirizar a análise, pois tecnicamente e finan-
ceiramente é inviável realizar o teste sem as condições laboratoriais e tempo 
adequados. 
Essa pode ser uma maneira de atender a demanda apresentada. A partir 
do que discutimos, você será capaz encontrar outras formas de resolver o 
problema, pois encontrar soluções acertadas deve sempre ser o foco na sua 
atuação profissional.
Avançando na prática
Validação de método qualitativo
A realização de testes de identificação deve ser rápida, de baixo custo, de 
fácil aplicação e, principalmente, confiável. Atualmente, existem vários kits 
vendidos comercialmente que são apenas testes qualitativos para verificar a 
presença, ou não, de analitos específicos. 
Coloque-se na posição de um analista em um laboratório biológico que 
está realizando a certificação de uma empresa fornecedora de reagentes. 
Utilizando um método qualitativo, você verificou a presença de um micror-
ganismo em uma amostra de um determinado produto da empresa. Você 
reprovou o produto e consequentemente enviou relatório, reprovando a 
empresa fornecedora. A empresa questionou a confiabilidade do resultado 
do seu laudo, pois o método empregado na análise não era normatizado. 
Diante dessa situação, o que você pode fazer para demonstrar confiabilidade 
do método empregado? Quais figuras de mérito podem ser empregadas para 
realização de um método qualitativo?
151
Resolução da situação-problema
Métodos analíticos qualitativos são importantes em vários aspectos, 
pois garantem, com um determinado grau de certeza, que um analito está 
presente ou não em uma determinada matriz. Os métodos empregados e 
que são desenvolvidos pelo laboratório, precisam passar por um processo de 
validação, que garantam a confiabilidade do resultado encontrado.
Neste caso específico, para garantir a confiabilidade do resultado e 
comprovar para o reclamante que havia um microrganismo no reagente em 
questão, você precisa demonstrar que a metodologia empregada foi validada. 
A validação é um processo que visa garantir a confiabilidade do resultado 
expresso por uma análise, para isso ela utiliza algumas figuras de mérito que 
garantem, estatisticamente, que os resultados são precisos e exatos em uma 
determinada faixa de trabalho. 
Para validar um método qualitativo, você precisará verificar quais são os 
parâmetros de desempenho que devem ser verificados. O primeiro ponto 
a ser observado é a seletividade do método, que garante que a propriedade 
em estudo, neste caso, a presença de um microrganismo em questão, pode 
ser diferenciado em relação a outros que possam estar presentes na amostra 
e que não refletem o seu estado de conservação. Para esse teste, você pode 
realizar um estudo utilizando placebos e amostras contendo comunidades 
puras de diferentes microrganismos e verificar se o teste aplicado apresenta 
seletividade para espécie de interesse.
Em seguida, você precisa determinar o Limite de Detecção do método 
para garantir qual é a menor concentração que pode ser diferenciada sem 
necessariamente ser quantificada.
Com esses estudos, você terá a base necessária para garantir que o teste 
que realizará e apresentará resultados confiáveis. Você imagina outra maneira 
de demonstrar para empresa que seu método é confiável? Vá em frente!
Faça valer a pena
1. A validação de metodologias analíticas garante que um resultado, obtido 
através de um método de análise, possua um valor que é preciso e exato. 
Sobre as figuras de mérito utilizadas na validação de uma metodologia, avalie 
as seguintes asserções e a relação proposta entre elas.
152
I. O método utilizado para identificação e quantificação de um analito 
específico em detrimento de outros presentes na matriz é denomi-
nado seletivo.
PORQUE
II. O método seletivo é capaz de diferenciar a menor concentração de 
uma espécie em relação à amostra de branco, determinando a menor 
concentração que pode ser detectada, porém, não quantificada..
A respeito dessas asserções, assinale a alternativa correta.
a. As assertivas I e II são proposições verdadeiras e a II justifica a I.
b. As assertivas I e II são proposições verdadeiras e a II não justifica a I.
c. A assertiva I é uma proposições verdadeira e a II é falsa.
d. A assertiva I é uma proposiçõesfalsa e a II é verdadeira.
e. As assertivas I e II são proposições falsas. 
2. Uma amostra de água precisa ser encaminhada ao laboratório para deter-
minação de presença de metais. A validade da amostra é superior a 7 dias, 
porém alguns cuidados precisam ser tomados em relação à sua conservação.
Sabendo que os analitos de interesse são espécies fotoquimicamente ativas, 
assinale a alternativa que apresenta o frasco que deve ser utilizado para sua 
conservação.
a. Frasco de plástico transparente.
b. Frasco de teflon.
c. Frasco de vidro incolor.
d. Frasco de vidro âmbar.
e. Frasco de plástico em acrílico. 
3. O princípio ativo de um agroquímico possui concentração declarada de 
12 g/L0 0, . Sabendo que esse valor pode sofrer uma variação de 5% . Avalie as 
afirmativas a seguir:
I. Uma empresa que formula o produto obteve, através de análise 
química, um resultado de115 5 1,8 g/L, ± , esse produto poderá ser 
liberado, pois a concentração está dentro de faixa permitida.
153
II. A faixa de concentração que o produto pode ser liberado é de 114 a 
126 g L/ , levando em consideração a variação de 5% que é permi-
tida.
III. Levando em consideração uma incerteza do método de ± 1 8, /g L , a 
concentração do princípio ativo deve estar entre 115 8, e 124 2, / g L
para que o laboratório possa afirmar que o resultado está dentro dos 
limites permitidos.
Com base no exposto, assinale a alternativa correta:
a. Somente a afirmativa I é verdadeira.
b. Somente a afirmativa II é verdadeira.
c. Somente a afirmativa III é verdadeira.
d. Somente as afirmativas I e II são verdadeiras.
e. Somente as afirmativas II e III são verdadeiras. 
154
Seção 2
 Métodos de análise laboratoriais
Diálogo aberto
Uma espécie química pode ser determinada por métodos clássicos de análise 
ou por métodos que utilizam modernos instrumentais. Mas qual é a diferença 
existente entre eles? A química analítica é o ramo da química que trabalha com o 
desenvolvimento de métodos para quantificar e/ou qualificar as espécies em uma 
amostra. Deste modo, ela se baseia em testes gravimétricos, volumétricos, espec-
troscópicos, eletroquímicos, cromatográficos, entre outros. Por exemplo, a determi-
nação de pH utilizando pHmetro é um método baseado nas propriedades elétricas 
de uma solução, deste modo, ele é classificado como um método eletroquímico. Já 
o teor de cloro na água de abastecimento após tratamento pode ser determinado 
através da intensidade de coloração de uma solução contendo reagente adequado, 
representando um método espectroquímico. Como você pode observar, a compre-
ensão de como os métodos ocorrem é importante para entender os diferentes testes 
que são realizados em laboratório.
Pensando neste assunto, temos que as atividades industriais podem ser de 
diferentes áreas e setores, entretanto os produtos acabados precisam passar por 
testes de qualidade para validar sua eficiência no uso pretendido. As empresas que 
fabricam cosméticos, produtos para fins analíticos, medicamentos, entre outros, 
investem no desenvolvimento de diferentes produtos, porém as formulações 
precisam apresentar excelentes padrões de qualidade. Deste modo, o controle de 
qualidade precisa ser rigoroso para evitar problemas futuros. Mas quais métodos 
são empregados no controle de qualidade nas indústrias de maneira geral? Como 
os resultados encontrados em testes podem ser considerados confiáveis? Existem 
etapas de preparo de amostras para obtenção dos resultados desejados?
Considerando o contexto apresentado, coloque-se na posição de um analista 
biomédico que atua em um laboratório de pesquisa e desenvolvimento de produtos 
analíticos para laboratórios clínicos. Sua função consiste em investigar, qualita-
tivamente e quantitativamente, a presença de determinadas espécies químicas, 
principalmente orgânicas, em matrizes complexas que representam a fórmula 
de um reagente de um produto acabado. O setor de desenvolvimento de produto 
está observando que, após a adição de um corante em um protótipo de reagente 
para um kit bioquímico, ocorre a formação de uma turvação que descaracteriza o 
produto em estudo. Assim, o setor encaminhou algumas amostras para que você 
pudesse resolver essa situação. Seu gestor, preocupado com o seu desempenho nas 
análises que deveriam ser realizadas, questionou-o sobre como a química analítica 
pode auxiliar na resolução desse problema. Um método clássico pode ser suficiente 
155
para compreender a formação de turvação no produto? Como você resolveria 
especificamente esse problema? Métodos instrumentais podem ser utilizados?
Nesta seção você conhecerá as diferenças entre os métodos clássicos e instru-
mentais de análise química. Além disso, você conhecerá um pouco sobre os 
métodos instrumentais baseados nas propriedades elétricas da matéria, ou seja, 
os métodos eletroquímicos. Você compreenderá como as propriedades ópticas 
podem ser utilizadas na resolução de problemas comuns em laboratórios químicos 
e, por fim, verá como os métodos cromatográficos são versáteis na qualificação e 
quantificação de espécies químicas. Bons estudos!
Não pode faltar
A química analítica é o ramo da química que se baseia em métodos clássicos 
ou instrumentais para determinar as características qualitativas ou quantitativas da 
matéria, além de outras especificações. Mas o que são métodos clássicos de análise 
e como eles podem ser utilizados na resolução de problemas químicos. 
Métodos clássicos são utilizados em macroanálise e se baseiam em proprie-
dades gravimétricas ou volumétricas da matéria. Os métodos gravimétricos são 
aqueles baseados na diferença de massa entre uma matriz e um componente 
isolado da mesma, obtido através de diversas etapas visando garantir a correta 
quantificação da substância de interesse. A determinação de cinzas em uma 
amostra de um alimento é uma determinação gravimétrica. Esse tipo de técnica 
pode ocorrer por precipitação, por extração, por volatilização e por eletrodepo-
sição. Entre as vantagens apresentadas pelas técnicas gravimétricas, temos a utili-
zação de uma instrumentação de baixo custo, além disso, a técnica apresenta boa 
precisão e exatidão. Entretanto, estas técnicas podem ser demoradas e podem 
apresentar perdas de analitos.
Os métodos volumétricos são processos quantitativos baseados na adição de 
volume de uma substância de concentração conhecida sobre outra, de concen-
tração desconhecida, até que se observe uma reação completa entre as espécies 
envolvidas. A titulação representa a técnica laboratorial mais utilizada baseada em 
volumetria. Ela consiste na adição gradual de uma solução conhecida que deve 
reagir com uma solução desconhecida.
A titulação é um método rápido, fácil e barato, que encontra grande aplicação 
em diferentes laboratórios de análises. Para que esta técnica apresente resultados 
confiáveis, é necessária a realização de padronização de soluções, que consiste em 
confirmar a concentração do titulante com um padrão primário.
156
Assimile
Padrão primário é um composto químico, ou substância química, que 
apresenta alto grau de pureza e que serve como referência em uma 
titulação. Ele precisa ser um reagente puro, de fácil obtenção, desse-
cação e conservação. Além disso, ele precisa ter estabilidade na atmos-
fera e não pode ser higroscópico. Uma substância classificada como 
padrão primário precisa ainda ser de baixo custo, apresentar solubi-
lidade significativa em água e possuir grande massa molecular para 
minimizar possíveis erros relativos à pesagem do padrão.
A titulação é realizada empregando-se uma bureta que suporta a solução 
titulante, conforme apresentado na Figura 4.1, e um Erlenmeyer, onde fica contido 
o titulado (solução de concentração desconhecida). Para que esse processo ocorra 
de maneira adequada, ainda é preciso a adição de um indicador visual, que é 
uma substância adicionada ao titulado que apresenta uma mudança de coloração 
quando encontra-se próximo ao ponto de equivalência (refere-se ao momentono 
qual o titulado reagiu completamente com o titulante).
Figura 4.1 | Vidrarias utilizadas em titulação
Solução titulante
M ,2 V2
M ,1 V1
Titulado
Fonte: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/44/Titrage.svg. Acesso em: 9 dez. 2019.
As análises titulométricas podem ser classificadas como titulação ácido-
-base, na qual um ácido e uma base reagem até que se atinja o ponto de 
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/44/Titrage.svg
157
equivalência. Além dessa, ainda temos as titulações de complexação, titulação 
de precipitação e titulação de oxirredução.
Exemplificando
Em uma titulação ácido-base, uma amostra contendo 5 mL0 de ácido 
clorídrico de concentração desconhecida foi titulado com hidróxido de 
sódio 0 0, 5 M . O volume gasto de base na titulação foi de 68 5 mL, . 
Qual é a concentração do ácido clorídrico?
A titulação é uma técnica volumétrica na qual é possível determinar a 
concentração de uma solução desconhecida através de uma solução 
de concentração conhecida. Para iniciarmos a resolução da situação 
proposta, inicialmente precisamos conhecer a reação química balan-
ceada envolvida:
HCl(aq) NaOH NaCl H O(aq) (aq) 2 (l)+ +
Para determinar a molaridade de uma solução desconhecida, utilizamos 
a seguinte fórmula:
M V M V1 1 2 2× = ×
Onde M1 e V1 representam, respectivamente, a molaridade e o volume 
da solução com concentração desconhecida e M2 e V2 representam, 
respectivamente, a molaridade e o volume da solução com concen-
tração desconhecida. Assim temos:
M 50 0,05 68,5 M = M1 1× = × ⇒
×
=
0 05 68 5
50
0 0685, , ,
Deste modo, a concentração do ácido clorídrico é de 0 0685, M .
Métodos instrumentais de análises
Os métodos instrumentais de análise são métodos realizados em instru-
mentos e se baseiam em propriedades físicas da matéria, como a condutivi-
dade, potencial de eletrodo, absorção ou emissão de luz e processos eficientes 
de separação por cromatografia, baseados em propriedades físico-químicas 
da matéria, entre outros. A seguir, serão apresentados os conceitos funda-
mentais dos métodos eletroquímicos, espectroquímicos e cromatográficos.
Princípios dos métodos eletroquímicos
Os métodos instrumentais eletroquímicos são baseados em medidas de 
corrente, voltagem (tensão) ou de resistência de uma solução ao movimento 
dos elétrons, em função da concentração de espécies químicas presentes no 
meio. Esses métodos são capazes de fornecer limites de detecção extrema-
mente baixos e um amplo conjunto de informações que caracterizam um 
sistema eletroquímico. 
158
As medidas eletroquímicas apresentam algumas vantagens em relação a 
outros métodos, como a especificidade de suas medidas, o custo relativamente 
baixo dos instrumentos necessários para sua determinação e, além disso, 
algumas técnicas podem fornecer informações relativas a atividades dos íons 
em solução, ao invés de sua concentração. As técnicas eletroquímicas podem 
ser divididas em potenciométricas, condutométricas e eletrogravimétricas.
• Potenciometria: são técnicas eletroquímicas baseadas na medida do 
potencial de um eletrodo que se encontra em equilíbrio com um íon a 
ser determinado, na ausência de corrente elétrica apreciável. Ela pode 
ser empregada na determinação direta de concentração de íons utili-
zando-se de eletrodos íons-seletivos, que fornecem um meio rápido 
para estimar a concentração de uma variedade de cátions e ânions. 
Entre as principais aplicações desta técnica, temos a determinação de 
pH realizada com o pHmetro ou potenciômetro. Nesta técnica, utili-
za-se um eletrodo combinado de vidro para determinação de íons H+ 
no meio.
• Condutometria: são técnicas fundamentadas na medida de conduti-
vidade elétrica de uma solução iônica.
• Eletrogravimetria: são técnicas que consistem em uma análise gravi-
métrica dos depósitos de sólidos na superfície de um eletrodo em 
função de uma reação de eletrolise na solução.
Princípios dos métodos espectroquímicos
Os métodos espectroquímicos são baseados nas propriedades ópticas 
da matéria e podem ser utilizados tanto em análises qualitativas quanto em 
análises quantitativas de espécies orgânicas e inorgânicas. Eles envolvem a 
medição da quantidade de radiação, que apresenta um determinado compri-
mento de onda, que pode ser absorvido ou emitido por uma espécie química 
em análise. As técnicas espectroquímicas podem ser classificadas de acordo 
com a região do espectro eletromagnético empregado, como a espectros-
copia na região do ultravioleta (UV) e visível (VIS), por exemplo. Esses 
métodos também são amplamente empregados na elucidação estrutural de 
compostos orgânicos.
A espécie química, ao entrar em contato com esse tipo de radiação, pode 
sofrer diferentes tipos de interação, como processos de transição envolvendo 
o estiramento, transições rotacionais, transições vibracionais, excitação, entre 
outras. Processos mais energéticos envolvem a absorção de energia por uma 
espécie química que faz com que um elétron de valência salte de seu estado 
fundamental para um estado de maior energia, o estado excitado. Esse elétron, 
159
ao retornar ao seu estado fundamental, emite energia na forma de calor ou 
luz. Os processos de absorção medem a quantidade de radiação necessária 
para a ocorrência desse fenômeno, enquanto os processos de emissão medem 
a quantidade de radiação emitida quando o elétron retorna ao seu estado 
fundamental. Os métodos espectroquímicos podem ocorrer em moléculas, 
sendo classificados como processos moleculares ou em íons ou em espécies 
em estado fundamental, sendo denominados processos atômicos.
Métodos de absorção de luz são baseados na absorção de luz em função 
do comprimento de onda da radiação. Eles podem ser classificados como 
métodos de absorção molecular (absorção molecular no ultravioleta e 
visível, por exemplo) e métodos de absorção atômica (fotometria de chama 
e absorção atômica, por exemplo). Esses métodos podem fornecer informa-
ções de caráter qualitativo e quantitativo da matéria.
Métodos de emissão de luz são baseados na quantidade de fótons emitidos 
após uma espécie química sofrer um processo de absorção. Eles podem ser 
classificados como métodos de emissão molecular (fluorescência e fosfores-
cência, por exemplo) e métodos de emissão atômica (emissão por plasma).
Métodos de separação
Em análises químicas, diferentes métodos podem ser utilizados na 
separação de misturas, entretanto, as etapas de preparo de amostra e análise 
precisam ocorrer de maneira autônoma. Os processos cromatográficos 
são métodos instrumentais e versáteis que podem ser empregados para a 
separação e determinação de espécies químicas (atômicas, moleculares e, em 
alguns casos, bioquímicas) presentes em uma mistura em análise. A cromato-
grafia pode apresentar finalidades de separação e/ou purificação de misturas 
e, quando acoplada a detectores eletroquímicos ou espectroquímicos, podem 
fornecer informações sobre a identidade das substâncias em estudo.
A cromatografia é um processo de separação físico-químico baseado na 
migração diferencial das espécies em análise em duas fases distintas, uma 
fase móvel e outra estacionária. A fase móvel corresponde a um solvente 
que flui através da fase estacionária e, com isso, arrasta as espécies em 
análise de acordo com as suas interações existentes entre ambas as fases. Já 
a fase estacionária é uma fase fixa na qual as espécies que serão separadas 
interagem de maneira diferencial. A cromatografia pode ser classificada de 
diferentes maneiras, sendo elas, a forma física do sistema cromatográfico, 
pela fase móvel empregada, pela fase estacionária utilizada e pela classifi-
cação do método de separação. 
160
Em relação a forma física do sistema, a cromatografia pode ocorrer de duas 
maneiras diferentes, uma delas e é a cromatografia planar, que é aquela onde 
a fase estacionária é suportada sobre uma superfície plana ou sobre o papel. 
Neste tipo de cromatografia, a fase móvel se move através da fase estacio-nária por ação capilar ou por forças gravitacionais. Ela pode ser dividida em 
cromatografia em papel e cromatografia em camada delgada. O outro tipo é 
a cromatografia em coluna, na qual a fase estacionária está contida dentro de 
um tubo. A fase móvel sofre um processo de eluição através do sólido. Ela 
pode ser dividida em cromatografia líquida, cromatografia gasosa e croma-
tografia supercrítica.
Em relação aos métodos de separação, as técnicas cromatográficas podem 
ser classificadas da seguinte maneira: Cromatografia de adsorção: a fase 
estacionária é sólida e a fase móvel pode ser líquida ou gasosa. A separação 
ocorre devido à interação das espécies em análise com a superfície da fase 
estacionária devido a forças eletrostáticas ou dipolares.
• Cromatografia de partição: neste processo, a fase estacionária é 
líquida e a separação ocorre devido à diferença de solubilidade dos 
componentes presentes na mistura líquida.
• Cromatografia de leito móvel: nesta técnica, o adsorvente move-se em 
sentido oposto ao do eluente.
• Cromatografia por troca iônica: é baseada na separação dos íons 
presentes em uma amostra através de interações eletrostáticas com 
base em sua afinidade com uma matriz trocadora de íons.
• Cromatografia por exclusão por tamanho: é a técnica cromatográfica 
que separa as espécies químicas em análise de acordo com o tamanho.
As técnicas cromatográficas apresentam vantagens como a pequena 
quantidade de amostras para realização de amostras. Elas podem ser empre-
gadas em uma grande gama de estruturas orgânicas e inorgânicas das mais 
diferentes áreas, podendo abranger, por exemplo, análises de drogas, compo-
sição de alimentos, plásticos, amostras ambientais, defensivos agrícolas etc. 
Além disso, a cromatografia pode ainda ser utilizada na separação, qualifi-
cação e quantificação de misturas extremamente complexas.
Reflita
Testes laboratoriais são realizados a todo instante. Imagine uma indús-
tria que durante seu processo produtivo precisa realizar correções em 
função de uma formulação específica de substâncias químicas. Você 
161
também pode pensar em um laboratório que presta serviços para um 
hospital que necessite, de maneira urgente, realizar testes químicos e 
biológicos para confirmar uma determinada enfermidade ou acompa-
nhar um tratamento. Essas situações seriam possíveis sem a utilização 
de métodos de análise, tanto clássicos quanto instrumentais? Quais são 
os benefícios em realizar testes químicos de caráter qualitativo e quanti-
tativo? E quais são os benefícios que os métodos eletroquímicos, espec-
troquímicos e cromatográficos apresentam?
Nesta seção, você conheceu um pouco sobre as características de métodos 
clássicos e instrumentais de análises. Em relação aos métodos clássicos, você 
conheceu os métodos gravimétricos e os métodos volumétricos. Em relação 
aos métodos instrumentais, foram apresentados os conceitos básicos dos 
métodos eletroquímicos e espectroquímicos, que são métodos baseados 
em propriedades elétricas e ópticas da matéria, respectivamente. Por fim, 
você conheceu um pouco sobre os métodos de separação utilizando-se de 
técnicas cromatográficas.
Sem medo de errar
Você está atuando na posição de um biomédico analista em um labora-
tório de pesquisa em uma empresa que desenvolve diferentes formulações 
de produtos a serem empregados em análises clínicas. O setor de desenvol-
vimento de produto está observando que, após a adição de um corante em 
um protótipo de reagente para um kit bioquímico, ocorre a formação de 
uma turvação que descaracteriza o produto em estudo. O setor encaminhou 
algumas amostras para que você pudesse resolver essa situação. Seu gestor, 
preocupado com o seu desempenho nas análises que deveriam ser realizadas, 
questionou-o sobre como a química analítica pode auxiliar na resolução 
desse problema? Um método clássico pode ser suficiente para compreender 
a formação de turvação no produto? Como você resolveria especificamente 
esse problema? Métodos instrumentais podem ser utilizados?
A química analítica é o ramo da química que, entre as suas habilitações, 
desenvolve métodos para determinação qualitativa e quantitativa dos consti-
tuintes de uma amostra, podendo ser simples ou complexa. Deste modo, ela 
pode ser utilizada como ferramenta para determinação dos constituintes da 
amostra que estão causando problemas indesejados no produto formulado, 
podendo também auxiliar na tomada de decisão em relação à mudança de 
formulação do produto para resolução do problema.
162
Para alcançar o objetivo desejado, você precisa inicialmente refletir 
sobre a composição química da amostra e verificar o motivo da formação 
de turvação no meio. A turvação ocorre devido a solubilidade de um dos 
compostos na matriz, neste caso, o corante adicionado. Assim, você precisa 
verificar a concentração das espécies que estão envolvidas no processo. Inicie 
o processo escrevendo a equação química balanceada envolvida na reação 
que resulta na precipitação da espécie em estudo.
Com a reação em mãos, você pode utilizar uma medida rápida, precisa 
e de fácil realização, que é uma titulação de precipitação. A titulação é uma 
técnica volumétrica, classificada como uma metodologia clássica de análise, 
na qual volumes de uma solução com concentração conhecida são adicio-
nadas sobre outra solução até que a reação se processe completamente, neste 
caso, podendo ser observado o final da reação com a precipitação de um 
componente no meio reacional.
Através desta metodologia, é possível verificar a quantidade do compo-
nente na matriz que está provocando a turvação do produto formulado, 
podendo, deste modo, fornecer subsídios para que o setor de desenvolvi-
mento de produto consiga solucionar o problema encontrado. A técnica é de 
fácil realização, sendo necessária uma bureta e um Erlenmeyer. O cuidado 
fundamental que você precisa tomar, está relacionado à padronização da 
solução titulante. A padronização precisa ser realizada com um padrão 
primário e, com o fator de correção obtido na padronização, é possível 
realizar a titulação da amostra. A análise deve ser realizada em triplicata, para 
diminuir os erros referentes a sua execução, e o resultado deve ser expresso 
em um valor médio, contendo também o desvio padrão da medida.
Além do método citado, podem ser utilizados também métodos instru-
mentais de análise, como os métodos eletroquímicos ou espectroquímicos. 
Para isso, você precisa primeiramente verificar a disponibilidade técnica dos 
recursos para realização dos testes. Outro ponto que você deverá observar é 
se as espécies em análise apresentam propriedades elétricas ou ópticas que 
permitam a realização da determinação. Métodos instrumentais demandam 
tempo e recursos para sua utilização quando metodologias de análises não 
são implementadas em laboratório, e vários testes de interferência precisam 
ser realizados para verificar a eficácia da técnica. Em relação ao emprego de 
técnicas cromatográficas, a cromatografia em coluna utilizando fase móvel 
líquida também pode ser uma ferramenta para resolução do problema, 
entretanto, os mesmos cuidados observados em relação aos métodos instru-
mentais devem ser observados.
Por meio do que foi discutido agora você é capaz de compreender os 
conceitos envolvidos no desenvolvimento de métodos de análises químicas e 
163
conseguirá aplicá-los no desenvolvimento de ações que visam a resolução de 
problemas da atuação profissional, quanto do desenvolvimento de diversas 
análises laboratoriais em variados campos de trabalho. No contexto dos 
problemas discutidos na situação problema desta seção, você ainda pode 
indicar novos caminhos para chegar a uma resolução adequada. Vá em frente!
Avançando na prática
Utilização de cromatografia em análises 
qualitativas e quantitativas
Indústria farmacêutica é o ramo de atividade que desenvolve, fórmula 
e comercializa medicamentos. Entre as várias características da atividade, 
temos o rigoroso controle de qualidadeque necessita ser realizado. Coloque-se 
na posição de um analista que atua em um laboratório de pesquisa de uma 
indústria farmacêutica. Sua função consiste em realizar análises solicitadas 
pelo setor de desenvolvimento de produtos. No desenvolvimento de um 
protótipo de medicamento, o setor responsável encaminhou três amostras 
de uma formulação para determinação da concentração do princípio ativo, 
no intuito de verificar a estabilidade da forma farmacêutica em manter o 
teor de fármaco, após o período de estudo estipulado. Para se certificar dos 
resultados que serão fornecidos, o setor solicitante o questionou sobre quais 
técnicas clássicas ou instrumentais podem ser utilizadas nesta determinação. 
Qual a melhor opção para resolução deste problema?
Resolução da situação-problema
A indústria farmacêutica exige rigoroso controle de qualidade, desde o 
desenvolvimento de um novo produto, até a sua distribuição no mercado 
consumidor. O protótipo de um novo medicamento precisa passar por 
muitos testes, dentre estes se incluem aqueles para se verificar uma possível 
degradação dos seus ativos. Em nossa situação problema, visando atender à 
solicitação do setor de pesquisa e desenvolvimento e garantir a qualidade do 
resultado de mensuração da concentração de fármaco, os métodos clássicos 
dificilmente poderão ser utilizados portanto um longo desenvolvimento 
deverá ser realizado para que o problema possa ser solucionado. Você pode 
optar pela escolha de um método instrumental, entretanto não são métodos 
recomendados para determinação de espécies químicas farmacológicas 
presentes em uma mistura complexa. Para realizar a determinação desse 
princípio ativo, a melhor escolha é trabalhar com os métodos de separação 
164
cromatográfica, que são baseados na migração diferenciada das espécies 
entre duas fases, uma estacionária e outra móvel. Os métodos cromatográ-
ficos são reconhecidos e recomendados no controle de qualidade de medica-
mentos. A cromatografia em coluna é a melhor opção, e é um sistema dispo-
nível na indústria farmacêutica. Para realização do teste, inicialmente reali-
zamos a análise de um placebo e determinamos todos os sinais gerados pelo 
equipamento decorrentes dos compostos presentes no medicamento, exceto 
o princípio ativo. Em seguida, realizamos a análise do material de controle e 
a análise do medicamento exposto ao teste de degradação; por comparação, 
podemos ter uma noção da degradação do princípio ativo do medicamento. 
Cabe ressaltar que, para quantificar a espécie química, o setor de desenvolvi-
mento analítico deve desenvolver e validar uma metodologia para ser empre-
gada na realização do teste.
Faça valer a pena
1. Em uma titulação ácido-base, uma amostra de ácido nítrico com concen-
tração desconhecida foi titulada com hidróxido de potássio. O volume de 
ácido utilizado para realização da titulação foi de 3 mL0 . O ponto final da 
titulação foi obtido com a adição de 53 2 mL, de hidróxido de potássio 
0,125 M .
Assinale a alternativa que revela a concentração do ácido em questão.
a. 0 0 0, 7 M
b. 0 0,15 M
c. 0,222 M
d. 0,279 M
e. 0,314 M 
2. As técnicas eletroquímicas são baseadas nas propriedades elétricas da 
matéria. Sobre elas, analise as afirmativas a seguir:
I. A determinação de pH utilizando pHmetro é um método eletroquí-
mico de análise baseado na determinação da condutividade elétrica 
de uma solução.
II. A potenciometria pode ser empregada na determinação direta de 
concentração de íons utilizando-se de eletrodos íons-seletivos.
165
III. A eletrogravimetria consiste na determinação gravimétrica de 
depósitos de sólidos na superfície de um eletrodo em função de uma 
reação de eletrólise na solução.
Assinale a alternativa correta:
a. Somente a afirmativa I é verdadeira.
b. Somente a afirmativa II é verdadeira.
c. Somente a afirmativa III é verdadeira.
d. Somente as afirmativas I e II são verdadeiras.
e. Somente as afirmativas II e III são verdadeiras. 
3. Uma análise laboratorial foi realizada da seguinte maneira:
• Um cadinho, previamente seco, foi pesado e sua massa foi anotada.
• Em seguida, 1 mL00 de água foram adicionados ao cadinho e este foi 
deixado em estufa, a 65oC até que todo o líquido evaporasse.
• O cadinho foi então deixado esfriar em dessecador e sua massa foi 
novamente pesada.
• A espécie química de interesse foi determinada pela diferença de 
massa do cadinho antes e após o processo de evaporação.
• O resultado é expresso em g 1 mL/ 00 .
Assinale a alternativa que denomina corretamente a técnica empregada.
a. Gravimetria.
b. Volumetria.
c. Potenciometria.
d. Cromatografia.
e. Espectrometria. 
166
Seção 3
Fundamentos físico-químicos
Diálogo aberto
Uma reação química pode ocorrer através de uma única etapa ou através 
de etapas múltiplas e complexas. Todas essas transformações interferem na 
velocidade com que uma determinada reação acontece. A cinética química 
é a área da química que estuda a velocidade das transformações químicas e 
seu estudo é fundamental para compreensão do comportamento de determi-
nados produtos ou até mesmo da velocidade de ação de um medicamento. 
Já a termodinâmica estuda os processos que envolvem trabalho, calor ou 
qualquer outra forma de energia envolvida em uma reação química. Por fim, 
o equilíbrio estuda um sistema no qual as forças atuantes se anulam ou se 
compensam. Todos esses tópicos são importantes quando se trabalha com 
processos laboratoriais.
Considerando a temática, as áreas e os campos de atuação do biomé-
dico, temos que este profissional está inserido também nas indústrias em 
diferentes setores, como na indústria cosmética, avaliando a qualidade de 
produtos acabados para atestar sua eficiência no uso pretendido. Deste modo, 
o controle de qualidade precisa ser rigoroso, para evitar problemas futuros. 
Mas, neste contexto, qual a importância de se compreender os princípios 
químicos e físicos das reações químicas? Nos processos analíticos, a compre-
ensão destes conceitos interfere na qualidade do trabalho a ser realizado?
Imagine-se como um analista biomédico, recém contratado, atuando 
em um laboratório de desenvolvimento de produtos da área de cosméticos. 
Um novo creme capilar está sendo testado pelo setor de desenvolvimento de 
produto e, em testes de eficácia, tem-se observado que o produto possui uma 
ação inicial satisfatória, quando das primeiras aplicações, mas em aplicações 
subsequentes, sua ação é muito reduzida. O setor de desenvolvimento, ao 
realizar análises laboratoriais, observou que a quantidade do ativo cosmé-
tico da formulação teve uma redução de concentração ao longo do tempo 
de estudo no produto formulado. Deste modo, seu gestor solicitou a você 
uma investigação relacionada à principal causa que pode estar sendo respon-
sável pela degradação do princípio ativo presente na formulação capilar. Seu 
gestor, não muito confortável, devido a sua pouca experiência na função e 
preocupado em lhe direcionar essa demanda, primeiramente lhe pediu para 
explicar o que é uma reação de degradação. Além disso, solicitou que você 
respondesse às seguintes perguntas: “essa reação ocorre em uma única etapa, 
167
em etapas múltiplas ou se trata de uma reação complexa?”; “quais fatores 
podem interferir na velocidade de degradação de substância de interesse?”. 
Nesta seção, você conhecerá algumas definições relacionadas à velocidade 
de reação. Além disso, conhecerá quais são os principais fatores que podem 
influenciar na velocidade total de uma reação. Você conhecerá também 
outros pontos relacionados à termodinâmica química e aos equilíbrios 
químicos e físicos da matéria. Por fim, conhecerá a radiação eletromagnética. 
Todas essas informações são necessárias para a perfeita atuação em 
laboratórios de análises, sejam eles químicos ou não. Por meio destes estudos 
você ainda terá os subsídios necessários para resolução desta situação-pro-
blema. Bons estudos!
Não pode faltar
A química é a ciência que estuda a matériae suas transformações. Entre 
seus ramos de estudo, temos a área chamada de físico-química, que estuda 
as propriedades físicas e químicas da matéria. Este ramo de estudo combina 
as teorias existentes nas ciências físicas e químicas e, a partir dessa combi-
nação, busca encontrar funções que expliquem o comportamento da matéria 
sobre a óptica da física e da química, em escalas moleculares e em obser-
vações de fenômenos macroscópicos. Nesta seção, vamos conhecer alguns 
pontos relacionados à velocidade das reações químicas e as leis fundamentais 
da termodinâmica.
Cinética química
A cinética química é a área de estudo físico-químico que busca conhecer a 
velocidade com que ocorrem as transformações químicas, seus mecanismos 
de reação e os principais fatores que interferem nas taxas de transformação 
de reagentes em produtos. Dada a reação química a seguir: 
a A b B p P q Q+ → +
Temos que a velocidade da reação é definida como a taxa em que os 
reagentes são consumidos ou que os produtos são formados, em um deter-
minado intervalo de tempo, conforme equação a seguir:
v
a
d A
dt b
d B
dt p
d P
dt q
d Q
dt
 =
[ ]
=
[ ]
=
[ ]
=
[ ]
- -1 1 1 1
Como as espécies A e B são consumidas pela reação química, a equação 
de velocidade recebe um sinal negativo, no caso das espécies P e Q, que são 
produzidas pela reação, o sinal é positivo, pois elas são formadas pela reação.
168
A cinética de uma reação química pode ter seu estudo dividido entre dois 
campos de atuação: no primeiro deles, temos a determinação da velocidade através 
de procedimentos experimentais e a verificação dos parâmetros que a influen-
ciam. No segundo campo, temos o estudo do mecanismo que rege a reação e a 
definição de todas as etapas até a obtenção do produto final. A velocidade de uma 
reação química pode ser definida como uma taxa de transformação de reagentes 
em produtos em função de uma variação de tempo. Entre as áreas de estudo da 
cinética química, temos também a investigação dos fatores que podem influenciar 
a velocidade das reações químicas. Os fatores que influenciam na velocidade das 
reações químicas são:
• Natureza dos reagentes: dependendo da natureza dos reagentes, as 
reações químicas podem sofrer variações, ou seja, a velocidade das 
reações depende do rompimento e da formação de ligações químicas.
• Temperatura: para a ocorrência de interações entre as espécies 
químicas, elas precisam de contato físico umas com as outras, o 
aumento de temperatura do sistema favorece o aumento no número 
de colisões e, consequentemente, o aumento na velocidade da reação.
• Pressão: o aumento da pressão do sistema aumenta o número de 
colisões entre as espécies químicas e, deste modo, ocorre o aumento 
da cinética das reações.
• Estado físico: quando os compostos químicos estão em uma mesma 
fase (sólido, líquido, gasoso), a reação se processa de maneira mais 
eficiente. Quando as espécies se encontram em estados físicos 
diferentes, as reações se processam entre a interface do sistema, que 
limita o contato entre as espécies presentes, diminuindo a efetividade 
das reações. 
• Superfície de contato: em uma reação química em que as espécies 
encontram-se em fases diferentes, o aumento da superfície de contato 
resulta em um incremento adicional na velocidade de reação.
• Catalisador: são espécies químicas que aceleram a velocidade das 
reações químicas, porém, este não é consumido durante a reação, 
sendo regenerado ao final do processo.
• Inibidor de reação: são espécies químicas que possuem ação 
contrária dos catalisadores, atuando na redução da velocidade das 
reações químicas.
• Concentração dos reagentes: o aumento na concentração dos 
reagentes presentes em uma reação química favorece a ocorrência 
169
de choques entre as espécies, resultando no aumento da velocidade 
de reação.
Primeira e segunda leis da termodinâmica
As leis da termodinâmica postulam que entre os processos químicos a 
energia pode ser transferida de um sistema para outro na forma de calor 
ou de trabalho. Além disso, ela possui outro princípio que determina uma 
quantidade denominada de entropia, que pode ser estabelecida em todos 
os sistemas.
Assimile
A termodinâmica é o campo da físico-química que estuda as diferentes 
formas de transferência de energia entre o sistema termodinâmico 
e suas vizinhanças, nos processos que envolvem as mudanças que 
ocorrem no sistema.
A primeira lei da termodinâmica fornece uma informação quantitativa 
da conservação de energia. De acordo com essa lei, um sistema só pode 
armazenar ou transferir a energia ao meio onde se encontra, mas não pode 
cria-la ou consumi-la. Deste modo, ao receber uma quantidade de calor (Q), 
o sistema pode realizar um trabalho ( t ) e, consequentemente, aumentar a 
energia interna do sistema (DU ), sendo expresso da seguinte maneira:
Q = Ut+∆
Onde todas as unidades são expressas em Joules.
Exemplificando
Um gás realiza um trabalho de 376J quando uma quantidade de calor 
de 125J é fornecida ao sistema. Sabendo que a energia interna do 
sistema, antes de receber a quantidade de calor, era de 1124J , qual 
será a energia interna após esse recebimento?
Para saber a energia interna do sistema após este processo, utilizamos 
a equação Q = Ut+∆ , assim temos:
Q = U 125 = 376 + (U - 1124) t+ ⇒∆
U J = + =125 1124 376 873-
Deste modo, a quantidade de energia interna após o processo é de 873J.
170
Um gás realiza um trabalho de 376J quando uma quantidade de calor de 
125J é fornecida ao sistema. Sabendo que a energia interna do sistema, antes 
de receber a quantidade de calor, era de 1124J , qual será a energia interna 
após esse recebimento?
Para saber a energia interna do sistema após este processo, utilizamos a 
equação Q = Ut+∆ , assim temos:
Q = U 125 = 376 + (U - 1124) t+ ⇒∆
U J = + =125 1124 376 873-
Deste modo, a quantidade de energia interna após o processo é de 873J.
Figura 4.2 | Equilíbrio químico
reação direta
equilíbrio
reação inversa
ve
lo
ci
da
de
Fonte: https://bit.ly/2Ezhr5m. Acesso em: 18 dez. 2019.
Já o equilíbrio físico é atingido quando a soma das forças que atuam 
sobre um determinado corpo é nula. O equilíbrio físico pode ser classificado 
como dinâmico (quando o corpo apresenta movimento retilíneo uniforme) 
ou estático.
Radiação eletromagnética
A radiação eletromagnética pode ser definida como uma onda que se 
propaga no vácuo ou no ar com velocidade igual à velocidade de propagação 
da luz, ou seja, a luz também é uma forma de propagação da radiação eletro-
magnética. A radiação recebe o nome de eletromagnética por apresentar 
um componente elétrico e um componente magnético que se propagam na 
mesma direção de maneira transversal. A Figura 4.3 apresenta os compo-
nentes elétrico e magnética da radiação.
https://bit.ly/2Ezhr5m
171
Figura 4.3 | Radiação eletromagnética
z
x
y
E
v
B
Fonte: https://bit.ly/2r8akxF. Acesso em: 18 dez. 2019.
As ondas de rádio e TV, as micro-ondas, a radiação infravermelha, a luz 
ultravioleta, a luz visível e os raios gama são exemplos de radiação eletromag-
nética. A Figura 4.4 apresenta o espectro eletromagnético.
Figura 4.4 | Espectro eletromagnético
edifícios humanos borboletas ponta da
agulha
protozoários moléculas átomos núcleo atômico
104 108 1012 1015 1016 1018 1020
1 K 100 K 10,000 K 10,000,000 K
Penetra a
Atmosfera da Terra?
rádio micro-ondas infravermelho visível ultravioleta raios X raios gama
10 m3 10 m−2 10 m−5 0.5×10 m−6 10 m−8 10 m−10 10 m−12
tipo de radiação
comprimento de onda
Escala aproximada
do comprimento 
de onda
Frequência (Hz)
Temperatura de corpos
corpos em que essa
radiação representa
o comprimento de
onda mais intensamente
emitido −272 °C −173 °C 9,727 °C ~10,000,000 °C
sim simnão não
Fonte: https://bit.ly/2Z2YkK7. Acesso em: 18 dez. 2019.
A radiação eletromagnética apresenta algumas propriedades físicas, como 
a frequência e o comprimento de onda, sendo a frequência inversamente 
proporcionalao comprimento de onda da radiação. A radiação eletromag-
nética interage com a matéria de diferentes maneiras ao longo do espectro 
eletromagnético, sendo as ondas com comprimento de onda na região do 
visível, do ultravioleta e do infravermelho as mais utilizadas em métodos de 
análises químicas instrumentais.
https://bit.ly/2r8akxF
https://bit.ly/2Z2YkK7
172
Reflita
Ao realizar um teste laboratorial, devemos observar alguns parâme-
tros que podem influenciar negativamente no tempo e custo total do 
processo. Deste modo, precisamos conhecer algumas características 
que favorecem ou não a ocorrência de uma reação, ou a velocidade 
total de um determinado processo. Ao atuar em um laboratório físico-
-químico de análises, quais são os fatores que devemos observar ao 
selecionar uma metodologia analítica? Como esses parâmetros influen-
ciam na viabilidade técnica e econômica da metodologia escolhida?
Nesta seção foram apresentados os princípios básicos da físico-química, 
explorando os pontos envolvidos na cinética de reações químicas e nos 
diversos fatores que influenciam na velocidade de reação. Foram apresen-
tadas também a primeira e a segunda lei da termodinâmica, que estuda as 
transferências de energia e trabalho entre o sistema e a sua vizinhança. Além 
disso, foram apresentados os conceitos de equilíbrio químico e equilíbrio 
físico. Para finalizar, foi apresentada a radiação eletromagnética e o espectro 
eletromagnético. A físico-química auxilia na compreensão das trocas de 
energia envolvidas nos processos químicos, das transformações baseadas 
na velocidade das reações e como elas podem ser decisivas na realização de 
métodos de análises laboratoriais.
Sem medo de errar
Em nossa situação-problema, você colocou-se no lugar de um analista 
biomédico, recém contratado, atuando em um laboratório de desenvol-
vimento de produtos cosméticos. Foi solicitado a você uma investigação 
relacionada à principal causa que pode estar sendo responsável pela degra-
dação do princípio ativo presente na formulação de um produtos capilar. Seu 
gestor, não muito confortável, lhe pediu para explicar o que é uma reação de 
degradação, se essa reação ocorre em uma única etapa, em etapas múltiplas 
ou se trata de uma reação complexa. Além disso, ele questionou quais fatores 
podem interferir na velocidade de degradação de substância de interesse. 
Para atender aos questionamentos do seu gestor e entregar a demanda 
de maneira adequada, entenda que a formulação de produtos é feita consi-
derando o de que modo as espécies químicas tenham suas propriedades 
garantidas por um determinado tempo de prateleira. Entretanto, em casos 
em que são desenvolvidos novos produtos, pode ocorrer que fatores internos, 
relacionados à característica das substâncias presentes na formulação que 
173
favoreçam a degradação de uma ou outra espécie presente na composição do 
produto e que possam alterar sua eficácia durante sua utilização.
A degradação corresponde a uma reação em que um composto químico 
sobre uma reação origina novas espécies químicas, as quais podem apresentar 
propriedades, características e princípios de ação diferentes. Deste modo, 
deve-se investigar as causas presentes no produto que possam influenciar na 
velocidade da reação de degradação do ativo do cosmético capilar.
A reação de degradação pode ocorrer em diferentes etapas, muitas vezes, 
o processo de decomposição de espécies químicas ocorre a partir de reações
múltiplas complexas, em que vários compostos são formados até que o
composto inicial seja completamente degradado.
A reação de degradação de espécies químicas pode ser favorecida devido 
a fatores internos e externos, relacionados diretamente à formulação ou às 
condições de armazenamento do produto formulado.
Entre os fatores que podem influenciar na velocidade das reações 
químicas, temos:
• Natureza dos reagentes químicos presentes na formulação cosmética.
• Temperatura de armazenamento do produto.
• Pressão do sistema de armazenamento.
• Superfície de contato da formulação.
• Estado físico do produto formulado e das espécies presentes.
• Presença de compostos químicos que podem atuar como catalisa-
dores da reação de degradação.
Ao analisar a formulação, você poderia observar que os principais fatores 
que podem estar acelerando o processo de degradação do ativo do cosmé-
tico podem ser a natureza dos reagentes químicos presentes na formulação, 
a superfície de contato, por se tratar de uma emulsão química, ou a presença 
de um catalisador que está favorecendo o processo de degradação.
Deste modo, para atender à demanda, você poderia gerar um relatório de 
estudos da formulação, indicando as principais causas que poderiam influen-
ciar na degradação do ativo de interesse. Além disso, você poderia fazer uma 
sugestão ao setor de desenvolvimento e pesquisa para que fosse adicionado 
um composto estabilizador com a finalidade de inibir o processo de degra-
dação do ativo da formulação cosmética.
Por meio dessa situação-problema, você foi capaz de compreender os 
conceitos básicos de físico-química e aplicá-los no desenvolvimento de ações 
174
que visam à resolução de problemas da atuação profissional, além disso, você 
observou como o desenvolvimento de diversas análises laboratoriais pode 
auxiliar na resolução dos problemas existentes em sua área de atuação.
Avançando na prática
Reações em equilíbrio químico
Químicos orgânicos são utilizados em diferentes tipos de aplicações e em 
diferentes ramos industriais. Se coloque na posição de um analista que atua 
no setor de síntese orgânica de uma indústria de derivados químicos sinté-
ticos para a produção de resinas selantes. Seu gestor solicitou a realização de 
uma reação química para testar a produção de um novo produto a ser fabri-
cado pela empresa. As condições reacionais foram fornecidas e o rendimento 
esperado para a reação é de 92%. Com as informações em mãos, você foi ao 
laboratório e realizou todos os procedimentos descritos, entretanto, após 3 
horas de reação, você começou a notar que a formação do produto cessou 
e que o rendimento da reação não foi satisfatório. O que pode ter ocorrido 
nesta reação? O que pode ser feito para melhorar o rendimento da reação?
Resolução da situação-problema
Diferentes fatores podem ser responsáveis pela paralização de uma reação 
química e estes estão relacionados com a alteração na velocidade de reação. 
Ao analisar o processo químico realizado, você observará que os reagentes 
utilizados são de alta pureza e que todas as condições previstas inicialmente 
foram feitas, porém, muitas vezes, pequenas modificações precisam ser feitas 
em protocolos sintéticos para obtenção de melhores resultados. Ao analisar 
a reação, você notará que ela se encontra em equilíbrio químico, ou seja, 
a velocidade da reação direta é igual à velocidade da reação inversa. Neste 
momento, a velocidade de conversão dos reagentes em produtos é igual à 
velocidade da conversão dos produtos em reagentes, não sendo observado 
aumento na formação de produtos e melhora no rendimento da reação. 
Deste modo, você precisará deslocar o equilíbrio em relação à formação dos 
produtos. Para isso, você poderá pensar nos fatores que interferem na veloci-
dade de reações químicas e ver quais deles podem ser aplicados na obtenção 
do rendimento desejado na reação em questão. O processo é realizado em 
reator químico com temperatura e pressão controladas e todos os reagentes 
se encontram em estado líquido no decorrer da reação. Deste modo, você 
poderá verificar se a temperatura, a pressão ou a presença de algum inibidor 
175
está sendo responsável pelo baixo rendimento reacional. Como todos os 
reagentes descritos no protocolo são de alta pureza, você pode fazer uma 
verificação rápida para checar se o reator contém algum resíduo de processos 
anteriores que podem estar inibindo a reação. Após este teste, você poderá 
aumentar o número de choques entre as espécies reagentes, para isso, você 
poderá aumentar,levemente, a reação e observar se ocorre melhora no rendi-
mento total. Como a reação se processa em um reator químico, ao aumentar 
a temperatura, aumenta-se também a pressão do sistema e, neste ponto, você 
precisa observar que esse aumento de temperatura não interfira na caracte-
rística dos reagentes e do produto desejado e que o aumento da pressão não 
cause nenhum dano no reator ou algum risco de acidentes. Com esses passos 
simples, você conseguirá dar sequência à síntese em questão e conseguirá 
obter o rendimento necessário solicitado pelo seu gestor.
Faça valer a pena
1. A água oxigenada pode sofrer um processo de degradação originado água 
e oxigênio, conforme equação química a seguir:
2 H O 2 H O 1 O 2 2 aq 2 l 2 g( ) → +� ( ) ( )�
Sabendo que a taxa de consumo da água oxigenada é igual a 0 0, /5 M s e as 
taxas de formação da água e do oxigênio são iguais a 0 0, /5 M s e 0, /25 M s , 
respectivamente.
Assinale a alternativa que apresenta a velocidade média da reação:.
a. 0 50, / M s
b. 0 33, / M s
c. 0 25, / M s
d. 0 42, / M s
e. 0 75, / M s 
2. Um gás contido em um cilindro recebe um calor de 85,7 J. Em função 
desse calor, ele realiza um trabalho de 451 J. Com esses processos, a energia 
interna, que inicialmente é igual a 672 J, sofre uma alternação.
Assinale a alternativa que apresenta a energia interna após esse processo.
a. 306,7 J.
b. 1208,7 J.
c. 136 J.
176
d. 1037,3 J
e. 80,6 J. 
3. O equilíbrio químico é uma condição que ocorre em reações reversí-
veis. Nestas reações, as concentrações de reagentes e produtos permanecem 
constantes ao longo do tempo.
Sobre o equilíbrio químico, é correto afirmar:
a. Que a velocidade da reação direta é maior que a velocidade da reação 
inversa.
b. Que a velocidade da reação direta e a velocidade da reação inversa 
são nulas.
c. Que a velocidade da reação direta é menor que a velocidade da reação 
inversa.
d. Que a velocidade da reação direta é igual à velocidade da reação 
inversa.
e. Que a velocidade da reação direta e da reação inversa não interferem 
no equilíbrio da reação. 
Referências
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e o meio ambiente. 7. ed. Porto Alegre: Bookman, 2018.
BROWN, T. L. et al. Química: a ciência central. 13. ed. São Paulo: Pearson, 2016.
BROWN, T. L.; LEMAY JR, H. E.; BURSTEN, B. E.; MURPHY, C. J.; WOODWARD, P. M.; 
STOLTZFUS, M. W. Química: a ciência central. 13. ed. São Paulo: Pearson Education do 
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pequenas moléculas em matrizes biológicas. Quím. Nova, São Paulo, v. 32, n. 4, p. 
1021-1030, 2009. Disponível em: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pi-
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FERREIRA, E. C.; ROSSI, A. V. A quimiluminescência como ferramenta analítica: do mecanismo 
a aplicação da reação do luminol em métodos cinéticos de análise. Química Nova. v. 25, n. 6, p. 
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HARRIS, D. C.; LUCY, C. A. Análise Química Quantitativa. 9. ed. Rio de Janeiro, 2017.
HOLLER, F. J.; SKOOG, D. A.; CROUCH, S. R. Princípios de análise instrumental. 6. ed. Porto 
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http://www.scielo.br/pdf/qn/v33n7/a23v33n7.pdf