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Prof. Juliano Guerreiro UNIDADE II Química Reação ácido-base O que acontece? Forma-se: Sal (M-NM = ligação iônica) + H2O Reações Ácido-Base Definição geral da reação ácido-base ou reação de neutralização: Ácido neutraliza a base OU vice-versa M(OH)n + HxNM M n+ + OH- + NM-x + H+ M (OH)n + Hx NM MxNMn + H2O Reações Ácido-Base Exemplos: NaOH + HCl NaCl + H2O 2 HCl + Mg(OH)2 MgCl2 + 2 H2O 2 Fe(OH)3 + 3H2SO4 Fe2(SO4)3 + 6 H2O Reações Ácido-Base Método para saber qual a concentração de ácido ou base. Concentração molar = número de moles/volume. Qual a concentração de uma solução qualquer de NaOH? Titulação Reações Ácido-Base Titulação C HCl = 2 moles/L = concentração conhecida CNAOH = ? Erlenmeyer Bureta Indicador Fundo branco Suporte universal Reações Ácido-Base Indicador – substância que muda de cor na presença de ácido ou de base. Exemplo: fenolftaleína Titulação Como funciona? No ponto de virada, nº de moles de NaOH = nº HCl Assim: CHCl . VHCl = CNaOH . VNaOH Reações Ácido-Base Exemplo do cálculo Volume HCl 2 mol/L= 30,24 mL CHCl . VHCl = CNaOH . VNaOH 2.(30,24) = 10 . CNaOH CNaOH = 2.(30,24) / 10 = 6,048 moles/L Reações Ácido-Base Quando adicionamos a base e o ácido a seguir, qual sal se esperar formar? Al(OH)3 + H2SO4 a) AlSO4 b) Al2SO4 c) Al(SO4)2 d) Al2(SO4)3 e) Al2(SO4)2 Interatividade Quando adicionamos a base e o ácido a seguir, qual sal se esperar formar? Al(OH)3 + H2SO4 a) AlSO4 b) Al2SO4 c) Al(SO4)2 d) Al2(SO4)3 e) Al2(SO4)2 Resposta Reação de oxirredução (redox) O que é? Uma reação em que ocorre transferência de elétrons entre duas espécies químicas. Reações Redox 1º Passo – Saber qual o NOX (número de oxidação) do elemento. Nox de elementos muito eletronegativos (alguns não metais) não variam, exemplos: O = carga 8 O = 1s 2, 2s2, 2p4 O-2 = -2 O2 -2 = - 4 F = carga 9F = 1s 2, 2s2, 2p5 F- = -1 F6 - = -6 Reações Redox 1º Passo – Saber qual o NOX (número de oxidação) do elemento. Nox de elementos muito eletropositivos (metais alcalinos e alcalinos terrosos) não variam, exemplos: Na = carga 11Na = 1s 2, 2s2, 2p6, 3s1 Na-1 = -1 Na4+1 = +4 20Ca = carga 20Ca = 1s 2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2 Ca = +2 Ca3 = +6 Reações Redox 2º Passo – Saber qual o NOX (número de oxidação) do elemento. Nox de elementos intermediários VARIAM de acordo com o ligante. Exemplo: Carbono Ferro Manganês Reações Redox 3º Passo – O NOX total de uma molécula (exceto as carregadas) é zero. NaCl = 0 Na+1 Cl-1 Total = 0 K2MnO4 = 0 O4 = 4 x (-2) = -8 K2 = 2 x 1 = 2 Mn = ? Quanto será? Só fazer a diferença. Reações Redox 4º Passo – O Nox de elementos que formam substâncias simples é zero. Gás oxigênio O2 = 0 Ferro Fe = 0 Gás nitrogênio N2 = 0 Reações Redox Regra: Oxidante = quem ganha elétrons Redutor = quem perde elétrons Quem sofre oxidação = perde elétrons Quem sofre redução = ganha elétrons Bons oxidantes = átomos eletronegativos Bons redutores = átomos eletropositivos Reações Redox Reações: Reações Redox 0 0 -6 (-2) +6 (3) = 0 Perdeu 3 e- = 12 no total Ganhou 2 e- = 12 no total Ferro sofreu oxidação = redutor Oxigênio sofreu redução = oxidante 4 Fe + 3 O2 → 2 Fe2O3 Reações: Reações Redox -3 3 (1) 0 +2 -2 2(1) -2 Perdeu 5 e- = 20 no total Ganhou 2 e- = 20 no total Nitrogênio sofreu oxidação = redutor Oxigênio sofreu redução = oxidante 4 NH3 + 5 O2 → 4 NO + 6 H2O O fenômeno da oxirredução ocorre em reações com transferência de elétrons. Sobre a reação do permanganato de potássio com peróxido de hidrogênio em meio ácido, representada pela equação não balanceada a seguir, uma espécie dos elétrons e a outra recebe esses elétrons de maneira espontânea, o que pode ser verificado pela variação do número de oxidação. Sobre essa reação, é correto afirmar que: a) O manganês no permanganato de potássio tem Nox 5+. b) Permanganato de potássio é a substância oxidante. c) Ácido sulfúrico é o agente redutor. d) O oxigênio no peróxido de hidrogênio tem Nox 1+. e) Peróxido de hidrogênio é a substância que sofre redução. Interatividade KMnO4(aq) + H2O2(aq) + H2SO4(aq) → MnSO4(aq) + O2(g) + K2SO4(aq) + H2O(l) O fenômeno da oxirredução ocorre em reações com transferência de elétrons. Sobre a reação do permanganato de potássio com peróxido de hidrogênio em meio ácido, representada pela equação não balanceada a seguir, uma espécie dos elétrons e a outra recebe esses elétrons de maneira espontânea, o que pode ser verificado pela variação do número de oxidação. Sobre essa reação, é correto afirmar que: a) O manganês no permanganato de potássio tem Nox 5+. b) Permanganato de potássio é a substância oxidante. c) Ácido sulfúrico é o agente redutor. d) O oxigênio no peróxido de hidrogênio tem Nox 1+. e) Peróxido de hidrogênio é a substância que sofre redução. Resposta KMnO4(aq) + H2O2(aq) + H2SO4(aq) → MnSO4(aq) + O2(g) + K2SO4(aq) + H2O(l) Química orgânica Química do átomo de carbono 6C = 1s 2, 2s2, 2p2 – 4 ligações O átomo de carbono geralmente está ligado a: N – 3 ligações O – 2 ligações H – 1 ligação S – 2 ligações F – 1 ligação Química Orgânica Exemplo: CH4 CH3-CH3 CH3-CH2-CH2-CH3 CH3-OH CH3OCH3 CH2=CH2 Química Orgânica Você também pode representar da seguinte forma: Química Orgânica CH3CHCICH2CH3= CH CH3 = | | CI CI CH3CH(CH3)CH2CH3= CH CH3 = (CH3)2NCH2CH3= N CH3 = N CH3 CH3 CH2 CH3 CH2 CH3 CH2 CH3 Tipos de cadeia carbônica Homogêneas: só têm carbonos ligados entre si. Química Orgânica H H H | | | H C C C H | | | H H H | | | | C C C C | | | | | | | C = C C | | | C C OH | Heterogêneas: têm um átomo diferente de C e H entre os C. Química Orgânica CH2OH H2 HN O O O OH OH OH H H H H H HO OH O O O O O N P P C 11 O O Heterogêneas: têm um átomo diferente de C e H entre os C. Química Orgânica | | | | C O C C | | | | | | | | C C C N C | | | | | C | | | | | C C C N = C | | | | | Tipos de cadeia carbônica Normais: só têm carbonos primários e secundários. Ramificações: têm carbonos terciários e quartenários. Química Orgânica H H H H H | | | | | H C C C C C H | | | | | H H H H H CH3 – CH2 – CH – CH3 CH3 Tipos de cadeia carbônica Saturadas: só têm ligação simples. Insaturação: têm ligação dupla ou tripla. Química Orgânica H H H H H | | | | | H C C C C C H | | | | | H H H H H H H HH C C CH3 – CH = C = CH – CH2 – CH2 –CH2 – CH2 – CH3 Tipos de cadeia carbônica Abertas Fechadas ou cíclicas: Química Orgânica H H H H H | | | | | H C C C C C H | | | | | H H H H H | C C | C C | C C | Classificação por tipo de ligação Alcanos: só ligações simples Alcenos: 1 ligação dupla Química Orgânica H H HH C C CH3 CH3 | | CH3 C CH2 CH CH3 | CH3 Classificação por tipo de ligação Alcinos: 1 ligação tripla Alcadienos: 2 ligações duplas Química Orgânica CH = C – CH3 CH3 – CH = C = CH – CH2 – CH2 –CH2 – CH2 – CH3 A “fluoxetina”, presente na composição química do Prozac®, apresenta fórmula estrutural: Com relação a esse composto, é correto afirmar que ele apresenta: a) Cadeia carbônica cíclica e saturada. b) Cadeia carbônica cíclica e homogênea. c) Cadeia carbônica mista e heterogênea. d) Cadeia carbônica ramificada e homogênea. e) Fórmula molecular c17h16onf. Interatividade H N CH3 F3C O A “fluoxetina”, presente na composição química do Prozac®, apresenta fórmula estrutural: Com relação a esse composto, é correto afirmar que ele apresenta: a) Cadeia carbônicacíclica e saturada. b) Cadeia carbônica cíclica e homogênea. c) Cadeia carbônica mista e heterogênea. d) Cadeia carbônica ramificada e homogênea. e) Fórmula molecular c17h16onf. Resposta H N CH3 F3C O Funções orgânicas Haleto de alquila ou Haleto orgânico: átomo X da família 7 A ligado a carbono Álcoois: OH ligado a carbono não aromático: Química Orgânica CH3 – CH2OH | C OH | | C X | X (Cl, Br, I) | C Cl | H H H Funções orgânicas Éter: átomo de O ligado entre C Aldeído: COH ligado a carbono Química Orgânica CH3OCH3 | | C O C | | C H O C H O H Funções orgânicas Éster: COOC ligado a carbono Ácido carboxílico: COOH ligado a carbono Química Orgânica C H O HC H O C O O | C | H C O CH3 O Funções orgânicas Cetona: C=O entre carbonos Sal orgânico: COOC+ (C+=metal) ligado a carbono Química Orgânica | | C C C | | O = C O1-C1+ O C1+ = cátion C O1-Na1+ O H H3C C CH3 O = Funções orgânicas Haleto de ácido: COX ligado a carbono Anidrido acético: COOCO ligado a carbono Química Orgânica C X (Cl, Br, I) X CH Cl C O C C O C CH3 CH3 Funções orgânicas Enol: -C=C-OH ligado a carbono Fenol: OH ligado a cadeia aromática Química Orgânica C = C OH C = C OH H H H OH OH Funções orgânicas Grupo tio: -SH ou -S- ligado a carbono Amina: -NH2, -NH- ou N ligado a carbono Química Orgânica C SH H C SH H | | H C NH2 | | N CH3 | H3C H Funções orgânicas Amida: -CONH2 ligado a carbono Nitrocomposto: -NO2 ligado a carbono Química Orgânica C NH2 C NH2 H3C C NO2 | | H C NO2 H | | H O oseltamivir, representado abaixo, é o princípio ativo do antiviral Tamiflu®, que é utilizado no tratamento da gripe A (H1N1). Assinale a opção que não indica uma função orgânica presente na estrutura da molécula do oseltamivir. a) Amina b) Éter c) Éster d) Amida e) Aldeído Interatividade O O O OHN H2N O oseltamivir, representado abaixo, é o princípio ativo do antiviral Tamiflu®, que é utilizado no tratamento da gripe A (H1N1). Assinale a opção que não indica uma função orgânica presente na estrutura da molécula do oseltamivir. a) Amina b) Éter c) Éster d) Amida e) Aldeído Resposta O O O OHN H2N ATÉ A PRÓXIMA!
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