2 ANO QUIMICA

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QUÍMICA – 2º ANO DO ENSINO MÉDIO TÉCNICO - 2013 Página 0 
 
 
 
 
APOSTILA 2015 
 
 
 
QUÍMICA 
 
 
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Soluço es 
 Soluções são misturas de duas ou mais substâncias que apresentam 
aspecto uniforme, ou seja, são sistemas homogêneos formados por uma ou 
mais substâncias dissolvidas (solutos) em outra substância presente em maior 
proporção na mistura (solvente). Nesses tipos de soluções, a água é o solvente 
mais utilizado, sendo conhecida por solvente universal. Essas soluções são 
denominadas soluções aquosas. 
 Em uma mesma quantidade de solvente, se comparar dois solutos 
diferentes pode se perceber que cada soluto terá um limite de solubilidade. 
Portanto, diferentes solutos se dissolvem em diferentes proporções. 
 Existem três tipos de solução: 
 
 
 
 
 
 
 
Solução saturada: contém a máxima quantidade de soluto numa dada 
quantidade de solvente, a uma determinada temperatura. 
Solução não-saturada ou insaturada: Uma solução com quantidade de 
soluto inferior ao limite de solubilidade é denominada. 
Solução supersaturada: Submetendo uma solução saturada a aquecimento, 
ao adicionar maior quantidade de solvente (que a solução suportaria a 
temperatura ambiente) aumenta-se a solubilidade do soluto, tornando a 
solução supersaturada. Mas ao resfria-la ela volta a ser uma solução 
saturada, agora com corpo de fundo. 
 
 
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Exercícios 
1) O gráfico representa as curvas de 
solubilidade das substâncias A, B e C: 
 
Com base no diagrama, responda: 
a) Qual das substâncias tem sua 
solubilidade diminuída com a elevação da 
temperatura? 
b) Qual a máxima quantidade de A que 
conseguimos dissolverem 100 g de H2O a 
20°C? 
c) Considerando apenas as substâncias B 
e C, qual delasé a mais solúvel em água? 
d) Considerando apenas as substâncias A 
e B, qual delasé a mais solúvel em água? 
e) Qual é a massa de C que satura 500 g 
de água a100°C? Indique a massa da 
solução obtida (massado soluto + massa 
do solvente). 
f) Uma solução saturada de B com 100 g 
de água, preparadaa 60°C, é resfriada até 
20°C. Determine a massade B que irá 
precipitar, formando o corpo de fundo 
a20°C. 
2) O coeficiente de solubilidade de um sal 
éde 60 g por 100 g de água a 80°C. 
Determine a massa em gramas desse sal, 
nessa temperatura, necessária para 
satura 80 g de H2O. 
3) O brometo de potássio apresenta a 
seguinte tabela de solubilidade: 
 
Qual a massa de brometo de 
potássionecessária para saturar: 
a) 100 g de água a 50 ºC; 
b) 200 g de água a 70 ºC. 
4) Usando as informações do exercício 
anterior responda: 
Uma solução foi preparada, a 30°C, 
dissolvendo-se 40 g de brometo de 
potássio em100 g de água. Essa solução é 
saturada? 
5) (Unicamp-SP) "Os peixes estão 
morrendoporque a água do rio está 
sem oxigênio, masnos trechos de 
maior corredeira a quantidade de 
oxigênio aumenta”. 
Ao ouvir esta informaçãode um técnico 
do meio ambiente, umestudante que 
passava pela margem do rioficou confuso 
e fez a seguinte reflexão: 
"Estou vendo a água no rio e sei que a 
águacontém, em suas moléculas, 
oxigênio; entãocomo pode ter acabado o 
oxigênio do rio?". 
a) Escreva a fórmula das substâncias 
mencionadaspelo técnico. 
b) Qual a confusão cometida pelo 
estudanteem sua reflexão? 
 
 
 
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Concentração das Soluções 
Para facilitar o trabalho, adotaremos o índice 1 para indicarmos o soluto, 
o índice 2 paraindicarmos o solvente, e os dados relacionados à solução não 
conterão índices. 
Assim: 
 
 
Concentração comum (C) 
É a relação entre a massa do soluto e o volume da solução: 
 
 
Densidade da solução (d) 
É a relação entre a massa da solução e o seu volume: 
 
 
Concentração em mol/L ou concentração molar ou 
molaridade 
 
 
 
 
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Observações: 
 
 
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Exercícios 
• Concentração comum 
1) Uma solução foi preparada 
adicionando-se40 g de NaOH em água 
suficiente para produzir400 mL de 
solução. Calcule a concentraçãoda 
solução em g/mL e g/L. 
2) Considere o texto: 
“Uma solução que apresenta 
concentração60 g/L apresenta .... gramas 
de soluto, porlitro de solução. Portanto, 
em 10 litros dessasolução devem existir 
.... gramas de soluto.” 
Identifique as palavras que preenchem 
aslacunas corretamente. 
3) Ao chorar convulsivamente, uma 
pessoa eliminou 5mL de lágrima. 
Considerando que essa solução 
apresenta concentração de sais iguala 
6 g/L, determine a massa de sais 
eliminadosna crise de choro. 
4) Considere o esquema a seguir, do qual 
foramretiradas três alíquotas A,B,C, a 
partir de umamesma solução aquosa. 
 
Responda às seguintes questões: 
a) Qual a massa de soluto existente no 
recipiente A? 
b) Calcule a concentração em g/mL da 
solução contida no recipiente B. 
c) Forneça a concentração em mg/cm3 da 
solução contida no recipiente C. 
d) Se toda a água presente na solução 
original, após a retirada das três 
amostras, fosse evaporada, qual seria a 
massa de soluto obtida? 
• Densidade da solução 
5) Considere o texto: 
“Uma solução aquosa apresenta 
densidadeigual a 1,2 g/mL. Logo, a massa 
de cada mililitrodessa solução é igual a .... 
. Assim, umlitro dessa solução apresenta 
uma massade .... .” 
Identifique as palavras que preenchem 
corretamenteas lacunas. 
6) Uma solução foi preparada 
misturando-se 20 gde um sal em 200 
g de água. Considerando-seque o 
volume da solução é igual a 200 
mL,determine sua densidade em g/mL 
e g/L. 
7) Uma solução cuja densidade é 1 150 
g/L foipreparada dissolvendo-se 160 g 
de NaOH em760 cm3 de água. 
Determine a massa dasolução obtida 
e seu volume.(Dado: densidade da 
água = 1,0 g/cm3) 
• Concentração em mol/L 
8) Considere o texto: 
"Uma solução 2,0 mol/L, ou 2,0 M, de 
NaOHapresenta .... mol de soluto para 
cada litrode solução. Assim, em 10 L 
dessa soluçãoencontramos .... mol de 
soluto." 
Identifique as quantidades que 
preenchem corretamente as lacunas. 
 
 
 
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9) Calcule a concentração em mol/L ou 
molaridadede uma solução que foi 
preparada dissolvendo-se 18 gramasde 
glicose em águasuficiente para 
produzir 1 litro da solução.(Dado: 
massa molar da glicose = 180 gmol–1) 
10) Observe o frasco abaixo que contém 
uma solução aquosa de ácido sulfúrico 
(H2SO4), utilizada em laboratório, e 
responda às questões a seguir, 
sabendo que o volume da solução 
contida no frasco é 2,0 L. 
I — Qual o número de mol do soluto 
presente nessa solução? 
II — Determine a massade 
soluto presentenessa solução. 
III — Qual é o volumedessa 
solução que contém 0,01 molde 
H2SO4? 
IV — Calcule a massa de soluto presente 
em500 mL dessa solução.(Dado:massa 
molar do H2SO4 = 98 g mol–1) 
11) (Cesgranrio-RJ) O metal mercúrio (Hg) 
é tóxico,pode ser absorvido, via 
gastrintestinal,pelos animais e sua 
excreção é lenta. Aanálise da água de 
um rio contaminado revelouuma 
concentração molar igual a 5,0x10
–5 M 
de mercúrio. Qual é a 
massaaproximada, em mg, de 
mercúrio ingerida porum garimpeiro, 
ao beber um copo contendo250 mL 
dessa água? 
(Dado: massa molar do Hg = 200 g mol–1) 
12) (UFV-MG) Em 100 mL de um soro 
sanguíneohumano, há 0,585 g de 
cloreto de sódio(NaCl). A concentração 
em quantidade dematéria deste sal no 
sangue é, em mol/L: 
(Dado: NaCl = 58,5 g/mol) 
a) 0,5 b) 0,4 c) 0,3 
d) 0,2 e) 0,1 
13) Calcule as concentrações molares dos 
íons presentes nas soluções 0,002 
mol/L das seguintes substâncias: 
HClO4, Ba(OH)2, Al(NO3)3. 
• Relações entre os diferentes tipos de 
concentração 
14) (UFCE) Qual é a molaridade de uma 
soluçãoaquosa de etanol (C2H6O) de 
concentração igual a 4,6 g/L? (massa 
molar do etanol = 46 g mol–1) 
a) 4,6 b) 1,0 c) 0,50 
d) 0,20. e) 0,10 
15) (UFRS) O formol é uma solução 
aquosa de metanal (HCHO) a 40%, em 
massa, e possui densidade de 0,92 
g/mL. Essa solução apresenta: 
a) 920 g de metanal em 1 L de água. 
b) 40 g de metanal em 100 mL de água. 
c) 4 g de metanal em 920 g de solução. 
d) 4 g de metanal em 10 g de solução. 
e) 9,2 g de metanal em 100 mL de água. 
 
16) (PUC-MG) Num refrigerante do tipo 
"cola", a análise química determinou 
uma concentração de ácido fosfórico 
igual a 0,245 g/L. A concentração de 
ácido fosfórico em mol/L, nesse 
refrigerante, é igual a: 
a) 2,5x10
–3 b) 5,0x10
–3 c) 2,5x10
–2 
d) 5,0x10
–2 e) 2,5x10
–1 
 
 
 
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Diluição de soluções 
Uma solução pode ser preparada adicionando-se solvente a uma solução 
inicialmente mais concentrada. Este processo é denominado diluição. A adição 
de mais solvente provoca aumento no volume da solução; a quantidade de 
soluto, porém, permanece constante. 
 
 
 Como: 
 
 
 
Podemos ter as seguintes relações entre a solução inicial e a final: 
 
 
Quantidade inicial de soluto = Quantidade final de soluto 
 
 
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Exercícios 
1. (UFPI) A uma amostra de 100 mL de 
NaOH de concentração 20 g/L foi 
adicionada água suficiente para 
completar 500 mL. A concentração, em 
g/L, dessa nova solução é igual a: 
a) 2 b) 3 c) 4 d) 5 e) 8 
2. (Unicamp-SP) Um dos grandes 
problemas das navegações do século 
XVI referia-se à limitação de água 
potável que era possível transportar 
numa embarcação. Imagine uma 
situação de emergência em que 
restaram apenas 300 litros (L) de água 
potável (considere-a completamente 
isenta de eletrólitos). A água do mar 
não é apropriada para o consumo 
devido à grande concentração de 
NaCl(25 g/L), porém o soro fisiológico 
(10 g NaCl/L) é. Se os navegantes 
tivessem conhecimento da 
composição do soro fisiológico, 
poderiam usar a água potável para 
diluir água do mar de modo a obter 
soro e assim teriam um volume maior 
de líquido para beber. 
a) Que volume total de soro seria obtido 
com a diluição se todos os 300 litros de 
água potável fossem usados para este 
fim? 
b) Considerando-se a presença de 50 
pessoas na embarcação e admitindo-se 
uma distribuição equitativa do soro, 
quantos gramas de NaClteriam sido 
ingeridos por cada pessoa? 
c) Uma maneira que os navegadores 
usavam para obter água potável adicional 
era recolher água de chuva. 
Considerando-se que a água da chuva é 
originária, em grande parte, da água do 
mar, como se explica que ela possa ser 
usada como água potável? 
3. (Fuvest-SP) Se adicionarmos 80 mL de 
água a 20 mL de uma solução 0,1 
molar de hidróxido de potássio, 
obteremos uma solução de 
concentração molar igual a: 
a) 0,010 b) 0,020 c) 0,025 
d) 0,040 e) 0,050. 
4. (UERJ) Diluição é uma operação muito 
empregada no nosso dia-a-dia, 
quando, por exemplo, preparamos 
um refresco a partir de um suco 
concentrado. Considere 100 mL de 
determinado suco em que a 
concentração do soluto seja de 
0,4 mol/L. O volume de água, em mL, 
que deverá ser acrescentado para que 
a concentração do soluto caia para 
0,04 mol/L, será de: 
a) 1 000 b) 900 c) 500. 
d) 400 
 
 
 
 
 
 
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Termoquí mica 
Vamos estudar as trocas de energia, na forma de calor, envolvidas nas 
reações químicas e nas mudanças de estado físico das substâncias. Esse estudo 
é denominado termoquímica. 
São dois os processos em que há troca de energia na forma de calor: o 
processo exotérmico e o endotérmico. 
 
 
Não se conhece nenhuma maneira de determinar o conteúdo de energia 
térmica (entalpia = H) de uma substância. Na prática, o que conseguimos medir 
é a variação da entalpia (∆H) de um processo. Essa variação corresponde à 
quantidade de energia liberada ou absorvida durante o processo, realizado a 
pressão constante. 
O cálculo da variação da entalpia é dado pela expressão genérica: 
 
 
 
Nas reações exotérmicas, como ocorre liberação de calor, a entalpia dos 
produtos (HP) é menor do que a entalpia dos reagentes (HR). 
Genericamente, temos: 
 
 
 
Processo exotérmico é aquele que ocorre com liberação de calor. 
Processo endotérmico é aquele que ocorre com absorção de calor. 
 
 
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Logo, a reação pode ser representada por: 
 
 
 
Nas reações endotérmicas, como ocorre absorção de calor, a entalpia 
dos produtos (HP) é maior do que a entalpia dos reagentes (HR). 
Genericamente, temos: 
 
 
 
Logo, a reação pode ser representada por: 
 
 
 
 
 
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Entalpia Padrão 
A variação de entalpia de uma reação depende da temperatura, da 
pressão, do estado físico, do número de mol e da variedade alotrópica das 
substâncias envolvidas. Por esse motivo foi criado um referencial para fazermos 
comparações: a entalpia padrão. Dessa maneira, as entalpias serão sempre 
avaliadas em relação a uma mesma condição (condição padrão ou estado 
padrão). 
 
Por convenção foi estabelecido que: 
 
As substâncias simples H2(g), O2(g), Fe(s), Hg(l), Cl2(g), no estado padrão 
(25 ºC a 1atm), apresentam entalpia H° = 0. 
Os gráficos a seguir nos mostram as diferenças de entalpia encontradas 
em algumas variedades alotrópicas. 
 
Equação termoquímica 
A entalpia de um elemento ou de uma substância varia de acordo com o 
estado físico, a pressão, a temperatura e a variedade alotrópica do elemento. 
Logo, numa equação termoquímica, devemos indicar: 
O estado padrão de uma substância corresponde à sua forma mais 
estável, a 1atm, a 25°C. A entalpia padrão de uma substância é indicada 
por H°. 
Toda substância simples, no estado padrão e na sua forma alotrópica 
mais estável (mais comum), tem entalpia (H) igual a zero. 
 
 
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• a variação de entalpia (H); 
• os estados físicos de todos os participantes e, também, as variedades 
alotrópicas, caso existam; 
• a temperatura e a pressão nas quais a reação ocorreu; 
• o número de mol dos elementos participantes. 
Veja dois exemplos e suas respectivas interpretações: 
1º exemplo: 
 
A interpretação dessa equação termoquímica é dada por: a 25 ºC e 
1 atm, 1 mol de carbono grafite (Cgraf) reage com 1 mol de gás oxigênio (O2), 
produzindo 1 mol de gás carbônico (CO2) e liberando 394 kJ. 
Normalmente, não são indicadas a pressão e a temperatura em que a 
reação se realizou, pois se admite que ela ocorreu no estado padrão, ou seja, à 
pressão constante de 1 atm e a 25 ºC. 
2º exemplo: 
 
A interpretação dessa equação é: a 25 ºC e 1 atm, 1 mol de gás amônia 
(NH3) se decompõe, originando 1/2 mol de gás nitrogênio (N2) e 3/2 mol de gás 
hidrogênio (H2) e absorvendo 46,1 kJ. 
 
A quantidade de energia liberada ou consumida é proporcional à quantidade 
das substânciasenvolvidas. 
Na queima de 1 mol de C3H8, por exemplo, são liberados 2046 kJ: 
 
Portanto, se efetuarmos a combustão de 10 mol de C3H8, ocorrerá a liberação 
de 20460 kJ(10 · 2046 kJ). 
 
 
 
 
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Exercícios 
 
 
Entalpia de formação 
São denominadas reações de formação aquelas em que ocorre a 
formação (síntese) de 1 mol de uma substância a partir de substâncias simples, 
no estado padrão. 
A variação de entalpia (H) nessas reações pode receber os seguintes 
nomes: entalpia de formação, calor de formação, H de formação ou 
entalpia padrão de formação. 
 
Para estudarmos a entalpia dessas reações, convém lembrar que a 25 ºC 
e 1 atm: 
 
Entalpia de formação é o calor liberado ou absorvido naformação de 
1 mol de uma substância a partir de substâncias simples, no estado 
padrão, com H = 0. 
 
 
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Agora, vamos representar as equações termoquímicas que caracterizam 
a formação de algumas substâncias bastante comuns, indicando os valores dos 
H determinados experimentalmente: 
• Água líquida — H2O(l) 
 
• Ácido sulfúrico líquido — H2SO4(l) 
 
Conhecendo a equação de formação de uma substância e o valor do H 
dessa reação, podemos estabelecer um novo conceito. Para isso vamos analisar 
a formação do gás carbônico [CO2(g)]: 
 
Como já sabemos que tanto o Cgraf como o O2(g) apresentam no estado 
padrão H0 = 0, podemos representar a reação de acordo com o gráfico abaixo. 
 
Como a entalpia de formação do CO2(g) é –394 kJ/mol, a análise do gráfico 
permite concluir que esse valor corresponde à entalpia do CO2: 
 
Generalizando, temos: 
 
 
 
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1. O resultado negativo não significa que o CO2(g) tem “energia negativa”, mas 
sim que seu conteúdoenergético (entalpia) é menor do que as entalpias do Cgraf e do 
O2(g), as quais, por convenção,são iguais a zero. 
 
2. Qualquer outra reação em que ocorra a formação de CO2(g), de modo 
diferente do que foi apresentado,não indica a entalpia de formação do CO2(g). Veja, 
por exemplo: 
 
 
 
Note que o ΔH (395,9 kJ/mol) desta reação é diferente do ΔH de formação 
(394 kJ/mol). 
Os valores das entalpias de formação normalmente são apresentados em 
tabelas: 
 
Esse tipo de tabela é muito útil, pois permite calcular a entalpia de muitas 
outras substâncias, assim como o ΔH de um grande número de reações. Para 
efetuarmos corretamente esses cálculos, devemos lembrar que: 
a) ΔH de formação = H da substância 
b) ΔH = HP – HR 
Vamos ver um exemplo de cálculo da entalpia de uma substância, ou 
seja, da sua entalpia de formação, a partir de uma equação termoquímica. 
A equação de decomposição do mármore pode ser representada por: 
 
 
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Na tabela, encontramos as entalpias: 
HCaO(s) = –635,5 kJ/mol 
HCO2(g) = –394 kJ/mol 
No entanto, não encontramos a entalpia de HCaCO3(s), que pode ser 
determinadada seguinte maneira: 
 
Entalpia de combustão 
São classificadas como reações de combustão aquelas em que uma 
substância, denominada combustível, reage com o gás oxigênio (O2), 
denominado comburente. Por serem sempre exotérmicas, as reações de 
combustão apresentam ΔH < 0. Veja alguns exemplos: 
• Combustão completa do gás hidrogênio (H2) 
 
• Combustão completa do gás butano (C4H10) 
 
 
 
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Quando os combustíveis são formados por carbono, hidrogênio e 
oxigênio, os produtos das reações (combustões completas) serão sempre CO2(g) 
e H2O(l). 
A variação de entalpia na combustão completa pode ser denominada 
entalpia de combustão, H de combustão, calor de combustão ou entalpia 
padrão de combustão. 
Vejamos um exemplo: 
Combustão completa do álcool etílico (C2H6O): 
 
Pela equação, podemos concluir que na combustão completa de 1 mol de 
C2H6O(l) ocorre a liberação de 1368 kJ: 
 
 
 
Exercício Resolvido 
(Fuvest-SP) Considere a reação de fotossíntese e a reação de combustão da glicose 
representadas a seguir: 
 
Sabendo que a energia envolvida na combustão de um mol de glicose é 2,8 · 10
6
 J, 
ao sintetizar meio mol de glicose, a planta irá liberar ou absorver energia? Determine o 
calor envolvido nessa reação. 
Solução: 
A reação de combustão de um mol de glicose pode ser representada por: 
 
Já a sua síntese (reação inversa) pode ser representada por: 
 
Entalpia de combustão é a energia liberada na combustão completa de 
1 mol de uma substância no estado padrão. 
entalpia de combustão do C2H6O(l) = –1 368 kJ/mol 
 
 
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Podemos perceber que, para sintetizar 1 mol de C6H12O6, a planta absorve 
2,8 · 10
6
 J. Assim, temos: 
 
Exercícios 
 
 
 
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LEI DE HESS 
Para irmos do acampamento A ao 
acampamento B, a distância a ser percorrida 
depende do caminho escolhido, mas a 
diferença de altitude depende, exclusivamente, 
das altitudes dos dois acampamentos, ou seja, 
dos estados inicial e final. Da mesma maneira, a 
variação de entalpia (H) numa dada reação só 
depende dos estados inicial e final e independe 
dos estados intermediários. 
A entalpia de muitas reações químicas não pode ser determinada 
experimentalmente em laboratórios. Não é possível, por exemplo, determinar a 
entalpia de formação do álcool comum (etanol ou álcool etílico — C2H6O), pois 
não conseguimos sintetizá-lo a partir da combinação entre carbono, hidrogênio 
e oxigênio. Assim, a entalpia desse tipo de reação pode ser calculada a partir da 
entalpia de outras reações, utilizando-se uma lei estabelecida pelo químico 
suíço G. H. Hess, em 1840: 
Um exemplo simples da aplicação da lei de Hess consiste na passagem de 
1 mol de H2O(l) para o estado gasoso nas condições do estado padrão. Isso pode 
ser feito em uma única etapa: 
Poderíamos também obter H2O(g) em duas etapas: 
a) decomposição de 1 mol de H2O(l): 
b) formação de 1 mol de H2O(g): 
 
Como a reação global corresponde à soma dessas duas reações, o H da 
reação globaltambém corresponde à soma dos H das reações envolvidas: 
 
Lei de Hess: para uma dada reação, a variação de entalpia é sempre a 
mesma, esteja essa reação ocorrendo em uma ou em várias etapas. 
 
 
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A lei de Hess permite concluir que o valor do H do processo direto é a 
soma de todos os H intermediários. 
Esse mesmo processo pode ser 
representado das seguintes maneiras: 
 
 
1. Quando uma equação termoquímica é multiplicada por um determinado valor, seu 
ΔH tambémserá multiplicado pelo mesmo valor. 
2. Quando uma equação termoquímica for invertida, o sinal de seu ΔH também será 
invertido. 
Exercício Resolvido 
(Fuvest-SP) De acordo com os dados: 
 
Qual é o calor em kcal envolvido na vaporização de 120 g de Cgraf?(massa molar 
do C = 12 g mol–1) 
Solução: 
A equação que representa a entalpia de vaporização do Cgraf é: 
 
Para determinarmos o ΔH da reação devemos: 
a) manter a equação I; b) inverter a equação II. 
H = H1 + H2 + ..................... 
 
 
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Exercícios 
 
 
 
 
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Eletroquí mica 
Eletroquímica é o estudo das reações químicas que produzem corrente 
elétrica ou sãoproduzidas pela corrente elétrica. 
Na formação de uma ligação iônica, um dos átomos cede 
definitivamenteelétrons para o outro. 
Por exemplo: 
 
Dizemos, então, que o sódio sofreu oxidação(perda de elétrons) e o cloro 
sofreu redução(ganhode elétrons). Evidentemente, os fenômenos de oxidação e 
redução são sempre simultâneose constituema chamada reação de oxi-redução 
ou redox. São exatamente essas trocas de elétrons que explicamos fenômenos 
da Eletroquímica. 
Assim, dizemos, resumidamente, que: 
 
 
 
 
 
No exemplo dado (Na+ +Cl
-
 → NaCl), a oxidação do sódio foi provocada 
pelo cloro, por isso chamamos o cloro de agente oxidante ou simplesmente 
oxidante. A redução do cloro foicausada pelo sódio, que é denominado agente 
redutor ou simplesmente redutor. 
 
Oxidação é a perda de elétrons. 
Redução é o ganho de elétrons. 
Reação de oxi-redução é quando há transferência de elétrons. 
Oxidante é o elemento ou substância que provoca oxidações (ele 
próprio irá reduzir-se). 
 
 
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Número deoxidação (Nox) 
O número de oxidação nos ajuda a entender como os elétrons estão 
distribuídos entre os átomos que participam de um composto iônico ou de uma 
molécula. 
Nos compostos iônicos, o Nox corresponde à própria carga do íon. Essa 
carga equivale ao número de elétrons perdidos ou recebidos na formação do 
composto. 
Nos compostos moleculares, não existe transferência definitiva de 
elétrons. Assim,o Nox corresponde à carga elétrica que o átomo iria adquirir se 
a ligação fosse rompida. 
Números de oxidação usuais 
a. o número de oxidação de um elemento ou substância simples é zero; 
b. nos compostos, temos os seguintes valores usuais: 
• o número de oxidação do hidrogênio é sempre +1 (exceto nos hidretos 
metálicos, como NaH,CaH2, etc., nos quais é -1); 
• o número de oxidação do oxigênio é sempre -2 (exceto nos peróxidos, 
como H2O2, Na2O2,etc., nos quais é -1); 
• o número de oxidação dos elementos das colunas A da classificação 
periódica dos elementos pode ser deduzido do próprio número da 
coluna, de acordo com o esquema a seguir: 
 
Redutor é o elemento ou substância que provoca reduções (ele próprio 
irá oxidar-se). 
 
 
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É fácil calcular o número de oxidação de um elemento que aparece numa 
substância, lembrando que a soma dos números de oxidação de todos os 
átomos, numa molécula, é zero. 
Vamos, por exemplo, calcular o número de oxidação do fósforo, na 
substância H3PO4. Lembre-se de que o Nox do hidrogênio é +1 e o Nox do 
oxigênio é-2. Chamando de x o Nox do fósforo e considerando o número de 
átomos de cada elemento, teremos a seguinte equação algébrica: 
 
Para calcular o número de oxidação de um elemento formador de um íon 
composto, devemos lembrar que a soma dos números de oxidação de todos os 
átomos, num íon composto, é igual à própria carga elétrica do íon. Por exemplo: 
 
 
 
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Exercícios 
1. O que é oxidação? 
2. O que é redução? 
3. O que é agente oxidante? 
4. O que é agente redutor? 
5. Quais são os números de oxidação 
do cloro nas substâncias Cl2, NaCl, 
KClO e HClO4? 
6. (Ufac) O número de oxidação do 
átomo de nitrogênionos compostos: 
N2O5; NO; HNO3 e NaNO2 é, 
respectivamente: 
 
7. (Cesgranrio-RJ) Identifique, entre as 
opções abaixo, a fórmulado composto 
no qual o fósforo está no maior 
estadovde oxidação. 
a) H3PO3 b) H2PO3 c) H3PO2 
d) H4P2O5 e) HPO3 
8. (Unifor-CE) O átomo de cromo 
apresenta número deoxidação +3 em 
qual espécie? 
a) Cr2O3 b) CrO c) Cr 
d) CrO4
2- e) Cr2O7
2- 
9. O enxofre participa da constituição 
de váriassubstâncias e íons, tais como: 
S8, H2S, SO2,H2SO3, SO3, H2SO4, SO4
2–, 
Na2S2O3 eAl2(SO4)3. Determine o Nox 
do enxofre em cadauma dessas 
espécies químicas. 
 
Variação do nox nas reações de óxi-redução 
Tomando como exemplo a reação entre o cobre e a solução aquosa de 
nitrato de prata e associando-o ao conceito de Nox, temos: 
 
A semi-reação em que ocorre perda de elétrons é denominada reação de 
oxidação. A semi-reação em que ocorre ganho de elétrons é denominada reação 
de redução. 
Neste exemplo, o cobre (Cu) sofre oxidação e é denominado agente 
redutor, pois, ao ceder elétrons aos íons prata (Ag+), provoca sua redução. Os 
íons prata (Ag+) sofrem redução e agem como agente oxidante, pois, ao 
receberemelétrons do cobre (Cu), provocam sua oxidação. 
 
 
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Para esta reação, temos: 
 
Exercícios 
1. (Fuvest-SP) Na reação: H2S + I2 →S + 2 
HI as variações dos números de 
oxidação do enxofre e do iodo são, 
respectivamente: 
a) +2 para zero e zero para +1. 
b) zero para +2 e +1 para zero. 
c) zero para –2 e –1 para zero. 
d) zero para –1 e –1 para zero. 
e) –2 para zero e zero para –1. 
2. (UFRS) Por efeito de descargas 
elétricas, o ozônio pode ser formado, 
na atmosfera, a partir da sequência de 
reações representadas a seguir: 
 
Considerando as reações no sentido 
direto, pode-seafirmar que ocorre 
oxidação do nitrogênio: 
 
a) apenas em I. 
b) apenas em II. 
c) apenas em I e II. 
d) apenas em I e III. 
e) em I, II e III. 
 
Balanceamento de reações redox 
Como nas reações de óxido-redução ocorre transferência de elétrons, 
para balanceá-las devemos igualar o número de elétrons perdidos e recebidos. 
Para isso, devemos inicialmente determinar o número de elétrons perdidos ou 
recebidos para cada espécie química, que corresponde à variação do Nox 
(∆Nox). 
 
A seguir devemos igualar o número de elétrons: 
 
 
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Esses números de átomos correspondem aos coeficientes dessas 
espécies; a partir deles determinamos os coeficientes das outras espécies, 
obtendo a equação balanceada: 
 
Exercícios 
1. (UFV-MG) No processo de obtenção do 
aço, ocorre a reação representada por: 
Fe2O3 + CO → CO2 + Fe 
I - Qual elemento sofre redução? 
II - Qual elemento sofre oxidação? 
III - Qual substância é o agente redutor? 
IV - Qual substância é o agente oxidante? 
V - Acerte os coeficientes da equação. 
2. (UC-GO) Dada a reação: 
MnO2+ HCl→MnCl2 + H2O + Cl2 
Após o balanceamento, qual será o 
coeficiente do agente oxidante? 
3. Dada a equaçãoresponda: 
MnO–4 + H+ + C2O4
2
→ Mn2+ + CO2 + H2O 
I — Qual elemento se oxida? 
II — Qual elemento se reduz? 
III — Qual o agente oxidante? 
IV — Qual o agente redutor? 
V — Determine os menores 
coeficientesinteiros para a reação 
devidamentebalanceada. 
 
Células eletroquímicas 
 Existem dois tipos de células eletroquímicas, as pilhas (ou células 
galvânicas) e a eletrólise (ou células eletrolíticas). Ambas envolvem reações de 
oxirredução, onde há produção ou consumo de energia elétrica. 
 Nestas células ocorrem diferentes transformações de energia: 
 As pilhas são dispositivos que produzem energia elétrica a partir de 
reações químicas que liberam energia, também são chamadas de células 
galvânicas. A pilha mais conhecida no meio da química é a pilha de Daniell que 
está ilustrada abaixo. 
Na pilha há transformação de energia química em energia elétrica. 
 
 
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 Na pilha de Daniell os dois eletrodos metálicos são unidos externamente 
por um fio condutor, e as duas semicelas unidas por uma ponte salina, contendo 
uma solução saturada de K2SO4(aq). Os elétrons fluem, no circuito externo, do 
eletrodo de zinco para o eletrodo de cobre, ou seja, os elétrons, por 
apresentarem carga negativa, migram para o eletrodo positivo (pólo positivo), que, 
nesse caso, é a lâmina de cobre. 
 A equação global dos processos ocorridos nessa pilha pode ser obtida 
pela soma das duas semi-reações: 
 
 
 
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Exercícios 
Questões de 1 a 15: Considere o 
esquema referente à pilha a seguir: 
 
1. O eletrodo B está sofrendo uma 
oxidação ouuma redução? 
2. O eletrodo B é denominado cátodo ou 
ânodo? 
3. O eletrodo B é o pólo positivo ou o 
negativo? 
4. Escreva a semi-reação que ocorre no 
eletrodo B. 
5. A concentração (quantidade) de íons 
B3+ aumentaou diminui? 
6. Ocorre deposição sobre o eletrodo B 
ou suacorrosão? 
7. O eletrodo A está sofrendo uma 
oxidação ouuma redução? 
8. O eletrodo A é denominado cátodo ou 
ânodo? 
9. O eletrodo A é o pólo positivo ou o 
negativo? 
10. Escreva a semi-reação que ocorre no 
eletrodoA. 
11. A concentração (quantidade) de íons 
A2+aumenta ou diminui? 
12. Ocorre deposição sobre o eletrodo A 
ou suacorrosão? 
13. Escreva a equação que representa a 
reaçãoglobal da pilha. 
14. Escreva a notação oficial que 
representa apilha. 
15. A pilha é um processo espontâneo ou 
nãoespontâneo? 
16. (EFOA-MG) Considere a pilha 
esquematizadana figura a seguir, 
montada com barrasmetálicas de 
mesmas dimensões.O interruptor I foi fechado e, após algum 
tempo de funcionamento do circuito, 
observou-se a diminuição da massa da 
lâmina de zinco e o aumento da massa da 
lâmina de cobre. 
a) Explique, através de reações químicas, 
por que ocorrem variações das massas 
das duas lâminas. 
b) Qual é o sentido do fluxo de elétrons 
pelo circuito externo que liga as lâminas 
de zinco e cobre? Justifique. 
17. (Fuvest-SP) Deixando funcionar a 
pilha esquematizadana figura a seguir, a 
barra de zinco vaise desgastando e a de 
chumbo fica maisespessa, em 
conseqüência da deposição deátomos 
neutros de Pb.No início do experimento, 
as duas barras apresentavamas mesmas 
dimensões. Represente,através de 
equações, o desgaste da barra dezinco e 
o espessamento da barra de 
chumbo.Indique o sentido do fluxo de 
elétrons no fiometálico. 
 
 
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 Na eletrolise, uma reação química não espontânea é forçada a ocorrer 
com introdução de energia elétrica. Uma fonte “arranca” elétrons do ânodo que 
agora é o pólo positivo, e “introduz” no cátodo que agora é o pólo negativo. 
 Existem dois tipos de eletrólise, a primeira é a eletrólise ígnea, que 
ocorre geralmente com sais fundidos como eletrólitos. A segunda é a eletrólise 
aquosa, onde o eletrólito é uma solução aquosa de um sal. 
Espontaneidade de uma reação 
Nas pilhas, os elétrons fluem do eletrodo emque ocorre oxidação (ânodo) 
para o eletrodo emque ocorre redução (cátodo), através do fioexterno. Se 
colocarmos, nesse fio, um aparelhodenominado voltímetro, conseguiremos 
medir aforça eletromotriz (femou E) da pilha. 
O valor indicado pelo voltímetro, em volts(V), corresponde à força 
eletromotriz da pilha.Nas pilhas comuns, este valor aparece indicadona 
embalagem externa da pilha. 
O ∆Ede uma pilha corresponde à diferença entre os potenciais de 
redução ou de oxidação das espécies envolvidas, e seu cálculo pode ser feito 
pelas equações a seguir: 
 Todas as pilhas são reações espontâneas, e seu ∆Esempre apresenta 
valor positivo. No caso das reações com ∆E negativo as reações não são 
espontâneas, e para que ocorram é necessário o uso de uma célula eletrolítica, 
ou seja, o uso de uma eletrólise, que forneça uma energia superior ao potencial 
negativo da reação, por exemplo uma reação que tem ∆E= -1,0V, para que ela 
Na eletrólise ocorre transformação de energia elétrica em energia 
química. 
∆E = Ecátodo – Eânodo 
 
 
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ocorra é necessário fornecer um potencial superior a 1,0V, ou seja, 1,1V seria 
suficiente. 
 Para calcular o ∆E de uma reação, é necessário conhecer o E das semi-
reações, para isso pode-se consultar a tabela de potenciais que está 
apresentada a seguir. 
 
 
 
 
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Exercícios 
1. (PUC-MG) Calcule o valor do ∆E para a 
célula representada pela equação: 
2 Ag+(aq) + Mg(s)→2 Ag(s) + Mg
2+
(aq) 
conhecendo-se os potenciais-padrão de 
redução: 
Ag+ + e–→Ag(s)E = +0,80V 
Mg+2 + 2 e–→Mg(s)E = –2,37V 
2. (IME-RJ) Dadas as reações de meia 
célula: 
Cu2+ + e–→Cu+E = + 0,153 V 
I2 + 2 e
–
→2 I–E = + 0,536 V 
pede-se: 
a) escrever a equação que representa a 
reação global da célula; 
b) calcular o potencial de eletrodo global 
(E). 
3. Conhecidos os potenciais de redução: 
Mn2+ + 2 e–→Mn°E = –1,18 V 
Zn2+ + 2 e– →Zn° E = –0,76 V 
Qual a reação global e a ddp da pilha? 
 
Equilí brio Quí mico 
Muitas reações ocorrem completamente, ou seja, até que pelo menos 
um dosreagentes seja totalmente consumido. Um exemplo desse tipo de reação 
é a que acontecequando queimamos um palito de fósforo. 
Existem sistemas, no entanto, em que as reações direta e inversa 
ocorrem simultaneamente.Esses sistemas são denominados reversíveis e 
representados por . 
Essa situação acontece tanto em processos químicos como em processos 
físicos.Um exemplo de processo reversível é o que ocorre com a água líquida 
contida numfrasco fechado. Nesse sistema, temos moléculas de água passando 
continuamente doestado líquido para o de vapor e do de vapor para o líquido. 
 
 
 
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Quando a velocidade de vaporização (vd) se iguala à de condensação (vi), 
dizemos que o sistema atingiu o equilíbrio. Graficamente, podemos representar 
esse e outros equilíbrios por: 
 
Uma conseqüência importante do fato de as duas velocidades serem 
iguais na situação de equilíbrio é que as quantidades dos participantes são 
constantes, porém não obrigatoriamente iguais. 
Nas reações químicas reversíveis, a velocidade inicial (t = 0) da reação 
direta é máxima, pois a concentração em mol/L do reagente também é máxima. 
Com o decorrer do tempo, a velocidade da reação direta diminui ao passo que a 
velocidade da inversa aumenta.Ao atingir o equilíbrio, essas velocidades se 
igualam. 
Para um equilíbrio homogêneo genérico representado por: 
 
a expressão da constante de equilíbrio (Kc) é dada por: 
 
Em equilíbrios heterogêneos em que existam participantes sólidos, eles 
não devem ser representados na expressão da constante de equilíbrio (Kc), 
pois suas concentrações são sempre constantes. Logo, nos equilíbrios a seguir, 
temos: 
 
 
 
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 Kc> 1 a concentração dos “produtos” (indicados no numerador) é maior 
que a dos “reagentes” (indicados no denominador), informação que nos 
permite observar que a reação direta prevalece sobre a inversa. 
 Kc< 1 a concentração dos “reagentes”(denominador) é maior que a dos 
“produtos”(numerador), o que nos indica que a reação inversa prevalece 
sobre a direta. 
O quociente de equilíbrio (Qc) é a relação entre as concentrações em mol/L 
dos participantesem qualquer situação, mesmo que o equilíbrio ainda não 
esteja estabelecido.É expresso da mesma maneira que a constante de equilíbrio 
(Kc). 
Se estabelecermos uma relação entre Qce Kc, podemos 
ter: 
 
Vamos considerar o equilíbrio a seguir, a 100 ºC e o valor da sua constante 
igual a 0,2: 
Considerando três experimentos realizados à temperatura de 100 ºC, temos: 
 
Analisando os experimentos, vamos calcular o quociente de equilíbrioe 
relacionar seus valores com Kc. 
 
 
 
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Podemos então concluir que: 
• no experimento II, o sistemaestá em equilíbrio (Kc= Qc); 
• no experimento I, o sistemanão está em equilíbrio; paraatingi-lo, o valor de 
Qc= 2deve igualar-se ao do Kc; isso ocorrerá com a diminuição da [NO2] e o 
aumento da [N2O4]; 
• no experimento III, o sistema também não está em equilíbrio; para este ser 
atingido,o valor de Qc= 0,1 deve igualar-se ao do Kc= 0,2; isso ocorrerá com o 
aumento da[NO2] e a diminuição da [N2O4]. 
Até agora, a expressão do equilíbrio foi dada em termos de concentração 
em mol/L(Kc). No entanto, em equilíbrios nos quais pelo menos um dos 
participantes é um gás,a constante de equilíbrio pode ser expressa em termos 
de pressões parciais dos gasesenvolvidos e, nesse caso, será representada por 
Kp. 
Assim, as expressões de Kce Kppara os equilíbrios a seguir são dadas por: 
 
 
 
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Exercício Resolvido 
 
 
 
 
 
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Exercícios 
 
 
 
 
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