cad c2 curso a prof teoria quimica

QUÍMICA A \u2013 37 1. Emparelhamento de Elétrons Na ligação covalente, os átomos emparelham elétrons, adquirindo con - figuração eletrônica de gás no bre. A ligação dativa ocorre quando um dos átomos já está com o octeto e o outro está com seis elétrons na ca - mada de valência. 2. V alência de Alguns Elementos O átomo de cloro é monovalente, pois estabelece um par de elétrons e adquire o octeto. Ele pode ainda for - necer até três pares de elétrons, for - mando três ligações dativas. Na fór mu la estrutural, a ligação co va lente é representada por um tra cinho, e a ligação dativa, por uma flechinha. 3. Fórmula Estrutural de Óxidos (E x O y ) a) Geralmente a molécula de um óxido é simétrica. b) Os átomos de oxigênio não formam cadeia, salvo poucas exce - ções. Exemplos I) Monóxido de dicloro (C l 2 O) II) Pentóxido de dicloro (C l 2 O 5 ) III)Heptóxido de dicloro (C l 2 O 7 ) 4. Fórmula Estrutural de Ácidos Oxigenados H m X O n a) O hidrogênio ionizável está li ga - do ao oxigênio. b) Os átomos de oxigênio não for - mam cadeias. Exemplos I) Ácido nitroso (HNO 2 ) II) Ácido nítrico (HNO 3 ) III) Ácido sulfuroso (H 2 SO 3 ) IV) Ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ) 5. Fórmula Estrutural das Bases [M(OH) x ] a) A ligação entre oxigênio e hidrogênio é covalente. b) A ligação entre oxigênio e o metal é iônica. Exemplos 6. Fórmula Estrutural dos Sais A estrutura do ânion é obtida retirando-se H + do ácido corres pon - dente. Exemplos I) Nitrato de sódio (NaNO 3 ) II) Sulfato de potássio (K 2 SO 4 ) OO 2\u2013 \ue002 \ue002 [K] 1+ 2 \u51a4 S \u51a5 \ue003 \ue003 OO H \u2022 x xx O xx x \u2022 N O O \u2014 \u2014 \uc52e \u2013 H + x xx O xx x \u2022 N O O \u2014 \u2014 \uc52e \u2022 \ue002 \ue003 [Na] O \u2014 N O O \u2014 \u2014 \uc52e \ue002 \ue003 \u429e \u429e \u429d Na x \u2022\u2022 O \u2022\u2022 \u2022\u2022 x H \ue002 \ue003 Na + \ue002 \ue003 \uc52e \u2022\u2022 O \u2022\u2022 \u2022 \u2022 x H x \u2013 Na + [O \u2014 H] \u2013 , Ba 2+ [O \u2014 H] 1\u2013 2 A l 3+ [O \u2014 H] 1\u2013 3 H \u2022 \u2022\u2022 \u2022 \u2022 S \u2022 \u2022 \u2022\u2022 \u2022 \u2022 O \u2022 \u2022 \u2022\u2022 \u2022 N \u2022 \u2022 OO \u2191 \u2191 O \u2190 C l \u2014 O \u2014 C l \u2192 O \u2193 \u2193 OO OO \ue004 \ue002 C l \u2014 O \u2014 C l \ue005 \ue003 OO \u2022\u2022 \u2022\u2022 \u2022 \u2022 O \u2022 \u2022 C l \u2022 \u2022 \u2022\u2022 \u2022\u2022 \u2022 \u2022 C l \u2022 \u2022 \u2022\u2022 O \u2014 C l | C l \u2022\u2022 \u2022 \u2022 C l \u2022 \u2022\u2022 \u2022\u2022 \u2022 \u2022 O \u2022 \u2022 H \u2022 H \u2014 \u2022\u2022 \u2022 \u2022 O \u2022 \u2022 O \u2014 I \u2022 \u2022 C \u2022 \u2022 I \u2014 C \u2014 I \u2022\u2022 \u2022 \u2022 C l \u2022 \u2022\u2022 \u2191 \u2190 C l \u2014 \u2193 \u2022\u2022 \u2022 \u2022 S \u2022 \u2022 \u2191 \u2190 S \u2014 I \u2022\u2022 \u2022 N \u2022 \u2022 \u2191 \u2014 N \u2014 I H \u2014 OO H \u2014 OO \ue002 \ue002 \ue002 So u S \ue003 \ue003 \ue003 H \u2014 O O H \u2014 OO O H \u2014 O \u2014 N O H \u2014 O \u2014 N \ue003 O H \u2014 OH \u2014 O \ue002\ue002 S \u2192 Oo u S O \ue003 \ue003 H \u2014 OH \u2014 O MÓDULO 7 Ligações Químicas II: Fórmulas Eletrônicas e Estruturais FRENTE 1 Química Geral e Inorgânica C2A_QUIMICA_TEORIA_ALICE_2016 29/10/15 08:29 Página 37 QUÍMICA A 38 \u2013 1. Introdução A teoria da repulsão dos pares de elétrons da camada de valência (RPECV) afirma que o arranjo geo mé - trico dos átomos ou grupos de áto mos (ligantes), em torno de um áto mo central, é determinado pela repul são entre os pares de elétrons presentes na camada de valência do átomo central. Os pares de elétrons arranjar -se-ão de modo a ficarem o mais afas ta dos um do outro para que a re pul são entre eles seja mínima. 2. Arranjos dos Pares de Elétrons O arranjo geométrico dos pares de elétrons em torno de um átomo A é o seguinte: \u2022 Dois pares de elétrons: linear \u2022 T rês pares de elétrons: triangular \u2022 Quatro pares de elétrons: tetraédrico \u2022 Cinco pares de elétrons: bipirâmide trigonal \u2022 Seis pares de elétrons: octaédrico 3. Geometria Molecular A forma de uma molécula é dada pelo arranjo dos átomos, e não pelo arranjo dos elétrons. Moléculas lineares A molécula será linear quando o átomo central (A) for do tipo: A repulsão entre os pares de elé - trons será mínima quando estes es ti - ve rem localizados em lados opos tos com relação ao núcleo. Na teoria da RPECV , o mesmo ra - cio cínio deve ser feito com relação a dupla e tripla-ligações. Exemplos Moléculas planas triangulares Exemplos BC l 3 não obedece à regra do octeto. Moléculas angulares Exemplos a) H 2 O b) SO 2 Moléculas piramidais trigonais Exemplos a) NH 3 (amônia) b) H 3 O + (íon hidrônio) + \u2022\u2022 A \u2022\u2022 a) A b) \u2022\u2022 \u2022\u2022 \u2022\u2022 \u2022\u2022 \u2022\u2022 \u2022\u2022 \u2022\u2022 \u2022\u2022 A c) a) x x C l xx xx x \u2022 Be x \u2022 C l xx xx x x b) x x O xx x x \u2022\u2022 C \u2022\u2022 x x O xx x x x \u2022 H c) C x x x \u2022 \u2022 \u2022 N x x A \u2022\u2022 X \u2022\u2022 X \u2022\u2022 X A \u2022\u2022 X \u2022\u2022 X \u2022\u2022 X \u2022\u2022 a) b) C l B \u2022\u2022 \u2022\u2022 \u2022\u2022 \u2022\u2022 \u2022\u2022 C l \u2022\u2022 \u2022\u2022 \u2022\u2022 \u2022\u2022 \u2022\u2022 C l \u2022\u2022 \u2022\u2022 BC l 3 a) O S \u2022\u2022 \u2022\u2022 \u2022\u2022 \u2022\u2022 \u2022\u2022 \u2022\u2022 \u2022\u2022 \u2022\u2022 O \u2022\u2022 \u2022\u2022 \u2022\u2022 O \u2022\u2022 SO 3 b) A X \u2022\u2022 \u2022\u2022 \u2022\u2022 \u2022\u2022 a) b) A \u2022\u2022 A \u2022\u2022 X \u2022\u2022 \u2022\u2022 \u2022\u2022 X X O H \u2022\u2022 \u2022\u2022 \u2022\u2022 \u2022\u2022 \u2022\u2022 H S O \u2022\u2022 \u2022\u2022 \u2022\u2022 \u2022\u2022 \u2022\u2022 \u2022\u2022 O \u2022\u2022 \u2022\u2022 \u2022\u2022 X A \u2022\u2022 \u2022\u2022 X \u2022\u2022 \u2022\u2022 X H N \u2022\u2022 \u2022\u2022 H \u2022\u2022 \u2022\u2022 H \u2022\u2022 \u51a4 H \u2022 \u2022 O \u2022 \u2022 H \u51a5 \u2022\u2022 H MÓDULO 8 T eoria da Repulsão dos Pares de Elétrons da Camada de V alência C2A_QUIMICA_TEORIA_ALICE_2016 29/10/15 08:29 Página 38 Moléculas tetraédricas Exemplos a) CH 4 (metano) b) NH + 4 (íon amônio) Moléculas com forma de bipirâmide trigonal Exemplo PC l 5 (pentacloreto de fósforo) PC l 5 desobedece à regra do octeto. Moléculas octaédricas Exemplo SF 6 (hexafluoreto de enxofre) SF 6 não obedece à regra do octeto. P \u2022\u2022 \u2022\u2022 \u2022\u2022 \u2022\u2022 \u2022\u2022 C l \u2022\u2022 \u2022\u2022 \u2022\u2022 C l \u2022\u2022 \u2022\u2022 \u2022\u2022 C l \u2022\u2022 \u2022\u2022 \u2022\u2022 C l \u2022\u2022 \u2022\u2022 \u2022\u2022 C l \u2022\u2022 \u2022\u2022 \u2022\u2022 A X \u2022\u2022 \u2022\u2022 X \u2022\u2022 \u2022\u2022 X X X \u2022\u2022 \u2022\u2022 X F \u2022\u2022 \u2022\u2022 \u2022\u2022 \u2022\u2022 \u2022\u2022 \u2022\u2022 S \u2022\u2022 \u2022\u2022 \u2022\u2022 \u2022\u2022 \u2022\u2022 F \u2022\u2022 \u2022\u2022 \u2022\u2022 F \u2022\u2022 F \u2022\u2022 \u2022\u2022 \u2022\u2022 F \u2022\u2022 \u2022\u2022 \u2022\u2022 F \u2022\u2022 \u2022\u2022 \u2022\u2022 X X A \u2022\u2022 \u2022\u2022 X \u2022\u2022 \u2022\u2022 X H H C \u2022\u2022 \u2022\u2022 H \u2022\u2022 \u2022\u2022 H H H N \u2022\u2022 \u2022\u2022 H \u2022\u2022 \u2022\u2022 H \ue002 \ue003 + A X \u2022\u2022 \u2022\u2022 X \u2022\u2022 \u2022\u2022 X X X \u2022\u2022 QUÍMICA A \u2013 39 1. Ligação Covalente Polar e Apolar Dada uma ligação covalente A \u2014B, podemos ter dois casos: \u2022 A e B apresentam a mesma ele tronegatividade. A ligação é cha ma - da covalente apolar . Exemplos \u2022 A e B têm eletronegatividades diferentes. A ligação é covalente polar . Exemplos Escala de Eletronegativi da des (Linus Pauling) 2. Dipolo Elétrico Consideremos as moléculas F 2 e HF . Na molécula F 2 , o par de elétrons é compartilhado igualmente pelos dois átomos. Na molécula HF , o par é com - partilhado desigualmente, apa re cendo no lado do flúor uma pe quena carga negativa, \u03b4 - , enquanto no lado do hi - drogênio aparece uma carga po sitiva, \u03b4 + . A molécula HF é um di polo elé - trico. F 4,0 O 3,5 N 3,0 C l 3,0 Br 2,8 I 2,5 S 2,5 C 2,5 Au 2,4 Se 2,4 Pt 2,2 T e 2,1 P 2,1 H 2,1 As 2,0 B 2,0 Cu 1,9 Sb 1,9 Si 1,8 Ge 1,8 Sn 1,8 Pb 1,8 Fe 1,8 Co 1,8 Ni 1,8 Cr 1,6 Zn 1,6 Mn 1,5 A l 1,5 Be 1,5 Mg 1,2 Ca 1,0 Sr 1,0 Li 1,0 Na 0,9 Ba 0,9 K 0,8 Rb 0,8 Cs 0,7 Fr 0,7 I I F \u2014 F , OO , \u2014 C \u2014 C \u2014 I I I H \u2014 F , H \u2014 O \u2014 , \u2014 C O MÓDULO 9 Polaridade da Ligação Covalente C2A_QUIMICA_TEORIA_ALICE_2016 29/10/15 08:29 Página 39 3. Momento Dipolar Define-se momento dipolar a gran deza \u03bc = \u03b4 . d, sendo d a distân cia entre os dois centros de cargas. Associa-se ao momento dipolar um ve t or dirigido para o polo nega tivo. 4. Molécula Polar e não Polar Para uma molécula com mais de uma ligação, define-se o momento dipolar total (soma vetorial do mo - mento dipolar de cada ligação). \u2022 Se µ total \u2afd 0 \u21d2 molécula polar \u2022 Se µ total = 0 \u21d2 molécula não po lar V erifica-se que as moléculas po la - res se orientam quando colocadas em um campo elétrico. Ocorre um des vio no filete de água quan do esta é es coada atra vés de um tu bo ca pilar . O fe nô - meno é de vido à pro prie dade da água de possuir mo léculas pol a res. 5. Exemplos de Moléculas Polares e Não Polares Moléculas lineares Moléculas angulares Moléculas planas Moléculas piramidais Moléculas tetraédricas \u2022 Quatro ligantes iguais: não polar Moléculas tetraédricas \u2022 Quatro ligantes não to dos iguais: polar Colocando-se o tetraedro dentro de um cubo, o átomo de carbono fica no cen tro, enquanto os quatro li gan tes ocu pam vértices alternados. Per ce be-se que a re sultante é nula quando os quatro vetores do mo men to di po lar são iguais. Moléculas bipiramidais trigonais \u2022 Cinco ligantes iguais: não polar Moléculas octaédricas \u2022 Seis ligantes iguais: não polar C C l d - C l d - C l d - C l d - d + d + d + d + m 2 m 1 m m m 1 2 total == 0 H C l C l C l C H H C l C l C C l C l C l C l C H H H H Si N H µ total (polar) H \u2afd 0 H µ total = 0 (não polar) H µ total \u2b06 0 (polar) F B F F C C C l C l H cis-1,2-dicloroeteno H µ total = 0 (não polar) C C Cl Cl H trans-1,2-dicloroeteno S H H S O O µ total \u2afd 0 (polar) µ total \u2afd 0 (polar) O H \u03bc total H \u03bc \u03bc \u03bc \u03b4 + \u23af\u2192 \u03b4 \u2013 H \u2022 \u2022 F \u03bc \u03bc \u03b4 \u2013 \u2190\u23af \u03b4 + \u03b4 + \u23af\u2192 \u03b4 \u2013 OC O \u03bc total = 0 \u03bc\u03bc \u03bc \u03bc \u2019 \u2190\u23af \u23af\u2192 \u23af\u2192 \u23af\u2192 C l \u2014 Be \u2014 C l H \u2014 CN \u03bc total = 0 \u03bc total \u2afd 0 (não polar) (polar) QUÍMICA A 40 \u2013 C2A_QUIMICA_TEORIA_ALICE_2016 29/10/15 08:29 Página 40 1. Ligações Atômicas e For ças Intermoleculares As ligações atômicas (iônica, covalente e metálica) são mais fortes que as forças intermoleculares. A ligação que prende os átomos dentro de uma molécula é a ligação covalente. V amos, agora, analisar as forças que existem entre as molé - culas. Essas forças podem ser divididas em dois tipos: forças de van der Waals e ponte de hidrogênio. 2. Forças de V an Der Waals Existem vários tipos de forças in- cluídos neste grupo. V amos estudar os dois tipos prin- cipais: \u2022 Força entre dipolos permanentes (FDP) Dipolo permanente é o dipolo de - vido à diferença de eletrone ga tividade. Esta força existe, portanto, entre mo - lé culas polares ( \u03bc total \u2afd 0). Exemplo Muitos autores chamam essa for - ça de dipolo \u2013 dipolo. \u2022 Forças de dispersão ou Forças de London Este tipo de força existe entre dipolos temporários ou induzidos, que não são devidos à diferença de eletro - negatividade. O dipolo temporário aparece em razão de: \u2013 Movimento natural dos elétrons Assim, na molécula de iodo, os dois elétrons, em um certo instante, podem aparecer mais perto de um átomo do que do outro. \u2013 Indução \u2013 Colisões moleculares 3. Ponte de Hidrogênio A ponte ou ligação de hidrogênio é uma força entre dipolos perma nentes anormalmente elevada. Condições: \u2022 átomo pequeno e bastante eletronegativo (F , O, N); \u2022 par de elétrons não compar - tilhado; \u2022 H ligado a esse átomo. Exemplos HF , H 2 O, ROH, RCOOH, ArOH, NH 3 , RNH 2 , DNA etc. Exemplo A ligação de hidrogênio é esta be - le cida entre o átomo de hidrogênio de uma molécula e o par de elétrons de outra molécula. Substâncias que formam ponte de hidrogênio apresentam valores ele - vados para a sua tensão super ficial, solubilidade em água e ponto de ebu - lição. Um ácido carboxílico constitui ponte de hidrogênio de modo sui generis . As moléculas associam-se duas a duas, formando dímeros . Existem substâncias que apre- sentam ponte de hidrogênio dentro da própria molécula (ponte de hidrogênio intramolecular). Para isso é necessário haver dois grupos de átomos bem próximos. Exemplo Na molécula do DNA, uma base púrica liga-se a uma base pirimídica por ponte de hidrogênio. No gelo, as mo léculas de água (H 2 O) estão pre - sas por forças intermoleculares. As forças inter mo le cu lares na água (represen - tadas por linhas tra cejadas). AB cov . F AB F cov . H \u2014 O \u2014 H \u2022\u2022 \u2022\u2022 + q \u2013 q H \u2014 O \u2022\u2022 \u2022\u2022 \u2014 H + q \u2013 q P .H. O O C \u2014 CH 3 O O H H 3 C \u2014 C H N ortonitrofenol O O H O ponte de hidrogênio intramolecular H O N N H N \ue004 \ue004 QUÍMICA A \u2013 41 MÓDULO 10 Forças Intermoleculares C2A_QUIMICA_TEORIA_ALICE_2016 29/10/15 08:29 Página 41 1. Cadeia Acíclica ou Aberta Quanto à disposição dos átomos NORMAL (apenas duas extremi - dades em relação ao C). Exemplos H 3 C \u2014 C \u2014 CH 3 H 2 CH 3 | CH 2 | H 3 C \u2014 CH 2 \u2014 CH 2 \u2014 CH 2 RAMIFICADA (mais de duas ex - tre midades em relação ao C). Exemplos H | H 3 C \u2014 C \u2014 C \u2014 CH 3 | H 2 CH 3 H CH 3 CH 3 || | H 3 C \u2014 C \u2014 C \u2014 C \u2014 C \u2014 CH 3 || H 2 | CH 3 H CH 3 Nota Existindo carbono terciá rio e/ou quaternário, a cadeia será rami fi cada. Quanto à ligação entre os átomos de carbono SA TURADA (apenas simples liga - ções entre átomos de carbono). Exemplos H 3 C \u2014 C \u2014 CH 3 H 2 INSA TURADA (pelo menos uma du pla ou tripla-ligação entre áto mos de carbono). Exemplos H \u2014 C C \u2014 H H 2 CC \u2014 C \u2014 CH 3 H H 2 Quanto à natureza dos átomos HOMOGÊNEA (sem heteroáto - mo). Exemplos H 3 C \u2014 C \u2014 CH 3 H 2 H 3 C \u2014 C \u2014 C \u2014 OH H 2 H 2 HETEROGÊNEA (com heteroáto- mo). Exemplos H 3 C \u2014 N \u2014 CH 2 \u2014 CH 3 H H 3 C \u2014 O \u2014 CH 3 Observação Heteroátomo é to do átomo dife - rente do carbono en tre outros átomos de carbono. 2. Cadeia Cíclica ou Fechada Homocíclicas \u2022 AROMÁTICA (fechada com nú - cleo benzênico). \u2022 ALICÍCLICA (fechada não aro - má tica). Exemplos Heterocíclicas Nota Existem autores que con si de ram cadeia alifática como sinô ni mo de cadeia aberta. Outros au tores usam o termo alifática com o signi fi ca do de cadeia não aromática. De acor do com estes últimos, as ca deias alicí cli cas também seriam alifá ticas. O O C CH 2 H 2 C H 2 C ou H 2 CH 2 H 2 C H 2 C ou CH 2 CH 2 H 2 C ou CH 2 ou CH CH HC HC C C H H O H 3 C \u2014 C \u2014 C \u2014 C H 2 H 2 OH QUÍMICA A 42 \u2013 FRENTE 2 Química Orgânica MÓDULO 7 Estrutura e Nomes de Compostos Orgânicos I: Cadeias Carbônicas: Classificação C2A_QUIMICA_TEORIA_ALICE_2016 29/10/15 08:29 Página 42 QUÍMICA A \u2013 43 1. Hidrocarboneto Definição Hidrocarboneto é todo composto or gânico formado exclusivamente de car bono e hidrogênio. Exemplos CH 4 ; C 2 H 2 ; C 8 H 18 ; C 6 H 6 ... Fórmula geral: C x H y T erminação \u201co\u201d T ipos de hidrocarbonetos \u2022 Alcanos Hidrocarbonetos de cadeia aber ta, saturada, que obedecem à fórmula ge- ral . Exemplos H 3 C \u2014 C \u2014 CH 3 , H 3 C \u2014 CH 3 , CH 4 etc. H 2 propano etano metano \u2022 Alcenos (alquenos) Hidrocarbonetos de cadeia aber ta, insaturada (dupla-ligação), que obe- decem à fórmula geral . Exemplos H 2 CC H 2 (eteno) H 2 CC \u2014 C \u2014 CH 3 etc. | H 2 H 1-buteno (but-1-eno) Pela nomenclatura IUP AC (União Internacional de Química Pura e Apli - cada) de 1979 , coloca-se o número indicativo da posição da dupla-ligação antes do nome. Exemplo: 2-penteno Pela nomenclatura IUP AC de 1993 , coloca-se o número antes da partícula indicativa da dupla-ligação. Exemplo: pent-2-eno \u2022 Alcinos (alquinos) Hidrocarbonetos de cadeia aber ta, insaturada (tripla-ligação), que obe de - cem à fórmula geral . Exemplos H \u2014 C C \u2014 H (etino) H | H \u2014 C C \u2014 C \u2014 CH 3 | H 1-butino (but-1-ino) \u2022 Alcadienos (dienos) Hidrocarbonetos de cadeia aber ta, insaturada (duas duplas-ligações), que obedecem à fórmula geral . Exemplos H 2 CCC H 2 propadieno H 2 CC \u2014 CC H 2 || HH 1,3-butadieno (buta-1,3-dieno) \u2022 Ciclanos (cicloalcanos) Hidrocarbonetos de cadeia fe cha - da, saturada, que obedecem à fór mula ge ral . Exemplos \u2022 Ciclenos Hidrocarbonetos de cadeia fe cha - da, insaturada (dupla-ligação), que obe - de cem à fórmula geral . Exemplos \u2022 Aromáticos Hidrocarbonetos de cadeia fe cha - da que apresentam pelo menos um nú cleo benzênico. Exemplos Nomenclatura de hidrocarbonetos com cadeias normais. Nomenclatura oficial (IUP AC) ++ O \u2022 Número de átomos de carbono 1C MET 5C PENT 2C ET 6C HEX 3C PROP 7C HEPT 4C BUT 8C OCT \u2022 Ligação entre átomos de carbono C n H 2n + 2 C n H 2n C n H 2n \u2013 2 C n H 2n \u2013 2 C n H 2n CH 2 H 2 C H 2 C ciclopropano ciclobutano C n H 2n \u2013 2 ciclopenteno cicloexeno (ciclo-hexeno) benzeno naftaleno N. o de Carbonos Ligação Simples Dupla T ripla \u2014 C \u2014 C \u2014 \u2014 \u2014 \u2014 \u2014 \u2014 AN C C \u2014 \u2014 \u2014 \u2014 EN \u2014 C C \u2014 IN MÓDULO 8 Hidrocarbonetos: Definição e Nomenclatura C2A_QUIMICA_TEORIA_ALICE_2016 29/10/15 08:29 Página 43 QUÍMICA A 44 \u2013 1. Grupos Su bs tit uintes ou O r gânicos 2. Nomenclatura de Hidrocarbonetos com Cadeias Ramificadas \u2022 Reconhecer a cadeia principal (maior número de átomos de car bo - no). \u2022 Numerar a cadeia principal (dar os menores números). \u2022 Dar a localização das ramifi ca - ções (substituintes). Exemplos Escolha da cadeia prin cipal \u2013 a de maior número de áto mos de car bono: HEP TA NO. Numeração da cadeia principal \u2013 pri meira escolha: localizando as rami - fica ções nos átomos de carbono 3 e 6. Nome: 3,6-dimetil-heptano (errado) Numeração da cadeia principal \u2013 segunda escolha: localizando as ra mi - fi cações nos átomos de carbono 2 e 5. Nome: 2,5-dimetil-heptano (certo), pois a soma 2 + 5 é menor que 3 + 6, da numeração anterior . Outros exemplos Observação A dupla e a tripla-li gação têm preferência sobre o grupo substituinte (ramificação) na escolha dos menores nú me ros quan do da numeração da ca - deia princi pal. H 3 C \u2014 H 3 C \u2014 C \u2014 H 2 METIL ETIL H 3 C \u2014 C \u2014 C \u2014 H 2 H 2 PROPIL H 3 C \u2014 C \u2014 CH 3 \u2014 H \u2014 ISOPROPIL H H || H 3 C \u2014 C \u2014 C \u2014 CH 3 || H 3 C CH 3 2,3-dimetilbutano C \u2014 C \u2014 C \u2014 C \u2014 C \u2014 C \u2014 \u2014 C \u2014 C C 3 4 5 6 C \u2014 C \u2014 C \u2014 C \u2014 C \u2014 C || 2 C 7 C | 1 C 5 4 3 2 H 3 C \u2014 CH \u2014 CH 2 \u2014 CH 2 \u2014 CH \u2014 CH 3 || 6 CH 2 H 3 C 1 | 7 CH 3 CH 3 CH 3 || H 3 C \u2014 C \u2014 CH 2 \u2014 CH 2 | HC \u2014 CH 3 | CH 3 2,3,3-trimetil-hexano H | H 3 C \u2014 C \u2014 C \u2014 CH 3 | H 2 H 3 C 2-metilbutano ou metilbutano CH 3 H || H 3 C \u2014 C \u2014 C \u2014 C \u2014 C \u2014 CH 3 || H 2 H 2 H 3 C CH 3 2,2,3-trimetil-hexano H CH 3 || H 2 C C \u2014 C \u2014 C \u2014 C \u2014 CH 3 ||| H 2 H CH 3 H 3,4-dimetil-1-hexeno (3,4-dimetil-hex-1-eno) H | H 3 C \u2014 C \u2014 C \u2014 C C \u2014 CH 3 | H 2 CH 3 5-metil-2-hexino (5-metil-hex-2-ino) H 2 C C \u2014 C \u2014 C C \u2014 CH 3 | H 2 H H CH 3 2-metil-1,4-hexadieno (2-metil-hexa-1,4-dieno) MÓDULO 9 Nomenclatura de Hidrocarbonetos com Cadeias Ramificadas C2A_QUIMICA_TEORIA_ALICE_2016 29/10/15 08:29 Página 44 QUÍMICA A \u2013 45 Nos compostos de cadeia fe cha - da, dá-se o prenome ciclo e, em se - gui da, usam-se praticamente as mes mas re gras. Exemplos CH 2 H 2 C ou C ciclopropano H 2 CH H 2 C ou C metilciclopropano H 2 CH 3 CH 3 C H 2 C ou C 1,1-dimetilciclopropano H 2 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 C H 2 CC H 3 H 2 C C CH 3 C H 2 H H CH 3 CH 3 ou 1,2-dimetilciclopentano C C C C CH 3 H C C HH H H metilbenzeno (tolueno) ou CH 3 C C CH H 2 C H 2 C H H 3-metilciclopenteno ou CH 3 2 1 5 43 CH 3 naftaleno \u03b1 -metilnaftaleno CH 3 \u03b1 \u03b1 \u03b1 \u03b1 \u03b2 -metilnaftaleno CH 3 \u03b2 \u03b2 \u03b2 \u03b2 CH 3 CH 3 1,2-dimetilbenzeno ortodimetilbenzeno CH 3 CH 3 1,3-dimetilbenzeno metadimetilbenzeno CH 3 CH 3 1,4-dimetilbenzeno paradimetilbenzeno MÓDULO 10 Nomenclatura de Hidrocarbonetos com Cadeias Cíclicas C2A_QUIMICA_TEORIA_ALICE_2016 29/10/15 08:29 Página 45 QUÍMICA A 46 \u2013 1. Reagente em Excesso Quando o problema fornece as quantidades de dois reagentes, prova - velmente um deles está em excesso, pois, caso contrário, bas taria dar a quan tidade de um deles e a quanti - dade do outro seria cal culada. Para fazer o cálculo este quiométrico, ba - sea mo-nos no rea gente que não está em ex cesso (reagente limitante) . Pa ra isso, o primeiro passo é de ter - minar o reagente em excesso. Exemplo Resolução \u2022 V erificar qual a substância em excesso. 2 mol de H 2 reagem com 1 mol de O 2 . \u2193\u2193 4 g de H 2 \u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2014\u2013 32 g de O 2 3 g de H 2 \u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2014\u2013 x 3 g x 32 g x = \u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013 = 24 g de O 2 4 g Como 3 g de H 2 reagem com 24 g de O 2 , existindo no recipiente 30 g de O 2 , conclui-se que sobram 30 g \u2013 24 g = = 6 g de O 2 em excesso (sem reagir). \u2022 Cálculo da quantidade de água. 2 mol de H 2 \u2013\u2013\u2013\u2013\u2013 2 mol de H 2 O \u2193\u2193 4 g \u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013 36 g 3 g \u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013 y 3 g x 36 g y = \u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013 = 27 g de H 2 O 4 g 2. Pureza Muitas vezes, a substância rea - gente está acompanhada de impu re - zas. Surge então o conceito de pu reza. Por exemplo: Fe 2 O 3 com 80% de pureza signi - fica que em 100 g de Fe 2 O 3 impuro (Fe 2 O 3 + areia + etc.) existem 80 g de Fe 2 O 3 puro e 20 g de impurezas (areia etc.). Assim, se numa reação estamos usando 150 g de Fe 2 O 3 com 80% de pureza, significa que a massa real de Fe 2 O 3 é 120 g, ou seja, . 150 g = 120 g. Essa pureza pode ser deter minada pelo quociente entre a massa da subs - tância pura e a massa total da amostra. massa da subst. pura P = \u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013 x 100 massa da amostra Essa porcentagem de pureza in - dica qual a real quantidade de uma substância na amostra fornecida. Exemplo Resolução 100 g de calcário \u2013\u2013 80 g de CaCO 3 200 g de calcário \u2013\u2013 x 3. Rendimento Quando o problema não faz refe - rência, considera-se rendimento de 100%, isto é, a quantidade de pro duto formada é aquela calculada de acor do com os coeficientes este quiomé tri - cos. No entanto, em razão de vários motivos, a quantidade de produto ob - tida é menor que a cal culada. Quan do dizemos ren di mento de 90%, sig nifica que na prática obtém-se 90% da quantidade cal culada de acordo com os coefi cien tes. O rendimento pode ser calcu lado pelo quociente entre a quan tidade real obtida e a quantidade teo ricamente calculada. quantidade real R = \u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013\u2013 x 100 quantidade teórica Exemplo Dados: massa molar do CaCO 3 = = 100 g/mol Resolução 1 mol de CaO \u2013 1 mol de CO 2 \u2013 1 m o l d e CaCO 3 2 mol de CaO \u2013 2 mol de CO 2 \u2013 x 1 mol de CaCO 3 \u2013\u2013\u2013\u2013\u2013 100 g 2 mol de CaCO 3 \u2013\u2013\u2013\u2013\u2013 y 200 g de CaCO 3 \u2013\u2013\u2013 100% de rendimento z \u2013\u2013\u2013\u2013 60% de rendimento Resolução alternativa R = 100%: 1 mol de CaO \u2013\u2013 1 mol de CaCO 3 R = 60%: 1 mol de CaO \u2013\u2013 0,60 mol de CaCO 3 \u51a6 1 mol de CaO \u2013\u2013 0,60 . 100 g de CaCO 3 2 mol de CaO \u2013\u2013\u2013 x x = 120 g de CaCO 3 z = 120g de CaCO 3 y = 200 g de CaCO 3 x = 2 mol de CaCO 3 Qual a massa de CaCO 3 obtida na reação de 2 mol de CaO com 2 mol de CO 2 , se o rendimento for 60%? CaO + CO 2 \u2192 CaCO 3 x = 160 g de CaCO 3 Qual a massa de CaCO 3 pre sente em uma amostra de 200 g de calcário, cuja pureza é de 80%? 80 \u2013\u2013\u2013\u2013 100 Na reação: 2 H 2 + O 2 \u2192 2 H 2 O colocando-se em presença 3 g de hidrogênio e 30 g de oxi gênio, qual a massa de água formada? FRENTE 3 Química Geral e Inorgânica e Físico-Química MÓDULO 7 Cálculo Estequiométrico II: Reagente em Excesso \u2013 Pureza e Rendimento C2A_QUIMICA_TEORIA_ALICE_2016 29/10/15 08:29 Página 46

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