QUÍMICA GERAL E BIOQUÍMICA

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QUÍMICA GERAL E BIOQUÍMICA (1º ano/1º ciclo)
Módulos I e II – QUÍMICA GERAL
(Química Inorgânica e Química-Física)
2
BIBLIOGRAFIA RECOMENDADABIBLIOGRAFIA RECOMENDADA
•• LivroLivro: : QuímicaQuímica. 8ª ed. Mac. 8ª ed. Mac--GrawGraw Hill de Portugal, Hill de Portugal, LdaLda. . 
Raymond Chang (2005)Raymond Chang (2005)
•• TextoTexto de de apoioapoio àsàs aulasaulas práticaspráticas
NoçõesNoções básicasbásicas de de segurançasegurança no no laboratóriolaboratório. . MateriaisMateriais e e utensíliosutensílios de de 
laboratóriolaboratório. (à . (à vendavenda nana AEISA).AEISA).
TABELA PERIÓDICA E MÁQUINA DE CALCULAR – trazer sempre para 
as aulas, testes e exames
É obrigatório o uso de bata em todas as aulas
3
Avaliação de Conhecimentos 
Módulo I
3 testes parciais
ou
Exame parcelar do Módulo I 
ou
Exame final
4
Relações Mássicas em Reacções Químicas
• Massa Atómica
• N.º de Avogadro e Massa Molar
• Massa Molecular
• Reacções Químicas e Equações Químicas
• Quantidades de Reagentes e Produtos
Química (8ª edição), R. Chang (2005) – CAPÍTULO 3, sub-capítulos: 3.1; 3.2; 3.3; 3.7; 3.8.
EQUILÍBRIO QUÍMICO E PROCESSOS DE SÍNTESE INDUSTRIAL
Para as aulas 1 e 2, rever capítulo 2 (CHANG) – estrutura dos átomos, nº atómico, nº de massa e
isótopos, moléculas e iões, compostos iónicos e moleculares, fórmulas químicas e nomenclatura 
de compostos inorgânicos.
Módulo I – Aula nº 1
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Por definição:
1 átomo 12C «pesa» 12 u
Nesta escala:
1H = 1,008 u
16O = 16,00 u
Massa atómica é a massa de um átomo em 
unidades de massa atómica (u).
Mundo Micro
(átomos e moléculas)
Mundo Macro
(gramas)
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Azoto (N):
99,63% 14N (14,003 u)
0,37% 15N (15,000 u)
14,003 × 99,63 + 15,000 × 0,37
100
= 14,007 u
Massa atómica média do azoto:
Nº de massa = nº protões + número de neutrões
= 7+7=14 no 14N
ou = 7+8=15 no 15N
14,01 u (4 algarismos 
significativos).
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Massa atómica média (14,01 u)
Número atómico = nº protões
Massa atómica
Metais
Metalóides
Não-metais
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Lítio é:
7,5% 6Li (6,015 u)
92,5 % 7Li (7,016 u)
Massa atómica média do lítio:
9
Massa atómica média (6,941)
Número atómico
Massa atómica
Metais
Metalóides
Não-metais
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Uma mole (mol) é a quantidade de substância que 
contém 6,0221367 × 1023 entidades elementares 
(átomos, moléculas ou outras partículas) 
(tantas quantas existem em, exactamente, 12 g de 12C)
1 mol = 6,0221367 × 1023 = NA
Número de Avogadro (NA)
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Massa molar é a massa de 1 mole de em gramas
ovos
sapatos
berlindes
átomos
1 mole átomos 12C = 6,022 × 1023 átomos = 12,00 g
1 átomo 12C = 12,00 u
1 mole átomos 12C = 12,00 g 12C
1 mole átomos de azoto = 14,01 g de N
Para qualquer elemento
massa atómica (u) = massa molar (gramas)
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Massa atómica média (14,01 u)
Número atómico
Massa atómica
Metais
Metalóides
Não-metais
Massa molar do N = 14,01 g mol-1
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Uma mole de…
C S
Cu Fe
Hg
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Compreende a Massa Molar?
Quantos átomos existem em 0,551 g de potássio (K)?
Massa molar
1 mol K = 39,10 g K
Nº Avogadro
1 mol K = 
= 6,022 × 1023 átomos K
Massa de
potássio (0,551g)
Nº moles de
potássio 
Nº átomos de
potássio 
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Quantos átomos existem em 0,551 g de potássio (K)?
Massa de
potássio (0,551g)
Nº moles de
potássio 
1 mol K = 39,10 g K 
sendo:
n - nº moles de K (mol)
m - massa de K (g)
M - massa molar (g mol–1)
n = m
M 39,10 g mol-1 K
0,551 g K =
= 1,409 ×10-2 mol K 
Duas possibilidades de resolução
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Quantos átomos existem em 0,551 g de potássio (K)?
Nº Avogadro: 1 mol K = 6,022 × 1023 átomos K
Nº moles de
potássio (1,409 ×10-2 mol K)
Nº átomos de
potássio 
1 mol K 6,022 × 1023 átomos K
1,409 ×10-2 mol K x átomos K
1 mol K
1,409 ×10-2 mol K6,022 ×1023 átomos K ×
x =
x = 8,49 ×1021 átomos K
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Massa molecular (ou peso molecular) é a soma das 
massas atómicas (em u) dos átomos da molécula.
NH3
1N 14,01 u
3H + 3 × 1,008 u 
NH3 17,03 u
Para qualquer molécula
massa molecular (u) = massa molar (gramas)
1 molécula NH3 = 17,03 u
1 mole NH3 = 17,03 g NH3
Massa molar (NH3) = 17,03 g mol-1
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Compreende a Massa Molecular?
Quantos átomos de H existem em 12,5 g de NH3 ?
Massa 
molecular
Nº 
Avogadro
Massa 
de NH3
Nº moles 
de NH3
Nº átomos 
de H
Nº moles
de H
Nº átomos H 
em cada
molécula
Massa 
molar Resultado: 1,33 × 10 24 átomos de H
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Um processo no qual uma substância (ou substâncias) se transforma 
numa ou mais novas substância é uma reacção química.
Uma equação química usa símbolos químicos para mostrar o que 
acontece durante uma reacção.
reagentes produtos
3 maneiras de representar a reacção de H2 com N2 para formar NH3
Três moléculas de hidrogénio + Uma molécula de azoto 2 moléculas de amoníaco
3H2 + N2 2 NH3
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Como «Ler» Equações Químicas
N2 + 3H2 2NH3
1 molécula N2 reage com 3 moléculas H2 para dar 2 moléculas NH3
1 mol N2 reage com 3 mol H2 para dar 2 mol NH3
28,02 gramas N2 reagem com 6,048 gramas H2 para dar 34,06 g NH3
e não é
1 g N2 reage com 3 g H2 para dar 2 g NH3
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Acertar Equações Químicas
1. Escreva a(s) fórmula(s) correcta (s) do(s) reagente(s) no lado 
esquerdo e a(s) fórmula(s) correcta(s) do(s) produto(s) no lado direito 
da equação.
O etano reage com oxigénio para formar dióxido de carbono e água
C2H6 + O2 CO2 + H2O
2. Altere os coeficientes estequiométricos (números que antecedem 
as fórmulas) para que o número de átomos de cada elemento seja 
igual em ambos os lados da equação. 
2CO2 e não C2O4
Não altere os índices (números no seio das fórmulas)
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Acertar Equações Químicas
3. Comece por acertar os elementos que aparecem apenas 
num reagente e num produto. 
C2H6 + O2 CO2 + H2O • Comece por C ou H, mas não O
2 carbonos
à esquerda
1 carbono
à direita
• Multiplique CO2 por 2
C2H6 + O2 2CO2 + H2O
6 hidrogénios
à esquerda
2 hidrogénios
à direita
• Multiplique H2O por 3
C2H6 + O2 2CO2 + 3H2O
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Acertar Equações Químicas
4. Acerte os elementos que aparecem em dois ou mais 
reagentes ou produtos. 
C2H6 + O2 2CO2 + 3H2O • Multiplique O2 por 7
2
2 oxigénios
à esquerda
4 oxigénios
(2×2)
+ 3 oxigénios
(3×1)
= 7 oxigénio à direita
C2H6 + O2 2CO2 + 3H2O
7
2
• Remova a fracção 
multiplicando ambos
os lados por 2
2C2H6 + 7O2 4CO2 + 6H2O
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Acertar Equações Químicas
5. Assegure-se de que tem o mesmo número de cada tipo 
de átomo em ambos os lados da equação. 
2C2H6 + 7O2 4CO2 + 6H2O
Reagentes Produtos
4 C
12 H
14 O
4 C
12 H
14 O
4 C (2 × 2)
12 H (2 × 6)
14 O (7 × 2)
4 C
12 H (6 × 2)
14 O (4 × 2 + 6)
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Acertar Equações Químicas
Como informação adicional indicam-se, na equação 
química, os estados físicos dos reagentes e dos 
produtos :
g – gasoso
l – líquido
s – sólido
aq – em meio aquoso
N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3 (g)
2HgO (s) 2Hg(l) + O2 (g)
KBr (aq) + AgNO3 (aq) KNO3 (aq) + AgBr (s)
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Acertar Equações Químicas
Convém ainda referir que muitas reacções químicas são 
“reversíveis”, o que, nas equações químicas que 
traduzem as referidas reacções, é indicado por uma 
dupla seta: 
N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3 (g)
KBr (aq) + AgNO3 (aq) KNO3 (aq) + AgBr (s)
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1. Escreva a equação química acertada.
2. Converta as quantidades de substâncias conhecidas em moles.
3. Utilize os coeficientes das equações acertadas para calcular 
o número de moles da quantidade procurada.
4. Converta as moles de quantidade procurada nas unidades 
desejadas.
Alterações de Massa em Reacções Químicas
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O metanol arde no ar de acordo com a equação não acertada
CH3OH + O2 CO2 + H2O
Se 209 g de metanol são utilizadas na combustão, 
que massa de água é produzida?
massa molar
CH3OH
Coeficientes esteq.
equação química
massa molar
H2O
Resultado: 235 g H2O
1 - Acertar a equação química
Massa (g)
CH3OH
moles 
CH3OH
moles 
H2O
Massa (g) 
H2O
2 -
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1 - Acertar a equação química
• Comece por acertar os elementos que aparecem apenas 
num reagente e num produto. 
CH3OH + O2 CO2 + H2O • Comece por C ou H, mas não O
1 carbono
à esquerda
1 carbonoà direita
• nº de carbonos está certo
CH3OH + O2 CO2 + H2O
4 hidrogénios
à esquerda
2 hidrogénios
à direita
• Multiplique H2O por 
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1 - Acertar a equação química
• Acerte os elementos que aparecem em dois ou mais 
reagentes ou produtos. 
= 3 oxigénios à esquerda
2
CH3OH + O2 CO2 + 2H2O
+ 2 (2×1)
• Multiplique O2 por 
= 4 oxigénio à direita
CH3OH + O2 CO2 + 2H2O • Remova a fracção 
multiplicando ambos
os lados por 22CH3OH + 3O2 2CO2 + 4H2O
Falta 1 O
1 + 2
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2. Converta a quantidade de metanol em moles.
3. Utilize os coeficientes da equação acertada para calcular o número 
de moles de água.
4. Converta as moles de água em massa.
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Química em Acção
Necessidades das plantas: 
• C, H, O
• N, P, K (macronutientes principais)
• Ca, S e Mg (macronutrientes secundários)
• Fe, Cu, Zn, Mn, Ni,Cl, B, Mo (micronutrientes)
Fontes de elementos para as plantas: 
• C - CO2 (g) existente na atmosfera
• H - H2O
• O - H2O e CO2 (g) e O2 (g) atmosférico
• N - o azoto molecular (N2 (g)) existente na atmosfera 
não é directamente utilizável pelas plantas
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Química em Acção
Principais formas de N utilizáveis pelas plantas:
• NH4
+/NH3
• NO3
-
Origem: 
• Bactérias existentes no solo e em simbiose com 
algumas espécies de plantas como as leguminosas
• Descargas eléctricas na atmosfera
• Decomposição de detritos vegetais e animais
Na maior parte das situações estas fontes de N são 
insuficientes para suprir as necessidades das culturas
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Química em Acção
Qual a matéria-prima para o fabrico de fertilizantes azotados?
O NH3 é obtido industrialmente pelo processo Haber-Bosh
NH3
Aplicação de fertilizantes (adubos) 
“químicos” azotados:
•(NH4)2SO4 
• NH4NO3
• Ca(NO3)2
• (NH2)2CO
• NH3
N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3 (g)
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Química em Acção
Utilizações do amoníaco (NH3): 
• Indústria química – produção de fertilizantes, 
produção de ácido nítrico, síntese de ureia, produção 
de detergentes, etc;
• Indústria do frio, do papel e alimentar – fluído 
refrigerante;
• Indústria têxtil – dissolvente;
• Indústria petroquímica;
• etc...