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SEE-BA
Professor Química
O mundo e suas transformações: História da Química.	1
Ligações químicas: iônica, covalente, eletronegatividade; repulsão de pares eletrônicos, geometria molecular; teoria da ligação de valência e a sobreposição de orbitais; orbitais híbridos e moleculares. 11
Sólidos, líquidos e gases no universo da Química. Soluções: misturas, tipos de solução, concentração e solubilidade; propriedades coligativas, eletrólitos, íons em solução aquosa.	27
O modelo atômico: evolução dos conceitos de átomo; propriedades dos átomos.	63
Funções químicas e aplicações.	83
A tabela periódica: identificação de matérias e suas características.	103
Cinética e equilíbrio químico.	118
Química Orgânica: funções orgânicas, reações e mecanismos de reação	146
Ensino de Química: construção do conhecimento no ensino da Química e relações com ciência, tecnologia e sociedade. Práticas sociais de aprendizagem da Química no contexto das relações de sustentabilidade e proteção ambiental	198
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1384076 E-book gerado especialmente para EVALDO MAURICIO OLIVEIRA DE SANTANA
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1O mundo e suas transformações: história e importância da química
O princípio da química começa, segundo antropólogos, com o princípio do homem na Terra. A descoberta do fogo teve uma grande importância. Desta maneira, o homem já conseguia cozinhar seus alimentos e obtinha uma fonte de luz para aquecer e se proteger dos animais selvagens. A cozinha foi então o primeiro laboratório de química, já que nela eram conservados os alimentos através do cozimento.
A história da química está diretamente ligada ao desenvolvimento do homem, a qual abrange todas as transformações de matérias e as teorias correspondentes.
A ciência química surge no século XVII a partir dos estudos de muitos dos cientistas da época. Considera-se que os princípios básicos da química se recolhem pela primeira vez na obra do cientista britânico Robert Boyle: A química, como tal, começa a ser explorada um século mais tarde com os trabalhos do francês Antoine Lavoisier e as suas descobertas em relação ao oxigênio, à lei da conservação da massa e à refutação da teoria do flogisto como teoria da combustão.
Nesta época, se começou a estudar o comportamento e as propriedades dos gases, se estabelecendo técnicas de medição. Pouco a pouco o conceito de elemento como uma substância elementar que não podia ser descomposta em outra foi ganhando forma.
Por volta do século XVIII a química adquiriu definitivamente as características de uma ciência experimental. Foram criados métodos de medição cuidadosos, os quais permitiram um melhor conhecimento de alguns fenômenos, como o da combustão da matéria, descobrindo Antoine Lavoisier o oxigênio e assentando finalmente os pilares fundamentais da química moderna.
Robert Boyle é considerado por muitos o iniciador da Química Moderna, em meados do século XVII. No período da química moderna, Boyle conseguiu obter o fósforo branco a partir da urina (o fósforo já tinha sido obtido por um alquimista que descrevera seu brilho e sua capacidade de inflamar). Foi a partir de uma série de experimentos que Boyle conseguiu repetir o feito do alquimista e reconhecer o fósforo como elemento.
Em decorrência da postura e dos procedimentos utilizados nas ciências, busca-se um aperfeiçoamento constante. A química, como qualquer ciência moderna, procura explicações através da construção de modelos para justificar fatos experimentais. Hoje, muitos cientistas consideram Lavoisier, que viveu no século XVIII, o grande iniciador da química experimental.
A importância da Química
A Ciência Química não é somente descoberta. É, também, e especialmente, criação e transformação. Sem a atividade dos químicos de todas as épocas, algumas conquistas espetaculares jamais teriam acontecido, como os avanços no tratamento de doenças, a exploração espacial e as maravilhas atuais
da tecnologia.
A Química presta uma contribuição essencial à humanidade com alimentos e medicamentos, com roupas e moradia, com energia e matérias-primas, com transportes e comunicações. Fornece, ainda, materiais para a Física e para a indústria, modelos e substratos à Biologia e Farmacologia, propriedades e procedimentos para outras ciências e tecnologias.
Um mundo sem a ciência Química seria um mundo sem materiais sintéticos, e isso significa sem telefones, sem computadores e sem cinema. Seria também um mundo sem aspirina ou detergentes, shampoo ou pasta de dente, sem cosméticos, contraceptivos, ou papel - e, assim, sem jornal ou livros, colas ou tintas. Enfim, sem o desenvolvimento proporcionado pela ciência Química, a vida, hoje, seria chata, curta e dolorida!
Destaque-se, ainda, que a Química ajuda os historiadores da arte a investigar os segredos por detrás de pinturas e esculturas em museus, ajuda os peritos forenses a analisar as amostras colhidas em uma
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cena de crime e rapidamente rastrear os autores, bem como revelar a base molecular de pratos que encantam as nossas papilas gustativas.
Muitas pessoas conhecem a Química como ciência e sabem que ela é extremamente importante para a vida no nosso planeta, se os reagentes e produtos químicos não existissem seria muito difícil existir vida na Terra ou em qualquer outro lugar do universo, para ser mais preciso, nem mesmo o nosso sistema solar existiria, o sol também não existiria, visto que nele ocorre a cada segundo, milhões de reações de fusão nuclear que na verdade também é reação química.
Reação química é toda reação entre dois produtos dando origem a um produto diferente dos iniciais, se isso ocorrer então ocorreu reação química, sendo assim pode-se perceber que a química está no dia- a-dia das pessoas mais do que elas imaginam, pois quando ela acorda, pela manhã, o seu organismo irá realizar inúmeras reações químicas, sem mesmo a pessoa saber ou querer, só para ilustrar o sulco nasal ou o que fica nos olhos é um produto de reações químicas que ocorreram durante a noite ou durante o dia no organismo da pessoa. Essa pessoa então levanta e se dirige em direção ao banheiro, para essa pessoa chegar até o banheiro ela necessitou de energia para realizar um trabalho e de onde veio essa energia? Chegando no banheiro a pessoa abre a torneira que geralmente é de algum metal ou até mesmo de plástico que são também química.
Deu para notar que a química está no dia a dia de qualquer pessoa, quer ela queira ou não, se a pessoa morre, ela geralmente será enterrada ou cremada, se ela for cremada seu corpo entrara em combustão, que nada mais é que uma reação química muito comum, na química, por um outro lado se a pessoa preferir ser enterrada, ela sofrerá mais reações químicasdo que se fosso queimada, pois o corpo humano é matéria orgânica, ou seja, serve também de alimento para outros seres vivos, sendo assim nem mesmo morto uma pessoa estará livre da química, porém uma pessoa fala que se ela então fosse para a Lua, ela não estaria tão dependente da química como está aqui. Erro crucial dessa pessoa, pois se ela for para a Lua aí sim que ela dependerá mais da química, isso de forma muito mais racional, pois lá não existe atmosfera, que é uma concentração de gases que de certa forma protege o nosso planeta, então essa pessoa necessitaria de tubos de oxigênio, sem falar nas roupas que ela estaria sujeita e obrigada a usar.
Sendo assim dá para perceber que a química está em quase tudo que se vê e até em muitas coisas que não dá para ser vistas, ou seja, a Química está não só em nosso planeta, mas sim em todo o universo. O grande desenvolvimento do nosso planeta em diversas áreas, é devido principalmente ao desenvolvimento e utilização da química que é hoje uma ciência nova, mas de importância fundamental
para o desenvolvimento, proteção e até mesmo destruição de nosso planeta.
Alguns países já utiliza as reações químicas para provocar morte e destruição, um exemplo da utilização errada desta ciência, foi a utilização da bomba atômica que caiu sobre duas cidades japonesas, durante a Segunda guerra mundial. Algumas pessoas falam que a bomba atômica é uma coisa que a Física estuda, sim isso é verdadeiro, mas a química também estuda e estuda pelo lado químico da coisa, que seria as reações que ocorrem dentro e também as possíveis reações que pode provocar um impacto deste tamanho em uma cidade, em uma pessoa.
O meio ambiente também está nas "mãos" da Química, visto que é os inúmeros produtos químicos que poluem os rios, lagos, florestas, e cidades do nosso planeta, mas também é desta ciência que vem a ajuda, ou seja, a solução para muitos desses problemas com poluição e degradação do meio ambiente. A Química é uma ciência nova, entretanto tem grande responsabilidade sobre o nosso mundo, pois será dela que poderá sair a solução para muitos dos problemas enfrentados por todos. O profissional nessa área também terá grande responsabilidade e será necessário a maior valorização dele, pois em muitos países ele é tratado como um doido que detém de conhecimentos estranhos que podem prejudicar
as pessoas, por isso é tratado com 'cuidado' e receio pelas pessoas do povo.
Na verdade o profissional da Química é uma pessoa normal, que faz as mesmas coisas das outras pessoas e vive normalmente em sociedade, e passa despercebido em um grande conjunto de pessoas.
A química, na verdade, é tudo que existe e se vê e o que não se vê também, logo a química é sua vida, você vive pela química e da química.
PRIMEIROS AVANÇOS DA QUÍMICA
O princípio do domínio da química (que para alguns antropólogos coincide com o princípio do homem moderno) é o domínio do fogo. Há indícios de que faz mais de 500.000 anos, em tempos do Homo erectus, algumas tribos conseguiram este sucesso que ainda hoje é uma das tecnologias mais importantes. Não só dava luz e calor na noite, como ajudava a proteger-se contra os animais selvagens. Também permitia a preparação de comida cozida. Esta continha menos micro-organismos patogênicos e era mais facilmente digerida. Assim, baixava-se a mortalidade e melhoravam as condições gerais de vida. O fogo também permitia conservar melhor a comida e especialmente a carne e os peixes secando-os e
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defumando-os. Desde este momento teve uma relação intensa entre as cozinhas e os primeiros laboratórios químicos até o ponto que a pólvora negra foi descoberta por uns cozinheiros chineses. Finalmente, foram imprescindíveis para o futuro desenvolvimento da metalurgia materiais como a cerâmica e o vidro, além da maioria dos processos químicos.
A metalurgia
A metalurgia como um dos principais processos de transformação utilizados até hoje começou com o descobrimento do cobre. Ainda que exista na natureza como Elemento químico, a maior parte acha-se em forma de minerais como a calcopirita, a azurita ou a malaquita. Especialmente as últimas são facilmente reduzidas ao metal. Supõe-se que algumas joias fabricadas de algum destes minerais e caídas acidentalmente ao fogo levaram ao desenvolvimento dos processos correspondentes para obter o metal. Depois, por experimentação ou como resultado de misturas acidentais se descobriu que as propriedades mecânicas do cobre podiam-se melhorar em suas ligas de metais. Especial sucesso teve a liga de metais do cobre com o estanho e traças de outros elementos como o arsênico — liga conhecida como bronze — que se conseguiu de forma aparentemente independente no Oriente Próximo e na China, desde onde se estendeu por quase todo o mundo e que deu o nome à Idade do Bronze. Umas das minas de estanho mais importantes da Antiguidade se achavam nas Ilhas Britânicas. Originalmente o comércio foi dominado pelos Fenícios. Depois, o controle deste importante recurso provavelmente fora a razão da invasão romana na Britânia. Os Hititas foram um dos primeiros povos a obter o ferro a partir dos seus minerais. Este processo é muito mais complicado já que requer temperaturas mais elevadas e, portanto, a construção de fornos especiais. No entanto, o metal obtido assim era de baixa qualidade com um elevado conteúdo em carbono, tendo que ser melhorado em diversos processos de purificação e, posteriormente, ser forjado. A humanidade demorou séculos para desenvolver os processos atuais de obtenção de aço (geralmente por oxidação das impurezas insuflando oxigênio ou ar no metal fundido, processo conhecido com o nome de “processo de Bessemer”). O seu domínio foi um dos pilares da Revolução Industrial. Outra meta metalúrgica foi a obtenção do alumínio. Descoberto a princípios do século XIX e, no princípio, obtido por redução dos seus sais com metais alcalinos, destacou-se pela sua rapidez. O seu preço superou o do ouro e era tão apreciado que uns talheres presenteados à corte francesa foram fabricados neste metal. Com o descobrimento da síntese por eletrólise e posteriormente o desenvolvimento dos geradores eléctricos, o seu preço caiu, abrindo-se novo.
A cerâmica
Outro campo de desenvolvimento que acompanhou o homem desde a Antiguidade até o laboratório moderno é a cerâmica. Suas origens datam da pré-história, quando o homem descobriu que os recipientes feitos de argila mudavam as suas características mecânicas e incrementavam sua resistência frente à água se eram esquentados no fogo. Para controlar melhor o processo desenvolveram-se diferentes tipos de fornos. No Egito descobriu-se que, recobrindo a superfície com misturas de determinados minerais (sobretudo misturas baseadas no feldspato e a galena, esta se cobria com uma capa muito dura e brilhante, o esmalte, cuja cor podia variar livremente adicionando pequenas quantidades de outros minerais e/ou condições de aeração no forno). Estas tecnologias difundiram-se rapidamente. Na China aperfeiçoaram-se as tecnologias de fabricação das cerâmicas até descobrir a porcelana no século VII. Somente no século XVIII foi que Johann Friedrich Böttger reinventou o processo na Europa. Relacionado com o desenvolvimento da cerâmica está o desenvolvimento do vidro a partir do quartzo e do carbonato de sódio ou de potássio. O seu desenvolvimento igualmente começou no Antigo Egito e foi aperfeiçoado pelos romanos. A sua produção em massa no final do século XVIII obrigou ao governo francês a promover um concurso para a obtenção do carbonato sódico, já que com a fonte habitual – as cinzas da madeira – não se obtinham em quantidades suficientes como para cobrir a crescente demanda. O ganhador foi Nicolas Leblanc, ainda que seu processo caiu em desuso devido ao processo de Solvay, desenvolvido meio século mais tarde, que deu um forte impulso ao desenvolvimento da indústria química. Sobretudo as necessidades da indústria óptica de vidro de alta qualidade levaram ao desenvolvimento de vidros especiais com adicionados de boratos, aluminosilicatos, fosfatosetc. Assim conseguiram-se vidros com constantes de expansão térmica especialmente baixas, índices de refracção muito elevados ou muito pequenos, etc. Este desenvolvimento impulsionou, por exemplo, a química dos elementos das terras- raras. Ainda hoje a cerâmica e o vidro são campos abertos à investigação.
A química como ciência
O filósofo grego Aristóteles acreditava que as substâncias eram formadas por quatro elementos: terra, vento, água e fogo. Paralelamente, discorria outra teoria, o atomismo, que postulava que a matéria era formada por átomos, partículas indivisíveis que se podiam considerar a unidade mínima da matéria. Esta
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teoria, proposta pelo filósofo grego Demócrito de Abdera não foi popular na cultura ocidental dado o peso das obras de Aristóteles na Europa. No entanto, tinha seguidores (entre eles Lucrécio) e a ideia ficou presente até o princípio da Idade Moderna. Entre os séculos III a.C. e o século XVI d.C a química estava dominada pela alquimia. O objetivo de investigação mais conhecido da alquimia era a procura da pedra filosofal, um método hipotético capaz de transformar os metais em ouro. Na investigação alquímica desenvolveram-se novos produtos químicos e métodos para a separação de elementos químicos. Deste modo foram-se assentando os pilares básicos para o desenvolvimento de uma futura química experimental. A química, como é concebida atualmente, começa a desenvolver-se entre os séculos XVI e XVII. Nesta época estudou-se o comportamento e propriedades dos gases estabelecendo-se técnicas de medição. Pouco a pouco foi-se desenvolvendo e refinando o conceito de elemento como uma substância elementar que não podia ser descomposto em outras. Também esta época desenvolveu-se a teoria do flogisto para explicar os processos de combustão. Por volta do século XVIII a química adquire definitivamente as características de uma ciência experimental. Desenvolvem-se métodos de medição cuidadosos que permitem um melhor conhecimento de alguns fenômenos, como o da combustão da matéria, Antoine Lavoisier, o responsável por perceber a presença do carbono nos seres vivos e a complexidade de suas ligações em relação aos compostos inorgânicos; e assentando finalmente os pilares fundamentais da química moderna.
O vitalismo e o começo da química orgânica
Tão cedo se compreendessem os princípios da combustão, outro debate de grande importância apoderou-se da química: o vitalismo e a distinção essencial entre a matéria orgânica e inorgânica. Esta teoria assumia que a matéria orgânica só podia ser produzida pelos seres vivos atribuindo este facto a uma vis vitalis (força ou energia vital) inerente na própria vida. A base desta teoria era a dificuldade de obter matéria orgânica a partir de precursores inorgânicos. Este debate foi revolucionado quando Friedrich Wöhler descobriu acidentalmente como se podia sintetizar a ureia a partir do cianato de amônio, em 1828, mostrando que a matéria orgânica podia criar-se de maneira química. No entanto, ainda hoje se mantém a classificação em química orgânica e inorgânica, ocupando-se a primeira essencialmente dos compostos do carbono e a segunda dos compostos dos demais elementos. Os motores para o desenvolvimento da química orgânica eram, no princípio, a curiosidade sobre os produtos presentes nos seres vivos (provavelmente com a esperança de encontrar novos fármacos) e a síntese dos corantes ou tinturas. A última surgiu depois da descoberta da anilina por Runge e a primeira síntese de um corante artificial por Perkin. Depois adicionaram-se os novos materiais como os plásticos, os adesivos, os cristais líquidos, os fitossanitários, etc. Até à Segunda Guerra Mundial a principal matéria-prima da indústria química orgânica era o carvão, dada a grande importância da Europa no desenvolvimento desta parte da ciência e o facto de que em Europa não há grandes jazigos de alternativas como o petróleo. Com o final da segunda guerra mundial e o crescente peso dos Estados Unidos no sector químico, a química orgânica clássica se converte cada vez mais na petroquímica que conhecemos hoje. Uma das principais razões era a maior facilidade de transformação e a grande variedade de produtos derivados do petróleo.
A tabela periódica e a descoberta dos elementos químicos
Em 1860, os cientistas já tinham descoberto mais de 60 elementos químicos diferentes e tinham determinado sua massa atômica. Notaram que alguns elementos tinham propriedades químicas similares pelo que deram um nome a cada grupo de elementos parecidos. Em 1829, o químico J. W. Döbenreiner organizou um sistema de classificação de elementos no qual estes agrupavam-se em grupos de três denominados tríades. As propriedades químicas dos elementos de uma tríade eram similares e suas propriedades físicas variavam de maneira ordenada com sua massa atômica.
Alguns anos mais tarde, o químico russo Dmitri Ivanovich Mendeleyev desenvolveu uma tabela periódica dos elementos segundo a ordem crescente das suas massas atômicas. Dispôs os elementos em colunas verticais começando pelos mais levianos e, quando chegava a um elemento que tinha propriedades semelhantes às de outro elemento, começava outra coluna. Em pouco tempo Mendeleiev aperfeiçoou a sua tabela acomodando os elementos em filas horizontais. O seu sistema permitiu-lhe predizer com bastante exatidão as propriedades de elementos não descobertos até o momento. A grande semelhança do germânio com o elemento previsto por Mendeleyev conseguiu finalmente a aceitação geral deste sistema de ordenação que ainda hoje segue-se aplicando.
Química e ambiente
Sabe-se que durante toda a existência da Terra ocorrem diversas reações químicas naturais e antrópicas, ou seja, causadas por meio de intervenção humana. Estes fenômenos podem acarretar em diversos resultados, muitos deles prejudiciais, como: poluição do ar, água e solo, o aquecimento global, a modificação da camada de ozônio e outros processos que modificam o ciclo natural do meio ambiente.
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Contudo, erroneamente pensamos que a química é uma vilã e que seus processos trazem apenas malefícios para o meio ambiente e para população, mas algumas interferências químicas são responsáveis por grandes avanços que auxiliam no equilíbrio e melhoria da vida do planeta e de todas as espécies que aqui vivem. Por isso, investir na boa relação entre a química e o meio ambiente é importante. Na verdade alguns produtos sintéticos contribuem e muito com os problemas ambientais, como a poluição, seja do ar, da água ou do solo. O que passa despercebido é que para resolver a maioria dos problemas ambientais das décadas e séculos passados, como por exemplo, a contaminação da água potável, foram aplicados métodos da ciência em geral e da química em particular. O aumento fenomenal na expectativa de vida humana e na qualidade material da mesma, acontecido nas últimas décadas, é devido, e muito, aos produtos químicos e à química. É verdade que os subprodutos das substâncias usadas para melhorar nossa saúde e padrão de vida, em alguns casos, retornam a nós desagradando a
nossa saúde, dos animais e das plantas.
A indústria química investe em diversas pesquisas e ensaios que visam transformar os recursos naturais para o consumo humano sem que este processo altere a qualidade e o meio ambiente.
O grande desafio da química é aumentar a utilidade dos recursos não renováveis e produzir recursos biodegradáveis que possam minimizar a exploração e impactos ao meio ambiente. Hoje a expectativa de vida, o saneamento ambiental, a bioquímica, a desinfecção de água e o aumento da produtividade em campos, são bons exemplos de como a química pode interferir de maneira benéfica e precisa para o meio ambiente e os seres vivos.
Fortalecer e criar incentivos para o desenvolvimento da ciência química é fundamental para a perpetuação de diversas espécies do planeta, bem como de seus recursos, sejam eles renováveis ou não. Somente com métodos químicos mais sustentáveis que conseguiremos estabelecer harmonia entre os aspectos econômicos, sociais e naturais do planeta
É fundamentalo fortalecimento da ciência química através da pesquisa e desenvolvimento para nos permitir manter uma vida confortável em harmonia com o ambiente e a natureza. Isto representa o maior desafio de todas as disciplinas da ciência moderna, e muito em especial as que têm efeito no ambiente – a integração da tecnologia, da natureza e dos seres humanos. E deve ser utilizada para propagar a ação humana na natureza, fornecendo subsídios para uma educação ambiental, de preservação do meio ambiente, através da construção de um modo de vida sustentável.
Química na agricultura e na saúde
Na agricultura, a química é importante pois permite produzir adubos (fertilizante) que enriquece o solo (geralmente com azoto, fósforo, potássio, enxofre, cálcio e magnésio) e pesticidas (antigamente produzidos com chumbo, mercúrio e arsénico, materiais altamente tóxicos) que permitem, por um lado o crescimento da planta/cereal rápido devido ao adubo, e, por outro lado, o crescimento saudável, sem as pestes de insetos que destroem as plantações e culturas. Com o desenvolvimento do conhecimento técnico-científico nossa sociedade foi optando por consumir produtos cada vez mais dependentes das novas tecnologias. A produção orgânica não é uma atividade simples e fácil de ser desenvolvida como a princípio se pressupõe, também exige conhecimento e tecnologia, além da mão de obra mais intensiva, em busca de uma economia verde, talvez seja uma das atividades que tem maior potencial de geração de renda.
A agricultura orgânica pode ser um caminho a ser percorrido para a busca da sobrevivência harmônica do ser humano com o seu planeta. Hoje, o termo agricultura orgânica possui uma conotação nova e mais abrangente. Nesta condição, a expressão agricultura orgânica abrange todas as demais definições que atentem para o problema de desenvolver a agricultura de forma economicamente viável, social justa e ambiental correta.
É através de produtos químicos que se fertiliza a terra, conservando e aumentando o seu potencial produtivo. A reposição de elementos como o nitrogênio, fósforo, potássio e cálcio, entre outros, retirados pela ação de chuvas, ventos, queimadas e constantes colheitas, é fundamental para manter a produtividade da terra. Sem os fertilizantes químicos, áreas esgotadas ou impróprias à agricultura teriam sido abandonadas, com consequente queda na produção de alimentos. Mais: novas áreas agrícolas teriam de ser abertas, reduzindo as reservas de matas e florestas. Também os defensivos químicos têm um importante papel nessa tarefa. Com eles, o agricultor garante a qualidade dos alimentos, a produtividade das plantações e evita a disseminação de doenças.
Na saúde, a Química está profundamente relacionada com a área da saúde e Medicina, pois a química permite estudar os tecidos (órgãos e pele), estruturas (ossos) e líquidos internos (Sangue, bílis, suco pancreático, morfinas…) e do ponto de vista da sua composição e funcionamento, interligando‐se assim com a Biologia (formando assim a bioquímica), para achar curas para doenças atualmente incuráveis, como por exemplo, a mortífera doença sexualmente transmissível da SIDA (Síndrome de
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Imunodeficiência Adquirida), tendo em conta os conhecimentos em termos da química do nosso corpo assim como a biologia humana.
A Química é também utilizada na concessão de medicamentos e vacinas, que nos permite combater as doenças e epidemias, como é o caso da lepra, da malária, etc. Tem tido uma participação essencial na melhoria da Saúde Humana ao longo dos tempos, mesmo quando a sua presença não é perceptível. Ela participa nas diversas fases da Saúde, desde a prevenção (desde a simples desinfecção e limpeza), ao diagnóstico, à manutenção e ao tratamento das diversas patologias, com o uso de fármacos. Hoje a Química está presente na área da Saúde, em cada comprimido tomado, em cada colher de xarope engolida, em cada injeção administrada. Está presente na prevenção, na identificação e no tratamento das mais diversas patologias. A Química (juntamente com diversas ciências) continua a ser a esperança e o caminho para os diversos desafios que as atuais ou as novas patologias apresentam. A obtenção de novos medicamentos ou de novos meios de diagnóstico passou da simples “tentativa e erro” para uma ciência que, com a participação da Química, os desenha, os desenvolve e os produz. Hoje, a Química continua a ser a grande fonte dos medicamentos e a dar um contributo único para a Saúde e a qualidade de vida do Homem; mesmo que seja numa simples Aspirina, preparada pela primeira vez, por Felix Hoffmann, há mais de 100 anos.
A química está presente em praticamente todos os medicamentos modernos, sem ela, os cientistas não poderiam sintetizar novas moléculas, que curam doenças e fortalecem a saúde humana. Mas a aplicação da química vai além dos medicamentos, pois, ela cerca o homem de outros cuidados que prolongam e protegem a vida.
Fornecedor de uma quantidade fantástica de produtos básicos para outras indústrias, o setor químico também desenvolveu matérias-primas específicas para a medicina. Válvulas cardíacas, próteses anatômicas, seringas descartáveis, luvas cirúrgicas, recipientes para soro, tubos flexíveis e atóxicos e embalagens para coleta e armazenamento de sangue são apenas alguns dos exemplos dos produtos de origem química que revolucionaram a medicina. Hospitais, clínicas, laboratórios, enfermarias e unidades de terapia intensiva têm na química uma parceira indispensável. Os modernos equipamentos utilizados em cirurgias ou diagnósticos foram fabricados com matérias-primas químicas. Avançados desinfetantes combatem o risco de infecções. Reagentes aceleram o resultado de exames laboratoriais.
Química no cotidiano
A Química está presente em inúmeras situações de nossas vidas. No entanto, muitas pessoas têm dificuldade em relacionar a teoria estudada com as aplicações práticas do conteúdo em nosso cotidiano.
A água que é um elemento essencial à vida só torna-se potável através de muitos processos químicos, que tratam a água imprópria para o consumo garantindo o abastecimento à população.
O nosso corpo, por exemplo, é formado por diversas substâncias em constante transformação que possibilitam o ser humano continuar vivo. Sem essas reações não haveria vida. Ao consumirmos alimentos, água, entre outros, o nosso sistema digestivo produz substâncias químicas capazes de transformar esses materiais ingeridos em nutrientes necessários para diversas funções do organismo, como produção de energia, manutenção dos órgãos, tecidos, ossos, etc. Em todas as ações comandadas pelo nosso cérebro, como por exemplo, nossas emoções, o que ocorre é química.
Uma árvore, quando é exposta à luz do sol, começa o processo da fotossíntese, que é a absorção da energia luminosa e sua transformação em energia, indispensável para a vida das plantas. A fotossíntese é de extrema importância para a manutenção do equilíbrio biológico nos diversos ecossistemas de nosso planeta. Tudo que ocorre durante este processo é química. A equação da fotossíntese pode ser representada da seguinte maneira:
6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O6
Outros exemplos que provam como a química está presente em nosso cotidiano são:
Nos alimentos: os alimentos naturais precisam dos produtos químicos que fertilizam a terra para sua produção. Os pesticidas também são de grande importância na tarefa de garantir a qualidade dos alimentos, pois sua ação combate as pragas impedindo a disseminação de doenças e destruição das plantações.
No vestuário: a maioria das roupas que usamos apresenta fios artificiais (náilon, poliéster) misturados a fibras naturais (algodão, lã). Na saúde: o desenvolvimento da indústria farmacêutica e da medicina fortalece a saúde humana, aumentando a expectativa de vida do homem.
No desenvolvimento econômico e tecnológico: a indústria química transforma elementos presentes na natureza em produtos úteis ao homem. Desde a fabricação de bens como computadores e automóveis até itens como plásticos, vidros, papel e tintas são resultados de transformaçõesquímicas. Muitas substâncias químicas são comuns no nosso dia a dia, por exemplo:
· Acetona (propanona)
· Sal de cozinha (cloreto de sódio)
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· Água oxigenada (peróxido de hidrogênio)
· Álcool (etanol)
· Formol (metanal)
· Soda cáustica (hidróxido de sódio)
· Ácido acético (componente do vinagre)
Dessa maneira, percebe-se que as atividades simples que exercemos como, tomar banho, lavar os cabelos, escovar os dentes, e até passar desodorante, andar de carro, entre muitas outras coisas envolvem a química.
Química nos alimentos
A Química presente nos alimentos que nós consumimos e ingerimos todos os dias, é composta por átomos, moléculas e íons. Sejam eles naturais ou artificiais, estão compreendidos no conceito “química alimentar”.
É um campo do conhecimento no qual é estudada química do processamento de alimentos e as interações de todos os componentes químicos não químicos destes. Ela se baseia nos princípios da físico-química, química orgânica, química analítica e bioquímica, enfatizando os conceitos químicos necessários para estabelecer as relações entre composição química e as propriedades funcionais, nutricionais e organolépticas de um alimento.
Os alimentos que ingerimos habitualmente contêm componentes que os seres vivos utilizam para realizarem as funções vitais, nutrientes. O nutriente é, portanto, uma substância ou constituinte alimentar que é absorvido e utilizado pelo organismo para manutenção da vida. A química está presente em nossa alimentação e por essa razão se torna importante o estudo das substâncias que ingerimos diariamente.
Além disso, os alimentos que fazem bem à saúde, como frutas, legumes e verduras, possuem compostos químicos naturais que auxiliam no funcionamento do organismo em diversos aspectos.
Assim, conhecer a Química dos alimentos pode nos ajudar a adquirir uma dieta mais saudável, a ser mais seletivos com os alimentos que ingerimos e evitar riscos à nossa saúde e à de nossa família.
Carboidratos, proteínas, óleos, gorduras, são os nossos macronutrientes, o nosso e são necessários para mantermos a energia que necessitamos no nosso dia-a-dia. Mas nossas necessidades diárias dependem de outras coisas também, as vitaminas e os minerais, um conjunto que podemos chamar de micronutrientes: necessitamos só de um pouquinho – 1 g de vitamina C por dia, por exemplo – para mantermos o corpo saudável.
Hoje a população consome mais alimentos industrializados e poucos legumes e verduras. Muitos destes produtos industrializados contêm baixíssimo valor nutritivo e podem até, a longo prazo, trazer sérios prejuízos à saúde.
Por esses e por outros motivos é importante conhecer o processo de industrialização por trás da produção desses alimentos. Isso envolve conhecer seus componentes químicos sintetizados em laboratório e o efeito destes para o organismo.
Há necessidade comercial de se adicionar corantes que devolvam a cor ou confiram ao produto o colorido esperado. Para o consumidor, a ausência de cor está associado a deterioração ou má qualidade, embora isso nem sempre seja verdade. Entre os naturais inclui-se o alçarão, a beterraba e a páprica, utilizados em balas, gelatinas e etc. Entre os artificiais estão os sintéticos á base de anilinas, provavelmente os mais usados na indústria de alimentos.
Existem ainda, os aditivos, que são substâncias adicionadas aos alimentos para torna-los mais aprazíveis, palatáveis, ou mais nutritivos, ou ainda, pela facilidade de fabricação e longevidade da estocagem. "
Segue abaixo, alguns tipos de aditivos e suas aplicações:
1. Corante: a substância que confere ou intensifica a cor dos alimentos.
2. Flavorizante: a substância que confere ou intensifica o sabor e o aroma dos alimentos e aromatizante a substância que confere ou intensifica o aroma dos alimentos.
3. Conservador ou Conservantes: a substância que impede ou retarda a alteração dos alimentos provocado por micro-organismos ou enzimas.
4. Antioxidante: a substância que retarda o aparecimento de alteração oxidativa nos alimentos.
5. Estabilizante ou Emulsificantes: a substância que favorece e mantém as características físicas das emulsões e suspensões.
6. Espumífero e antiespumífero: a substância que modifica a tensão superficial dos alimentos líquidos.
7
7. Espessante: a substância capaz de aumentar nos alimentos a viscosidade de soluções emulsões e suspensões.
8. Edulcorante: a substância orgânica artificial, não glicídio, capaz de conferir sabor doce aos alimentos.
9. Umectante: a substância capaz de evitar a perda da umidade dos alimentos, manter alimento úmido.
10. Antiumectante: a substância capaz de reduzir as características higroscópicas dos alimentos, reduzir a umidade.
11. Acidulante: a substância capaz de comunicar ou intensificar o gosto acídulo dos alimentos.
Com o desenvolvimento da tecnologia e a necessidade cada vez maior das pessoas trabalharem fora de casa, a rotina doméstica precisou ser adequada as necessidades. E com isso, os alimentos industrializados começaram a ser consumidos cada vez mais, tornando-se necessário uma modificação na sua composição, porém quando consumidos em grandes quantidades podem ocasionar doenças.
Para aprimorar conhecimentos, existem as subdivisões da química:
Físico-química: A físico-química é a disciplina que estuda as propriedades físicas e químicas da matéria, através da combinação de duas ciências: a física (onde se destacam áreas como a termodinâmica e a mecânica quântica) e a química. Suas funções variam desde interpretações das escalas moleculares até observações de fenômenos macroscópicos.
Normalmente mudanças de temperatura, pressão, volume, calor, e trabalho de sistemas nos estados sólidos, líquidos e gasosos estão relacionados até com microscópios atômicos e interações moleculares. A Físico-química moderna é firmemente presa sobre a Física. Importantes áreas de estudo incluem termoquímica, cinética química, química quântica, mecânica estatística e química elétrica. A Físico-
química também é fundamental para a ciência dos materiais
Química inorgânica: É o ramo da química que trata das propriedades e das reações dos compostos inorgânicos. Neste é incluída a geoquímica
Química orgânica: É a ciência da estrutura, das propriedades, da composição e das reações químicas dos compostos orgânicos que, em princípio, são os compostos cujo elemento principal é o carbono. O limite entre a química orgânica e a química inorgânica, que segue, não é sempre nítido; por exemplo, o óxido de carbono (CO) e o anidrido carbônico (CO2) não fazem parte da química orgânica.
Bioquímica: É o estudo dos compostos químicos, das reações químicas e das interações químicas que acontecem com os organismos vivos.
Química analítica: É o estudo de amostras de material para conhecer a sua composição química e sua estrutura.
Química nuclear: É o estudo dos fenômenos materiais e energéticos que aparecem no nível do núcleo dos átomos.
Química dos polímeros: Alguns elementos como o carbono e o silício têm a propriedade de poder formar cadeias repetindo numerosas vezes a mesma estrutura. Estas macromoléculas têm propriedades químicas e físicas exploradas pela indústria.
A indústria química inclui as indústrias que têm a ver com a produção de petroquímicos, agroquímicos, produtos farmacêuticos, polímeros, tintas, etc. São utilizados processos químicos, incluindo reações químicas, para formar novas substâncias, separações baseadas em propriedades tais como a solubilidade ou a carga iônica, e destilações, além de transformações por aquecimento ou por outros métodos.
As indústrias químicas envolvem o processamento ou alteração de matérias-primas obtidas por mineração e agricultura, entre outras fontes de abastecimento, formando matérias e substâncias com utilidade imediata ou que são necessários para outras indústrias. As indústrias de processamento de alimentos não são, em geral, incluídas no termo "indústria química".
Benefícios e malefícios
É impossível imaginarmos um mundo privado de combustíveis, medicamentos, fertilizantes, pigmentos, alimentos, plásticos etc.,produtos fabricados em indústria química.
Os problemas que podem surgir dependem da forma de produção e aplicação desses produtos, e o homem, como usuário, deve estar consciente de seus atos.
Como exemplo, é bom observar a energia Nuclear. Passados 43 anos desde a construção do primeiro reator nuclear na Inglaterra, em certos países, as usinas nucleares são o principal provedor de
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eletricidade. Na França, 80% da energia vêm delas. Ainda que o risco de acidentes seja pequeno, basta que um ocorra para gerar efeitos que se espalham rapidamente.
Questões
01. O processo de industrialização tem gerado sérios problemas de ordem ambiental, econômica e social, entre os quais se pode citar a chuva ácida. Os ácidos usualmente presentes em maiores proporções na água da chuva são o H2CO3, formado pela reação do CO2 atmosférico com a água, o HNO3, o HNO2, o H2SO4 e o H2SO3. Esses quatro últimos são formados principalmente a partir da reação da água com os óxidos de nitrogênio e de enxofre gerados pela queima de combustíveis fósseis. A formação de chuva mais ou menos ácida depende não só da concentração do ácido formado, como também do tipo de ácido. Essa pode ser uma informação útil na elaboração de estratégias para minimizar esse problema ambiental. Se consideradas concentrações idênticas, quais dos ácidos citados no texto conferem maior acidez às águas das chuvas?
(A) HNO3 e HNO2.
(B) - H2SO4 e H2SO3.
(C) - H2SO3 e HNO2.
(D) - H2SO4 e HNO3.
(E) - H2CO3 e H2SO3.
02. (UNB) Atualmente, os derivados de petróleo representam a principal fonte de energia utilizada pela humanidade. O consumo atual permite prever que as reservas conhecidas de petróleo se esgotarão em pouco mais de 40 anos, o que impõe a necessidade de diversificar as fontes de energia. Uma dessas fontes atualmente relevantes, e que tem sido apontada como solução para o novo milênio, é o gás natural, que apresenta melhor rendimento energético e maiores vantagens ambientais, se comparado a outros combustíveis fósseis. Após tratamento, o gás natural contém de 80 a 95% de metano, sendo o restante gás etano. Além de apresentar baixo nível de contaminantes após o tratamento inicial, o gás natural também oferece uma combustão considerada limpa, por emitir cerca de 30% menos CO2 que outros combustíveis fósseis. Considerando o texto acima, julgue os seguintes itens.
(1) Na combustão mencionada no texto, o gás natural é o agente redutor da reação.
(2) Por meio da fotossíntese, energia solar é transformada em energia química e armazenada nos compostos orgânicos sintetizados pelos vegetais. Ao morrerem e serem soterrados por milhões de anos, esses compostos orgânicos dão origem, entre outros produtos, ao gás natural. Assim, a energia contida no gás e liberada com sua combustão é proveniente do Sol.
(3) Do ponto de vista ambiental, a gasolina é preferível ao gás natural.
(4) As reservas a que se refere o texto são constituídas basicamente de hidrocarbonetos.
03. (VUNESP) O efeito estufa resulta principalmente da absorção da radiação infravermelha, proveniente da radiação solar, por moléculas presentes na atmosfera terrestre. A energia absorvida é armazenada na forma de energia de vibração das moléculas. Uma das condições para que uma molécula seja capaz de absorver radiação infravermelha é que ela seja polar. Com base apenas neste critério, dentre as moléculas O2, N2 e H2O, geralmente presentes na atmosfera terrestre, contribuem para o efeito estufa:
(A)O2, apenas.
(B) H2O, apenas.
(C) O2 e N2, apenas. (D)H2O e N2, apenas.
(E) N2, apenas.
04. Para diminuir o acúmulo de lixo e o desperdício de materiais de valor econômico e, assim, reduzir a exploração de recursos naturais, adotou-se, em escala internacional, a política dos três erres: Redução, Reutilização e Reciclagem.
Um exemplo de reciclagem é a utilização de
(A) garrafas de vidro retornáveis para cerveja ou refrigerante.
(B) latas de alumínio como material para fabricação de lingotes.
(C) sacos plásticos de supermercado como acondicionantes de lixo caseiro.
(D) embalagens plásticas vazias e limpas para acondicionar outros alimentos.
(E) garrafas PET recortadas em tiras para a fabricação de cerdas de vassoura
9
05. (UFU-MG) Polímeros são macromoléculas orgânicas construídas a partir de muitas unidades pequenas que se repetem, chamadas monômeros. Indique a alternativa que apresenta somente polímeros naturais.
(A) Celulose, plástico, poliestireno.
(B) Amido, proteína, celulose.
(C) Amido, náilon, polietileno.
(D) Plástico, PVC, teflon
06. Quais são as condições para a autorização de aditivos alimentares?
07. Em razão dos problemas ambientais gerados pelos combustíveis fósseis, além de serem finitos, aumenta-se a discussão pela utilização de fontes energéticas menos poluentes. O biocombustível é uma alternativa, porém, sua utilização não está isenta de problemas. Aborde os aspectos negativos do biocombustível.
08. (FUVEST/SP) Na tabela abaixo é dada a composição aproximada de alguns constituintes de três alimentos:
	
	Composição (% em massa)
	Alimento
	Proteína
	Gorduras
	Carboidratos
	I
	12,5
	8,2
	1,0
	II
	3,1
	2,5
	4,5
	III
	10,3
	1,0
	76,3
Os alimentos I, II e III podem ser, respectivamente,
(A) ovo de galinha, farinha de trigo e leite de vaca.
(B) ovo de galinha, leite de vaca e farinha de trigo.
(C) leite de vaca, ovo de galinha e farinha de trigo.
(D) leite de vaca, farinha de trigo e ovo de galinha.
(E) farinha de trigo, ovo de galinha e leite de vaca.
Respostas
01. Resposta
Para uma mesma concentração de todos os ácidos citados no enunciado, irão conferir maior acidez à água das chuvas os ácidos mais fortes, ou seja, o ácido sulfúrico e o ácido nítrico.
02. Resposta
Itens Certos: (1), (2) e (4)
Item Errado: (3) Resolução:
(3) A gasolina, sendo um combustível fóssil, polui muito mais por emitir óxidos de enxofre.
03. Resposta: B
04. Resposta: B
A utilização de latas de alumínio como material para fabricação de lingotes desse elemento caracteriza um processo de reciclagem, no qual esse material pode ser usado, por exemplo, na produção de novos objetos de alumínio.
05. Resposta: B
Além de naturais, todos estes podem ser encontrados em nossa alimentação.
06. Resposta
Um aditivo alimentar apenas pode ser autorizado se a sua utilização cumprir as seguintes condições: ao nível de utilização proposto, não representa, com base nos dados científicos disponíveis, uma preocupação em termos de segurança para a saúde dos consumidores, existe uma necessidade tecnológica razoável, que não pode ser satisfeita por outros meios, e a sua utilização não induz o consumidor em erro e traz-lhe benefícios. Ao autorizar aditivos alimentares podem também ser
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considerados outros fatores pertinentes que podem incluir questões de ordem ética, tradicional, ambiental, etc.
07 Resposta
Para a produção do biocombustível necessita-se de matéria prima como cana de açúcar, mamona, soja, entre outros, o plantio desses vegetais ocupam áreas que poderiam ser utilizadas para o plantio de alimentos, esse processo pode gerar uma redução na produção de alimentos e o consequente aumento nos preços. Outro fator negativo é a redução da fertilidade do solo e a intensificação de agrotóxicos, causando vários problemas de poluição do solo e do lençol freático.
08 Resposta: B
Ovo de galinha é um alimento rico em proteína. Leite de vaca apresenta composição equilibrada.
Farinha de trigo é muito rica em carboidratos.
 (
Ligações químicas: iônica, covalente, eletronegatividade; repulsão de pares eletrônicos, geometria molecular; teoria da ligação de valência e a sobreposição de orbitais; orbitais híbridos e moleculares.
)
Ligações químicas
Se átomos de um mesmo elemento ou de elementos diferentes não tivessem a capacidade de se combinarem uns com os outros, certamente não encontraríamos na natureza uma grande variedade de substâncias. Há diferentes maneiras pelas quais os átomos podem se combinar, como, por exemplo, mediante o ganho ou a perda de elétrons, ou pelo compartilhamento de elétrons dos níveis de valência.Alguns poucos elementos, como os da família dos gases nobres (família 0 ou VIIIA), aparecem na forma de átomos isolados. Esses elementos apresentam oito elétrons na camada de valência. O hélio (He) é a única exceção: ele apresenta apenas uma camada com dois elétrons.
Em 1916, os cientistas Lewis e Kossel associaram esses dois fatos, ou seja, a tendência de elementos com oito elétrons na camada de valência aparecerem isoladamente, com a tendência que os elementos manifestam de perder, ganhar ou compartilhar elétrons. A partir dessa associação, propuseram uma teoria para explicar as ligações químicas entre os elementos:
 (
Teoria do octeto: 
um grande número de átomos adquire estabilidade eletrônica quando apresenta oito elétrons na sua camada mais externa.
)
Essa teoria é aplicada principalmente para os elementos representativos (família A), sendo que os elementos de transição (família B) não seguem obrigatoriamente esse modelo. Embora existam muitas exceções a essa regra, ela continua sendo utilizada por se prestar muito bem como introdução ao conceito de ligação química e por explicar a formação da maioria das substâncias encontradas na natureza.
Estabilidade dos gases nobres
De todos os elementos químicos conhecidos, apenas 6, os gases nobres ou raros, são encontrados na natureza na forma de átomos isolados. Os demais se encontram sempre ligados uns aos outros, de diversas maneiras, nas mais diversas combinações.
Os gases nobres são encontrados na natureza na forma de átomos isolados porque eles têm a última camada da eletrosfera completa, ou seja, com 8 elétrons. Mesmo o hélio, com 2 elétrons, está completo porque o nível K só permite, no máximo, 2 elétrons.
Regra do Octeto – Os elementos químicos devem sempre conter 8 elétrons na última camada eletrônica ou camada de valência. Na camada K pode haver no máximo 2 elétrons. Desta forma os átomos ficam estáveis, com a configuração idêntica à dos gases nobres.
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Essa estabilidade deve-se ao fato de que possuem a última camada completa, ou seja, com o número máximo de elétrons que essa camada pode conter, enquanto última. Os átomos dos demais elementos químicos, para ficarem estáveis, devem adquirir, através das ligações químicas, eletrosferas iguais às dos gases nobres.
Como os átomos se ligam?
As ligações entre átomos são feitas várias formas, mais sempre envolvendo a camada mais externa (camada de valência).
Isso indica que são os elétrons do último nível que participam das ligações. Estudaremos os seguintes tipos:
-Ligações iônicas
-Ligações covalente
-Ligação covalente dativa
-Ligação metálica
Substâncias iônicas
As substâncias iônicas são aquelas que apresentam pelo menos uma ligação iônica entre seus componentes. Entre estes compostos temos, por exemplo os cloretos (Ex.: NaCl - sal de cozinha), nitratos (NaNO3), sulfatos (Na2SO4), carbonatos (CaCO3), etc.
-1Cloretos:
O cloro é um elemento localizado na Família 7A da Tabela Periódica, que o classifica como pertencente à família dos halogênios. A sua configuração eletrônica, razão desta sua classificação, é 1s22s22p63s23p5, o que mostra que o átomo de cloro possui sete elétrons em sua camada de valência (última camada, camada M no caso do cloro). Dessa forma, o átomo de cloro necessita de um elétron para adquirir a estabilidade de um gás nobre (de acordo com a Regra do Octeto, oito elétrons na camada de valência conferem maior estabilidade a um átomo). Assim, o NOX (número de oxidação) do cloro é (-1), o qual expressa a sua tendência ao fazer uma ligação química. O nome dado à partícula iônica Cl- é cloreto, o qual é o ânion de muitos sais de importância comercial.
Um cloreto trata-se de um sal inorgânico onde está presente como ânion (partícula carregada negativamente) o átomo de cloro monovalente, e um cátion metálico. O número de cargas positivas deverá ser igual ao de cargas negativas, o que quer dizer que o NOX do cátion será igual à quantidade de cloretos existentes na molécula, uma vez que o cloreto realiza apenas uma ligação química. Portanto, no caso do cloreto de sódio, a fórmula molecular será NaCl (o metal sódio apresenta NOX +1), já a fórmula molecular do cloreto de cálcio será CaCl2, pois o metal cálcio apresenta NOX +2. E ambos os metais exemplificados podem ter o seu NOX relacionado às suas posições na Tabela Periódica: o primeiro na Família 1A e o segundo na Família 2A.
Os sais formados pelo ânion cloro estão entre os mais corriqueiros da química inorgânica, estando presentes em muitas substâncias naturais de nosso contexto. “Os cloretos estão presentes em todas as águas naturais, em concentrações variáveis, como em amostras de águas, tais como: Água Potável; Água de Poço; Água para Caldeira e Água Destilada”2 Em vista de sua solubilidade com a maioria das formações, talvez o cloreto insolúvel mais importante seja o cloreto de prata, pode-se considerar sua importância como fonte de minerais ao organismo humano, tais como no caso do cloreto de sódio (NaCl) e do cloreto de potássio (KCl).
1 http://www.infoescola.com/
12
-Nitratos:
 (
3
)Os nitratos são compostos inorgânicos que contêm o ânion NO -.
O nitrogênio é o décimo quinto (15) Grupo da tabela periódica e pertence à família VA. Como todos os elementos dessa família, possui 5 elétrons na camada de valência. No entanto, cada oxigênio possui 6 elétrons na última camada e, portanto, cada um de seus átomos precisa realizar duas ligações para ficar estável.
Assim, no ânion nitrato, o nitrogênio é o elemento central, que realiza uma ligação dupla com um dos oxigênios, que fica estável, e mais duas ligações simples com os outros dois oxigênios. Isso significa que esses dois oxigênios não ficam estáveis, precisando ainda receberem mais 1 elétron cada, dando um total de carga igual a -2. Porém, visto que o nitrogênio faz uma ligação a mais do que poderia fazer, ele doa um de seus elétrons, ficando com carga igual a +1. Assim, no total, o ânion fica monovalente (- 2 + 1
= -1). Veja abaixo a estrutura desse ânion:
-2Sulfatos:
 (
4
)Os sulfatos são compostos químicos iônicos, de valência ou estado de oxidação 2-, que se originam a partir do ácido sulfúrico, tratando-se de um átomo de enxofre central ligado a quatro átomos de oxigênio por meio de ligações covalentes, de fórmula molecular SO 2-. Dessa forma, o mais conhecido ácido do íon sulfato é o ácido sulfúrico (H2SO4), sendo também utilizada a denominação de óxido sulfúrico para os sulfatos. Apresentam importância que vai desde o laboratório, passa pela indústria e chega aos sistemas vivos.
A maioria dos sais de sulfatos é solúvel, exceções feitas ao sulfato de cálcio (CaSO4), sulfato de estrôncio (SrSO4) e sulfato de bário (BaSO4). Tal fato deve-se a elevada energia de ligação entre cátion e ânion, uma vez que o primeiro apresenta valência +2, e o segundo valência -2. Um importante conceito químico na averiguação da solubilidade de um composto está no equilíbrio das cargas elétricas, o que, quando ocorre, sugere insolubilidade do composto. Entretanto, este princípio apresenta um grande número de exceções, e somente pode ser usado para cátions e ânions de valência igual ou superior a dois.
No processo de solubilidade do sal de um sulfato está envolvido a sua dissociação aquosa, ou seja, a ligação química, de natureza iônica, existente entre o(s) átomo(s) metálico(s) (cátions) e o sulfato (ânion), que é quebrada, e o composto então é dissociado em seus íons; solubilizado. Entretanto, as ligações covalentes existentes entre o átomo de enxofre e os quatro átomos de oxigênio não apresentam interação com a água, de modo que permanecem intactas.
Abaixo pode ser compreendido o conceito da dissociação, no qual é apresentada a molécula de sulfato de sódio.
-Carbonatos:
Dissociação do sulfato de sódio.
 (
3
)Carbonatos são sais inorgânicos formados pelo ânion CO 2-. A principal característica desse grupo de compostos é a insolubilidade em água: todos são insolúveis, com exceção do carbonato de amônio (NH4)2CO3 e dos de metais alcalinos (Li, Na, K, Rb, Cs e Fr). Podemser formados a partir da reação de ácido carbônico (H2CO3) com óxidos básicos.
A reação de carbonatos com ácidos tem como produto o dióxido de carbono (CO2). Isso ocorre porque o contato com o íon H+ torna o carbonato mais instável e sujeito à decomposição, que produz o CO2. Esse processo consiste numa efervescência, que acontece, por exemplo, no estômago quando um antiácido é ingerido.
Os carbonatos são muito frequentes na natureza. Veja alguns dos principais compostos:
2 BARBOSA, Addson; Dicionário de Química, 2° Ed.; AB – Editora, Goiânia, 2000.
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-Carbonato de cálcio
Sal inorgânico representado pela fórmula química CaCO3, o carbonato de cálcio é muito encontrado na natureza, constituindo o mármore, o calcário, a argonita, a calcita, a casca do ovo, o esqueleto de conchas e corais. Utiliza-se o carbonato de cálcio na correção da acidez de solos e na fabricação do vidro (assim como os carbonatos em geral), cimento, aço, cremes dentais, medicamentos e outros.
-Carbonato de sódio
O carbonato de sódio também conhecido como soda ou barrilha, é um sal branco, cuja fórmula química é Na2CO3. Sua principal aplicação é na produção do vidro comum, especialmente aqueles utilizados em embalagens. Também é utilizado na fabricação de sabões, detergentes, corantes, papéis, medicamentos e no tratamento da água de piscina.
-Carbonato de potássio
Esse composto inorgânico de fórmula química K2CO3 é um sólido branco, muito conhecido também como potassa, cinza pérola ou sal de tártaro. O carbonato de potássio é usado na produção da porcelana, vidro, sabão, cerâmicas, esmaltes, lã, fertilizantes agrícolas, explosivos, etc.
Ligação iônica
Em uma ligação iônica ocorre transferência definitiva de elétrons, o que acarreta a formação de íons positivos (cátions) ou negativos (ânions), os quais originam compostos iônicos. Como todos os íons apresentam excesso de cargas elétricas positivas ou negativas, eles sempre terão polos.
Podemos visualizar a formação de uma ligação iônica típica entre dois átomos hipotéticos, M (um metal) e X (um não-metal), da seguinte maneira: como M é um metal, sua energia de ionização é baixa, isto é, é necessária pouca energia para remover um elétron do átomo. A perda de um elétron por um átomo isolado (gasoso) M leva à formação de um íon positivo oi cátion.
 (
-Metais 
– 1 a 3 elétrons na última camada; tendência a perder elétrons e formar cátions.
Elementos mais eletropositivos ou menos eletronegativos.
-Não-Metais 
– 5 a 7 elétrons na última camada; tendência a ganhar elétrons e formar ânions. Elementos mais eletronegat
ivos ou menos eletropositivos.
)
Por outro lado, como X é um átomo de um não-metal, o valor de sua afinidade eletrônica é negativo, portanto, possui uma grande tendência em ganhar elétron e formar um ânion.
Regra para montar a fórmula de um composto iônico.
No cloreto de magnésio existem dois íons, o cloreto (Cl) com número de oxidação -1 e o magnésio (Mg) com nº de oxidação +2.
A fórmula será 1 átomo de Mg (nox +2) e 2 átomo de Cl (nox -1).
3Determinação da fórmula iônica
A fórmula correta de um composto iônico nos mostra a mínima proporção entre os íons que se unem de modo a formar um sistema eletricamente neutro. Para que isso ocorra, é necessário que o número de elétrons cedidos seja igual ao número de elétrons recebidos.
Uma maneira prática de determinar a quantidade necessária de cada íon para escrever a fórmula iônica é:
3 3 Usberco, J.; Salvador, E. 2002. Química. Editora Saraiva.
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Exemplo:
-Formação do cloreto de sódio (sal de cozinha), a partir do sódio e do cloro. Vejamos: O Sódio: Na (Z = 11) = 1s2, 2s2, 2p6, 3 s1 ou 2 – 8 – 1
O Cloro: Cl (Z = 17) = 1s2, 2s2, 2p6, 3 s2 e 3p5 ou 2 – 8 – 7
Características e propriedades dos compostos iônicos:
-Rígidos;
-Duros e quebradiços
-Solúveis em solventes polares;
-Maus condutores de eletricidade no estado sólido;
- Elevadas temperaturas de fusão e ebulição.
Substâncias moleculares
As substâncias moleculares são substâncias formadas basicamente por moléculas. Estas não apresentam cargas livres e por isso são incapazes de produzir corrente elétrica. São arranjos entre moléculas. Moléculas e, portanto a menor combinação de átomos que mantém a composição de matéria inalterada (os átomos se ligam por ligações químicas).
Propriedades das substâncias moleculares:
· Podem ser sólidas (pouco duras e muito quebradiças), líquidas ou gasosas à temperatura ambiente;
· Forças de coesão das moléculas --> fracas e por isso, pontos de fusão e de ebulição baixos;
· Más condutoras elétricas e térmicas porque as moléculas são partículas neutras;
· Em solução aquosa:
· Se as moléculas são apolares --> boas condutoras;
· Se as moléculas são polares --> más condutoras.
Substâncias moleculares
-Hidrogênio (H2)
O Hidrogênio é um gás inflamável, não tóxico, incolor, inodoro e insípido. Sendo o gás de densidade mais baixa conhecida, normalmente é transportado em cilindros de aço a pressões entre 150 e 200 bar. As moléculas de hidrogênio apresentam duas formas isoméricas. Uma forma é designada de orto- hidrogênio, onde os dois núcleos atômicos estão girando na mesma direção (rotação paralela); na outra forma, designada para-hidrogênio, as rotações nucleares são opostas (rotação não paralela). Na temperatura ambiente, o equilíbrio da composição é 75:25 orto-para, para fins deste trabalho chamaremos esta proporção de H2 normal. É obtido industrialmente:
a) a partir do carvão
b) processo Lane
3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4H2
c) eletrólise
2H2O → 2H2 + O2
2NaCI + 2H2O → 2NaOH + H2 + CI2
-Oxigênio (O2)
O oxigênio é um gás incolor, inodoro e, no estado líquido, é azul pálido. É o elemento mais abundante na Terra, quer em porcentagem de átomos, ou em massa. Ocorre na atmosfera, combinado com hidrogênio na hidrosfera e combinado como silício, ferro, alumínio e outros elementos na crosta terrestre (litosfera). É usado como “comburente”, substância que alimenta as combustões. É obtido industrialmente por liquefação e posterior destilação fracionada do ar atmosférico. Inicialmente, o ar atmosférico é submetido a sucessivas compressões e resfriamentos até atingir uma temperatura de aproximadamente
15
· 200 °C. O ar torna-se líquido e, então, faz-se a destilação fracionada. Inicialmente, destila o componente mais leve que é o nitrogênio (PE = –195 °C), depois argônio (PE –190 °C) e, por último, o oxigênio (PE
–185 °C).
É obtido também pela eletrólise da água: 2H2O → 2H2+O2
-Nitrogênio (N2)
O nitrogênio é um gás, incolor, inodoro, insípido e inerte. Ocorre na Terra como o principal constituinte do ar atmosférico onde se encontra livre (N2). É difícil encontrar compostos inorgânicos do nitrogênio como minerais, pois a maioria é solúvel em água. O nitrogênio é encontrado em compostos orgânicos em todos os seres vivos, animais e plantas. Certas bactérias no solo e raízes de algumas plantas, especialmente os legumes, convertem o nitrogênio atmosférico em nitrogênio orgânico, que é, então, transformado por outras bactérias em nitrato, a forma de nitrogênio mais usada pelas plantas na síntese de proteínas. O nitrogênio é obtido industrialmente por liquefação e posterior destilação fracionada do ar atmosférico. Em laboratório, é obtido pela decomposição do nitrito de amônio (NH4NO2):
-Gás cloro (Cl2)
O cloro é um elemento utilizado na indústria e encontrada em alguns produtos domésticos. O gás de cloro pode ser pressurizada e/ou aquecido para transformar-se num líquido, de modo que ele possa ser transportado e armazenado. Quando o cloro líquido é liberado, ele rapidamente se transforma em um gás que fica perto do chão e se espalha rapidamente. O gás de cloro pode ser reconhecido pelo seu odor picante, irritante, que é como o odor de alvejante. O cheiro forte pode fornecer um sinal adequado para as pessoas que foram expostas. O gás de cloro parece ser amarelo esverdeado na cor. O cloro em si não é inflamável, mas pode reagir explosivamente ou formar compostos explosivos com outros produtos químicos, tais como terebintina e amoníaco.
-Gás Amoníacoou Amônia (NH3)
A amônia ou gás amoníaco (NH3) é uma composto formado por um átomo de nitrogênio ligado à três de hidrogênio. É um gás incolor (ponto de ebulição normal - 33,4 °C), com odor característico, sufocante, e sua inalação, em altas concentrações, causa problemas respiratórios.
Este composto é obtido por um processo famoso chamado Haber-Bosch que consiste em reagir nitrogênio e hidrogênio em quantidades estequiométricas em elevada temperatura e pressão. É a maneira de obtenção de amônia mais utilizada hoje em dia. Esse processo leva o nome de seus desenvolvedores Fritz Haber e Carl Bosch.
- Ácido Clorídrico (HCl)
O ácido clorídrico é formado pelo gás cloreto de hidrogênio (HCl) dissolvido em água, numa proporção de cerca de 37% do gás. É um ácido inorgânico forte, líquido levemente amarelado, em que seus cátions H+ são facilmente ionizáveis na solução. A 18ºC o grau de ionização do ácido clorídrico, isto é, a porcentagem de hidrogênios que efetivamente sofrem ionização é de 92,5%.
Este ácido é muito usado na limpeza e galvanização de metais, no curtimento de couros, na obtenção de vários produtos, como na produção de tintas, de corantes, na formação de haletos orgânicos, é usado também na hidrólise de amidos e proteínas pelas indústrias alimentícias e na extração do petróleo, dissolvendo as rochas e facilitando o seu fluxo até a superfície.
Ele pode ser encontrado também no suco gástrico do estômago, cuja ação é ajudar na digestão dos alimentos. Ele é secretado pelo estômago num volume aproximado de 100 mL. Algumas pessoas sofrem de refluxo gastresofágico, que é o retorno do conteúdo do ácido clorídrico do estômago, como mostrado abaixo. Ele provoca queimação, rouquidão e dor torácica.
-Gás Metano (CH4)
O metano (CH4) é um gás que não possui cor (incolor) nem cheiro (inodoro). Considerado um dos mais simples hidrocarbonetos, possui pouca solubilidade na água e, quando adicionado ao ar, torna-se altamente explosivo.
O gás metano é produzido pela decomposição da matéria orgânica. É abundante em aterros sanitários, lixões e reservatórios de hidrelétricas, e também pela criação de gado (a pecuária representa 16% das emissões mundiais de gases de efeito estufa) e cultivo de arroz. Também é resultado da produção e distribuição de combustíveis fósseis (gás, petróleo e carvão). Se comparado ao CO2, também é mais perigoso: o metano é mais eficiente na captura de radiação do que o CO2. O impacto comparativo de CH4
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sobre a mudança climática é mais de 20 vezes maior do que o CO2, isto é, 1 unidade de metano equivale a 20 unidades de CO2.
Ligação covalente ou molecular
A ligação covalente ocorre entre átomos com tendência a receber elétrons. Entretanto, como não é possível que todos os átomos recebam elétrons, os átomos envolvidos na ligação apenas compartilhar um ou mais pares eletrônicos, sem que ocorra “perda” ou “ganho” definitivo de elétrons.
A ligação covalente pode ser representada por:
	Átomos
	A
	B
	Tendência
	receber e-
	receber e-
	Classificação
	Hidrogênio Hidrogênio Ametal
Ametal
	Hidrogênio Ametal Ametal
Semimetal
	Par eletrônico
	x	x
Compartilhamento
As substâncias formadas através das ligações covalentes apresentam-se como unidades de grandeza limitada, denominadas moléculas; por isso a ligação covalente é também denominada de ligação molecular.
A ligação covalente pode ocorrer através de um ou mais partes de elétrons. Cada par eletrônico compartilhado entre dois átomos pode ser representado por um traço (-). Assim, podemos ter:
Ligação simples:
-Ligação dupla:
-Ligação tripla:
A ligação covalente e a tabela periódica
A relação entre a posição na tabela e o número de ligações é indicada a seguir:
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-Família VIIA (família dos Halogênios)
Os elementos da família VIIA apresentam 7e- na sua última camada (camada de valência). Assim, eles atingem a estabilidade ao compartilharem um único par eletrônico sendo assim denominados monovalentes.
Exemplo:
-Ligação entre dois átomos de cloro (Cl2):
(Uma ligação simples)
-Família VIA (família dos Calcogênios)
Os elementos da família dos calcogênios apresentam 6e- na sua camada de valência. Diante disso, eles devem adquirir dois pares eletrônicos para alcançar a estabilidade, sendo denominados bivalentes.
-Família VA
(Duas ligações simples)
Estes elementos apresentam 5e- na sua camada de valência, assim devem adquirir a estabilidade ao compartilharem três partes eletrônicos (trivalentes)
-Família IVA
(Três ligações simples)
Como estes elementos apresentam 4e- na camada de valência, eles alcançarão a estabilidades quando compartilharem quatro pares eletrônicos (tetravalentes).
(Quatro ligações simples)
-Hidrogênio
O hidrogênio (1s1) para adquirir sua configuração eletrônica estável, ele deve ganhar um elétron e compartilhar um par eletrônico (Monovalente)
Fórmulas químicas
A representação do número e dos tipos de átomos que formam uma molécula é feita por uma fórmula química. Existem diferentes tipos de fórmulas: a molecular, a eletrônica e a estrutural plana.
a) Molecular: é a representação mais simples e indica apenas quantos átomos de cada elemento químico formam a molécula.
b) Eletrônica: também conhecida como fórmula de Lewis, esse tipo de fórmula mostra, além dos elementos e do número de átomos envolvidos, os elétrons da camada de valência de cada átomo e a formação dos pares eletrônicos.
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c) Estrutural plana: também conhecida como fórmula estrutural, ela mostra as ligações entre os elementos, sendo cada par de elétrons entre dois átomos representado por um traço.
Perceba que mais de um par de elétrons pode ser compartilhado, formando-se, então, ligações simples, duplas e triplas. Veja as fórmulas de algumas moléculas simples:
Casos particulares que contrariam a regra do octeto
Vários compostos estáveis não apresentam oito elétrons em torno de um átomo da molécula. Veja alguns elementos que não seguem a regra do octeto:
-Berílio (Be): embora classificado como metal alcalino-terroso, pelo fato de seus dois elétrons da camada de valência apresentarem elevadas energias de ionização, forma compostos moleculares com duas ligações simples. Assim, estabiliza-se com quatro elétrons na camada de valência.
-Alumínio (Al): como seus elétrons de valência apresentam elevadas energias de ionização, o alumínio forma, em alguns casos, três ligações simples. Assim, estabiliza-se com seis elétrons na camada de valência.
As explicações anteriores baseiam-se em fatos experimentais. Compostos como BF3, BeF2 e AlCl3 apresentam TF e TE baixas, quando comparados com compostos iônicos, o que evidencia que eles são moleculares.
-Boro (B): forma compostos estáveis através de três ligações simples, estabilizando-se com seis elétrons na camada de valência.
Ligação Covalente Normal
Este tipo de ligação ocorre entre dois átomos que compartilham pares de elétrons. Os átomos participantes da ligação devem contribuir com um elétron cada, para a formação de cada par eletrônico.
Exemplo: A molécula de Hidrogênio (H2), (distribuição eletrônica: 1H = 1s1) necessita de um elétron para cada átomo de Hidrogênio para ficar com a camada K completa (dois elétrons). Assim os dois átomos de Hidrogênio se unem formando um par eletrônico comum a eles (compartilhamento). Desta forma, cada átomo de Hidrogênio adquire a estrutura eletrônica do gás nobre Hélio (He)
Ligação covalente dativa
A ligação covalente dativa, também chamada de coordenada, ocorre quando um dos átomos envolvidos já atingiu a estabilidade e o outro átomo ainda precisa de dois elétrons para completar sua
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camada de valência. Essa ligação é semelhante à covalente comum, na medida em que existe um compartilhamento de um par eletrônico.
(Ligação covalente dativa)
Resumindo...
A ligação covalente ocorre entre:
· Hidrogênio – Hidrogênio
· Hidrogênio – Não-metal
· Não-metal – Não-metal
Obs.: Os semimetais também podem ser incluídos.
A Ligação covalente e suas variações alotrópicas
A alotropia é a propriedade pela qual os átomos de um mesmo elemento químico podeoriginar uma ou mais substâncias simples e diferentes, através do compartilhamento de elétrons.
As variedades alotrópicas dos átomos podem variar devido ao:
(1) Número de átomos que forma cada molécula, isto é, sua atomicidade Exemplo: Oxigênio (O):
O elemento oxigênio forma duas variedades alotrópicas: uma delas, mais abundante na atmosfera, é
o gás oxigênio (O2) e a outra, o ozônio (O3)
-O2: Cada molécula é formada por 2 átomos dando origem ao gás oxigênio
-O3: cada molécula é formada por 3 átomos dando origem ao gás ozônio.
OBS: A transformação de O2 (g) em O3 (g) pode ser feita utilizando descargas elétricas
(2) Arranjo dos átomos no retículo cristalino: Exemplo: Carbono (C)
O diamante, o fulereno e a grafita, são as formas alotrópicas do elemento químico carbono. Estas
substâncias diferem entre si pela estrutura cristalina, isto é, pela forma de seus cristais. A maneira dos átomos de carbono se unirem é diferente em todos estes três compostos, ou seja, se diferem no retículo cristalino. Essas variedades alotrópicas apresentam propriedades físicas diferentes e suas propriedades químicas, na maioria das vezes, são semelhantes.
Vejamos com mais detalhes os principais casos de alotropia do carbono:
-Diamante:
No diamante, cada átomo de carbono está ligado a quatro outros átomos também de carbono não contidos num mesmo plano.
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-Grafita:
A grafita é formada por uma estrutura composta de anéis hexagonais contidos num mesmo plano. Como os anéis estão em um mesmo plano, esse conjunto forma lâminas. Assim, a grafita é constituída por um grande número dessas lâminas sobrepostas, permitindo o deslizamento de um sobre a outra.
-Fulereno:
Os fulerenos são uma forma alotrópica do Carbono, a terceira mais estável após o diamante e o grafite. Tornaram-se populares entre os químicos, tanto pela sua beleza estrutural quanto pela sua versatilidade para a síntese de novos compostos químicos.
Ligação metálica
É o tipo de ligação que ocorre entre os átomos de metais. Quando muitos destes átomos estão juntos num cristal metálico, estes perdem seus elétrons da última camada. Forma-se, então, uma rede ordenada de íons positivos mergulhada num mar de elétrons em movimento aleatório. Se aplicarmos um campo elétrico a um metal, orientamos o movimento dos elétrons numa direção preferencial, ou seja, geramos uma corrente elétrica
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Teoria do “mar de elétrons” ou teoria da “nuvem eletrônica”
A principal característica dos metais é a eletropositividade (tendência de doar elétrons), assim os elétrons da camada de valência saem facilmente do átomo e ficam “passeando” pelo metal, o átomo que perde elétrons se transforma num cátion, que, em seguida, pode recapturar esses elétrons, voltando a ser átomo neutro. O metal seria um aglomerado de átomos neutros e cátions, imersos num “mar de elétrons livres” que estaria funcionando como ligação metálica, mantendo unidos os átomos e cátions de metais.
Característica e propriedades dos metais:
-Brilho metálico: o brilho será tanto mais intenso quanto mais polida for a superfície metálica, assim os metais refletem muito bem a luz.
-Condutividades térmica e elétrica elevadas: os metais são bons condutores de calor e eletricidade pelo fato de possuírem elétrons livres.
-Densidade elevada: os metais são geralmente muito densos, isto resulta das estruturas compactas devido à grande intensidade da força de união entre átomos e cátions (ligação metálica), o que faz com que, em igualdade de massa com qualquer outro material, os metais ocupem menor volume.
-Resistência à tração: os metais resistem às forças de alongamentos de suas superfícies, o que ocorre
também como consequência da “força” da ligação metálica.
-Pontos de fusão e ebulição elevados: os metais apresentam elevadas temperaturas de fusão e ebulição, isto acontece porque a ligação metálica é muito forte.
-Maleabilidade: a propriedade que permite a obtenção de lâminas de metais.
-Ductilidade: a propriedade que permite a obtenção de fios de metal.
As ligas metálicas
As ligas metálicas são uniões de dois ou mais metais, podendo ainda incluir semimetais ou não metais, mas sempre com predominância dos elementos metálicos. Apesar da grande variedade de metais existentes, a maioria não é empregada em estado puro, mas em ligas com propriedades alteradas em relação ao material inicial, o que visa, entre outras coisas, a reduzir os custos de produção.
Podemos dizer que as ligas metálicas têm maiores aplicações práticas que os próprios metais puros:
-Aço: Formado pela mistura de aproximadamente 98,5% de ferro, 0,5 a 1,7% de carbono e traços de silício, enxofre e oxigênio. É usado em peças metálicas que sofrem elevada tração, pois é mais resistente à tração do que o ferro puro. O aço é uma liga usada para produzir outras ligas metálicas.
-Aço Inox: Formado por 74% de aço, 18% de cromo e 8% de níquel. Por ser praticamente inoxidável, é usado em talheres, peças de carro, brocas, utensílios de cozinha e decoração.
-Ouro 18 quilates: Liga formada por 75% de ouro, 13% de prata e 12% de cobre. Sua vantagem em relação ao ouro puro é que esse metal é macio e pode ser facilmente riscado. Além disso, a liga mantém as propriedades desejadas do ouro, como brilho, dureza adequada para a joia e durabilidade.
-Bronze: Formado por 67% de cobre e 33% de estanho. Sua principal propriedade é resistência ao desgaste, sendo muito usado para produzir sinos, medalhas, moedas e estátuas.
-Latão: Mistura de 95 a 55% de cobre e de 5 a 45% de zinco. Devido a sua alta flexibilidade, ele é usado para produzir instrumentos musicais de sopro, como trompete, flauta, saxofone etc., além de também ser aplicado em peças de máquinas, produção de tubos, armas e torneiras.
-Amálgama: Muito usada em obturações nos dentes, a amalgama é formada pela mistura de 70% de prata, 18% de estanho, 10% de cobre e 2% de mercúrio. Ela é bastante resistente à oxidação (corrosão) e é bem maleável, podendo ser moldada no dente do paciente.
-Solda: Formada por 67% de chumbo e 33% de estanho, ela é usada em solda de contatos elétricos porque possui baixo ponto de fusão.
Propriedades características e propriedades das ligas metálicas:
-Condução da energia elétrica – elétrons são promovidos a níveis energéticos mais elevados que estão disponíveis (vazios).
-Condução de energia térmica: Elétrons “deslocalizados” interagem fracamente com os núcleos.
-No aquecimento os elétrons adquirem grande quantidade de energia cinética e deslocam-se para as regiões mais frias.
-Dissipação desta energia através de choque com outras partículas levando a aquecimento do retículo.
-Vibração dos cátions em suas posições no retículo cristalino também contribui – razão pela qual a condutividade elétrica dos metais cai com o aumento da temperatura.
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Questões
01. O elemento “A” possui número atômico igual a 6, enquanto o elemento “B” possui número atômico
igual a 8. A molécula que representa corretamente o composto formado por esses dois elementos é:
(A) AB
(B) BA
(C) A2B
(D) AB2
(E) B2A
02. Sabe-se que a interação entre átomos que se ligam, na formação de novas substâncias, é feita através de seus elétrons mais externos. Uma combinação possível entre o elemento A com a configuração eletrônica 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 e outro B (Z = 17) terá fórmula e ligação, respectivamente:
(A) AB e ligação iônica.
(B) A2B e ligação iônica.
(C) A2B3 e ligação covalente.
(D) AB2 e ligação iônica.
(E) A2B e ligação covalente.
03. (UFU-MG) O fosgênio (COCl2), um gás, é preparado industrialmente por meio da reação entre o monóxido de carbono e o cloro. A fórmula estrutural da molécula do fosgênio apresenta:
(A) uma ligação dupla e duas ligações simples.
(B) uma ligação dupla e três ligações simples.
(C) duas ligações duplas e duas ligações simples.
(D) uma ligação tripla e duas ligações simples.
(E) duas ligações duplas e uma ligação simples.
04. Os elementos H, O, Cl e Na (ver Tabela Periódica) podem formar compostos entre si.
A) Que compostos podem-se formar entre: H e O, H e Cl, Na e Cl?
B) Qual o tipo de