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QUÍMICA: UMA CIÊNCIA EXPERIMENTAL MEDIDAS Medidas em química ALGARISMOS SIGNIFICATIVOS •Qualquer dígito diferente de zero é significativo 1,234 kg 4 quatro algarismos significativos •Os zeros situados entre algarismos diferentes de zero são significativos 606 m 3 algarismos significativos •Os zeros a esquerda de um dígito que não seja zero não são algarismos significativos. 0,08 L 1 algarismo significativo •Se um número é maior que 1, então todos os zeros situados a direita da vírgula são significativos 2,0 mg 2 algarismos significativos •Se um número é menor que 1, somente os zeros que estão no final do número ou no meio são significativos 0,00420 g 3 algarismos significativos 9. Para cada número a seguir, sublinhe os zeros que são significativos e faça um x sobre os zeros que não são. a. 1.050.501 km b. 0,0020 m c. 0,000000000000002 s d. 0,001090 cm 10. Arredonde cada número visto a seguir para quatro algarismos significativos. a. 156,852 b. 156,842 c. 156,849 d. 156,899 e. 79.845,82 f. 1,548937 × 107 g. 2,3499999995 h. 0,000045389 ALGARISMOS SIGNIFICATIVOS SOMA E SUBTRAÇÃO O resultado não pode ter mais dígitos a direita da vírgula que qualquer dos valores originais. 89,332 1,1+ 90,432 Arredondar para 90,4 Um algarismos significativo depois da vírgula 3,70 -2,9133 0,7867 Dois algarismos significativos depois da vírgula Arredondar para 0,79 ALGARISMOS SIGNIFICATIVOS MULTIPLICAÇÃO e DIVISÃO O número de algarismos significativos do resultado deve ter o mesmo número de algarismos significativos que a parcela que tiver o menor número destes. 4,51 x 3,6666 = 16,536366 = 16,5 3 algarismos significativos Arredondar para 3 algarismos significativos 6,8 ÷ 112,04 = 0,0606926 2 algarismos significativos Arredondar para 2 algarismos significativos = 0,061 ALGARISMOS SIGNIFICATIVOS • Arredondamentos • Quando um número é arredondado o último dígito retido é: a) acrescido de um se o dígito seguinte for 5 ou mais. b) mantido, se o dígito seguinte for 4 ou menos Ex: 18,35 →18,4 18,42 →18,4 Química Geral Estequiometria Lei da Conservação da Massa • Antoine Lavoisier (1743-1794) 1789: em toda operação química uma quantidade igual de matéria existe antes e depois da operação. A + B → C ma mb mc onde mc = ma + mb 2 HgO → 2Hg + O2 Massa não é criada e nem destruída em uma reação química; massa é conservada. Massas conhecidas dos sólidos KI e Hg(NO3)2 são pesadas e dissolvidas em água. Soluções são misturadas, produzindo HgI2, o qual foi removido por filtração. A solução remanescente foi evaporada, obtendo-se o sólido KNO3. Massa dos produtos combinados = massa dos reagentes. Hg(NO3)2 + 2 KI → HgI2 + 2KNO3 Lei da Conservação da Massa Lei da Conservação da Massa Lei da Conservação da Massa • Joseph Proust (1754-1826) 1799: em um dado composto químico a proporção de massa dos elementos que o compõem é fixa, independente da origem do composto ou do modo de preparação. A + B → C 10 exp. ma mb 20 exp. Ma Mb Toda amostra de água (H2O) contem 1 parte de hidrogênio e 8 partes de oxigênio por massa… Elementos combinam-se em proporções específicas, não em proporções aleatórias. Lei das proporções definidas ma / mb = Ma / Mb John Dalton (1766-1844) “Quando dois elementos combinam-se para formar mais de um composto, as massas de um destes elementos combinadas com a massa fixa do outro estão relacionadas entre si na razão de números inteiros” então m1/m2 = razão de números inteiros Lei das proporções múltiplas Lei das proporções múltiplas NO: 7g nitrogênio por 8g oxigênio NO2: 7g nitrogênio por 16g oxigênio N:O razão massa = 7:8 N:O razão massa = 7:16 Comparação das razões de N:O em NO e NO2 N:O razão massa NO N:O razão massa NO2 (7g N)/(8g O) (7g N)/(16g O) = = 2 Lei das proporções múltiplas Ex3. Cloro (Cl) e oxigênio formam 4 diferentes compostos binários. (a) Mostre que estes compostos obedecem a lei das proporções múltiplas. 0,22564 g / 0,22564 g = 1,0000 para o composto A 0,90255 g / 0,22564 g = 4,0000 para o composto B 1,3539 g / 0,22564 g = 6,0003 para o composto C 1,5795 g / 0,22564 g = 7,0001 para o composto D Composto Massa de O por cada 1 g de Cl A 0,22564 g B 0,90255 g C 1,3539 g D 1,5795 g Lei das proporções múltiplas Ex3. Cloro (Cl) e oxigênio formam 4 diferentes compostos binários. (b) Se a fórmula do composto A é Cl2O, então quais as fórmulas de B, C e D? Se A é um múltiplo de Cl2O → B é Cl2O4 C é Cl2O6 D é Cl2O7 Composto Massa de O por cada 1 g de Cl A 0,22564 g B 0,90255 g C 1,3539 g D 1,5795 g Leis ponderais Massa de Na (g) Massa de Cl (g) Massa de O (g) Amostra 1 1,000 1,541 0,696 Amostra 2 2,000 3,082 4,174 Amostra 3 3,00 4,624 8,348 17. Três amostras de diferentes compostos têm a seguinte composição sódio (Na), cloro (Cl) e oxigênio(O). Utiliza a Lei das proporções múltiplas para determinar a fórmula do composto presente na amostra 2 sabendo que a fórmula do composto da amostra 1 é NaClO. Massa de Na (g) Massa de Cl (g) Massa de O (g) Amostra 1 1,000 1,541 0,696 Amostra 2 1,000 1,541 2,087 Amostra 3 1,00 1,541 2,783 Massa de O (composto 2)/ Massa de O (composto 1)= 3 Massa de O (composto 3)/ Massa de O (composto 1)= 4 Amostra 2= NaClO3 Amostra 3= NaClO4 TEORIA ATÔMICA DE DALTON 1. Toda matéria é constituída de átomos indivisíveis. 2. Átomos de um mesmo elemento são iguais em massa e propriedades químicas; os átomos de diferentes elementos são diferentes em massa e propriedades. 3. Os átomos são indestrutíveis e mantêm suas identidades nas reações químicas. 4. Os átomos dos elementos combinam-se em pequena razão de números inteiros para formar compostos. J Dalton (1766-1844) LEI DOS VOLUMES COMBINANTES Gay-Lussac (1809) “Quando dois gases reagem, os volumes de combinação (a mesma temperatura e pressão) estão relacionados numa razão de números inteiros” Exemplo 1 + Hidrogênio Oxigênio Água Exemplo 2 + Hidrogênio Cloro Ácido Clorídrico LEI DOS VOLUMES COMBINANTES Gay-Lussac (1809) “Quando dois gases reagem, os volumes de combinação (a mesma temperatura e pressão) estão relacionados numa razão de números inteiros” Exemplo 1 + Hidrogênio Oxigênio Água Exemplo 2 + Hidrogênio Cloro Ácido Clorídrico DALTON H + O → HO N + O → NO N + H → NH Lorenzo Romano Amedeo Carlo Avogadro di Quaregna e di Cerreto (1776-1856) “Iguais volumes de gases na mesma temperatura e pressão contém igual número de partículas” AVOGADRO 2 H2 + O2 → 2 H2O N2 + O2 → 2 NO 3 H2+ N2 → 2 NH3 Hipótese de Avogrado Lei dos volumes combinantes e a hipótese de Avogadro 100 mL 50 mL 100 mL Hipótese de Avogrado + + 2 H2 O2 2 H2O+ N2 2 O2 2 NO2+ Hipótese de Avogrado Interpretação de Cannizzaro Stanislao Cannizzaro (1826-1910) 1. Compostos contêm números inteiros de átomos como postulado por Dalton. 2. A hipótese de Avogrado estava correta – volumes iguais de gases sob as mesmas condições contem o mesmo número de moléculas.massa de 1,0 L gás oxigênio 16 1 = = 2massa de 1,0 L gás hidrogênio 32 Interpretação de Cannizzaro Composto Massa molecular relativa Percentagem de carbono Massa relativa de carbono Metano 16 75 12 Etano 30 80 24 Propano 44 82 36 Butano 58 83 48 Dióxido de carbono 44 27 12 Massa atômica 1961, padrão: 12C Massa 13C 1,0836129= 1 átomo de 12C = 12 unidade de massa atômica (uma) Massa do 13C = (1,0836129)(12 uma) = 13,003355 umaMassa 12C Espectrômetro de massas Espectro de massas do Ne Isótopos Massa atômica média: • Abundância isotópica: o percentual de abundância de cada • isótopo de um elemento. • Verifique que para cada elemento o percentual de abundância deve corresponder a 100%. Isótopos Número atômico Massa atômica Não metais Semimetais Metais 22. O espectro de massas de um elemento químico é apresentado na figura a seguir. Com base nessas informações, determine: a. A massa atômica do elemento. b. A identidade do elemento. 18. Magnésio (massa atômica média = 24,305 u) consiste de três isótopos com massas 23,99 u, 24,99 u e 25,98 u. A abundância do isótopo do meio é 10%. Estime a abundância dos outros dois isótopos. Número do slide 1 Número do slide 2 Número do slide 3 Número do slide 4 Número do slide 5 Número do slide 6 Número do slide 7 Número do slide 8 Número do slide 9 Lei da Conservação da Massa Número do slide 11 Número do slide 12 Número do slide 13 Número do slide 14 Número do slide 15 Número do slide 16 Número do slide 17 Número do slide 18 Número do slide 19 Número do slide 20 Número do slide 21 Número do slide 22 Número do slide 23 Número do slide 24 Número do slide 25 Número do slide 26 Número do slide 27 Número do slide 28 Número do slide 29 Número do slide 30 Número do slide 31 Número do slide 32