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QUÍMICA APLICADA 2022.1 Atividade Prática ESTUDANTE: Hotoniel Quintino de Moura Neto MATRÍCULA: 1221161447 CURSO: Engenharia Civil ATIVIDADE: 3ª ME/APS- 2ª Unidade DOCENTE: Prof. Nelson Antonio DATA DA ATIVIDADE: 11/05/2022 1ª) Defina corrente elétrica. - "A corrente elétrica é o movimento de cargas elétricas, como os elétrons, que acontece no interior de diferentes materiais, em razão da aplicação de uma diferença de potencial elétrico. A corrente elétrica é a grandeza física que nos permite conhecer qual é a quantidade de carga que atravessa a secção transversal de um condutor a cada segundo. De acordo com o sistema internacional de unidades, a carga elétrica é medida em A.s (amperes vezes segundos), tal unidade, por sua vez, é chamada de coulomb (C)." 2ª) Qual o significado de elétrons semi-livres na estrutura cristalina do metal. - Os cientistas propuseram um modelo de ligação química que explica grande parte das propriedades apresentadas pelos metais. Essa ligação metálica se baseia no fato de que os metais são elementos altamente eletropositivos, tendo, portanto, a tendência de formar cátions. Assim, alguns átomos dos metais perdem os seus elétrons mais externos (da camada de valência) formando cátions. Os elétrons liberados são chamados de semi livres ou de elétrons livres. Esses elétrons não abandonam o cristal, mas possuem mobilidade, transitam livremente, formando uma espécie de ou “mar de elétrons” que envolve a estrutura e causa uma força que faz com que os átomos do metal permaneçam unidos. Os cátions formados agrupam-se segundo um arranjo geométrico bem definido, uma estrutura cristalina ou célula unitária, que também pode ser chamada de retículo ou reticulado cristalino. Os reticulados cristalinos mais comuns dentre os metais são os representados a seguir: Esses cátions são estabilizados pelos elétrons livres, pois os cátions podem receber esses elétrons, voltando a ser neutros. Depois eles voltam a perder elétrons e, assim, sucessivamente. A estabilidade da ligação é obtida pelo ganho de energia na formação da ligação envolvendo diversos átomos. Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;) Essa teoria da ligação metálica explica muitas propriedades dos metais, por exemplo, os metais são bons condutores térmicos e elétricos devido aos elétrons livres, que permitem o trânsito rápido de calor e eletricidade. 3ª) Diferenciar ionização de dissociação. Cite exemplos. - Dissociação e Ionização A diferença entre dissociação iônica e ionização: Dissociação iônica: É o processo físico de separação de íons que ocorre em sais e bases. Ionização: É uma reação química que origina íons a partir de ácidos colocados em água. 4ª) Qual o significado de solução eletrolítica? Cite exemplos. - Eletrólise é um processo físico-químico que utiliza a energia elétrica de uma fonte qualquer (como pilha ou bateria) para forçar a ocorrência de uma reação química de produção de substâncias simples ou compostas que não podem ser encontradas na natureza ou que não são encontradas em grande quantidade. Representação da montagem de um sistema de eletrólise qualquer Durante a eletrólise, um cátion sofre redução no cátodo, e um ânion sofre oxidação no ânodo. Isso acontece por meio da descarga elétrica fornecida por uma fonte externa. Assim, temos na eletrólise uma reação de oxidação e redução não espontâneas. Seus elevados pontos de fusão e ebulição, bem como sua resistência à tração são consequências da grande força da ligação metálica, porque os átomos ficam unidos com muita intensidade. Assim, para desfazer esse tipo de ligação é necessário fornecer muita energia ao sistema. A densidade elevada e o fato da maioria dos metais serem sólidos em temperatura e pressões ambientes é consequência das estruturas compactas e cristalinas. E a maleabilidade a ductibilidade vêm do fato de que os átomos dos metais podem “escorregar” uns sobre os outros. 5ª) Qual o significado de solução não eletrolítica? - Existem várias formas de classificar as soluções químicas, que são misturas homogêneas, mas uma das mais importantes é quanto à sua propriedade de conduzirem ou não corrente elétrica. As soluções que não possuem a capacidade de conduzir corrente elétrica são chamadas de soluções eletrolíticas ou soluções moleculares. Esse tipo de solução é proveniente da dissolução de alguma substância molecular que não sofre ionização. Um exemplo é uma solução formada por açúcar dissolvido na água. As moléculas de açúcar (sacarose —C12H22O11) são moleculares porque são formadas somente por ligações covalentes entre seus átomos. Essas moléculas unem-se e formam aglomerados que ficam visíveis na forma de cristais. Mas quando colocamos o açúcar na água, esses aglomerados se desfazem, isto é, as moléculas se separam e ficam na sua forma isolada, de modo que não as vemos a olho nu. Por exemplo, se adicionamos 1 mol de sacarose na água, teremos no final 1 mol de sacarose, o que equivale a dizer que no início tínhamos 6,0 . 1023 moléculas unidas, mas no final ficamos com 6,0 . 1023 moléculas separadas. Essas moléculas ficam dispersas no solvente e como não possuem carga elétrica, elas não são capazes de conduzir corrente elétrica. 6ª) Diferenciar dissociação iônica e molecular. - A diferença entre dissociação iônica e ionização: Dissociação iônica: É o processo físico de separação de íons que ocorre em sais e bases. Ionização: É uma reação química que origina íons a partir de ácidos colocados em água. 7ª) Qual o efeito da solubilização em água na condutividade? - Neste trabalho estudou-se a solubilização e a difusão do cloreto de magnésio em água. Para isso, foram realizados ensaios de condutividade elétrica com diferentes posicionamentos do sensor de condutividade e da pastilha de MgCl2. Independentemente do posicionamento da localização da pastilha e dos sensores, todos os ensaios seguiram a mesma metodologia: uma pastilha, previamente prensada, de MgCl2 foi posicionada em uma determinada localização do recipiente contendo água deionizada e, a partir daí, mediu- se a condutividade do eletrólito ao longo do tempo. Para minimizar a interferência de outros fenômenos, como a convecção, os ensaios foram realizados de forma estática. Entretanto, observou-se que, mesmo sem agitação do recipiente, a convecção ainda ocorreu na maioria dos ensaios devido à liberação de gases aprisionados nos poros da pastilha prensada ou por desprendimento de partículas devido à gravidade. 8) Qual o efeito da concentração de eletrólitos na condutividade? - A dependência da concentração na condutividade de eletrólitos observamos que a condutividade basicamente aumenta com a concentração devido ao aumento do número de cargas (íons) em solução. 9ª) O que são substâncias condutoras? - Condutores são materiais que possibilitam a movimentação de cargas elétricas em seu interior com grande facilidade. Esses materiais possuem uma grande quantidade de elétrons livres, que podem ser conduzidos quando neles aplicamos uma diferença de potencial. Metais como cobre, platina e ouro são bons condutores. 10ª) O que são substâncias isolantes? - Os materiais isolantes são aqueles que oferecem grande oposição à passagem de cargas elétricas. Nesses materiais, os elétrons encontram-se, de modo geral, fortemente ligados aos núcleos atômicos e, por isso, não são facilmente conduzidos. 11ª) Defina eletrólitos e não eletrólitos: Porque eletrólitos conduzem a corrente elétrica? - A solução de um eletrólito é condutora de eletricidade e é chamada de solução eletrolítica. Uma substância que não libera íons nessas condições e, portanto, não se torna condutora de eletricidade, é chamada de um não eletrólito. Uma solução de uma substância desse tipo é chamada de não eletrolítica. 13ª) A borracha, a madeira e a régua não conduzem a correnteelétrica. Por quê? - Alguns materiais não permitem que a eletricidade passe através deles. Estes materiais são conhecidos como isoladores ou isolantes elétricos. Plástico, madeira, vidro e borracha são bons isoladores eléctricos. É por isso que eles são usados para cobrir os materiais que transportam eletricidade. A cobertura de plástico que rodeia os fios é um isolante elétrico. Sua utilidade é evitar que o ser humano receba um choque elétrico. O que são isolantes elétricos? Um isolador elétrico é um material que não conduz eletricidade muito bem. Muitos plásticos e cerâmicas são bons isolantes elétricos. Os metais são geralmente condutores. Colocando um material não condutor em torno de um caminho condutor (envolvendo um fio de cobre em plástico) acaba isolando os electrões a partir do ambiente exterior. Então, isoladores ou isolantes são itens importantes de segurança ao lidar com eletricidade. Isoladores são materiais não condutores que não são rapidamente partes electrões ao longo si. Exemplos destes são: a maioria dos plásticos e materiais cerâmicos, borracha, madeira, vidro e muitos outros. Em geral, não-metais muitos são bons isolantes. Há sempre algumas exceções (fibras de grafite), por isso é mais seguro para testar se um material é um bom isolante. Isoladores são materiais opostos de condutores. Os átomos não são facilmente libertados e são estáveis, impedindo ou bloqueando o fluxo de eletricidade. 14ª) A água destilada conduz corrente elétrica? E a água do mar? Justifique. - A água destilada (pura) é um isolante muito eficiente, pois possui uma resistividade muito elevada. Porém, há um mecanismo de condução elétrica, muito fraco, baseado no fluxo de íons no líquido – não fluxo de elétrons, mas de íons. 15ª) O NaCl puro, conduz corrente elétrica? E o NaCl em solução aquosa, conduz a corrente? Justifique. - o cloreto de sódio é um composto iônico e sua solução aquosa conduz corrente elétrica, devido à presença de moléculas de NaCl. A sacarose é um composto covalente e sua solução aquosa tem viscosidade muito alta, diminuindo a condutividade da água. 16ª) O álcool etílico conduz corrente elétrica? E o Hexano? Justifique. - O álcool não conduz eletricidade por não possuir cargas elétricas positivas e negativas em movimento. Já o hexano não conduz corrente elétrica no estado sólido, mas apresenta alta condutividade elétrica quando em solução aquosa ou no estado fundido, enquanto a substância