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QUI 112 QUÍMICA ANALÍTICA APLICADA 1 º semestre de 2016 Profa. Astréa F. de Souza Silva (T4) APRESENTAÇÃO DA DISCIPLINA NORMAS DE FUNCIONAMENTO CRITÉRIO DE AVALIAÇÃO MATERIAL DE APOIO INTRODUÇÃO AO CURSO Coordenadora: – Profa. Astréa F. de Souza Silva DEQ - Sala 210 – astrea@ufv.br Avaliação (1) Valor (pontos) P1 35 P2 35 P3 30 2ª chamada(2) igual ao da avaliação perdida Exame final 100 Obs. 1: O conteúdo das avaliações é acumulativo; Obs. 2: A 2ª chamada destina-se apenas para alunos com processo aprovado pelo Registro Escolar. Abrange todo o conteúdo da disciplina. A nota substituirá a prova perdida, com o seu respectivo peso. Obs 3: Calculadoras, borrachas, etc. não podem ser compartilhados e será obrigatória a apresentação da carteira estudantil ou documento com foto. Obs. 4: “cola” (ou qualquer outro tipo de fraude) implica em anulação da avaliação. Critérios de avaliação Critério de aprovação : S= (P1 + P2 + P3) S ≥ 59,5 o aluno é aprovado S < 39,5 o aluno é reprovado 39,5≤ S ≤ 59,0 direito a exame final EF valor 100 pontos 5,59 2 EFS o aluno é reprovado 5,59 2 EFS o aluno é provado Observações: 1) Não é permitido ao aluno fazer prova em turma na qual não esteja matriculado 2) Salas a serem divulgadas na página do Registro Escolar 3) Datas e horários sujeitas à alterações pelo Registro Escolar (acessar página) 4) É obrigatória a apresentação de um documento com foto 5) Segunda chamada e exame ocorrem com turmas unificadas mas provas distintas para cada professor Turma P1 P2 P3 T1 - Fernando 19/abril - 10 h 24/maio - 10 h 05/julho - 10 h T2 - Leonardo 19/abril - 16 h 24/maio - 16 h 05/julho - 16 h T3 - Leonardo 20/abril - 8 h 25/maio - 8 h 06/julho - 8 h T4 - Astréa 19/abril - 10 h 24/maio - 10 h 05/julho - 10 h 2ª chamada Previsão 07/ julho (confirmar) Exame Previsão 15 / julho (confirmar) Datas das Avaliações (em horário de aula) Horário de Aulas 2016/1 Segunda Terça Quarta Quinta Sexta 07:00 08:00 QUI 112 T3 PVB 207 Leonardo QUI 112 T1 PVA 115 Fernando 09:00 QUI 112 T3 PVB 207 Leonardo QUI 112 T4 PVB 307 Astréa 10:00 QUI 112 T1 PVA 313 Fernando QUI 112 T4 PVA 115 Astréa QUI 112 T3 PVB 209 Leonardo 11:00 QUI 112 T1 PVA 313 Fernando QUI 112 T4 PVA 115 Astréa 12:00 14:00 QUI 112 T2 PVB 310 Leonardo 15:00 16:00 QUI 112 T2 PVB 310 Leonardo 17:00 QUI 112 T2 PVB 310 Leonardo 18:30 Sobre Frequência QUI 112: frequência inferior a 75% reprovação (conceito L). (11 a 13 faltas). Não haverá permuta de presença para aulas assistidas em turmas na qual o aluno não esteja matriculado. Atestados médicos não serão aceitos diretamente pelos professores da disciplina, devem ser encaminhados diretamente ao Registro Escolar. 7 Andamento do Curso com alterações para acompanhar QUI 119: • Objetivos da Química Analítica; slides 13-21 • Termos importantes em Química Analítica slides 22-24 • Revisão de Estados físicos da matéria e solvatação química: slides 25-40 • Estudo sobre Linguagem Química para representar reações slides 41 -53 • Revisão sobre grupos da Tabela Periódica, principais Funções Químicas e nomenclatura de compostos: slides 41-50 • Balanço de carga e matéria nas reações químicas: slide 51 • Fases típicas de alguns reagentes: slide 52 • Tipos de setas em reações e processos químicos : slide 53 • Estudo de Sistemas Químicos onde ocorrem reações completas • Exemplos de Sistemas Químicos onde ocorre equilíbrio químico • (tipos de equilíbrio químico e constantes associadas) • Revisão Unidades de concentração e conversão de unidades • Diagramas esquemáticos de procedimentos experimentais • Acompanhamento de número de número de mol em diluições simples e em múltiplas etapas • Cálculos envolvendo razão molar em reações completas. • Titulação: Visão Geral e Tipos de titulação estudadas em QUI 119 • Cálculos envolvendo razão molar ou estequiométrica • A condição estequiométrica será fornecida para todas as titulações, exceto para titulação redox, cujas semi-reações serão fornecidas Conceito ácido –base de Bronsted Lowry Lei de ação das massas no equilíbrio ácido –base e pKa Autoionização da água Lei de Ação das massas e pKw Definição de pH Ácidos orgânicos e Inorgânicos de Bronsted (Grupos doadores e aceptores de prótons) Aspecto Qualitativo do Equilíbrio ácido –base de Bronsted Princípio de Le Chatelier e Influência do pH no equilibrio ácido base Aspecto Quantitativo do Equilíbro ácido –base de Bronsted: Concentração analítica Concentração no equilíbrio Fração no equilíbrio Balanço de matéria Balanço de carga Diagrama de distribuição de espécies em equilíbrio ácido-base Preparo de soluções tampão usando balanço de carga Equilíbrio gás-líquido (1/2 h apenas); Lei de Ação das massas, PLC e diagrama distr espécies Hidrólise de cátions metálicos e o conceito ácido –base de Bronsted Lowry Avaliação qualitativa da hidrólise ( PLC) Avaliação Semi-Quantittativa (interpretação de DDE) Equilíbriode solubilidade Lei de Ação das massas Estudo de Fatores que afetam a solubilidade de um sal pouco solúvel Efeito do íon comum (PLC) Influência do pH (PLC) Interpretação de DDE Conceito ácido-base de Lewis e Equilíbrio de complexação (neste semestre exceto hidroxocomplexos) Lei de Ação das massas Avaliação qualitativa (PLC) e semi quantitativa (DDE) Influência da complexação na solubilidade de sais poucos solúveis Equiíbrios simultaneos (escrever reações e interpretar por Le Chatelier) Titulação Potenciométrica ácido –base Curvas de titulação sobrepostas à diagrama de distribuição de espécies Seleção de indicadores para titulação visual a partir de curva de titulação potenciométrica Troca iônica Espectrofotometria UV-visível Bibliografia (Todos disponíveis na bibilioteca) Para reações completas e equilíbrio químico OLIVEIRA, A.F. Equilíbrio Químico em Solução Aquosa orientado à aplicação - Campinas: Átomo, 2009. Demais assuntos (por ex.) técnicas analíticas clássicas e métodos instrumentais HARRIS, D.C. Análise Química Quantitativa; LTC. SKOOG, D. A. et. al.. Fundamentos de Química Analítica. 8a ed. São Paulo: Pioneira Thomson Learning, 2006. MENDHAN, J; et al. Vogel - Análise Química Quantitativa. 6a ed. Rio de Janeiro: LTC, 2002. OHWEILLER, O. A. Química Analítica Quantitativa. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 1976. 3 vols. VOGEL, A. I. Química Analítica Qualitativa. São Paulo: Mestre Jou. 1981. Material de apoio para aula No PVANet: Disciplina Química Analítica Aplicada Área: Profa. Astréa Pastas importantes: Notas de aula Listas de Exercícios Gabarito das Listas de Exercícios Tabelas úteis Plano de ensino da disciplina 12 Listas de Exercícios abrangendo todos os assuntos abordados ao longo do curso (Cuidado com versões antigas desatualizadas pois a ordem de abordagem foi alterada) Listas e gabaritos liberados gradualmente 12 FÍSICO QUÍMICA CIÊNCIAS AMBIENTAIS CIÊNCIAS AGRÁRIAS CIÊNCIAS BIOLÓGICAS QUÍMICA ORGÂNICA QUÍMICA INORGÂNICA QUÍMICA ANALÍTICA Reações químicasCompleta ou equilibrio químico Razão molar ou estequiométrica Equilíbrios simultâneos podem ocorrer Reações são influenciadas pelo pH do meio Princípio de Le Chatelier e/ou Diagrama de Distribuição de espécies para interpretar os sistemas químicos Avaliação da fertilidade do solo Avaliação de Contaminação ambiental (água, solo..) Sistemas de tratamento água, esgoto, efluentes Nutrição humana, plantas, animais Produção e conservação de alimentos Análises clínicas Liberação e Absorção de fármacos... Etc.... Uso de razão molar ou estequiométrica (razão e proporção) ≠ regra 3 matemática Padronização da linguagem química e matemática: facilitar a comunicação técnica entre a química e as áreas multidisciplinares de aplicação entre o futuro profissional e seus interlocutores técnicos ir para Slide 14 Exemplos de Aplicações da Química Analítica Aspectos importantes das aplicações Fundamentos da metodologia de estudo 13 •Agronomia ,Engenharia Agrícola e Engenharia Florestal voltar Slide 13 •Avaliação da Fertilidade de Solos •Quantificação de N,P,K,NO2-,NO3-,NH3,SO42-,Al3+,H3O+,Ca2+,Mg2+, B, metais biodisponíveis,... •Engenharia de alimentos, tecnologia de alimentos, tecnologia de laticínios, •Nutrição Humana (avaliação composição nutricional de um produto(% diária recomendada) •Agronomia e Veterinária •Nutrição Animal (quantificação de nutrientes essencias para produção de ração balanceada) •Engenharia Florestal •Nutrição Vegetal (avaliação de deficiência de crescimento, fitopatologias ) •Bioquímica, Veterinária •Análises Clínicas (análise de sangue, plasma, urina, para diagnóstico de doenças) •Engenharia ambiental •Análises ambientais (avaliação da contaminação do solo, água, ar por metais pesados, pesticidas, etc.) •Química Orgânica, Farmacêutica e Inorgânica (quantiicação, estabilidade, absorção, degradação) •Síntese e caracterização de compostos (complexos/catalisadores,fármacos,pesticidas,etc..) •Química de produtos naturais •Separação e quantificação de principios ativos , elucidação de estruturas etc......... Exemplos de Sistemas e Aplicações por área 14 QUÍMICA ANALÍTICA : Definição ramo da Química que se preocupa com a identificação e/ou a quantificação de espécies químicas (analitos) em amostras de interesse. Disciplina: Química analítica aplicada 15 ANALÍSE QUALITATIVA: QUEM? •Objetivos •Reações químicas típicas A + R → P rota analítica para cátions e ânions (QUI 119) Observação visual da ocorrência de reação: •Cor Ex. Fe3+ complexado por SCN- forma complexo vermelho Fe(SCN)6 3- •Odor: Ex. ácido acético, amônia, sulfeto •desprendimento de gases: Ex. bicarbonato na presença de excesso de H+ •formação de precipitados; Ex. Ca2+ com oxalato •TF, TE,.....etc... Testes químicos sem preocupação com estequiometria 16 •1) quantificação de 1 componente apenas reagente ou técnica seletiva (específico) •método clássico análise Ex. gravimetria, titulação •2) quantificação de + de 1 componente: •método de separação clássico Ex. extração por solvente, troca iônica, etc. •método separação instrumental Ex. HPLC, CG, EC (separam e quantificam) • ANALISE QUANTITATIVA: Quanto? Fatores importantes Aplicação da reação quimica típica • estequiometria • sobre reagente (concentração e consumo) • sobre analito : (quantidade de amostra analisada) Reação balanceada : a A + r R → p P UV-Vis; AA, EA , não separam mas medem uma propriedade específica 17 Exemplos de Métodos Clássicos da Química Analítica 1) adição de reagente (seletivo) na amostra Causa precipitação do analito 2) Filtração (separação entre ppt e sobrenadante) 3) Retenção do ppt no suporte(papel de filtro ou membrana) 4) Pesagem do material obtido 2) amostra com indicador Visual V conhecido 1) padrão primário seletivo 3) medida do volume de reagente gasto Quando atinge a razão molar entre Reagente e anallito B)Titulação ou análise volumétrica A) gravimetria C conhecida 18 compartimento para amostra mede propriedade especifica proporcional à concentração (ex, absorbância no UV) registro do sinal se pa ra çã o Exemplo de método instrumental: HPLC separa e quantifica (ex, separação de colesterol e demais hormônios no sangue. 19 Preciso fazer a separação de A e B : (A e B são solúveis em água) (A é mais solúvel que B em solvente orgânico apolar) Fase aquosa (polar) com mistura de componentes Fase orgânica (apolar) Separação das fases Fases Imiscíveis Rico em A Rico em B Exemplo de Método Clássico de Separação Extração por solvente (diferença de solubilidade) 20 Finalidades dos métodos de separação: (Separar o analito do interferente (ambos tem propriedades químicas similares) Por ex. separar o colesterol (analito) do anticoncepcional estradiol (interferente) Etapa de pré-tratamento de amostra A) Aumentar seletividade do método B) Pré-Concentrar amostras muito diluídas ex. extração por solvente, gravimetria, troca iônica Determinação de nitrito NO2 - em alimentos • Usado como conservante (inibe bactérias que causam botulismo) • Confere coloração rosa ao alimento • Reagem com aminas secundárias produzindo nitrosaminas (compostos carcinogênicos) • MAPA (valor máximo permitido : 15 mg NO2 - / 100 g amostra Determinação de NO2 - na urina • presença indica infecção das vias urinárias, causadas por microrganismos que reduzem o nitrato a nitrito. • Resultado desejado: não detectável • Requer método com baixo limite de quantificação Determinação de NO2 - em água (água mineral, água de abastecimento, água de poço, água de rios • (devido à formação de compostos carcinogênicos) • Portaria 2914 MS: para consumo humano VMP = 1,0 mg NO2 -/L • Requer método com baixo limite de quantificação Analito e Matriz Termos importantes em análise química 22 Termos importantes em análise química Análise: Determinação de colesterol no sangue Colesterol (analito) Hemáceas Plaquetas Leucócitos Anticoncepcional Ex.estradiol Matriz: sangue (interferente) Método de separação Ou uso de agente mascarante (6) concomitantes (2) (1) (3) (4) (5) (7) Método de análise : clássico ou intrumental (8) Figuras de mérito : ⇩LOD,⇩LOQ, ⇧faixa linear ,⇧S (1) Analito: componente da amostra que é alvo de análise química qualitativa e /ou quantitativa. (2) Matriz: todos os constituintes da amostra exceto o analito; “Ambiente químico” do analito. (3) Concomitantes: demais espécies químicas presentes na matriz exceto o analito. (4) Interferente: concomitante presente na amostra que apresenta reações semelhantes ao analito quando se usa reagentes não específicos e portanto afetam o resultado da análise. Reagentes específicos, métodos de separação e agentes mascarantes são necessários para eliminar essa interferência. Nem todos os concomitantes são interferentes. (5) Método de separação: separa o analito do interferente (6) Agente mascarante: reage com o interferente mas não reage com o analito (7) Método de análise : clássico (gravimetria, titulação, etc)ou instrumental (Espectrofotometria, HPLC, CG, EC (8) Figuras de mérito em uma curva analítica: ↓ LOD (limite de detecção) , ↓ LOQ (limite de quantificação) , ↑sensibilidade, faixa linear (ampla) ....PP....RR carga2(fase) carga 1(fase) carga 2(fase) carga 1(fase) seta Linguagem Química para reações: Reações em meio aquoso Revisão sobre estados físicos da matéria e mecanismos de solvatação de compostos em solução aquosa (solubilização) 26 Interação entre as moléculas nos diferentes estados físicos da matéria Estado Gasoso • Pouca interação • Baixa ordenação •baixa densidade •ocupa todo o volume do recipiente que o confina Estado Sólido •alta densidade •arranjo estruturado Estado Líquido arranjo e densidade intermediários 1) Quais são os estados físicos da matéria? 2) O que caracteriza ou permite diferenciar cada estado físico? Aumento da intensidade das forças de coesão (forças intermoleculares) 27 Tipos de Forças que atuam sobre as espécies químicas Forças intramoleculares: atuam entre os átomos de uma ligação química ligação covalente apolar ligação covalente polar ligação iônica Propriedades períodicas que influenciam a formação das ligações químicas: Potencial de Ionização:Energia requerida para retirar um elétron de um átomo isolado no estado gasoso Afinidade Eletrônica: Energia liberada quando um átomo isolado gasoso recebe um életron Forças intermoleculares: atuam entre espécies químicas forças íon-dipolo ligação de hidrogênio forças dipolo-dipolo (permanentes) forças de dispersão de London (dipolo induzido-dipolo induzido) Propriedades Periódicas que influenciam a Polaridade das moléculas: Eletronegatividade: tendência de um átomo participando de uma ligação química, em atrair para si os elétrons da ligação Eletropositividade : (caráter metálico) : tendência do átomo em perder elétrons de sua camada de valência Escala de eletronegatividade de Pauling F > O > N > Cl > Br > I > S > C > P > H . 29 Química analítica aplicada: Estudo das Reações em meio aquoso Molécula de água: propriedades Geometria Vetor Momento de dipolo Polaridade Formação de ligações hidrogênio Interação entre Dipolos da água Formação de clústeres temporários devido movimento Browniano movimento aleatório das moléculas e íons devido à temperatura Alguns reagentes importantes e seus estados físicos Exemplos de Compostos iônicos cujo estado físico é sólido • Sais: composto formado por um cátion de metal e um ânion Ex: NaCl, KCl, AgNO3, CaSO4, NaHCO3; etc • Bases: composto formado por um cátion de metal e íon hidroxila Ex: KOH, AgOH, Ca(OH)2, Al(OH)3 Exemplos de Compostos covalentes polares (estados físicos diversificados) : (ácido pela definição de Arrhenius: composto que em solução aquosa se ioniza produzido H+ • Ácidos fortes cujo estado físico é líquido: Ex.: HClO4, H2SO4 (somente a 1ª ionização é total) • Ácidos fortes cujo estado físico é gasoso: Ex.: HCl, HNO3 • Alguns compostos covalentes polares que são sólidos Exemplos de Compostos covalentes apolares (estados físicos diversificados): Aumenta Tamanho, massa molar, forças de London F2(g) , Cl2(g) Br2(l) I2(s) iodo molecular 31 NaCl(s) (cloreto de sódio) Um cristal de NaCl ampliado Diagrama esquemático Do arranjo cúbico ordenado de íons Na+ e Cl- Ligações iônicas Sais muito solúveis sofrem dissociação completa: S= 35,9 g/100 mL (25 °C) 32 Momento de dipolo e Solvatação rede cristalina NaCl moléculas de água Exemplo: NaCl alta solubilidade de espécies iônicas em solução interação íon dipolo promove dissolução de íons por solvatação composto iônico 33 Na+(aq) + Cl - (aq) NaCl(s) composto iônico no estado físico de partida Ligação iônica íons solvatados em solução Como representar a dissolução (ou dissociação completa) de sais muito solúveis em água devido interação íon-dipolo solução insaturada ( cuja concentração está abaixo do limite de solubilidade) C< 35,9 g/100 mL (25 °C) Reação de dissociação iônica completa 34 ligação covalente H+(aq) + Cl - (aq) Acidos inorgânicos fortes com ligação covalente polar Passam por Ionização completa: composto covalente no estado físico de partida (g) (g) íons solvatados em solução Compostos covalentes polares que são gasosos e ácidos fortes Como escrever a reação de ionização completa do HCl? Quais as semelhanças e as diferenças entre os Processos de dissociação completa dos sais muito solúveis e ionização completa de ácidos fortes? • Caráter da ligação nos sais é predominantemente iônico • Caráter da ligação nos ácidos fortes é predominantemente covalente • Dissociação completa de sais muito solúveis e Ionização completa de ácidos fortes ambas produzem íons solvatados (aq) em solução 36 C12H22O11(s) sacarose→ Cristais ampliados Estrutura molecular Compostos covalentes polares: sacarose (açúcar) solubilidade em água = 211,5 g/100 ml (20 °C) 37 solubilidade em água = 211,5 g/100 ml (20 °C) solvatação de molécula covalente polar δ- δ+ δ+ δ- δ- δ+ C12H22O11 (s) sacarose -interação dipolo-dipolo com água -formação de ligação hidrogênio - com a água Observe que não há quebra de ligações e formação de íons Interação entre os dipolos da sacarose e da água 38 C12H22O11(s) → C12H22O11(aq) Supondo que C< 211,5 g/100 ml (20 °C) No caso da solubilização da sacarose não ocorre formação de íons em solução, como ocorre com NaCl e HCl ou solução insaturada Qual a diferença entre a solubilização da sacarose em comparação com a solubilização do NaCl e do HCl? Como representar a dissolução completa da sacarose (composto covalente polar) em água? 39 Solvatação de Moléculas Apolares por “cluster” Porque uma quantidade muito pequena de I2 (apolar) dissolve em água (polar) ? Exemplos: I__ I molécula apolar “ cluster” temporário de água algumas molécular apolares ficam “presas” na cavidade temporária formada pelos “clusters” de água S = 0,335 g/L em água a 25°C. O iodo é pouco solúvel em água, não é insolúvel em água 40 Também no caso do I2 não ocorre formação de íons em solução Para ocorrer a solvatação, as interações dos dipolos induzidos causam a ruptura das ligações e formação de íons? Como representar a solvatação ou solubilização parcial do I2(compostos covalente apolar pouco solúvel em água) I2(s) ⇌ I2(aq) 41 Diferença entre solução insaturada, saturada sem corpo de fundo, saturada com corpo de fundo e solução supersaturada 2) Solução saturada sem corpo de fundo Q (quantidade de soluto) é igual a S I2(s) ⇌ I2(aq) solução homogênea; 1) Solução insaturada: Q (quantidade de soluto) é menor que S I2(s) → I2(aq) 3) Solução saturada com corpode fundo Q (quantidade de soluto) é maior que S I2(s) ⇌ I2(aq) sistema heterogêneo; 2 fases Usando I2 como exemplo, e sabendo que S = 0,335 g/L ....PP....RR carga2(fase) carga 1(fase) carga 2(fase) carga 1(fase) seta Linguagem Química para reações: 43 1)Descrição das fases 2) Grupos Importantes da Tabela Periódica, estados de oxidação adequados, funções químicas, fórmulas e nomes dos compostos 3)Simbologia das setas em reações químicas 4) Balanço de matéria e balanço de carga na reação 5)Convenções adotadas ao escrever as reações (especifica para cada tipo de equilíbrio químico e sua constante) Linguagem Química para reações: Entender e Descrever o comportamento das espécies químicas em solução 44 a lca linos a lca linos te rrosos Metais de transição H a logê nios F a m ília d o b oro F a m ília d o ca rb ono F a m ília d o nitrogê nio F a m ília d o ox igê nio 1) Grupos importantes da T.P. Ga se s N ob re s Lantanídeos e Actnídeos 45 NH4+ íon amônio (cátion) NH3 amônia (neutra) H+´ próton ou íon hidrogênio cátions de Metais alcalinos Li+, Na+, K+, Rb+, Cs+ cátions de metais alcalinos terrosos Be2+, Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+ Outros cátions de metais Ag+ íon prata Zn2+ íon zinco Ni2+ íon niquel Cu2+, íon cobre Al3+ , íon alumínio Cátions mais importantes (cargas positivas) Cátions de Metais Com estados de oxidação variáveis Cr3+, Cr(VI), íon cromo Fe3+, Fe2+ íon férrico; íon ferroso Ce3+, Ce4+ íon cério; Co2+, Co3+ íon cobalto Pb2+, Pb4+ íon chumbo Mn2+, Mn(VII)O4-, Mn(IV)O2 Íon manganês 46 Cr2O7 2- íon dicromato CrO4 2- íon cromato MnO4 - íon permanganato SO3 2- íon sulfito SO4 2- íon sulfato HSO4 - íon bissulfato (hidrogenosulfato) S2O8 2- íon persulfato S2O3 2- íon tiossulfato S4O6 2- íon tetrationato CO3 2- íon carbonato HCO3 - íon bicarbonato (hidrogenocarbonato) NO3 - íon nitrato NO2- íon nitrito C2O4 2- íon oxalato CN- íon cianeto SCN- íon tiocianato Ânions importantes (cargas negativas) F- íon fluoreto Cl- íon cloreto Br- íon brometo I- íon iodeto S2- íon sulfeto OH- íon hidroxila ou íon hidróxido Nox do cloro variável ClO4 - íon perclorato (+7) ClO3 - íon clorato (+5) ClO2 - íon clorito (+3) ClO- íon hipoclorito (+1) Ácidos: conceito de Arrhenius: em solução aquosa se ioniza liberando H+ Prefixo do sal teminação do sal Nox do elemento central Prefixo do ácido Terminação do ácido ------ eto --- ----- ídrico* Hidrácidos - ácidos não oxigenados - HX * Cátion + Ânion = Sal Representação da fórmula dos sais: Cátion seguido do ânion: Exemplos: NaCl, Al2(SO4)3; Incorreto ClNa, Nomenclatura dos sais: Nome do ânion seguido do nome do cátion Exemplos: NaCl cloreto de sódio, Al2(SO4)3 sulfato de alumínio Nomenclatura de Hidrácidos (ácidos sem oxigênio) de fórmula HX ânion nome ácido Nome F- fluoreto HF ácido fluorídrico Cl- cloreto HCl ácido clorídrico Br- brometo HBr ácido bromídrico I- iodeto HI ácido iodídrico CN- cianeto HCN ácido cianídrico S2- sulfeto H2S ácido sulfídrico Prefixo do sal teminação do sal Nox do elemento central Prefixo do ácido Terminação do ácido hipo ito +1 ou +2 hipo oso ito +3 ou +4 oso ato +5 ou +6 ico per ato +7 per ico Ácidos oxigenados – HxEOy E = Cl, P, N, S HClO HClO2 HClO3 HClO4 ânion nome ácido nox de E ácido observação ClO- hipoclorito HClO +1 ou +2 ácido hipocloroso ClO2 - clorito HClO2 +3 ou +4 ácido cloroso ClO3 - clorato HClO3 +5 ou +6 ácido clórico ClO4 - perclorato HClO4 +7 ácido perclórico NO2 - nitrito HNO2 +3 ácido nitroso NO3 - nitrato HNO3 +5 ácido nítrico SO3 2- sulfito H2SO3 +4 ácido sulfuroso SO4 2- sulfato H2SO4 +6 ácido sulfúrico H2PO2 - hipofosfito H3PO2 +1 ácido hipofosforoso 1 H + ionizável HPO3 2- fosfito H3PO3 +3 ácido fosforoso 2 H + ionizáveis PO4 3- fosfato H3PO4 +5 ácido fosfórico 3 H + ionizáveis CO3 2- carbonato H2CO3 +4 ácido carbônico exceção SiO4 - silicato H4SiO4 +4 ácido silícico exceção B(OH)4 - borato H3BO3 +3 ácido bórico exceção Exemplo Nomenclatura dos ácidos de fórmula geral Hx E Oy í Bases: conceito de Arrhenius: em solução aquosa se ioniza liberando OH- Hidróxido de (nome do cátion) KOH hidróxido de potássio NaOH hidróxido de sódio Al(OH)3 hidróxido de alumínio H3PO4 ácido orto-fosfórico H3PO4 – H2O HPO3 ácido metafosfórico 2 . H3PO4 – H2O H4P2O7 ácido pirofosfórico Significado dos prefixos meta e piro em ácidos Exemplo 52 2)Balanço de matéria e balanço de carga na reação Fórmula química: cátion antecede do ânion Nome do sal: citação do ânion antes do cátion Dissociação completa do sulfato de ferro(III) ou sulfato férrico em solução aquosa Fe3+2(SO4) 2- 3(s) → Fe3+(aq) + SO42-(aq) Reação com balanço de matéria e carga: Fe2(SO4)3(s) → 2 Fe3+(aq) + 3SO42-(aq) cátion = carga positiva ânion = carga negativa 53 3) Descrição das fases dos reagentes estado gasoso (g); HCl(g); HNO3(g), (ácidos fortes), CO2(g) estado líquido (l); H2SO4(l), HClO4(l) (ácidos fortes) estado sólido (s); NaCl(s), sais em geral, NaOH(s), bases em geral Sacarose(s); fenol(s); ácido benzóico(s) espécie solvatada em solução: (aq) CO2(g) + H2O(l) ⇋ H2CO3(aq) (equilíbrio gás líquido do gás carbônico em água) HCl(g) → H+(aq) + Cl-(aq) ionização completa do ácido clorídrico em água NaCl(s) → Na+(aq) + Cl-(aq) (dissociação completa do cloreto de sódio em solução aquosa) C6H12O6(s) ⇋ C6H12O6(aq) (equilíbrio de solubilidade da glicose) Exemplos 54 Tipos de setas usados em reações/processos químicas ou ou REAÇÃO COMPLETA EQUILÍBRIO QUÍMICO RESSONÂNCIA OU FORMAS CANÔNICAS (NÃ UTILIZADA EM QUI 112) PROCESSOS CINÉTICOS (NÃO UTILIZADA EM QUI 112)
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