AULA 3,4 e 5

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Prof. Henrique Mourão 
CTD130 – QUÍMICA TECNOLÓGICA I 
 
TEORIA 
Instituto de Ciência e Tecnologia 
MEDIDAS 
 
(Unidades, incertezas na medida 
e algarismos significativos) 
Regras algarismos significativos: 
• Números diferentes de zero são sempre 
significativos; 
 
• Zeros entre números diferentes de zero são 
sempre significativos (Ex: 1.005; 1,03, ...); 
 
• Zeros no início de um número NUNCA são 
significativos, e indicam a posição da vírgula 
(Ex: 0,0003 tem um algarismo significativo.) 
 
• Zeros no final do número depois de uma casa 
decimal são significativos (Ex: 0,0200g; 2,0). 
 
A incerteza na medida 
4- Qual o número de algarismos significativos das 
seguintes medidas de grandeza? 
(a) 0,0056 g 
 
(b) 10,2 ºC 
 
(c) 5,600 x 10-4 g 
 
(d) 1,2300 g/cm3 
2 
Núm. Alg. Significativos 
3 
4 (não altera) 
5 
Exercícios 
Algarismos Significativos: conversão de unidades 
Ao efetuar mudanças de unidades, o número de 
algarismos significativos não deve se alterar: 
4,94 cm = 0,0494 m 
Obs: os zeros à esquerda não são significativos. 
A incerteza na medida 
494 m = 494x103 mm=4,94x105 mm 
E o uso de potências de 10. 
5- Existe diferença entre as duas medidas 4,0 g e 
4,00 g? Se existir, compare-as e explique a diferença 
em termos de algarismos significativos e incerteza 
da medida. 
6- Uma balança tem uma precisão de ± 0,001 g. Se 
uma amostra que tem massa de aproximadamente 25 
g é colocada nessa balança, quantos algarismos 
significativos devem ser informados para esta 
medida? 
Algarismos Significativos na Aritmética 
• Quantos algarismos significativos devem 
existir numa resposta após serem executadas 
operações? 
• Multiplicação e divisão: os resultados são 
informados com o menor número de algarismos 
significativos; 
• Adição e subtração: os resultados são informados 
com o menor número de casas decimais. 
 
A incerteza na medida 
Resposta 
• Ex: Suponha que a população do Canadá seja de 
31.110.600 e que um estudo concluiu que 24% 
desta população falem francês. 
 
 
• É mais correto afirmar que a população do Canadá 
que fala francês é de: 
a) 7.446.544 de pessoas; OU 
b) 7,5 milhões de pessoas. 
A incerteza na medida 
ALTERNATIVA b 
A medida menos exata limita a certeza do resultado 
Multiplicação ou divisão de duas medidas 
4,32 cm x 2,1 s = ? 
4,32 cm 
x 2,1 s 
9,072 cm.s 
9,1 cm.s 
 
(Regra do menor nº de 
algarismos significativos) 
O número de algarismos significativos do resultado é igual 
ao menor número de algarismos significativos dos dados. 
A incerteza na medida 
0,0247 mol ÷ 2,1 dm3 = ? 
0,0247 mol 
÷2,1 dm3 
0,0117619…mol/dm3 
Multiplicação ou divisão de duas medidas 
A incerteza na medida 
0,012 mol/dm3 
(Regra do menor nº de 
algarismos significativos) 
Arredonde para cima se o último dígito for 
superior ou igual a 5 e manter o número, se for 
menor do que 5. 
Arredondamentos para corrigir número de 
algarismos significativos 
4,56 arredondado às décimas: 4,6 
4,54 arredondado às décimas: 4,5 
4,55 arredondado às décimas: 4,6 
A incerteza na medida 
4,555 arredondado às centésimas: 4,56 
4,551 arredondado às décimas: 4,6 
Arredondamentos 
A incerteza na medida 
Exemplo: 
Calcule a área de um retângulo cujas medidas dos 
comprimentos dos lados são 6,221 e 5,2 cm. Expresse o 
resultado considerando as incertezas das medidas de 
comprimento. 
• O número de casas decimais do resultado é igual ao 
menor número de casas decimais dos dados. 
 
Adição ou subtração de duas medidas 
4,32 cm + 2,1 cm = ? 
4,32 cm 
+ 2,1 cm 
6,42 cm 
Resultado: 
 6,4 cm 
 
(6,42 arredonda para 6,4) 
(regra do menor n° casa decimal) 
A incerteza na medida 
Adição ou subtração de duas medidas 
1,0 m - 0,05 m = ? 
1,0 m 
- 0,05 m 
0,95 m 
0,9 m 
ou 
1,0 m ? 
(regra da menor casa decimal) 
A incerteza na medida 
Diferentes operações com valores de medidas, na 
mesma expressão 
(0,58 dm3 – 0,05 dm3) x 0,112 mol/dm3 = ? 
Método: fazer uma operação de cada vez, tendo em 
conta os algarismos significativos e casas decimais: 
(0,58 dm3 – 0,05 dm3) x 0,112 mol/dm3 = 
0,53 dm3 x 0,112 mol/dm3 = 0,059 mol 
A incerteza na medida 
• O número de algarismos significativos é o 
número mínimo de algarismos necessários para 
escrever um determinado valor em notação 
científica sem perda de exatidão. 
Na notação científica, os números são escritos na 
forma: A x 10ª 
 
 A é um número decimal com dígito diferente de zero 
e a é um número inteiro. 
Notação científica 
0,0025 Kg = ? 
333 Kg=? 
0,0333 kg=? 
Exemplo 
 
Arredonde cada um dos seguintes números para três 
algarismos significativos e expresse o resultado em 
notação exponencial padrão: 
 
(a) 143.700 ; (b) 0,09750; (c) 890.000 ; (d) 6,764 x 
104; (e) 33.987,22 ; (f) – 6,5559 
QUÍMICA E O ESTUDO DA 
MATÉRIA 
 
(Átomos, elementos, compostos, 
substâncias puras e misturas) 
Por que estudar química? 
• A química fornece explicações importantes sobre nosso 
mundo e como ele funciona. 
• A química também é encontrada em nossa vida diária em 
questões como: 
Melhoria no tratamento de saúde, conservação dos recursos 
naturais, proteção do meio ambiente, suprimento das 
necessidades diárias de alimentos, vestuário e moradia, etc. 
• A química é essencial para a nossa compreensão 
de outras ciências. 
O estudo da química 
Importância da Química na nossa vida e 
na engenharia? 
21 
• Combustíveis: como o tamanho da molécula do 
combustível influencia nas quantidades de calor e 
poluente liberados? 
• Polímeros: como diferentes ligantes influenciam 
nas propriedades dos polímeros? 
• Gorduras e saúde: saturadas, insaturadas e 
gorduras trans? 
Combustíveis? 
22 
- Avaliar a quantidade de calor por mol quando 
aumenta-se a cadeia carbônica. Porque? 
23 
-Qual a quantidade de CO2 liberada pela combustão 
do etanol e octano (gasolina). Qual a importância 
deste resultado? 
Polimeros e suas propriedades 
Polietileno 
Ex: sacolas de 
supermercado, 
detergente,... 
Ex: Polímeros oriundos do eteno (etileno) 
 Cloreto de 
polivinila (PVC) 
Ex: canos 
 Cloreto de 
polivinilideno 
Ex: Plásticos de embrulho 
 
Polietileno Linear e Ramificado 
PEAD 
(mais resistente) 
PEBD 
 
 
Difícil 
deposição 
Fácil 
deposição 
Gorduras saturadas, insaturadas e trans. 
• A química envolve o estudo das propriedades e do 
comportamento (mudanças) da matéria. 
 
• A matéria é o material físico do universo; é tudo que tem 
massa e ocupa espaço. 
 
• No nível microscópico, a matéria consiste de átomos, 
moléculas, íons, etc. Os átomos se combinam para formar 
compostos. 
 
O estudo da química 
• Os átomos consistem de apenas um tipo de 
elemento. 
• As moléculas podem consistir de mais de um 
tipo de elemento. 
– As moléculas podem ter apenas um tipo de 
átomo (Ex: moléculas elementares O2, H2, etc...). 
– As moléculas podem ter mais de um tipo de 
átomo (um composto) (Ex: H2O, NaCl,etc... ). 
 
Classificações da matéria 
Elementos 
 
 
Classificações da matéria 
• Toda matéria em nosso planeta origina-se de 
combinações de apenas poucos elementos (114); 
• A crosta terrestre consiste de 5 elementos principais (90%). 
• O corpo humano consiste basicamente de 3 elementos 
principais.Elementos 
• A cada elemento é dado um único símbolo químico 
(uma ou duas letras) derivados do seu nome em 
LATIM; 
• Os símbolos químicos com uma letra têm aquela 
letra maiúscula (H, B, C, N, etc.); 
• Os símbolos químicos com duas letras têm apenas a 
primeira letra maiúscula (por exemplo, He, Be). 
 
Classificações da matéria 
Substâncias puras e misturas 
• Se a matéria não é totalmente uniforme: mistura 
heterogênea. 
• Se a matéria é totalmente uniforme, ela é homogênea . 
 
• Se a matéria homogênea pode ser separada por meios físicos, 
então ela é uma mistura. 
• Se a matéria homogênea não pode ser separada por meios 
físicos: é uma substância pura (elemento ou composto). 
Classificações da matéria 
Se mais de um elemento ou composto são encontrados juntos 
têm-se uma mistura. 
Classificações da matéria 
Misturas 
Separação: 
Destilação ? 
Filtração Simples 
Separação de Misturas 
Filtração a vácuo 
Destilação Simples 
Separação de Misturas 
Pontos de 
ebulição muito 
diferentes. 
Destilação 
Fracionada 
Pontos de 
ebulição 
próximos. 
Separação de Misturas 
A descoberta da estrutura 
atômica, massa atômica, etc. 
Os filósofos antigos especulavam sobre a natureza da “matéria 
fundamental” da qual o mundo era feito. 
• Demócrito (460-370 a.C.) e outros filósofos gregos pensavam que 
o mundo material deveria ser constituído de partículas indivisíveis 
muito pequenas chamadas de átomos. 
• Platão e Aristóteles formularam a hipótese de que não poderia 
haver partículas indivisíveis, enfraquecendo a visão atômica da 
matéria; 
• A teoria atômica surgiu com John Dalton (professor inglês) - 1803-
1807: átomo indivisível; 
A descoberta da estrutura atômica 
À medida que os cientistas começaram a 
desenvolver métodos para uma investigação mais 
detalhada da natureza da matéria, o átomo, que se 
supunha indivisível, começou a mostrar sinais de ser 
uma estrutura mais complexa. 
Os cientistas constataram que o átomo era 
constituído de entidades carregadas menores, que 
foram denominadas partículas subatômicas. 
A descoberta da estrutura atômica 
Podemos resumir o modelo nuclear do átomo: 
A estrutura atômica 
1 Å = 10-10 m 
• O átomo consite de entidades neutras, positivas e negativas: 
 
 nêutrons, prótons e elétrons 
• Os prótons e nêutrons estão 
localizados no núcleo (pequeno). 
 
• A maior parte da massa do átomo se 
deve ao núcleo. 
- pode haver um número variável de 
nêutrons para o mesmo número de 
prótons. 
• Os elétrons estão localizados fora do 
núcleo. 
 - grande parte do volume do átomo se 
 deve aos elétrons. 
A estrutura atômica 
Tabela- Comparação entre prótons, nêutrons e elétrons 
Partículas Carga Massa (u) 
Próton Positiva (+1) 1,0073 
Néutron Nenhuma (neutra 0) 1,0087 
Elétron Negativa (-1) 5,486 x 10-4 
A carga de um elétron é -1,602 x 10-19 C, e a do próton 
é + 1,602 x 10-19 C. 
Os átomos têm massas extremamente pequenas: 
usamos a unidade de massa atômica (u). 
 
1 u = 1,66054 x 10-24 g 
 A estrutura atômica 
Principais características do átomo e suas relações 
Num átomo NEUTRO: no de prótons = no de elétrons 
Número atômico (Z): 
a carga do núcleo, ou o seu número de prótons é a grandeza 
que caracteriza cada elemento. 
Z = no de prótons 
Número de massa (A): 
é a soma do número de prótons (p) com o número de nêutrons 
(n) presentes no núcleo de um átomo. 
A = p + n 
Ao representar um elemento químico, devem-
se indicar junto ao seu símbolo, os números 
atômico e de massa. 
Exercícios 
1- Quantos prótons, nêutrons e elétrons 
existem em um átomo de 197Au? 
 
2- Quantos prótons, nêutrons e elétrons 
existem no átomo de 139Ba? 
 
A estrutura atômica 
Principais características do átomo e suas relações 
Semelhanças atômicas: 
Isótopos: são átomos que apresentam o mesmo 
número atômico (Z), por pertencerem ao mesmo 
elemento químico, mas apresentam diferentes 
números de massa (A) 
Figura - Isótopos 
naturais do elemento 
químico magnésio 
(Mg) e as proporções 
nas quais são 
encontrados na 
natureza. 
Massas dos átomos 
Unidade de massa atômica (u) 
Baseada no isótopo mais comum do carbono, com número de 
massa igual a 12 (12C), ao qual foi atribuída exatamente a 
massa de 12 unidades de massa atômica (u). 
 
Unidade de massa atômica (u): a massa de 1/12 do átomo de carbono 
com número de massa igual a 12 (12C). 
 
 
1 u = 1,66054 . 10-24 g 
O 12C foi escolhido em 
1962 e é usado em todos 
os países do mundo. 
Massas dos átomos 
Massa atômica de um elemento (MA) 
A maioria dos elementos químicos são constituídos por uma 
mistura de dois ou mais isótopos (mesmo Z, mas com diferentes 
A), mas em abundâncias diferentes. 
Massas atômicas médias 
• A massa atômica relativa: massas médias dos isótopos: 
 
– O C natural: 98,93 % de 12C + 1,107 % de 13C. 
 
• A massa média do C: 
• (0,9893)(12,00 u) + (0,01107)(13,00) = 12,01 u 
 
• A massa atômica (MA) é também conhecida como massa atômica 
média. 
• As massas atômicas estão relacionadas na tabela periódica. 
3. O Cloro presente no PVC tem dois 
isótopos estáveis. O 35Cl com massa de 
34,97 u constitui 75,77% do cloro 
encontrado na natureza. O outro isótopo é o 
37Cl, cuja massa é 36,95 u. Qual é a massa 
atômica média do cloro? 
Exercício 
Massas das moléculas 
Compostos moleculares e massa molecular (MM): 
Moléculas são reuniões de dois ou mais átomos. 
A massa da molécula é numericamente igual à soma das massas 
dos átomos que a constituem. 
Ex: H2O e C5H10 
1 u = 1,66054 x 10-24 g 
Os compostos iônicos são em geral, combinações de 
elementos metálicos e não-metálicos. 
 
Compostos iônicos e massa –fórmula (MF): 
Massas de compostos iônicos 
Ex: MgCl2 
Como os compostos iônicos não são constituídos por moléculas, 
não podemos usar para eles a expressão massa molecular. 
A tabela periódica 
• As colunas na tabela periódica chamam-se grupos/famílias 
(numeradas de 1A a 8A ou de 1 a 18, IUPAC). 
 
• As linhas na tabela periódica chamam-se períodos/níveis. 
 
• Os metais estão localizados no lado esquerdo da tabela 
periódica (a maioria dos elementos são metais). 
 
• Os não-metais estão localizados na parte superior do lado 
direito da tabela periódica. 
 
• Os 7 elementos com propriedades similares, tanto com os 
metais quanto com os não-metais, são chamados 
metalóides. 
A tabela periódica 
• Grupos recebem nomes especiais que indicam 
similaridades entre os membros: 
Grupo 1A: Metais alcalinos (tendem a formar 1+) 
 
Grupo 2A: Metais alcalinos terrosos (2+) 
 
Grupo 6A: Calcogênios (-2) 
 
Grupo 7A: Halogênios (-1) 
 
Grupo 8A: Gases nobres (INERTES) 
A tabela periódica 
Distribuição eletrônica e Previsão das cargas iônicas: 
regra do octeto 
Íons e compostos iônicos 
Exemplo 
Cada um dos seguintes elementos é capaz de formar 
um íon em reações químicas. Recorrendo a uma 
tabela periódica ou à sua distribuição eletrônica, 
determine a carga do íon mais estável de cada um 
deles: (a) Al ; (b) Ca ; (c) S; (d) I; (e) Cs. 
 
Previsão de formação de compostos iônicos 
 
 
• Ex: Preveja o composto formado por Mg2+ e N3-. 
Íons e compostos iônicos 
A fórmula é Mg3N2. 
Moléculas e fórmulas químicas 
• Moléculas são reuniões de dois ou mais átomos ligados 
entre si, representadas por fórmulas químicas. 
 
• A fórmula química indica 
– quais átomos são encontrados namolécula e 
– em qual proporção eles são encontrados. 
 
Moléculas e compostos moleculares 
Fórmula molecular X fórmula mínima 
Fórmulas moleculares e mínimas 
 
• Fórmulas moleculares 
 
– Fornecem os números e tipos reais de átomos em uma 
molécula. 
 
– Exemplos: H2O, CO2, CO, CH4, H2O2, O2, O3 e C2H4. 
Moléculas e compostos moleculares 
Fórmulas moleculares e mínimas 
• Fórmulas moleculares 
 
Moléculas e compostos moleculares 
Fórmulas moleculares e mínimas 
 
• Fórmulas mínimas 
 
– Fornecem os números e tipos relativos de átomos em uma 
molécula. 
 
– Isto é, elas fornecem os menores números inteiros 
proporcionais possíveis dos átomos em uma molécula. 
 
– Exemplos: H2O, CO2, CO, CH4, HO, CH2. 
 
Moléculas e compostos moleculares 
Exercício 
4) Escreva as fórmulas mínimas para as seguintes moléculas: 
 
(a) glicose, substância conhecida também como açúcar do 
sangue, cuja fórmula molecular é C6H12O6; 
(b)Óxido nitroso, substância usada como anestésico e 
comumente chamada de gás hilariante, cuja fórmula 
molecular é N2O. 
4- (a) CH2O ; (b) N2O 
 
Exercícios 
5- Determine a fórmula mínima para os compostos 
iônicos formados por: 
 
(a) Ca2+ e Br- ; (b) NH4
+ e Cl- ; (c) Al3+ e C2H3O2
- ; (d) 
K+ e SO4
2-; (e) Mg2+ e PO4
3-; (f) H+ e Cl-; (g) Ca2+ e OH-
. 
 
 
3- 
 
FUNÇOES INORGÂNICAS 
Função química: um conjunto de substâncias 
químicas que apresentam propriedades 
químicas semelhantes por possuírem 
semelhanças estruturais. 
Funções inorgânicas e nomenclatura 
Ácido: segundo Arrhenius, ácido é toda substância que, em solução 
aquosa sofre ionização, liberando como único cátion o H+ (H3O
+) . 
Podemos representá-los genericamente assim: 
Então, a fórmula molecular de um ácido sempre apresentará 
como primeiro símbolo o H: 
Onde x é um no maior ou igual a 1. 
Funções inorgânicas e nomenclatura 
Nomenclatura dos ácidos 
Os ácidos são divididos em dois grupos: 
 
Ácidos sem oxigênio: hidrácidos; 
Ácidos com oxigênio: oxiácidos. 
1 – Hidrácidos: ácidos sem oxigênio. 
 
Seus nomes são dados da seguinte maneira: 
2 – Oxiácidos: ácidos com oxigênio. 
 
Alguns ácidos-padrão de cada família: 
Funções inorgânicas e nomenclatura 
Nomenclatura dos ácidos 
Com a variação do número de átomos de oxigênio, 
determinam-se as fórmulas e os nomes de outros ácidos, com o 
uso de prefixos e sufixos: 
Funções inorgânicas e nomenclatura 
Nomenclatura dos ácidos 
6- Dê o nome ou a fórmula química apropriada para 
cada um dos seguintes ácidos: (a) HBrO3; (b) ácido 
sulfídrico; (c) ácido nitroso; 
(d) H2CO3; (e) HClO3; (f) HC2H3O2. 
Funções inorgânicas e nomenclatura 
Bases: de acordo com Arrhenius, base é toda substância 
que, em solução aquosa, sofre dissociação, liberando 
como ÚNICO ÂNION, o OH-. 
Exemplos: 
 
NaOH Na+ + OH- 
 
Ca(OH)2 Ca
2+ + 2OH- 
 
Al(OH)3 Al
3+ + 3OH- 
água 
água 
água 
As bases são formadas por um cátion (C), geralmente um 
metal, e pelo ânion OH- (hidroxila ou oxidrila). 
 
A fórmula genérica das bases é dada por: C(OH)x 
 
em que x é o número de ânions liberados em solução 
aquosa. 
Funções inorgânicas e nomenclatura 
Nomenclatura das bases 
Exemplos: 
Funções inorgânicas e nomenclatura 
Nomenclatura das bases 
Cátions com diferentes eletrovalências (cargas), 
acrescenta-se ao final do nome, o número da carga do 
íon em algarismos romanos. 
 
 
OU acrescenta-se o sufixo –oso ao íon de menor 
carga, e –ico ao íon de maior carga. 
Funções inorgânicas e nomenclatura 
Sais: de acordo com Arrhenius, sal é toda substância que, em 
solução aquosa, sofre dissociação, liberando pelo menos um 
cátion DIFERENTE de H+ e um ânion DIFERENTE de OH- ou 
O2- . 
Exemplos: 
 
AgNO3 Ag
+ + NO3
- 
 
NaHCO3 Na
+ + HCO3
- 
 
água 
água 
A formação de um sal pode ser representada de maneira 
genérica da seguinte forma: 
 
CyAx 
Funções inorgânicas e nomenclatura 
Nomenclatura dos sais 
O nome do ânion é obtido a partir da nomenclatura do ácido 
que originou o ânion participante do sal, pela mudança de 
sufixos: 
Exemplos: 
Funções inorgânicas e nomenclatura 
Nomenclatura dos sais 
Tabela de cátions e ânions (Tabelas 2.4 e 2.5): 
Funções inorgânicas e nomenclatura 
Ânions Comuns Tabela 2.5 
Funções inorgânicas e nomenclatura 
Nomenclatura dos sais 
1 – Determinação da fórmula a partir do nome do sal 
Exemplo: a) Determine a fórmula do Carbonato de sódio. 
 
 
Ânion: carbonato, CO3
2- 
 
Cátion: sódio, Na+. 
 
 
O carbonato de sódio terá a seguinte fórmula: Na2CO3 
Funções inorgânicas e nomenclatura 
Nomenclatura dos sais 
2 – Determinação do nome a partir da fórmula do sal 
Exemplo: b) 
Fe2(SO4)3 
Determina-se seu cátion e seu ânion de origem: 
Cátion: Fe3+ 
Ânion: SO4
2- 
Assim o nome do sal Fe2(SO4)3 é sulfato de ferro III ou sulfato 
férrico. 
Funções inorgânicas e nomenclatura 
Óxido: é um composto binário (dois elementos), sendo 
que o oxigênio é o mais eletronegativo. 
Nomenclatura dos óxidos 
A) Os óxidos formados por metais ligados a oxigênio são 
óxidos iônicos. 
 
Exemplos 
Funções inorgânicas e nomenclatura 
Nomenclatura dos óxidos 
B) Os óxidos formados por ametais ligados a oxigênio são 
óxidos moleculares e têm seu nome estabelecido pela 
seguinte regra: 
Exemplos 
Exercícios 
7- Dê o nome dos seguintes compostos iônicos: (a) 
AlF3 ; (b) Fe(OH)2; (c) Cu(NO3)2; (d) Ba(ClO4)2; (e) 
Li3PO4; (f) Hg2S; (g) Ca(C2H3O2)2; (h) K2CrO4; (i) 
(NH4)2SO4. 
(a) fluoreto de alumínio; (b) hidróxido de ferro (II) (ou 
hidróxido ferroso); (c) nitrato de cobre (II) (ou nitratro 
cúprico); (d) perclorato de bário; (e) fosfato de lítio; (f) 
sulfeto de mercúrio (I) (ou sulfeto mercuroso); (g) 
acetato de cálcio; (h) carbonato de cromo (III) (ou 
carbonato crômico); (i) cromato de potássio; (j) sulfato 
de amônio. 
Exercícios 
 
8- Dê a fórmula química para cada um dos seguintes 
compostos iônicos: (a) dicromato de potássio; (b) 
nitrato de cobalto(II); (c) acetato de cromo(III); (d) 
perclorato de cobre(II).