Índice - Livro Quim Russel

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Darllen Guimarães 
 1
Sumário 
 
Capítulo 13 Cinética Química 13 
Capítulo 14 Equilíbrio Químico 72 
Capítulo 15 Soluções Aquosas: Equilíbrio Ácido-Base 114 
Capítulo 16 Solução Aquosa: Solubilidade e Equilíbrio dos Íons Complexos 182 
Capítulo 17 Termodinâmica Química 216 
Capítulo 18 Eletroquímica 264 
Capítulo 19 Ligações Covalentes 327 
Capítulo 20 Os Não-Metais 368 
Capítulo 21 Os Metais Representativos e os Semi-Metais 454 
Capítulo 22 Os Metais de Transição 509 
Capítulo 23 Química Orgânica 582 
Capítulo 24 Processos Nucleares 646 
Apêndice Respostas dos Problemas Numéricos Selecionados 680 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 2
ÍNDICE 
Capítulo 13 Cinética Química 13 
 
Tópicos Gerais 13 
 13.1 Velocidades de Reação e Mecanismos: Uma Rápida 
Introdução 
14 
 
O Significado de Velocidade 14 
 
O Significado de Mecanismo 21 
 13.2 A Equação de Velocidade 22 
 
A Medida das Velocidades de Reação 22 
 
A Influência da Concentração Sobre as Velocidades de Reação 23 
 
Reações de Primeira Ordem 25 
 
Reações de Segunda Ordem 33 
 
Reações de Outras Ordens 38 
 
Reações de Zero, Primeira e Segunda Ordens: Um Resumo dos 
Métodos Gráficos 
39 
 13.3 A Teoria das Colisões 40 
 
Processos Elementares e Molecularidade 40 
 
Processos Bimoleculares em Fase Gasosa 41 
 
Processos Unimoleculares e Trimoleculares 46 
 
A Energia de Ativação e a Variação com a Temperatura 47 
 
Reações em Soluções Líquidas 53 
 13.4 O Complexo Ativado 53 
 
Teoria do Estado de Transição 54 
 13.5 Mecanismos de Reação: Uma Introdução 56 
 13.6 Catálise 58 
 
Catálise Homogênea 59 
 
Catálise Heterogênea 60 
 
Inibidores 61 
 
Resumo 61 
 
Problemas 62 
 
Problemas Adicionais 69 
 
 
 
 
 3
Capítulo 14 Equilíbrio Químico 72 
 
Tópicos Gerais 72 
 14.1 Equilíbrios Químicos Homogêneos 73 
 
O Estado de Equilíbrio 73 
 
A Abordagem do Equilíbrio 75 
 
Equilíbrio Químico e o Princípio de Le Châtelier 77 
 14.2 Lei do Equilíbrio Químico 80 
 
Expressão da Lei de Ação das Massas 80 
 
A Constante de Equilíbrio 82 
 14.3 Cinética e Equilíbrio 89 
 
Processos Elementares 89 
 
Reações de Múltiplas Etapas 90 
 
Mecanismos de Reações em Multietapas 91 
 14.4 Equilíbrios Químicos Heterogêneos 93 
 14.5 Variação de K com a Temperatura 95 
 
Equação de Van't Hoff 95 
 14.6 Cálculos de Equilíbrio 98 
 
Resumo 104 
 
Problemas 105 
 
Problemas Adicionais. 111 
 
 
Capítulo 15 Soluções Aquosas: Equilíbrio Ácido-Base 114 
 
Tópicos Gerais 114 
 15.1 A Dissociação de Ácidos Fracos 115 
 
Constantes de Dissociação Para Ácidos Fracos 115 
 
Ácidos Polipróticos 117 
 
Cálculos para Ácidos Fracos 119 
 15.2 A Dissociação de Bases Fracas 128 
 
Constantes de Dissociação de Bases Fracas 128 
 
Cálculos Para Bases Fracas 130 
 15.3 A Dissociação da Água 133 
 
 O Produto Iônico da Água 133 
 
 Soluções Ácidas, Básicas e Neutras 134 
 4
 
 pH 135 
 15.4 Hidrólise 138 
 
 Hidrólise do Ânion 138 
 
 Constantes para Reações de Hidrólise de Ânions 140 
 
 Hidrólise do Cátion 143 
 
 Constantes para Reações de Hidrólise de Cátions 144 
 
 O Mecanismo da Hidrólise do Cátion 145 
 
 Hidrólise e pH 147 
 
 O pH de Soluções de Sais 148 
 15.5 Indicadores Ácido-Base 150 
 
 Indicadores 150 
 
 Titulações Ácido-Base 153 
 
 Curvas de Titulação 156 
 15.6 Tampões 160 
 
 O Efeito Tampão 162 
 
 Tampões em Sistemas Biológicos 165 
 15.7 Equilíbrios Ácido-Base Simultâneos 167 
 
 Misturas de Ácidos Fracos 167 
 
 Ácidos Polipróticos 170 
 
 Sais Ácidos 170 
 
Resumo 172 
 
Problemas 173 
 
Problemas Adicionais 180 
 
 
Capítulo 16 Solução Aquosa: Solubilidade e Equilíbrio dos Íons Complexos 182 
 
Tópicos Gerais 182 
 16.1 A Solubilidade de Sólidos Iônicos 183 
 
 O Produto de Solubilidade 183 
 
 O Efeito do Íon Comum 189 
 16.2 Reações de Precipitação 193 
 
 Prevendo a Ocorrência de Precipitação 195 
 16.3 Equilíbrios Envolvendo Íons Complexos 197 
 
 A Dissociação de Íons Complexos 197 
 5
 
 Cálculos de Dissociação de Íons Complexos 201 
 
 Anfoterismo de Hidróxidos Compostos 202 
 16.4 Equilíbrios Simultâneos 205 
 
 A Precipitação de Sulfetos Metálicos 207 
 
Resumo 212 
 
Problemas 212 
 
Problemas Adicionais 214 
 
 
Capítulo 17 Termodinâmica Química 216 
 
Tópicos Gerais 216 
 17.1 A Primeira Lei: Uma Reconsideração 218 
 
 O Calor e o Trabalho 218 
 
 O Trabalho de Expansão 220 
 
 A Energia e a Entalpia 224 
 17.2 A Segunda Lei 227 
 
 Transformação Espontânea 228 
 
 Probabilidade e Desordem 231 
 
 A Probabilidade, a Entropia e a Segunda Lei 236 
 17.3 A Energia Livre de Gibbs e a Transformação Espontânea 238 
 17.4 As Variações de Entropia e a Energia Livre de Gibbs 244 
 
 A Entropia e as Mudanças de Fase 244 
 
 A Terceira Lei e as Entropias Absolutas 245 
 
 Variações de Entropia em Reações Químicas 247 
 
 As Energias Livres de Gibbs - Padrão de Formação 247 
 
 As Energias Livres de Gibbs de Reações 249 
 17.5 A Termodinâmica e o Equilíbrio 250 
 
 A Energia Livre de Gibbs, o Equilíbrio e o Vale de Gibbs 251 
 
 As Variações da Energia Livre de Gibbs e as Constantes de 
Equilíbrio 
254 
 
Resumo 257 
 
Problemas 258 
 
Problemas Adicionais 261 
 
 
 6
Capítulo 18 Eletroquímica 264 
 
Tópicos Gerais 264 
 18.1 Células Galvânicas 265 
 
 Reações Espontâneas e a Célula Galvânica 265 
 
 Diagramas de Célula 270 
 
 Eletrodos nas Células Galvânicas 271 
 
 Tensão de Célula e Espontaneidade 275 
 18.2 Células Eletrolíticas 277 
 
 Reações Não-Espontâneas e Células Eletrolíticas 277 
 
 Eletrólise 282 
 
 A Eletrólise do Cloreto de Sódio Fundido 284 
 
 A Eletrólise de Solução Aquosa de Cloreto de Sódio 287 
 
 Outras Eletrólises 288 
 
 Leis de Faraday 290 
 18.3 Potenciais-Padrão de Eletrodo 293 
 
 O Eletrodo Padrão de Hidrogênio 294 
 
 Potenciais de Redução Padrão 295 
 18.4 Energia livre, Tensão de Célula e Equilíbrio 301 
 
Termodinâmica e Eletroquímica 301 
 
 O Efeito da Concentração Sobre a Tensão de Célula 304 
 
 A Equação de Nernst 305 
 
 Potenciais-Padrão e Constantes de Equilíbrio 307 
 18.5 A Medida Eletroquímica do pH 308 
 
 A Medida do pH com o Eletrodo de Hidrogênio 308 
 
 Medidores de pH e o Eletrodo de Vidro 311 
 18.6 Células Galvânicas Comerciais 313 
 
 Células Primárias 314 
 
 Células Secundárias 316 
 
Resumo 319 
 
Problemas 320 
 
Problemas Adicionais 325 
 
 
 
 
 7
Capítulo 19 Ligações Covalentes 327 
 
Tópicos Gerais 327 
 19.1 Teoria de Ligação de Valência e Sobreposição de Orbitais 328 
 
 Ligações Simples 329 
 
 Ligações Múltiplas 331 
 19.2 Orbitais Híbridos 334 
 
 Orbitais Híbridos sp 336 
 
 Orbitais Híbridos sp2 340 
 
 Orbitais Híbridos sp3 341 
 
 A Molécula de Amônia 343 
 
 A Molécula de Água 344 
 
 Outros Conjuntos de Orbitais Híbridos 345 
 
 A Relação entre as Teoria VSEPR e Orbital Híbrido 346 
 19.3 Teoria do Orbital Molecular 347 
 
 Orbitais nas Moléculas 347 
 
 Distribuições Espaciais dos Orbitais Moleculares 347 
 
 Energias dos Orbitais Moleculares 350 
 
 O Preenchimento dos Orbitais Moleculares 353 
 
 Moléculas Diatômicas Heteronucleares 363 
 
Resumo 363 
 
Problemas 364 
 
Problemas Adicionais 366 
 
 
Capítulo 20 Os Não-Metais368 
 
Tópicos Gerais 368 
 
20.1 Nomenclatura Inorgânica 369 
 
20.2 Hidrogênio 371 
 
 Elemento Hidrogênio. 371 
 
 Preparação do Hidrogênio 372 
 
 Compostos de Hidrogênio 375 
 20.3 Oxigênio 377 
 
 O Elemento Oxigênio 377 
 
 Preparação do Oxigênio 379 
 8
 
 Compostos de Oxigênio 380 
 20.4 Água 386 
 
 Hidratos 387 
 
 Clatratos 388 
 20.5 Os Halogênios 389 
 
 Flúor 389 
 
 Cloro 391 
 
 Bromo 397 
 
 Iodo 399 
 
 Compostos Inter-halogênios 401 
 20.6 Os Calcogênios, especialmente o Enxofre 402 
 
 Enxofre 403 
 20.7 O Grupo VA (Não-Metais): Nitrogênio e Fósforo 416 
 
 Nitrogênio 417 
 
 Fósforo 428 
 20.8 Carbono 432 
 
 O Elemento Carbono 432 
 
 Compostos Inorgânicos do Carbono 436 
 20.9 Gases Nobres 441 
 
 Compostos de Xenônio 442 
 
Resumo 442 
 
Problemas 444 
 
Problemas Adicionais 451 
 
 
Capítulo 21 Os Metais Representativos e os Semi-Metais 454 
 
Tópicos Gerais 454 
 21.1 Os Metais Alcalinos 455 
 
 Preparação dos Elementos 456 
 
 Reações dos Elementos 457 
 
 Compostos dos Metais Alcalinos 460 
 
 Usos de Metais Alcalinos e de Seus Compostos 461 
 21.2 Os Metais Alcalino-Terrosos 462 
 
 Preparação dos Elementos 463 
 9
 
 Reações dos Elementos 464 
 
 Compostos de Metais Alcalino-Terrosos 466 
 
 Dureza da Água 469 
 
 Usos de Metais Alcalinos-Terrosos e Seus Compostos 472 
 21.3 O Grupo de Metais IIIA 473 
 
 Alumínio 473 
 
 Gálio, Índio e Tálio 479 
 21.4 Outros Metais Representativos 480 
 
 Estanho 480 
 
 Chumbo 482 
 
 Bismuto 485 
 21.5 Semi-metais 486 
 
 Boro 486 
 
 Silício 494 
 
 Germânio 498 
 
 Arsênio 498 
 
 Antimônio 499 
 
 Selênio 500 
 
 Telúrio 500 
 
Resumo 501 
 
Problemas 502 
 
Problemas Adicionais 506 
 
 
Capítulo 22 Os Metais de Transição 509 
 
Tópicos Gerais 509 
 
22.1 Configurações Eletrônicas 510 
 
22.2 Propriedades Gerais: Propriedades Físicas 511 
 
 Propriedades Químicas 513 
 
22.3 Íons Complexos: Estrutura Geral e Nomenclatura 516 
 
 Número de Coordenação 516 
 22.4 Ligação Química nos Complexos 520 
 
 Teoria da Ligação pela Valência 520 
 
 Teoria do Campo Cristalino 252 
 10
 
 Propriedades Magnéticas 530 
 
 Cor e Transições d-d 532 
 
 A Série Espectroquímica 534 
 
 Complexos Tetraédricos 535 
 
 Teoria do Orbital Molecular 536 
 22.5 A Estereoquímica dos Íons Complexos 539 
 
 Número de Coordenação 2 539 
 
 Número de Coordenação 4 539 
 
 Número de Coordenação 6 543 
 22.6 Química Descritiva de Determinados Elementos de Transição 545 
 
 Os Metais do Grupo da Platina 565 
 
Resumo 573 
 
Problemas 575 
 
Problemas Adicionais 579 
 
 
 
 
Capítulo 23 Química Orgânica 582 
 
Tópicos Gerais 582 
 23.1 Hidrocarbonetos Saturados 586 
 
 Os Alcanos 586 
 
 Os Cicloalcanos 594 
 
 Propriedades dos Hidrocarbonetos Saturados 594 
 
 Reações dos Hidrocarbonetos Saturados 596 
 23.2 Hidrocarbonetos Insaturados 597 
 
 Os Alcenos 597 
 
 Os Alcinos 600 
 
 Propriedades dos Hidrocarbonetos Insaturados 601 
 
 Reações dos Hidrocarbonetos Insaturados 601 
 23.3 Hidrocarbonetos Aromáticos 603 
 
 Benzeno 603 
 
 Outros Hidrocarbonetos Aromáticos 605 
 
 Fontes e Propriedades de Hidrocarbonetos Aromáticos 606 
 
 Reações dos Hidrocarbonetos Aromáticos 607 
 23.4 Grupos Funcionais 608 
 11
 23.5 Álcoois 609 
 
 Nomenclatura 609 
 
 Propriedades 609 
 
 Reações 612 
 23.6 Éteres 614 
 
 Nomenclatura 614 
 
 Propriedades 615 
 
 Reações 615 
 23.7 Aldeídos 616 
 
 Nomenclatura 616 
 
 Propriedades 617 
 
 Reações 618 
 23.8 Cetonas 619 
 
 Nomenclatura 620 
 
 Propriedades 620 
 
 Reações 621 
 23.9 Ácidos Carboxílicos 621 
 
 Nomenclatura 622 
 
 Propriedades 622 
 
 Reações 624 
 23.10 Ésteres 625 
 
 Nomenclatura 625 
 
 Propriedades e Usos 625 
 
 Gorduras e Óleos 626 
 
 Saponificação dos Glicerídeos 627 
 23.11 Aminas 628 
 
 Nomenclatura 628 
 
 Propriedades 628 
 
 Reações 629 
 
23.12 Isomeria Ótica em Compostos Orgânicos 630 
 
23.13 Carboidratos e Proteínas 631 
 
 Carboidratos 632 
 
 Proteínas 635 
 12
 
Resumo 637 
 
Problemas 638 
 
Problemas Adicionais 643 
 
 
Capítulo 24 Processos Nucleares 646 
 
Tópicos Gerais 646 
 24.1 Radioatividade 647 
 
 Radioatividade Natural 647 
 
 Detecção e Medida da Radioatividade 649 
 
 Séries de Desintegrações Radioativas 650 
 
 Outros Processos Nucleares Naturais 651 
 24.2 A Cinética da Desintegração Nuclear 651 
 
 Desintegração Radioativa de Primeira Ordem 652 
 
 Datação Radioquímica 654 
 24.3 Reações Nucleares 656 
 
 Transmutação 656 
 24.4 Estabilidade Nuclear 659 
 
 O Cinturão de Estabilidade 659 
 
 Fissão Nuclear 662 
 24.5 Fissão, Fusão e Energia de Ligação Nuclear 664 
 
 Variações de Massa e Energia na Fissão Nuclear 664 
 
 Energia de Ligação Nuclear 665 
 
 Armas Nucleares e Reatores Nucleares 667 
 
 Fusão Nuclear 668 
 24.6 Aplicações Químicas da Radioatividade 670 
 
 Traçadores Radioativos 670 
 
 Técnicas Analíticas 672 
 
 Modificações Estruturais 673 
 
 Difração de Nêutrons 673 
 
Resumo 673 
 
Problemas 675 
 
Problemas Adicionais 678 
 
 
Apêndice Respostas dos Problemas Numéricos Selecionados 680 
 13