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Aula 20 p. 144 Química Geral e Inorgânica Aplicar os cálculos químicos nas reações. Cálculos Químicos II Objetivo da Aula O cálculo estequiométrico tem como base o cálculo das quantidades de reagentes e/ou produtos das reações químicas, e é realizado utilizando-se as equações químicas que representam essas reações. Para efetuar o cálculo devemos observar as seguintes regras: Escrever a equação química mencionada no problema. Acertar os coeficientes fazendo o balanceamento da equação (lembre-se que os coeficientes indicam a proporção em número de mols existentes entre os participantes da reação). Calcular a massa molecular das substâncias envolvidas na reação. Estabelecer uma regra de três entre os dados do problema e a pergunta proposta, obedecendo aos coeficientes da equação, e que poderá ser escri- ta em massa ou em número de mols, conforme o problema. Vamos começar interpretando alguns exemplos resolvidos: Exemplo 1: A glicose (C6H12O6) é um alimento importante, pois o metabolismo dos açúcares envolve reações que são fontes de energia para o trabalho químico, mecânico e elétrico das células. O metabolismo dos açúcares, durante a respiração, leva à formação de CO2 e H2O, conforme a reação a seguir. Aula 20 p. 145 Química Geral e Inorgânica C6H12O6 + O2 → CO2 + H2O Considere que uma pessoa ingeriu 27g de glicose, o que equivale a uma colher de sopa cheia. Pede-se: (Dados massa atômica C=12u, H=1u, O=16u) a) Balanceie a reação C6H12O6 + 6 O2 → 6CO2 + 6H2O b) Calcule a massa de O2 necessário para transformar 27g de glicose em energia: C6H12O6 6 O2 180g ------- 6x 32g 27g ------- X X = 28,8g de oxigênio c) Calcule o número de mols de O2 consumido nesse processo 1 mol de O2 ------ 32g X mol ------- 28,8g X = 0,9 mol de oxigênio d) Calcule o número de moléculas de CO2 liberadas no processo C6H12O6 ------ 6 CO2 180g ---- 6x44g 27g ------- X X = 39,6g de CO2 1 mol de CO2 ---- 44g -----6,02.1023 39,6g ------ X X= 5,4 .1023 moléculas de CO2 Exemplo 2: O sal sulfato de bário BaSO4, administrado em pacientes, é utilizado como material de contraste em radiografias do intestino. Esse sal pode ser obtido fazendo-se a reação entre o ácido sulfúrico com a base hidróxido de bário. Lembre-se de que para resolver o exercício, primeiro calculamos a massa molecular das substâncias. Aula 20 p. 146 Química Geral e Inorgânica a) Monte a reação de obtenção do sal balanceada H2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4 + 2H2O b) Que massa deste sal é obtida, a partir da reação de 25g do ácido sulfúrico H2SO4 BaSO4 98g ------ 233g 25g ------- X X = 59,4 g de BaSO4 Exemplo 3: Alguns estudos indicam que o ácido fosfórico presente nos refrigerantes como aci- dulante, é um possível causador da osteoporose. Pode-se preparar o ácido fosfórico a partir da reação descrita a seguir: fosfato de cálcio reage com ácido sulfúrico, formando ácido fosfórico e sulfato de cálcio. Partindo de 124g de fosfato de cálcio, responda: MA: Ca=40u, P=31u, O=16u, H=1u, S=32u Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 → 2H3PO4 + 3CaSO4 a) Qual a massa de ácido fosfórico obtida Ca3(PO4)2 ----- 2H3PO4 10g 2x 98g 124g X X = 78,4g b) Quantos mols de ácido fosfórico foram obtidos 1 mol H3PO4 --- 98g X mol -------- 78,4g X = 0,8 mol de H3PO4 Aula 20 p. 147 Química Geral e Inorgânica Acesse o ambiente virtual de aprendizagem UNINOVE para a leitura de textos complementares. É comum em reações industriais o uso de reagentes impuros, ou porque são mais baratos ou por geralmente serem encontrados na natureza acompanhados de impurezas, fato muito comum de ocorrer com os minérios. Como exemplo podemos citar o caso do calcário, que é um mineral formado por CaCO3, porém acompanhado de várias outras substâncias que podem ser consideradas como impurezas: se em 100 g de calcário en- contramos 90 g de CaCO3 e 10 g de impurezas, dizemos que o calcário tem 90% de pure- za (porcentagem ou teor de pureza) e 10% de impurezas (porcentagem das impurezas). Exemplo: Em 200g de um sal destinado à produção de um medicamento encontramos 199g do sal e 1,0g de impureza. Qual o grau de pureza deste sal? 200g ---- 100% 199g ---- x% X= 99,5 % de pureza Pureza de Reagente Aula 20 p. 148 Química Geral e Inorgânica Referências MARZZOCO, Anita; TORRES, B. B. Bioquímica Básica. 3. ed. São Paulo: Rio de Janeiro: Koogan, 2007. Química Geral Anotações Química Geral Aula 02 Aula 01 Aula 03 Aula 04 Índice Modelo atômico .......................................................................................................................................... 3 • Número atômico (Z) ....................................................................................................................... 4 • Número de massa (A) ................................................................................................................... 4 • Representação dos elementos químicos ................................................................................... 5 • Respostas .............................................................................................................................. 7 • Saiba Mais ....................................................................................................................................... 8 • Glossário ......................................................................................................................................... 8 • Referências ..................................................................................................................................... 8 A formação dos íons ................................................................................................................................ 10 • Formação de cátion ..................................................................................................................... 10 • Formação de ânion ...................................................................................................................... 12 • Saiba Mais ..................................................................................................................................... 14 • Referências ................................................................................................................................... 14 A eletrosfera do átomo ............................................................................................................................ 16 • Postulados de Bohr ...................................................................................................................... 16 • Orbital Atômico ............................................................................................................................. 17 • Saiba Mais ..................................................................................................................................... 19 • Glossário ....................................................................................................................................... 19 • Referências ................................................................................................................................... 19 Distribuição eletrônica ............................................................................................................................. 21 • Como utilizar o diagrama de Pauling ........................................................................................ 21 • Distribuição eletrônica de átomo neutro .........................................................................22 Química Geral Aula 05 Aula 06 Aula 07 • Distribuição eletrônica de íon ........................................................................................... 22 • Saiba Mais ..................................................................................................................................... 24 • Referências ................................................................................................................................... 24 • Figuras ........................................................................................................................................... 25 Tabela periódica – parte I ....................................................................................................................... 27 • Períodos ........................................................................................................................................ 28 • Famílias ou grupos ............................................................................................................. 29 • Família dos elementos representativos .......................................................................... 29 • Família dos elementos de transição ................................................................................ 30 • Saiba Mais ..................................................................................................................................... 32 • Glossário ....................................................................................................................................... 32 • Referências ................................................................................................................................... 32 • Figuras ........................................................................................................................................... 33 Tabela periódica – parte II ...................................................................................................................... 35 • Saiba Mais .................................................................................................................................... 40 • Referências ................................................................................................................................... 40 • Figuras ........................................................................................................................................... 40 Propriedades periódicas ......................................................................................................................... 43 • Raio Atômico (RA) ....................................................................................................................... 43 • Variação na família ............................................................................................................. 43 • Afinidade eletrônica (AE) ............................................................................................................ 44 • Variação no período ........................................................................................................... 44 •Variação na família .............................................................................................................. 44 • Potencial de ionização (PI) ou Energia de ionização (EI) ..................................................... 45 • Variação no período ........................................................................................................... 45 Química Geral Aula 08 Aula 09 Aula 10 • Variação na família ............................................................................................................. 45 • Conclusão ..................................................................................................................................... 46 • Variação no período ........................................................................................................... 46 • Saiba Mais .................................................................................................................................... 48 • Referências ................................................................................................................................... 48 • Figuras ........................................................................................................................................... 49 Ligações químicas I ................................................................................................................................. 52 • Regra do octeto: modelo de estabilidade ................................................................................. 52 • Ligação iônica ..................................................................................................................... 53 • Saiba Mais ..................................................................................................................................... 57 • Glossário ....................................................................................................................................... 57 • Referências ................................................................................................................................... 58 Ligações químicas II ................................................................................................................................ 60 • Ligação Covalente ....................................................................................................................... 60 • Ligação covalente simples ................................................................................................ 60 • Ligação covalente simples ................................................................................................ 63 • Saiba Mais .................................................................................................................................... 65 • Referências ................................................................................................................................... 65 Polaridade de ligação .............................................................................................................................. 67 • Polaridade e solubilidade ............................................................................................................ 69 • Saiba Mais ..................................................................................................................................... 70 • Glossário ....................................................................................................................................... 70 • Referências ................................................................................................................................... 70 • Figuras ........................................................................................................................................... 71 Química Geral Aula 12 Aula 11 Aula 13 Aula 14 Geometria molecular ............................................................................................................................... 73 • Geometria de moléculas diatômicas ......................................................................................... 74 • Geometria para as demais moléculas ...................................................................................... 75 • Moléculas com número estérico 2 ............................................................................................ 75 • Moléculas com número estérico 3 ............................................................................................ 76 • Moléculas comnúmero estérico 4 ............................................................................................ 77 • Polaridade de moléculas ............................................................................................................. 78 • Referências ................................................................................................................................... 83 Forças intermoleculares .......................................................................................................................... 85 • Forças de Van der Waals ........................................................................................................... 85 • Ponte de hidrogênio ..................................................................................................................... 87 • Referências ................................................................................................................................... 89 Funções inorgânicas – Parte I ............................................................................................................... 91 • Ácido .............................................................................................................................................. 91 • Ácidos ............................................................................................................................................ 93 • Definição de Arrhenius ...................................................................................................... 93 • Classificação dos ácidos: ................................................................................................. 94 • Fórmula dos ácidos ............................................................................................................ 95 • Nomenclatura dos ácidos ................................................................................................. 96 • Saiba Mais .................................................................................................................................... 99 • Glossário ..................................................................................................................................... 102 • Referências ................................................................................................................................. 102 Funções inorgânicas – Parte II ............................................................................................................ 104 • Bases ........................................................................................................................................... 104 • Definição de Arrhenius .................................................................................................... 104 Química Geral Aula 15 Aula 16 Aula 17 • Classificação das bases .................................................................................................. 105 • Formulação das bases .................................................................................................... 105 • Nomenclatura das bases ............................................................................................... 106 • Saiba Mais .................................................................................................................................. 109 • Referências ................................................................................................................................. 109 Funções inorgânicas – Parte III ............................................................................................................ 111 • Sal ................................................................................................................................................. 111 • Formulação e nomenclatura dos sais ............................................................................ 111 • Classificação dos sais ...................................................................................................... 112 • Saiba Mais ................................................................................................................................... 116 • Glossário ...................................................................................................................................... 116 • Referências ................................................................................................................................. 116 Óxidos e escala de pH .......................................................................................................................... 118 • Óxidos .......................................................................................................................................... 118 • Formulação e nomenclatura dos óxidos ....................................................................... 118 • Escala de pH ..................................................................................................................... 119 • Glossário ..................................................................................................................................... 122 • Referências ................................................................................................................................. 122 Reações químicas – Parte I ................................................................................................................. 124 • Reagentes e produtos ............................................................................................................... 124 • Reações de síntese ou adição: ................................................................................................ 126 • Reações de análise ou decomposição: .................................................................................. 127 • Reações de análise ou decomposição: .................................................................................. 127 • Reações de deslocamento ou de simples troca: ................................................................. 127 • Reações de dupla troca: ........................................................................................................... 128 Química Geral Aula 19 Aula 18 Aula 20 • Saiba Mais .................................................................................................................................. 129 • Referências ................................................................................................................................. 129 Reações químicas II .............................................................................................................................. 131 • Introdução teórica ...................................................................................................................... 131 • Procedimento Experimental realizado na vídeo aula: .......................................................... 132 • Saiba Mais .................................................................................................................................. 133 • Glossário ..................................................................................................................................... 133 • Referências ................................................................................................................................. 133 Cálculos químicos I ................................................................................................................................ 135 • O MOL ......................................................................................................................................... 137 • Número de Avogadro ................................................................................................................138 • Saiba Mais ................................................................................................................................... 141 • Referências ................................................................................................................................. 142 Cálculos químicos II ............................................................................................................................... 144 • Pureza de reagente ................................................................................................................... 147 • Referências ................................................................................................................................. 148
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