UC04 - FUNDAMENTOS DE QUÍMICA (1)

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Fundamentos de Química
CONFEDERAÇÃO NACIONAL DA INDÚSTRIA – CNI
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Conselho Nacional
Armando de Queiroz Monteiro Neto
Presidente
SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAGEM INDUSTRIAL – SENAI
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Fundamentos de 
Química
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F363f 
 
Fernandes, Ricardo
 
 
 
Fundamentos de química: para operadores de estação de 
tratamento de água e efluentes
 
/
 
Ricardo Fernandes, Mauro Arantes. 
Brasília: SENAI/DN, 2010. 
 
 
 
 
 
Inclui bibliografias.
 
 
 1. Química.
 
2. Água -
 
Purificação. I. Arantes, Mauro. II. SENAI.
 
Departamento Nacional. III. Título.
 
 
 
 CDU 54
 109 p. : il. color ; 30 cm.
Sumário
Apresentação do curso .................................................................................07
Plano de estudos ............................................................................................09
Unidade 1: Estrutura Atômica .....................................................................11
Unidade 2: Propriedades Gerais da Matéria ..........................................29
Unidade 3: Funções Inorgânicas ................................................................45
Unidade 4: Soluções ......................................................................................69
Unidade 5: Produtos Químicos Utilizados nas ETAs ...........................87
Palavaras do autor .........................................................................................105
Conhecendo o autor .....................................................................................107 
Referências .......................................................................................................109
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Fundamentos de Química
Apresentação 
do Curso
A química, assim como as outras ciências, tem 
papel muito importante no desenvolvimen-
to das sociedades, contribuindo de modo 
significativo para a melhoria da qualidade de 
vida das pessoas. Um exemplo disso são as 
Estações de Tratamento de Água e Efluentes 
(ETAs), onde a química tem papel de destaque 
nas etapas de obtenção da água para consumo 
humano.
Entre os assuntos abordados no curso, destacam-se: 
modelos atômicos; misturas; separação de mistu-
ras; conceito de ácidos, bases e óxidos, e dureza da 
água. Há também uma breve descrição dos prin-
cipais produtos químicos utilizados nas ETAs. Este 
material didático apresenta os princípios teóricos 
de modo que possam dar suporte para o entendi-
mento básico de química, associado às operações 
realizadas nas estações de tratamento.
O conteúdo deste curso foi dividido em cinco uni-
dades, com assuntos fundamentais para o entendi-
mento dos processos físicos e químicos envolvidos 
no tratamento de água e efluentes.
A Unidade 1 tem como objetivo apresentar a evo-
lução das teorias atômicas ao longo do tempo. Na 
Unidade 2, serão apresentadas as propriedades ge-
rais da matéria. É nessa unidade que você estudará 
alguns processos de separação de misturas, por 
exemplo. Na Unidade 3, serão abordados os con-
ceitos de ácidos, bases, sais e óxidos. Você apren-
derá a reconhecer esses compostos inorgânicos e a 
nomeá-los. Na Unidade 4, estudará um pouco sobre 
o conceito de água dura e os problemas causados 
por ela. E, finalmente, na Unidade 5, você verá uma 
breve descrição das etapas do processo de trata-
mento de água e os principais produtos químicos 
utilizados.
É importante destacar que algumas aulas deste cur-
so são cópias na íntegra do conteúdo de referência: 
LEVORATO, A. et al. Química: Ensino Médio. Curiti-
ba: SEED-PR, 2006.
9
Fundamentos de Química
Plano de 
Estudos
Carga horária:
30 horas
Ementa
Matéria; as teorias atômicas; os novos modelos 
atômicos; os estados físicos da matéria; sistemas 
homogêneos e heterogêneos; processos de separa-
ção de misturas; funções Inorgânicas; conhecendo o 
“dragão”; experiências de Arrhenius sobre condução 
de eletricidade; ácidos segundo Arrhenius; bases 
segundo Arrhenius; sais segundo Arrhenius; óxidos; 
água dura; água dura e os problemas renais; água 
dura e a remoção de sujeira; o fenômeno da dissolu-
ção; produtos químicos utilizados nas ETAs;as etapas 
do processo de tratamento de água e os produtos 
químicos utilizados; sulfato de alumínio; cloro.
Objetivos
Objetivo Geral
 � promover o conhecimento e o desenvolvimento 
das competências necessárias ao entendimento 
dos processos físicos e químicos que ocorrem em 
uma Estação de Tratamento de Água e Efluentes.
Objetivos Específicos
 � tornar o aluno apto a compreender e utilizar os 
conceitos químicos, bem como as relações pro-
porcionais presentes na química e no cotidiano 
das operações realizadas em uma ETA.
11
Fundamentos de Química
1Estrutura Atômica
Objetivos do Curso
Ao final desta unidade, você terá subsídios para:
 � conhecer o conceito de átomo;
 � entender a evolução das teorias atômicas ao 
longo do tempo;
 � estabelecer relações entre a observação dos 
fatos e a proposição de teorias para explicá-
los.
Aulas
Aula 1: Matéria
Aula 2: As teorias atômicas
Aula 3: Os novos modelos atômicos: parte 1
Aula 4: Os novos modelos atômicos: parte 2
12
Operadores de Estação de Tratamento de Água e Efluentes
Aula 1: 
A matéria
Provavelmente, você já deve ter vivido situações curiosas como estas: ao pen-
tear os cabelos, os fios são atraídos pelo pente e o cabelo fica todo “espetado”; 
ao tocar na porta de um automóvel, você, às vezes, leva um choque.
Reflita
Por que essas coisas acontecem? Do que são feitas todas as coisas que 
conhecemos?
Nos séculos V e IV a.C., os filósofos buscavam respostas para suas dúvidas, 
querendo saber sobre a origem do Universo e de si próprios, sobre o porquê 
do sofrimento e da morte, sobre a geração e a corrupção da vida e, além disso, 
queriam desvendar os mistérios da matéria.
O que havia, naquela época, era a observação dos fenômenos e a busca do 
homem por uma explicação a respeito desses fenômenos. A partir dos dois, 
havia a busca de uma explicação para o que acontecia. Uma das maneiras que 
os gregos utilizavam para explicar a origem do Universo, para justificar compor-
tamentos ou para compreender o motivo dos sentimentos e das paixões era a 
mitologia.
Para Iniciar
Os questionamentosacerca da constituição da matéria vêm de épocas 
remotas. De acordo com a concepção filosófica dos atomistas, o átomo 
era a menor partícula da matéria e indivisível. Quase 2 mil anos depois, 
o assunto foi retomado por Dalton e, a partir daí, surgiram novos mo-
delos para explicar do que a matéria é constituída. A discussão desta 
primeira unidade vai girar em torno desse assunto.
13Unidade 1
Fundamentos de Química
Reflita
Mas o que é um mito?
O texto a seguir apresenta uma explicação mitológica entre os gregos: o mito 
de Prometeu e Pandora.
Prometeu era um dos titãs, uma raça gigantesca que habitou a 
Terra antes do homem. Ele e seu irmão Epimeteu foram incumbidos 
de fazer o homem e assegurar a ele e aos outros animais todas as 
faculdades necessárias para sua preservação. Epimeteu tratou de 
atribuir a cada animal seus dons variados – coragem, força, rapidez 
– e deu asas a um, garras a outro etc. Porém, quando chegou a vez 
do homem, que tinha de ser superior a todos os outros animais, 
Epimeteu gastara seus recursos com tanta prodigalidade que nada 
mais restava. Perplexo, recorreu a seu irmão Prometeu que, com a 
ajuda de Minerva, subiu ao céu, trazendo o fogo para o homem. 
Com esse dom, o homem assegurou sua superioridade sobre todos 
os outros animais. O fogo lhe forneceu o meio de construir armas, 
aquecer sua morada, cozinhar alimentos, cunhar moedas etc.
A mulher não fora ainda criada. A versão diz que Júpiter a fez e a 
enviou a Prometeu e a seu irmão para puni-los pela ousadia de furtar 
o fogo do céu, e ao homem, por tê-lo aceito. A primeira mulher ser 
chamava Pandora. Foi feita no céu e cada um dos deuses contribuiu 
com alguma coisa para aperfeiçoá-la. Assim dotada, a mulher foi 
mandada à Terra e oferecida a Epimeteu, que, de boa vontade, 
aceitou-a, embora advertido pelo irmão para ter cuidado com Júpiter 
e seus presentes. Epimeteu tinha em sua casa uma caixa, na qual 
guardava certos artigos malignos. Pandora foi tomada por intensa 
curiosidade de saber o que ela continha. Certo dia, destampou-a 
para olhar. Assim, espalhou por toda a parte uma multidão de pragas 
para o corpo e para o espírito, que atingiram o desgraçado homem. 
Pandora apressou-se em colocar a tampa na caixa. Infelizmente, 
escapara todo o conteúdo da mesma, com exceção de uma única 
coisa que ficara no fundo: a esperança. Assim, sejam quais forem os 
males que nos ameacem, a esperança não nos deixa só e, enquanto a 
tivermos, nenhum mal nos torna inteiramente desgraçados.
Fonte: Adaptado de Bulfinch (1999, p. 19-26).
14
Operadores de Estação de Tratamento de Água e Efluentes
Após a leitura do texto sobre esse mito, leia o texto de uma lenda e diferencie 
lenda de mito.
Com o desenvolvimento da filosofia, a explicação sobre a origem do mundo 
passou a ser racional. Assim nasceu a cosmologia.
Neste momento, vamos nos ater à filosofia na Grécia durante o Período Pré-
Socrático, ou Cosmológico, que vai do final do século VII ao início do século V 
a.C., quando a preocupação era com a origem do mundo e sua ordem.
Você sabia que os fenômenos elétricos e luminosos exerceram enorme fascínio 
nos estudiosos daquela época e que, por esse motivo, eles começaram a inves-
tigá-los?
Tales de Mileto (640-548 a.C.), astrônomo, filósofo e matemático, conhecido 
como “o pai da filosofia”, procurava fugir das explicações mitológicas sobre a 
criação do mundo (cosmogonia), tentando descobrir algo que fosse constante 
em todas as coisas e que seria o princípio unificador de todos os seres (cosmo-
logia).
Foi ele o primeiro filósofo grego a observar que um pedaço de âmbar, depois 
de ser passado várias vezes sobre um pedaço de pele de animal, adquiria a pro-
priedade de atrair corpos leves, como pedaços de palha e sementes.
Porém, Leucipo de Mileto (500-430 a.C.) e seu discípulo Demócrito de Abdera 
(460-370 a.C.), também filósofos da Grécia Antiga, propuseram outra explicação 
(teoria).
Segundo eles, a matéria poderia ser dividida até chegar a um ponto onde não 
existiria mais a possibilidade de dividi-la. Essa partícula indivisível seria a uni-
dade fundamental, o princípio primordial da matéria, e recebeu dos gregos o 
nome de átomo.
ÁTOMO:
 a = não
 tomo = divisível
Demócrito também propôs uma teoria, conhecida como Atomismo. Para ele, 
além dos átomos, também deveria existir o vazio, o vácuo.
No pensamento de Demócrito, a atração e a repulsão de certos átomos eram 
atribuídas ao acaso. E esse agrupamento imprevisível de átomos seria a explica-
ção para os diversos materiais conhecidos.
15Unidade 1
Fundamentos de Química
Reflita
 Afinal, o que tudo isso tem a ver com o cabelo arrepiado, citado no 
começo desta aula?
Aula 2: 
As teorias atômicas
Tudo que existe no Universo, desde um grão de milho até o próprio Universo, é 
formado por minúsculas partículas chamadas átomos.
Pergunta
Mas qual é a aparência de um átomo e do que ele é constituído?
Para responder a essa pergunta, surgiram algumas teorias. Veja algumas delas 
agora.
O modelo atômico de Dalton
Em 1808, o cientista inglês John Dalton apresentou sua teoria, seu modelo de 
átomo. Segundo ele, o átomo é uma partícula indivisível e indestrutível. Para 
Dalton, os materiais são formados pela combinação de diferentes átomos.
Figura 1 – Modelo atômico de Dalton: esfera maciça.
16
Operadores de Estação de Tratamento de Água e Efluentes
O modelo atômico de Thomson
Outro cientista inglês, Willian Crookes, ao usar ampolas (tubos) contendo gás, 
observou que descargas elétricas saíam da extremidade negativa e “caminha-
vam” para a extremidade positiva da ampola. Esses raios luminosos (descargas 
elétricas) foram denominados raios catódicos.
Em 1898, Joseph John Thomson, também cientista da Inglaterra, fez importan-
tes descobertas ao realizar experiências com as ampolas de Crookes. Ele obser-
vou que os raios catódicos eram constituídos de partículas negativas menores 
que o átomo, que foram denominadas elétrons.
Essas e outras observações feitas por Thomson, como a eletrização por atrito, 
permitiram que elaborasse um modelo para o átomo, pois estava comprovado 
que o átomo não era indivisível como Leucipo, Demócrito e Dalton pensavam.
Thomson sugeriu que os elétrons – cargas negativas – estariam incrustados na 
superfície de uma esfera de carga positiva, como ameixas em um pudim. E tam-
bém que a carga elétrica total de um átomo seria nula, pois o número de cargas 
positivas seria igual ao de cargas negativas.
Esse modelo, que ficou consagrado como o modelo atômico de Thomson, 
representou um grande avanço, pois identificou o elétron como partícula cons-
tituinte do átomo.
Figura 2 – Modelo atômico de Thomson.
Fonte: Levorato et al. (2006).
O modelo atômico de Rutherford
Modificações feitas no tubo de raios catódicos por Goldstein levaram à desco-
berta de outra partícula subatômica: o próton.
17Unidade 1
Fundamentos de Química
Com a descoberta do próton e do elétron, um novo modelo atômico se fez 
necessário, já que estava comprovado que o átomo não era indivisível e que o 
modelo de Thomson era incompleto, pois não levava em conta a existência dos 
prótons.
O físico Ernest Rutherford, alguns anos mais tarde, ao trabalhar com a radiati-
vidade (fenômeno descoberto por Henry Becquerel e desenvolvido pelo casal 
Marie e Pierre Curie), fez sua maior descoberta.
Rutherford realizou experimentos com uma pequena amostra do elemento 
químico polônio (material radioativo emissor de partículas alfa). Esse material 
foi colocado dentro de uma caixa de chumbo com um pequeno orifício, tendo 
à sua frente uma finíssima folha de ouro, envolvida por uma placa de material 
fluorescente (material com capacidade de brilhar quando exposto a raios lumi-
nosos), como mostra a figura a seguir.
Figura 3 – Experimento de Rutherford.
Fonte: Adaptado de Levorato et al. (2006).
Pergunta
O que Rutherford desejava alcançar com esse experimento?
18
Operadores de Estação de Tratamento de Água e Efluentes
Ao colocar a folha de ouro entrea placa de mate-
rial fluorescente e a caixa com o material radioati-
vo, Rutherford esperava que a folha de ouro blo-
queasse a passagem da radiação (luz) de partícula 
alfa, positiva. Porém, para sua surpresa, a luz (que 
era de partículas do átomo de hélio duplamente 
ionizado) apareceu do outro lado da folha de ouro. 
Isto é, a partícula alfa, “luz”, atravessou a folha de 
ouro como se ela não existisse.
Ele também observou que outras partículas, em 
menor número, não passavam pela folha de ouro e 
então voltavam e, outras, ainda, passavam e so-
friam desvio.
As conclusões de Rutherford, a partir dessas 
observações, sugeriam que as partículas alfa que 
conseguiam atravessar a folha de ouro e não so-
friam desvio provavelmente passavam por algum 
lugar vazio. Já as partículas que sofriam desvio, 
depois de atravessarem a placa, batiam em “algo” 
que estaria bloqueando sua passagem. E sugeriu 
ainda que a carga elétrica desse “algo” deveria ser 
positiva, tal como a carga da partícula alfa.
O modelo atômico de Rutherford seria formado 
por uma região central denominada núcleo, 
contendo prótons com carga positiva e partículas 
sem carga – os nêutrons –, que dariam estabilida-
de ao núcleo, e por uma região ao redor do centro, 
a eletrosfera, formada por partículas de cargas 
negativas, denominadas elétrons.
O modelo atômico de Rutherford ficou famoso 
com o nome de Modelo Planetário, uma vez que 
nele o átomo se assemelha ao Sistema Solar: os 
elétrons giram ao redor do núcleo como os plane-
tas giram ao redor do Sol, em órbitas fixas.
NêuTRONS: 
partícula sem carga 
presente no núcleo do 
átomo.
ElETROSFERA: 
região ao redor do nú-
cleo dos átomos onde se 
encontram os elétrons.
19Unidade 1
Fundamentos de Química
Figura 4 – Modelo atômico planetário.
Reflita
 E aí, você já descobriu por que seu cabelo fica elétrico? E sabe como 
colar um canudinho de plástico na parede sem usar cola?
Aula 3: 
Os novos modelos 
atômicos: parte 1
Para começar esta aula, responda à pergunta a seguir.
Pergunta
Você já derrubou sal de cozinha na chama do fogão? O que aconteceu?
20
Operadores de Estação de Tratamento de Água e Efluentes
Provavelmente, além de ouvir uma crepitação, 
isto é, um barulhinho de estalo, ocorreu tam-
bém uma mudança na cor da chama do fogão, 
que de azul passou para amarela.
Para dar início a esta aula, que tal realizar um 
experimento bastante fácil e interessante?
Para isso, siga as instruções a seguir:
Experimento 
Você vai precisar de:
 � Um grampo de roupa de madeira ou uma 
pinça de madeira
 � Um clipe metálico
 � Um bico de gás ou uma lamparina
 � Solução de ácido clorídrico
 � Sais de cloreto de bário, cloreto de cálcio e 
cloreto de estrôncio
 � Um copo de vidro (ou béquer)
Modo de preparo
Abra o clipe metálico e forme com uma de suas 
extremidades um anel, enquanto a outra ponta 
deve ficar fixada em um grampo de roupa de 
madeira ou em uma pinça de madeira.
Coloque no copo a solução de ácido clorídrico; 
molhe a haste que você confeccionou nesse 
ácido e, com ela, encoste um pouquinho de 
um dos sais e leve à chama do bico de gás ou 
lamparina.
Repita esse procedimento para as outras duas 
substâncias, sempre anotando o que você ob-
serva.
ÁCIDO: 
segundo Arrhenius, ácido 
é uma substância que, em 
água, pode doar prótons.
21Unidade 1
Fundamentos de Química
Anote suas observações na tabela a seguir:
tabela 1: Exemplo de experimento
Experimento
Substância Cor inicial Cor da chama Elemento químico
Cloreto de bário
Cloreto de cálcio
Cloreto de estrôncio
Resultado esperado do experimento
Cada substância, quando aquecida, emite luz de cor diferente. Essa cor é carac-
terística para cada substância, o que torna esse teste bastante útil no reconheci-
mento de substâncias desconhecidas.
Reflita
Você sabia que os fogos de artifício são misturas de explosivos com 
certos sais, que produzem luzes de cores características?
A emissão de luz na queima de sais metálicos pode ser explicada pela emissão 
de fótons quando os elétrons excitados do metal (isto é, que ganharam ener-
gia e que, portanto, passaram para um nível de energia maior do que o funda-
mental) retornam ao seu estado fundamental (nesse retorno, emitem fótons de 
energia correspondente àquela que ganharam para passar ao estado excitado).
E, no caso do modelo de Rutherford, será que os elétrons girando ao redor 
do núcleo cairiam nele ao perderem energia? O que você acha?
Por que os átomos emitem luzes de cores diferentes?
A resposta a essas perguntas fez com que o modelo atômico de Rutherford 
fosse superado.
Quanto à natureza da luz, até o começo do século XIX prevalecia a teoria cor-
puscular da luz, proposta pelo físico inglês Isaac Newton, que considerava a 
luz como um feixe de pequenas partículas emitidas por uma fonte de luz que 
atingia o olho, estimulando a visão.
22
Operadores de Estação de Tratamento de Água e Efluentes
Entretanto, em meados do século XIX, James 
Clerck Maxwell propôs uma teoria que unificou 
a compreensão dos fenômenos elétricos e mag-
néticos (teoria do eletromagnetismo). Uma das 
consequências dessa teoria é que a luz passou a 
ser considerada uma onda eletromagnética, cuja 
velocidade não depende do observador.
No início do século XX, com os trabalhos de Max 
Planck e Albert Einstein, a luz também passou 
a ser interpretada de forma corpuscular (como 
pacotes de energia). A energia desses “pacotes de 
energia” (fótons) é diretamente proporcional à sua 
frequência de oscilação.
Em meados de 1920, Louis Victor de Broglie, com 
base nos trabalhos de Einstein, propôs que elé-
trons (com massa muito pequena) apresentam 
propriedades tanto ondulatórias como corpuscula-
res (dependendo do fenômeno, se comportam 
como onda ou como partícula). Isso é conhecido 
como dualidade onda-partícula, ou dualidade 
matéria-energia, e, naturalmente, aplica-se ao 
fóton (considerada uma partícula sem massa) e à 
base da mecânica quântica e do modelo quântico 
do átomo, que é bem aceito na atualidade.
Pergunta
Mas o que é onda?
Para responder a essa pergunta, realize o experi-
mento a seguir. 
Experimento
1 Encha uma assadeira com água e corante pre-
to. Deixe em repouso.
2 Pingue algumas gotas de água bem perto do 
centro da assadeira. O que acontece?
BASE: 
segundo Arrhenius, é uma 
substância que, em água, 
pode doar hidroxila.
MATéRIA: 
tudo aquilo que tem 
massa e ocupa lugar no 
espaço.
23Unidade 1
Fundamentos de Química
3 Agora, coloque uma bolinha de isopor pequena na assadeira já com água. 
Bata na água da assadeira com um lápis. O que acontece?
Uma onda pode ser representada pelo esquema:
Figura 5 – Esquema de representação de uma onda.
Fonte: Levorato et al. (2006).
A distância entre duas cristas ou dois vales é denominada comprimento de 
onda e representada pela letra grega lambda (λ).
Pergunta
O que é frequência de onda?
Quando você sintoniza um rádio ou televisor, está procurando a frequência da 
onda eletromagnética de uma rádio ou estação de televisão.
Pode-se dizer que frequência é o número de vezes que uma crista ou um vale 
passa por determinado ponto ou o quanto o sistema está oscilando. A cor da 
luz emitida corresponde a uma frequência de onda específica.
Nossos olhos percebem apenas uma determinada gama de cores, que são fai-
xas de frequência de ondas específicas. O ser humano percebe apenas a região 
visível do espectro eletromagnético, que apresenta as sete cores do arco-íris, 
sendo que cada cor possui um comprimento de onda determinado.
Ondas de rádio, micro-ondas e infravermelho possuem frequência menor do 
que as da região visível e, consequentemente, suas energias são menores; já as 
frequências de onda menores correspondem a raios ultravioleta, raios X e raios 
gama, cuja energia é maior e que também conseguimos enxergar.
24
Operadores de Estação de Tratamento de Água e Efluentes
Figura 6 – Espectro da luz visível.
Fonte: Levorato et al. (2006).
Que tal um experimento simples? Pegue um CDou CD-ROM e olhe-o na dire-
ção de uma lâmpada incandescente, inclinando-o de várias maneiras. Descreva 
o que é observado.
Aula 4: 
Os novos modelos 
atômicos: parte 2
Até agora, você já percorreu parte da história dos modelos atômicos. Como 
esse é um assunto extenso e importante, esta aula também será dedicada a ele.
Atenção
É importante destacar que, de acordo com alguns cientistas da época, 
é possível apontar um grande problema no modelo atômico proposto 
por Rutherford (modelo planetário), que estabelecia que os átomos 
eram compostos de um núcleo denso e carregado positivamente, cir-
cundado por elétrons carregados negativamente.
Fundamentos de Química
25Unidade 1
O problema de um modelo do tipo planetário 
(elétrons em órbita do núcleo tal como planetas 
em órbita do sol) é que ele não leva em conta a 
perda de energia dos elétrons nessa situação. 
Uma partícula carregada eletricamente e acelera-
da emite radiação eletromagnética e, portanto, 
perde energia nesse processo. Em consequência, 
os elétrons não poderiam manter uma “órbita 
estável” e deveriam gradativamente se aproximar 
do núcleo, em uma “órbita em espiral” até, no 
final, se chocarem com ele.
Como o “colapso atômico” descrito anteriormen-
te não se verifica no mundo real, Niels Henry 
David Bohr, em 1913, propôs um novo modelo 
que, além de resolver essa dificuldade básica do 
modelo de Rutherford, permitiu explicar teorica-
mente o espectro eletromagnético emitido pelo 
elemento químico hidrogênio, determinado 
experimentalmente. Um modelo teórico permite 
explicar ou prever uma observação experimental 
de forma consistente e de grande valor e, em 
vista disso, a proposta de Bohr teve um grande 
impacto na época.
O modelo de Bohr é constituído pelas seguintes 
ideias básicas, que se fundamentam em ideias 
já trabalhadas por Planck e Einstein em outros 
contextos:
1 Os elétrons ao redor do núcleo atômico se 
situam em níveis quantizados de energia.
2 As leis da mecânica clássica (leis de Newton) 
não são válidas para a passagem do elétron 
de um nível para o outro.
3 Quando ocorre a passagem (ou o salto) de 
um elétron entre níveis diferentes de energia, 
o elétron deve absorver ou emitir energia (o 
elétron absorve energia se ele passa de um 
nível mais baixo de energia para um mais alto 
e emite energia no caso contrário), como um 
fóton, que deve ter energia exatamente igual 
à diferença de energia entre os respectivos 
níveis.
NúClEO: 
região central do átomo 
onde se encontram pró-
tons e nêutrons.
ElEMENTO QuíMICO: 
tipo de átomo caracte-
rizado por um número 
atômico.
26
Operadores de Estação de Tratamento de Água e Efluentes
4 Os níveis permitidos de energia dependem de valores inteiros para o chama-
do número quântico principal n (n = 1, 2, 3, 4...).
Segundo a equação l = n.(h/2π), em que l é chamado de momento angular 
orbital, n é o numero quântico principal, h é a constante de Planck e π é o nu-
mero pi.
O modelo de Bohr explica de maneira razoável o sistema contendo um elétron 
(o átomo de hidrogênio), mas não permite explicar átomos com mais de um 
elétron.
Ele agrega ideias de quantização a princípios da mecânica clássica. Apesar de 
representar um grande avanço em relação aos modelos anteriores, possui pro-
blemas evidentes, como:
 � ao assumir que a mecânica clássica não é válida no caso de transição eletrô-
nica, não propõe outras leis para explicar o processo;
 � não explica o porquê da quantização estabelecida no item 4.
Esses problemas do modelo de Bohr serão superados a partir dos anos de 1920, 
por meio dos trabalhos de Erwin Schroedinger, louis de Broglie e Werner 
Heisenberg, entre outros, que resultam no aparecimento da mecânica quântica 
e de modelos de estrutura do átomo baseados em seus princípios.
O modelo quântico (modelo atômico atual) é um modelo matemático probabi-
lístico que, em linhas gerais, tem por base:
 � o princípio da incerteza de Heisenberg: não é possível determinar com 
precisão a posição e a velocidade de um elétron em um mesmo instante;
 � o principio da dualidade de louis de Broglie: o elétron apresenta caracte-
rística dual, ou seja, comporta-se como partícula-onda.
Reflita
Você sabia que no átomo não há somente prótons, nêutrons e elé-
trons? Há outras partículas já identificadas como os neutrinos, o pósi-
tron e o méson π (pi). Você sabia que a partícula méson π foi descober-
ta em 1947, pelo brasileiro, curitibano, Cesar Lattes, hoje reconhecido 
internacionalmente?
27Unidade 1
Fundamentos de Química
O modelo quântico permite, por exemplo, explicar o funcionamento dos raios 
laser utilizados em cirurgias, em indústrias e em leitura óptica.
Estamos tão acostumados a conviver com uma série de aparelhos que nos aju-
dam a ter conforto que raramente paramos para nos perguntar: como será que 
o televisor funciona? E o forno de micro-ondas? E o rádio?
Será que esses equipamentos possuem algo em comum?
Em nosso dia a dia, estamos interagindo o tempo todo com diferentes tipos 
de radiação. Quando ficamos expostos ao sol, estamos recebendo radiação 
ultravioleta, uma forma de radiação eletromagnética que não é visível. Se você 
quebrar um dedo e precisar de uma radiografia para verificar a gravidade do 
caso, estará se expondo a outro tipo de radiação eletromagnética (os raios X). 
Ao assistir a um programa de televisão ou ao usar o celular, as radiações eletro-
magnéticas continuarão a acompanhá-lo.
Reflita
E agora, já descobriu por que seu cabelo fica elétrico?
Conseguiu grudar o canudinho de plástico na parede sem usar cola?
Por que o “choque” ao tocar no automóvel?
Um corpo, em seu estado normal, isto é, não eletrizado, estará neutro, ou seja, 
terá o mesmo número de cargas positivas (prótons) e cargas negativas (elé-
trons). Se esse corpo perder elétrons, ficará com excesso de prótons (cargas 
positivas) e ficará eletrizado positivamente. Se ele receber elétrons, ficará com 
excesso de elétrons (cargas negativas) e ficará eletrizado negativamente.
Atenção
Agora, é só lembrar: cargas opostas se atraem, enquanto cargas iguais 
se repelem. É isso o que acontece com o cabelo “elétrico” e com o au-
tomóvel que dá choque.
Se você ainda não conseguiu grudar um canudinho de plástico em uma parede 
sem usar cola, basta atritá-lo em seu cabelo, por exemplo.
Colocando em Prática
Você chegou ao final da primeira unidade! Agora, acesse o AVA e reali-
ze as atividades propostas. Caso tenha dúvidas, não hesite em retornar 
ao conteúdo!
Relembrando
Evolução dos modelos atômicos:
 � Leucipo e Demócrito (400 a.C.): o átomo como uma partícula indivisível 
constituinte da matéria.
 � Dalton (1808): o átomo como uma partícula maciça e indivisível (mode-
lo da bola de bilhar).
 � Thomson (1897): o átomo seria uma partícula maciça, mas não indivisí-
vel. Seria formada por uma geleia com carga positiva, na qual estariam 
incrustados os elétrons (modelo do pudim de passas).
 � Rutherford (1911): o átomo não é maciço nem indivisível. O átomo 
seria formado por um núcleo muito pequeno, com carga positiva; ao 
redor do núcleo ficariam os elétrons, neutralizando sua carga. Esse mo-
delo foi comparado ao sistema planetário, em que o Sol seria o núcleo 
e os planetas seriam os elétrons.
 � Bohr (1913): com base no espectro dos elementos, concluiu-se que os 
elétrons giravam em torno do núcleo em determinados níveis de ener-
gia, constituindo camadas eletrônicas. Quando um elétron recebe ener-
gia, ele salta para outro nível mais energético, portanto, mais distante 
do núcleo. Quando o elétron volta para o seu nível de energia primiti-
vo, ele cede a energia, anteriormente recebida, sob forma de luz.
Alongue-se
Antes de prosseguir com seus estudos, que tal relaxar? Leia um livro, 
dê um passeio ou até mesmo aproveite para não fazer nada. Quando 
se sentir disposto, retome os estudos com a leitura da Unidade 2. Bom 
descanso!
29
Fundamentos de Química
2Propriedades Gerais da Matéria
Objetivos do Curso
Ao final desta unidade, você terá subsídiospara:
 � conhecer, do ponto de vista macroscópico, a 
matéria, que é o objeto de estudo da Química.
 � identificar as várias formas de separar as mis-
turas.
 � compreender como as propriedades das subs-
tâncias permitem fazer inferências sobre sua 
pureza e utilização.
Aulas
Aula 1 – Os estados físicos da matéria
Aula 2 – Sistemas homogêneos e heterogêneos
Aula 3 – Processos de separação de misturas
30
Operadores de Estação de Tratamento de Água e Efluentes
Para Iniciar
Nas etapas do processo de tratamento de água e efluentes, são utiliza-
dos processos físicos e processos químicos. Os processos físicos envol-
vidos têm a finalidade de separar a água de impurezas, e isso é feito 
por meio de algumas técnicas de separação de misturas – assunto que 
será tratado nesta unidade.
Aula1: 
Os estados físicos da 
matéria
A matéria é constituída de pequenas partículas e, dependendo do grau de agre-
gação entre elas, pode ser encontrada em três estados físicos: sólido, líquido e 
gasoso.
Cada estado físico apresenta características próprias – como volume, densidade 
e forma, que podem sofrer alteração, por exemplo, pela variação de temperatu-
ra.
Quando uma substância muda de estado físico, ela sofre alterações nas suas 
características macroscópicas (como volume e forma) e nas suas características 
microscópicas (como no arranjo das partículas), sem haver, contudo, alteração 
em sua composição.
Quadro 1: Características macroscópicas e microscópicas da matéria nos seus três estados físicos.
Sólido Líquido Gasoso
Características macroscópicas
 
31Unidade 2
Fundamentos de Química
Características microscópicas
Mudança de estado físico
Reflita
Você sabia que a temperatura e a pressão são fatores importan-
tes nas mudanças de estado das substâncias?
O diagrama a seguir mostra as mudanças de estado físico com os nomes que 
cada uma delas recebe.
Figura 7: Mudança de estado físico.
32
Operadores de Estação de Tratamento de Água e Efluentes
Diagrama de mudança de estado físico
Gráfico da variação de temperatura para uma substância pura
Observe o gráfico que representa o aquecimento de uma porção de gelo.
Figura 8 – Gráfico da variação de temperatura para a substância pura água.
O gelo, que é água no estado sólido, em uma temperatura abaixo de zero, apre-
senta ponto de fusão de 0oC. A partir do momento em que a temperatura co-
meça a subir e chega a 0oC, o gelo começa a mudar de fase e continua a 0oC até 
derreter totalmente, transformando-se em água líquida a 0oC. Se mantivermos 
a pressão de 1 atm e aumentarmos a temperatura, a água continuará no estado 
líquido até atingir 100oC, temperatura chamada ponto de ebulição.
Após os 100oC, a água líquida passa por outra mudança de fase, chegando, 
assim, à fase gasosa (vapor).
33Unidade 2
Fundamentos de Química
Atenção
Durante as mudanças de estado físico de uma substância pura, a tem-
peratura permanece constante. O calor recebido pela substância du-
rante a mudança de estado físico é usado para romper as ligações que 
unem uma molécula a outra, assim, a temperatura não aumenta.
Gráfico da variação de temperatura para uma mistura
Ao aquecer uma mistura, as temperaturas de fusão e ebulição não são constan-
tes, como mostra o gráfico a seguir.
Figura 9 – Gráfico da variação de temperatura de mistura.
Aula 2: 
Sistemas homogêneos e 
heterogêneos
Para compreender esses sistemas, observe com atenção os seguintes experi-
mentos e responda mentalmente às perguntas que estão na sequência:
34
Operadores de Estação de Tratamento de Água e Efluentes
Figura 10 – Sistemas homogêneos e heterogêneos.
Que diferenças você percebe entre os sistemas formados nos experimentos 1 e 
2, quando comparados ao sistema formado no experimento 3?
Você percebe que, nos dois primeiros experimentos, não se percebe onde ter-
mina uma substância e começa a outra? E que no sistema formado no terceiro 
experimento é possível determinar, com exatidão, duas fases?
35Unidade 2
Fundamentos de Química
Pois bem, com base nessas observações, é possível formular os conceitos de 
sistema homogêneo e sistema heterogêneo, que são:
 � Sistema homogêneo: apresenta as mesmas propriedades em toda sua ex-
tensão, havendo uma só fase.
Exemplos: Mistura entre água e sal, mistura entre água e álcool.
 � Sistema heterogêneo: apresenta diferentes propriedades em sua extensão, 
havendo mais de uma fase.
Exemplo: Mistura entre água e óleo.
Dessa maneira, as misturas são classificadas em função de seu número de fases:
 � Mistura homogênea: é toda mistura que apresenta uma única fase. Recebe 
a denominação de solução.
Então:
Soluções são misturas homogêneas de duas ou mais substâncias.
São exemplos de soluções: água de torneira, ar, álcool hidratado, soro caseiro, 
bronze (mistura de cobre e estanho) etc.
 � Mistura heterogênea: toda mistura que apresenta pelo menos duas fases.
São exemplos de misturas heterogêneas: água + óleo, granito, madeira, sangue, 
leite, água com gás, água + gelo etc.
Resumindo 
Sistema homogêneo 
 (uma fase)
 Sistema heterogêneo
 (mais de uma fase)
É importante saber que nem sempre é fácil classificar certas misturas em 
homogêneas ou heterogêneas. O sangue, por exemplo, aparentemente, 
é uma mistura homogênea. Mas, ao ser levado a um microscópio óptico, 
observam-se partículas sólidas disseminadas em um líquido (plasma).
Substância pura: um componente.
Mistura homogênea: mais de um componente.
Substância pura: um componente 
em diferentes estados físicos.
Mistura heterogênea: mais de um 
componente.
36
Operadores de Estação de Tratamento de Água e Efluentes
O leite é outro exemplo de mistura que, a olho nu, parece ser uma mistura 
homogênea, mas ao ser observado com a ajuda de um microscópio, apre-
senta partículas.
A gelatina é uma mistura que, mesmo observada por meio de um microscó-
pio, parece ser homogênea. Porém, é uma mistura heterogênea. Nesse caso, 
para classificá-la, faz-se um raio de luz atravessar a gelatina solidificada e 
verifica-se que a luz sofre desvios. Esse é o efeito tyndall, que mostra haver 
partículas pequenas demais para serem visualizadas ao microscópio, mas 
grandes o suficiente para dispersar a luz.
Aula 3: 
Processos de separação de 
misturas
Você sabia que raramente são encontradas substâncias puras na natureza? Qua-
se toda a matéria presente nela está na forma de misturas. Assim, para obter 
determinada substância, é necessário usar métodos de separação. A técnica de 
separação física dos componentes de misturas chama-se análise imediata.
É importante destacar que para cada tipo de mistura – heterogênea ou homo-
gênea – são usados métodos diferentes. A seguir, você vai encontrar alguns 
desses métodos.
Decantação
Processo utilizado na separação de dois tipos de misturas heterogêneas. 
37Unidade 2
Fundamentos de Química
a líquido e sólido
Figura 11 – Separação de uma mistura heterogênea sólido-líquido.
Dica
O barro, por ser mais denso, sedimenta-se, ou seja, deposita-se no 
fundo do recipiente, e a fase líquida é transferida para outro frasco com 
a ajuda de um bastão de vidro.
Você sabia que: 
 � a decantação é um dos métodos de separação usados nas Estações de Tra-
tamento de Água? Nessa etapa do tratamento de água, os flocos de sujeira 
formados são separados pela ação da gravidade, depositando-se no fundo 
do tanque. 
 � as caixas de água de residências e edifícios devem ser lavadas periodica-
mente para eliminar o barro depositado no fundo?
38
Operadores de Estação de Tratamento de Água e Efluentes
b líquido e líquido
Figura 12 – Separação de uma mistura heterogênea líquido-líquido.
Dica
O líquido menos denso fica na parte superior do funil, enquanto o mais 
denso permanece na parte inferior e é escoado controlando-se a aber-
tura da torneira.
Centrifugação
Centrífuga é um aparelho que acelera o processo de decantação envolvendo 
sólidos e líquidos. Na centrífuga, devido ao movimento de rotação, as partículas 
de maior densidade são arremessadaspara o fundo do tubo.
39Unidade 2
Fundamentos de Química
 A mistura é colocada dentro desses tubos, que são submetidos a um movi-
mento circular fazendo com que o material mais denso se deposite no fundo do 
tubo.
Figura 13 – Centrífuga.
Fonte: fanem 2010
Filtração
No processo de filtração, o sólido é retido no papel de filtro, enquanto o líquido 
é recolhido em outro frasco.
40
Operadores de Estação de Tratamento de Água e Efluentes
Filtração simples
Figura 14 – Filtração simples.
Filtração a vácuo
Figura 15 – Filtração a vácuo.
Fundamentos de Química
41Unidade 2
O vácuo no interior do kitassato diminui a pressão 
no seu interior, tornando a filtração mais rápida.
Destilação
Destilação simples
Figura 16 – Destilação simples.
Fonte: Usberco e Salvador (2002, p. 45).
DESTIlAçãO: 
processo físico de separa-
ção de materiais baseado 
na diferença de tempera-
tura de ebulição de seus 
componentes.
42
Operadores de Estação de Tratamento de Água e Efluentes
Destilação fracionada
Figura 17 – Destilação fracionada.
Fonte: Usberco e Salvador (2002, p. 45).
Além dos métodos de separação de misturas vistos anteriormente, há também 
os procedimentos de:
 � Ventilação: processo que utiliza o ar para separação de sólidos.
 � Exemplo: Separação de cereais de suas cascas.
 � Peneiração: processo que utiliza peneiras para a separação de sólidos gran-
des de menores.
 � Exemplo: Peneiração da areia para a argamassa das construções.
 � Catação: uso de mãos ou pinças na separação de sólidos.
 � Exemplo: Separar plásticos de metais.
 � Separação magnética: processo que utiliza ímã para separar o ferro de ou-
tras substâncias.
Exemplo: Separar o ferro de uma mistura de ferro + enxofre.
43Unidade 2
Fundamentos de Química
Que tal fazer o seu próprio filtro de água? Para isso, realize o experimento 
que segue:
Materiais:
 � Garrafa plástica de dois litros, transparente.
 � Um punhado de algodão (ou um filtro de café).
 � 1 copo de areia limpa.
 � 1 copo de pedras pequenas.
 � 1 copo de carvão em pó (envolva as pedrinhas de carvão em um pano, e 
quebre-as usando um batedor de carne).
 � Tesoura sem ponta.
 � Água suja (misture água limpa com terra preta, um pouquinho de tinta, 
folhas secas e papel picado).
Procedimento: 
Divida a garrafa plástica em dois pedaços, dando um corte um pouco acima da 
sua metade. Na parte de cima da garrafa, onde fica o bico, coloque uma cama-
da de algodão (ou o filtro de café) e, sobre ela, uma camada do carvão em pó, 
depois uma de areia e, por fim, as pedras. Em seguida, arrume a parte de cima 
da garrafa dentro da outra metade, como se fosse um funil. Pronto! Agora é só 
derramar a água suja dentro do filtro. E aí? Ela ficou mais clara, certo? Pode até 
ser usada na limpeza da casa, mas não deve ser bebida! Não se trata de água 
potável. Que tal fazer uma pequena modificação na sua experiência? Pegue um 
copo de água potável, coloque um pouco de sal e despeje-a no seu filtro. Esta, 
sim, você pode provar. Ficou doce ou salgada?
O que aconteceu?
Cada camada do filtro que você acabou de fazer é responsável por retirar um 
dos elementos que estão poluindo a água. As pedras e a areia servem de bar-
reira física às partículas de terra misturadas na água e aos pequenos objetos – 
como as folhas secas e o papel picado. Já o carvão filtra os poluentes químicos 
(invisíveis a olho nu), como metais dissolvidos na água, pesticidas e outros. O 
algodão também serve para reter partículas maiores. Quanto maiores forem as 
camadas do seu filtro, mais transparente a água sairá pela parte de baixo.
Já o sal, embora seja uma partícula muito pequena, não consegue ser filtrado 
por nenhuma das camadas do nosso filtro caseiro. É muito difícil separá-lo da 
água. Muitas pesquisas estão sendo desenvolvidas para simplificar a dessalini-
zação, para que, no futuro, por exemplo, possamos converter a água dos ocea-
nos em água potável sem gastar muito dinheiro.
44
Operadores de Estação de Tratamento de Água e Efluentes
Colocando em Prática
Você chegou ao final de mais uma unidade! Agora, acesse o AVA e rea-
lize as atividades propostas. Caso tenha dúvidas, reveja o conteúdo!
Relembrando 
 � Matéria é tudo que tem massa e ocupa lugar no espaço.
 � A matéria pode ser encontrada em três estados físicos: sólido, líquido e 
gasoso.
 � A matéria é encontrada na natureza como substância pura ou como 
mistura.
 � Mistura é qualquer sistema formado por duas ou mais substâncias 
puras, denominadas componentes. Pode ser homogênea ou heterogê-
nea, conforme apresente ou não as mesmas propriedades em qualquer 
parte de sua extensão que seja examinada.
 � Existem vários processos de separação de misturas. O processo mais 
adequado depende do tipo de mistura: sólido-sólido, sólido-líquido, 
líquido-líquido etc.
 � Exemplos de processos de separação de misturas: decantação, centrifu-
gação, filtração, destilação, ventilação, peneiração, catação e separação 
magnética.
Saiba Mais
Navegue pelo site a seguir e obtenha mais informações sobre sistemas 
químicos e misturas.
 � <http://www.mundodakeka.com.br/Experimentos/1.htm>
Alongue-se
Agora que você chegou ao final da Unidade 2, que tal relaxar um 
pouco? Ligue para um amigo, brinque com o cachorro, encontre a sua 
melhor maneira de descansar. Quando se sentir preparado, volte aos 
seus estudos.
45
Fundamentos de Química
3Funções Inorgânicas
Objetivos do Curso
Ao final desta unidade, você terá subsídios para:
 � reconhecer e classificar algumas substâncias 
como ácidos, bases, sais ou óxidos, segundo a 
teoria de Arrhenius.
Aulas
Aula 1 – Funções inorgânicas: ácidos e bases
Aula 2 – Conhecendo o “dragão”
Aula 3 – As experiências de Arrhenius sobre con-
dução de eletricidade
Aula 4 – Ácidos segundo Arrhenius
Aula 5 – Bases segundo Arrhenius
Aula 6 – Sais segundo Arrhenius
Aula 7 – Óxidos
46
Operadores de Estação de Tratamento de Água e Efluentes
Para Iniciar
Nas etapas do processo de tratamento de água, podem ser utilizados 
os seguintes compostos químicos: ácido hipocloroso (como desinfe-
tante), hidróxido de cálcio (para correção de pH), sulfato de alumínio 
(como coagulante) e óxido de cálcio (para correção de pH). Esses com-
postos pertencem às funções inorgânicas chamadas ácidos, bases, sais 
e óxidos, respectivamente. Nesta unidade, você estudará os conceito de 
ácidos, bases, sais e óxidos segundo a teoria de Arrhenius.
Aula 1: 
Funções inorgânicas: 
ácidos e bases
Nesta aula, você vai saber como os ácidos e as bases agem em seu organismo.
Reflita
Você, provavelmente, já sentiu como se um “dragão” cuspisse fogo em 
seu estômago. Mas você sabe como dominar esse “dragão”?
47Unidade 3
Fundamentos de Química
Como você já deve saber, o corpo funciona graças a uma série de reações quí-
micas. Na digestão, os alimentos sofrem ação de enzimas, como a pepsina, que 
quebram as moléculas de proteínas, muito grandes, em moléculas menores, os 
aminoácidos.
As células que revestem internamente a parede do estômago humano produ-
zem constantemente o suco gástrico, que também contém ácido clorídrico, com 
a finalidade de facilitar a ação das enzimas na digestão e eliminar o crescimento 
de bactérias. Porém, para evitar que a própria parede do estômago seja destruí-
da, as células também produzem um muco protetor.
A produção de ácido clorídrico (HCℓ) aumenta quando ingerimos alimentos 
como café, refrigerantes, frutas cítricas (laranja, abacaxi), frituras etc. e até mes-
mo quando sentimos o cheiro de algumas comidas ou, ainda, quando mastiga-
mos chicletes. Você sabe por quê?
Quando mastigamos chicletes, o organismo entende que deve dar início ao 
processo de digestão. Então, as células estomacais se preparam, aumentando a 
quantidade de suco gástrico, mas sem que haja alimentos para a digestão. Esse 
aumento na acidez produz uma sensação de “queimação” causada pela ação do 
suco gástrico no estômago. É a azia.
Reflita
Você sabe por que as frutas cítricas aumentam a sensaçãode queima-
ção no estômago? O que você sente quando come em excesso, quando 
fica horas sem comer ou quando não mastiga corretamente?
Humm... Pode ser o “dragão”!
Atualmente, sabe-se que alterações na produção de ácido clorídrico e nas enzi-
mas digestivas são extremamente importantes, pois podem favorecer a infecção 
pela ação da bactéria Helicobacter pylori, considerada a principal responsável 
pela ocorrência de úlceras.
Para combater o “dragão” em seu estômago, você precisa conhecê-lo, saber 
como ele funciona. Para auxiliar você a conhecer esse “dragão”, propomos a 
realização do experimento descrito na próxima aula.
48
Operadores de Estação de Tratamento de Água e Efluentes
Aula 2: 
Conhecendo o “dragão”
Conheça melhor o “dragão” realizando o experimento a seguir:
 � Triture algumas folhas de repolho roxo em um recipiente com água. Filtre e 
coloque em um béquer com uma pequena quantidade de sagu, deixando 
em repouso por cerca de dez minutos.
 � Adicione um pouco mais de água e leve ao fogo para cozinhar, sem mexer.
 � Separe quatro béqueres.
 � No primeiro béquer, coloque 50 ml de solução de cloreto de cálcio CaCℓ2 a 
1%.
 � No segundo béquer, coloque 20 ml de solução ácido clorídrico HCℓ a 0,10 
mol/L.
 � No terceiro béquer, coloque 30 ml de solução de hidróxido de sódio NaOH a 
0,10 mol/L.
 � E, no quarto béquer, coloque 20 ml de solução ácido clorídrico e acrescente 
30 mL de solução hidróxido de sódio.
Observe os desenhos:
 (Não coloque o sagu em todos os béqueres ao mesmo tempo).
49Unidade 3
Fundamentos de Química
 � O que aconteceu com as bolinhas de sagu em cada solução? Por quê?
 � O que aconteceu quando você colocou HCℓ e NaOH no mesmo béquer?
 � Como funcionam os indicadores? Como o nome diz, eles indicam o meio 
em que se encontram, adquirindo uma coloração diferente em função de 
estarem em presença de substância com característica ácida ou básica. Por 
exemplo, a fenolftaleína, um indicador muito utilizado, fica incolor em meio 
ácido e vermelho em meio básico.
Reflita
Afinal, como é o comportamento de substâncias que agem como ácido 
ou base? E o que tudo isso tem a ver com o “dragão” em seu estôma-
go?
Algumas substâncias nos dão a sensação de “amarrar” a boca, como as encon-
tradas em um pedaço de banana verde, por exemplo. Isso se deve à característi-
ca adstringente da substância, que inibe a produção de líquidos (saliva), provo-
cando tal sensação. Substâncias que apresentam característica adstringente se 
comportam como base. Outras substâncias que têm gosto azedo se comportam 
como ácido.
Por meio de observações experimentais, baseadas no comportamento seme-
lhante entre as substâncias, como gosto azedo (ácido) ou amargo (adstringen-
te), condução da corrente elétrica etc., os cientistas procuraram explicar quimi-
camente esse comportamento, ou seja, procuraram responder a questões como: 
“Por que um grupo de substâncias apresentava certas características, e outro, 
características diferentes?”.
Pergunta
Você sabia que a primeira teoria sobre ácidos e bases foi proposta em 
1884 pelo químico sueco Svante Arrhenius?
Arrhenius, antes de elaborar sua teoria sobre ácidos e bases, realizou numero-
sas experiências relacionadas com a passagem da corrente elétrica por meio de 
soluções aquosas de várias substâncias.
Ficou curioso sobre as experiências de Arrhenius? Veja mais na próxima aula.
50
Operadores de Estação de Tratamento de Água e Efluentes
Aula 3: 
As experiências 
de Arrhenius 
sobre condução 
de eletricidade
Arrhenius formulou a hipótese de que determina-
das substâncias, quando dissolvidas em água, são 
capazes de dar origem a íons positivos, os cátions, 
e a íons negativos, os ânions.
Inicialmente, Arrhenius testou a condutividade 
elétrica dos compostos iônicos, utilizando uma 
solução aquosa de sal de cozinha (NaCℓ) e outra 
de soda cáustica (NaOH). 
Experimento 1:
 
 
Figura 18 – Esquema das experiências de Arrhenius sobre condu-
tividade de soluções.
âNIONS: 
íon carregado negativa-
mente.
SAl: 
substância iônica que 
possui, pelo menos, um 
cátion diferente de H+ 
e, pelo menos, um ânion 
diferente de OH-.
Fundamentos de Química
51Unidade 3
Com o experimento ao lado, Arrhenius constatou 
que ocorre a passagem da corrente elétrica pela 
solução aquosa de NaCℓ e que isso ocorre porque 
existem íons livres na solução. Esses íons são origi-
nados pela dissociação iônica do NaCℓ.
NaCℓ (s) H2O Na
+ + Cℓ -
Experimento 2:
A solução de NaOH também conduz a corrente 
elétrica, e isso ocorre devido à formação de íons 
pela dissociação iônica do NaOH.
NaOH (s) H2O Na
+ + OH -
Agora, observe o resultado dos testes com subs-
tâncias moleculares, como o ácido clorídrico 
(HCℓ) e o açúcar (C12H22O11). 
Experimento 3:
Arrhenius constatou que a solução aquosa de HCℓ 
conduz a corrente elétrica, e que isso ocorre por-
que existem íons livres em solução. Como o HCℓ é 
um composto formado por moléculas, os íons de-
vem ter sido formados mediante a quebra dessas 
moléculas pela água.
Esse fenômeno é denominado ionização e é 
representado pela seguinte equação:
HCℓ (g) H2O H
+ + Cℓ -
EQuAçãO QuíMICA: 
representação gráfica de 
uma reação química.
52
Operadores de Estação de Tratamento de Água e Efluentes
Experimento 4:
Figura 19 – Esquema das experiências de Arrhenius sobre condu-
tividade de soluções.
Ao testar a condutividade elétrica de uma solução 
aquosa de açúcar, Arrhenius constatou que essa 
solução não conduz a corrente elétrica. Ele con-
cluiu, então, que não existem íons nessa solução. 
Nesse caso, o açúcar somente se dissolveu na 
água.
Atenção
A função da água na solução iônica con-
siste na separação dos íons já existentes 
no aglomerado iônico. Já na ionização, a 
água atua como reagente, “quebrando” as 
ligações covalentes e originando os íons.
REAGENTE: 
substância consumida em 
uma reação química
53Unidade 3
Fundamentos de Química
 
Resumindo
9 
 
Composto Iônico 
Composto Molecular 
+ água 
dissociação 
Solução Iônica 
eletrolítica 
(conduz corrente) 
Solução molecular 
não eletrolítica 
(não conduz corrente) 
Solução Iônica 
eletrolítica 
(conduz corrente) 
+ água 
ionização 
Aula 4: 
Ácido segundo Arrhenius
Agora que você conhece os conceitos de ionização e dissociação iônica, você 
vai estudar o conceito de ácido segundo Arrhenius.
Pergunta
Você sabe a definição de ácido?
Ácidos são compostos moleculares que, em meio aquoso, sofrem ionização, 
liberando como cátion somente o H+.
54
Operadores de Estação de Tratamento de Água e Efluentes
Exemplos:
HCℓ água H+ + Cℓ -
H2SO4 
água 2 H+ + SO4
-2
HNO3 
 água H+ + NO3
-
Nomenclatura dos ácidos
Para efeito de nomenclatura, os ácidos são divididos em dois grupos:
 � ácidos sem oxigênio: hidrácidos;
 � ácidos com oxigênio: oxiácidos.
Nomenclatura dos hidrácidos
Os nomes dos hidrácidos são dados da seguinte maneira:
 ácido ..................................... ídrico
 Nome do elemento
Veja alguns exemplos:
HF: ácido fluorídrico
HCℓ: ácido clorídrico
HBr: ácido bromídrico
H2S: ácido sulfídrico
HCN: ácido cianídrico
Nomenclatura dos oxiácidos
Uma das maneiras mais simples de nomear os oxiácidos é a partir do nome e 
da fórmula do ácido-padrão de cada família, veja!
Tabela 2: Fómula do ácido-padrão
VII A (Cℓ, Br, I) VI A (S, Se) V A (N, P, As) IV A (C)
HCℓO3
ácido clórico
H2SO4
ácido sulfúrico
HNO3
ácido nítrico
H3PO4
ácido fosfórico
H2CO3
ácido carbônico
55Unidade 3
Fundamentos de Química
A partir dessas fórmulas, e de acordo com a variação do número de oxigênio, 
determinam-se as fórmulas e os nomes de outros ácidos, com o uso de prefixos 
e sufixos.
11 
 
Nomenclatura dos oxiácidos
Uma das maneiras mais simples de nomear os oxiácidos é a partir do nome e 
da fórmula do ácido-padrão de cada família.
VII A (Cℓ, Br, I) VI A (S, Se) V A (N, P,As) IV A (C)
HCℓO3
ácido clórico
H2SO4
ácido sulfúrico
HNO3
ácido nítrico
H3PO4
ácido fosfórico
H2CO3
ácido carbônico
A partir dessas fórmulas, e de acordo com a variação do número de oxigênio, 
determinam-se as fórmulas e os nomes de outros ácidos, com o uso de 
prefixos e sufixos.
Veja alguns exemplos:
Família VII A (Cℓ, Br, I)
HCℓO4: ácido perclórico
HCℓO3: ácido clórico
HCℓO2: ácido cloroso
HCℓO: ácido hipocloroso
Família VI A (S, Se)
H2SO4: ácido sulfúrico
H2SO3: ácido sulfuroso
Família V A (N, P, As)
HNO3: ácido nítrico H3PO4: ácido fosfórico
HNO2: ácido nitroso H3PO3: ácido fosforoso
H3PO2: ácido hipofosforoso
Ácido per...................................ico
Ácido..........................................ico
Ácido..........................................oso
Ácido hipo ..................................oso
nome do elemento 
nome do elemento 
nome do elemento 
nome do elemento 
+ 1 átomo de oxigênio 
- 1 átomo de oxigênio 
- 1 átomo de oxigênio 
ácido-padrão 
Veja alguns exemplos:
Família VII A (Cℓ, Br, I)
 � HCℓO4: ácido perclórico
 � HCℓO3: ácido clórico
 � HCℓO2: ácido cloroso
 � HCℓO: ácido hipocloroso
Família VI A (S, Se)
 � H2SO4: ácido sulfúrico
 � H2SO3: ácido sulfuroso
Família V A (N, P, As)
 � HNO3: ácido nítrico
 � HNO2: ácido nitroso
 � H3PO4: ácido fosfórico
 � H3PO3: ácido fosforoso
 � H3PO2: ácido hipofosforoso
56
Operadores de Estação de Tratamento de Água e Efluentes
Família IV A (C)
 � H2CO3: ácido carbônico
De acordo com a hidratação, alguns ácidos podem apresentar os prefixos orto, 
meta ou piro:
12 
 
Família IV A (C)
H2CO3: ácido carbônico
De acordo com a hidratação, alguns ácidos podem apresentar os prefixos orto,
meta ou piro:
2 moléculas do orto menos uma molécula de H2O piro 
 
 Orto 
(padrão) 1 moléculas do orto menos uma molécula de H2O meta 
O exemplo mais importante desse caso é o ácido fosfórico (H3PO4):
 H3PO4 2 H3PO4 – 1 H2O = H4P2O7 
 ácido pirofosfórico 
ácido fosfórico 
(o prefixo orto é 
dispensável) 
1 H3PO4 – 1 H2O = HPO3 
 ácido metafosfórico 
<dica> O ácido clorídrico (HCℓ) é o ácido presente no estômago e tem a função 
de auxiliar na digestão dos alimentos que ingerimos. A queimação é causada 
quando um excesso desse ácido é produzido pela parede interna do estômago.
O exemplo mais importante desse caso é o ácido fosfórico (H3PO4):
12 
 
Família IV A (C)
H2CO3: ácido carbônico
De acordo com a hidratação, alguns ácidos podem apresentar os prefixos orto,
meta ou piro:
2 moléculas do orto menos uma molécula de H2O piro 
 
 Orto 
(padrão) 1 moléculas do orto menos uma molécula de H2O meta 
O exemplo mais importante desse caso é o ácido fosfórico (H3PO4):
 H3PO4 2 H3PO4 – 1 H2O = H4P2O7 
 ácido pirofosfórico 
ácido fosfórico 
(o prefixo orto é 
dispensável) 
1 H3PO4 – 1 H2O = HPO3 
 ácido metafosfórico 
<dica> O ácido clorídrico (HCℓ) é o ácido presente no estômago e tem a função 
de auxiliar na digestão dos alimentos que ingerimos. A queimação é causada 
quando um excesso desse ácido é produzido pela parede interna do estômago.
Dica
O ácido clorídrico (HCℓ) é o ácido presente no estômago e tem a fun-
ção de auxiliar na digestão dos alimentos que ingerimos. A queimação 
é causada quando um excesso desse ácido é produzido pela parede 
interna do estômago.
57Unidade 3
Fundamentos de Química
Aula 5: 
Bases segundo Arrhenius
Nesta aula, você vai estudar as bases, que são uma classe de substâncias capa-
zes de neutralizar os ácidos. 
Em uma definição mais detalhada, bases são compostos iônicos que, em meio 
aquoso, sofrem dissociação, liberando como ânion somente o OH-.
Exemplos:
13 
 
Aula 5 – Bases segundo Arrhenius
Nesta aula, você vai estudar as bases, que são uma classe de substâncias 
capazes de neutralizar os ácidos. 
Em uma definição mais detalhada, bases são compostos iônicos que, em meio 
aquoso, sofrem dissociação, liberando como ânion somente o OH-.
Exemplos:
NaOH água Na+ + OH- 
Mg(OH)2 água Mg+2 + 2 OH
- 
KOH água K+ + OH- 
 
Fe(OH)3 água Fe+3 + 3 OH
-
Nomenclatura das bases
A nomenclatura das bases é dada da seguinte forma:
Hidróxido de.................................................................
 Nome do cátion ligado ao OH-
Veja alguns exemplos:
NaOH: hidróxido de sódio
Mg(OH)2: hidróxido de magnésio
KOH: hidróxido de potássio
NH4OH: hidróxido de amônio
Quando um elemento forma cátions com diferentes cargas, acrescenta-se, ao 
final do nome, o número da carga do íon. Lembre-se de que esse número deve 
ser em algarismos romanos. Outra maneira de dar nome às bases é 
acrescentar o sufixo oso ao íon de menor carga e ico ao íon de maior carga.
Veja os exemplos a seguir:
Fe(OH)2: hidróxido de ferro II ou hidróxido ferroso
Fe(OH)3: hidróxido de ferro III ou hidróxido férrico
CuOH: hidróxido de cobre I ou hidróxido cuproso
Nomenclatura das bases
A nomenclatura das bases é dada da seguinte forma:
Hidróxido de ...............................................................
 Nome do cátion ligado ao OH-
Veja alguns exemplos:
 � NaOH: hidróxido de sódio
 � Mg(OH)2: hidróxido de magnésio
 � KOH: hidróxido de potássio
 � NH4OH: hidróxido de amônio
58
Operadores de Estação de Tratamento de Água e Efluentes
Quando um elemento forma cátions com diferentes cargas, acrescenta-se, ao 
final do nome, o número da carga do íon. Lembre-se de que esse número deve 
ser em algarismos romanos. Outra maneira de dar nome às bases é acrescentar 
o sufixo oso ao íon de menor carga e ico ao íon de maior carga. Veja os exem-
plos a seguir:
 � Fe(OH)2: hidróxido de ferro II ou hidróxido ferroso
 � Fe(OH)3: hidróxido de ferro III ou hidróxido férrico
 � CuOH: hidróxido de cobre I ou hidróxido cuproso
 � Cu(OH)2: hidróxido de cobre II ou hidróxido cúprico
A tabela seguinte mostra os principais cátions com suas respectivas cargas:
Tabela 3: Cátions e suas respectivas cargas.
Principais cátions
Monovalentes Bivalentes Trivalentes Tetravalentes Pentavalentes
H+
Li+
Na+
K+
Rb+
Cs+
Ag+
Cu+
Au+
NH4+
Hg2+2
Mg+2
Ca+2
Sr+2
Ba+2
Ra+2
Mn+2
Pb+2
Sn+2
Pt+2
Co+2
Cu+2
Fe+2
Ni+2
Hg+2
Zn+2
Cd+2
Aℓ+3
Bi+3
Co+3
Cr+3
Ni+3
Au+3
Fe+3
Sb+3
As+3
Pb+4
Sn+4
Mn+4
Pt+4
As+5
Sb+5
59Unidade 3
Fundamentos de Química
Atenção
A única base que não apresenta metal em sua fórmula é o hidróxido de 
amônio, NH4OH, que existe apenas em solução aquosa. O hidróxido de 
amônio pode ser obtido borbulhando o gás amônia, NH3, em água.
NH3(g) + H2O(ℓ) NH4OH(aq)
Agora, você vai ver uma importante característica das bases, que é a de reagir 
com ácidos, produzindo sal + água. Essa reação é denominada neutralização.
base + ácido sal + água
Pergunta
Chegou a hora de “matar” o dragão! Sabendo que a queimação no 
estômago é causada pelo excesso de ácido clorídrico, HCℓ, basta ingerir 
uma base para neutralizar esse excesso de ácido. Certo? 
Existem, nas farmácias, várias bases que são comercializadas com a finalidade 
de neutralizar o excesso de ácido clorídrico no estômago, combatendo, assim, a 
queimação (azia). A principal delas é o hidróxido de magnésio Mg(OH)2 que é 
comercializado com o nome de leite de magnésia.
 
60
Operadores de Estação de Tratamento de Água e Efluentes
O hidróxido de magnésio Mg(OH)2 é usado em medicamentos que visam a di-
minuir a acidez estomacal.
O hidróxido de magnésio reage com o ácido clorídrico da seguinte maneira:
15 
 
base + ácido sal + água
<pergunta> Chegou a hora de “matar” o dragão! Sabendo que a queimação no 
estômago é causada pelo excesso de ácido clorídrico, HCℓ, basta ingerir umabase para neutralizar esse excesso de ácido. Certo?
Existem, nas farmácias, várias bases que são comercializadas com a finalidade 
de neutralizar o excesso de ácido clorídrico no estômago, combatendo, assim, 
a queimação (azia). A principal delas é o hidróxido de magnésio Mg(OH)2
que é comercializado com o nome de leite de magnésia.
O hidróxido de magnésio Mg(OH)2 é usado em medicamentos que visam a
diminuir a acidez estomacal.
O hidróxido de magnésio reage com o ácido clorídrico da seguinte maneira:
Mg(OH)2 + HCℓ MgCℓ2 + H2O 
É dessa maneira, então, que neutralizamos o excesso de ácido clorídrico no 
estômago, matando o “dragão” que causa a queimação.
Você sabia que apenas 10% do tratamento para azia precisa de medicamentos
e que os outros 90% consistem em mudança nos hábitos alimentares? Os
remédios usados no tratamento estimulam a contração estomacal, fazendo 
com que os alimentos “saiam” mais rápido do estômago, evitando, dessa 
forma, a azia. Os antiácidos produzem apenas um alívio temporário em vez de 
tratar a causa do problema.
hidróxido 
de 
magnésio 
ácido 
clorídrico 
cloreto 
de 
magnésio 
água 
[F5] Comentário: DG: O texto deve 
ficar ao lado da imagem. 
É dessa maneira, então, que neutralizamos o excesso de ácido clorídrico no 
estômago, matando o “dragão” que causa a queimação.
Você sabia que apenas 10% do tratamento para azia precisa de medicamentos e 
que os outros 90% consistem em mudança nos hábitos alimentares? Os remé-
dios usados no tratamento estimulam a contração estomacal, fazendo com que 
os alimentos “saiam” mais rápido do estômago, evitando, dessa forma, a azia. 
Os antiácidos produzem apenas um alívio temporário em vez de tratar a causa 
do problema.
Aula 6: 
Sais segundo Arrhenius
Na aula passada, você viu que um dos produtos da reação entre o hidróxido de 
magnésio e o ácido clorídrico é o cloreto de magnésio. 
Pergunta
Você sabia que o cloreto de magnésio também é denominado sal? 
Sal é todo composto iônico que, em meio aquoso, sofre dissociação, liberando, 
pelo menos, um cátion diferente de H+ e um ânion diferente de OH-.
61Unidade 3
Fundamentos de Química
Exemplos:
16 
 
Aula 6 – Sais segundo Arrhenius
Na aula passada, você viu que um dos produtos da reação entre o hidróxido de 
magnésio e o ácido clorídrico é o cloreto de magnésio.
<pergunta> Você sabia que o cloreto de magnésio também é denominado sal?
Sal é todo composto iônico que, em meio aquoso, sofre dissociação,
liberando, pelo menos, um cátion diferente de H+ e um ânion diferente de OH-.
Exemplos:
Mg(Cℓ)2 água Mg+2 + 2 Cℓ 
- 
 
 NaCℓ água Na+ + Cℓ - 
 
CaSO4 água Ca+2 + SO4-2 
Aℓ2(SO4)3 água 2 Aℓ+3 + 3 SO4-2 
Nomenclatura dos sais
A nomenclatura dos sais é feita da seguinte maneira:
de
A nomenclatura dos ânions é feita trocando-se a terminação do nome do 
ácido:
Terminação do ácido Terminação do ânion
ÍDRICO  ETO
OSO  ITO
ICO  ATO
nome do ânion nome do cátion
Nomenclatura dos sais
A nomenclatura dos sais é feita da seguinte maneira:
__________________ de ____________________
nome do ânion nome do cátion
A nomenclatura dos ânions é feita trocando-se a terminação do nome do ácido:
Tabela 4: Nomenclatura dos ânions 
Terminação do 
ácido
Terminação do 
ânion
ÍDRICO ETO
OSO ITO
ICO ATO
Veja alguns exemplos:
Tabela 5: Nomenclatura dos ânions
Ácido de origem ânion Cátion Sal
HBr ácido bromídrico Br – brometo K+ KBr brometo de potássio
HNO3 ácido nítrico NO3
- nitrato Ca+2 Ca(NO3)2 nitrato de cálcio
H2SO3 ácido sulfuroso SO3
-2 sulfito Aℓ+3
Aℓ2(SO3)3 sulfito de alumí-
nio
62
Operadores de Estação de Tratamento de Água e Efluentes
Pode-se também formular nomes e dá-los aos sais com o uso de tabelas de 
cátions e ânions. 
Tabela 6: Cátions
Cátions
+1 Li+, Na+, K+, Ag+, NH4
+, Cu+
+V2 Mg+2, Ca+2, Ba+2, Zn+2, Cu+2, Fe+2
+3 Aℓ+3, Fe+3
Tabela 7: Ânions
ânions
fluoreto: F- acetato: H3CCOO
- cianeto: CN-
cloreto: Cℓ - hipoclorito: CℓO- fosfato: PO4
-3
brometo: Br - clorato: CℓO3
- cromato: CrO4
-2
iodeto: I - carbonato: CO3
-2 dicromato: Cr2O7
-2
sulfato: SO4
-2 bicarbonato HCO3
- nitrato: NO3
-
bissulfato: HSO4
- sulfeto: S-2 nitrito: NO2
-
permanganato: MnO4
- pirofosfato: P2O7
-4
Veja alguns exemplos de como utilizar as tabelas:
1 Determinação da fórmula a partir do nome do sal.
Exemplo: Carbonato de sódio.
17 
 
Veja alguns exemplos:
Ácido de origem Ânion Cátion Sal
HBr ácido bromídrico Br – brometo K+ KBr brometo de potássio
HNO3 ácido nítrico NO3- nitrato Ca+2 Ca(NO3)2 nitrato de cálcio
H2SO3 ácido sulfuroso SO3-2 sulfito Aℓ+3 Aℓ2(SO3)3 sulfito de alumínio
Pode-se também formular nomes e dá-los aos sais com o uso de tabelas de 
cátions e ânions. 
Cátions
+1 Li+, Na+, K+, Ag+, NH4+, Cu+
+2 Mg+2, Ca+2, Ba+2, Zn+2, Cu+2, Fe+2
+3 Aℓ+3, Fe+3
Ânions
fluoreto: F- acetato: H3CCOO
- cianeto: CN-
cloreto: Cℓ - hipoclorito: CℓO- fosfato: PO4
-3
brometo: Br - clorato: CℓO3
- cromato: CrO4
-2
iodeto: I - carbonato: CO3-2 dicromato: Cr2O7
-2
sulfato: SO4
-2 bicarbonato HCO3
- nitrato: NO3
-
bissulfato: HSO4
- sulfeto: S-2 nitrito: NO2
-
permanganato: MnO4
- pirofosfato: P2O7
-4
Veja alguns exemplos de como utilizar as tabelas:
1) Determinação da fórmula a partir do nome do sal.
Exemplo: Carbonato de sódio.
ânion: carbonato – CO3
-2 
 Na+1 CO3
-2 ► Na2CO3 
cátion: sódio – Na+ 
Fundamentos de Química
63Unidade 3
2 Determinação do nome a partir da fórmula do 
sal.
Exemplo: Aℓ2(SO4)3
18 
 
2) Determinação do nome a partir da fórmula do sal.
Exemplo: Aℓ2(SO4)3 
 Aℓ 2(SO4) 3 
Então,
Cátion: Aℓ+3
Ânion: SO4-2
Consultando a tabela, é possível concluir que o nome do sal é sulfato de 
alumínio.
Na próxima aula, você vai conhecer uma importante classe de substâncias 
químicas chamadas óxidos.
carga 
do 
ânion 
carga 
do 
cátion 
Então,
Cátion: Aℓ+3
Ânion: SO4
-2 
Consultando a tabela, é possível concluir que o 
nome do sal é sulfato de alumínio.
Na próxima aula, você vai conhecer uma impor-
tante classe de substâncias químicas chamadas 
óxidos.
Aula 7: 
Óxidos
Entenda o que são óxidos.
Óxidos são compostos formados por apenas dois 
elementos, sendo o oxigênio o mais eletronegativo 
entre eles.
Exemplos:
 � Na2O: óxido de sódio
 � CaO: óxido de cálcio
ÓxIDOS: 
substância formada por 
apenas dois elementos, 
sendo um deles o oxigê-
nio.
64
Operadores de Estação de Tratamento de Água e Efluentes
 � Fe2O3: óxido de ferro III
 � CO2: dióxido de carbono
 � CO: monóxido de carbono
Nomenclatura dos óxidos
Óxidos moleculares: são óxidos formados por oxigênio ligado a um ametal. 
Sua nomenclatura é dada da seguinte forma:
19 
 
Aula 7 – Óxidos
Entenda o que são óxidos.
Óxidos são compostos formados por apenas dois elementos, sendo o oxigênio 
o mais eletronegativo entre eles.
Exemplos:
Na2O: óxido de sódio
CaO: óxido de cálcio
Fe2O3: óxido de ferro III
CO2: dióxido de carbono
CO: monóxido de carbono
Nomenclatura dos óxidos
Óxidos moleculares: são óxidos formados por oxigênio ligado a um ametal. 
Sua nomenclatura é dada da seguinte forma:
Veja alguns exemplos:
NO: monóxido de nitrogênio
NO2: dióxido de nitrogênio
Cℓ2O6: hexóxido de dicloro 
CO2: dióxido de carbono
mon 
di 
tri 
... 
+ óxido de 
nome do elemento 
di 
tri 
.... 
+............................................ 
Veja alguns exemplos:
NO: monóxido de nitrogênio
NO2: dióxido de nitrogênio
Cℓ2O6: hexóxido de dicloro 
CO2: dióxido de carbono
Óxidos iônicos: são óxidos que apresentam oxigênio combinado com um me-
tal.
Sua nomenclatura é dada da seguinte maneira:
 � Para óxidos de metais com carga fixa:
Óxido de .....................................
 nome do metal
Exemplos:
 � Na2O: óxido de sódio
 � CaO: óxido de cálcio
 � K2O: óxido de potássio
65Unidade 3
Fundamentos de Química� MgO: óxido de magnésio
 � Aℓ2O3: óxido de alumínio
Para óxidos de metais com carga variável:
20 
 
Óxidos iônicos: são óxidos que apresentam oxigênio combinado com um 
metal.
Sua nomenclatura é dada da seguinte maneira:
• Para óxidos de metais com carga fixa:
Exemplos:
Na2O: óxido de sódio
CaO: óxido de cálcio
K2O: óxido de potássio
MgO: óxido de magnésio
Aℓ2O3: óxido de alumínio
• Para óxidos de metais com carga variável:
Exemplos:
Cu2O: óxido de cobre I
CuO: óxido de cobre II
FeO: óxido de ferro II
Fe2O3: óxido de ferro III
<pergunta> Existe apenas uma forma de nomear os óxidos com esse tipo de 
carga?
Outra maneira de dar nomes para óxidos de metais com carga variável é a 
seguinte:
Óxido de ..................................... 
nome do metal 
Óxido de .............................. + 
nome do metal 
carga do cátion 
(em algarismos romanos) 
carga menor óxido ............................. + oso 
carga maior óxido .......................... + ico 
nome do metal 
nome do metal 
Exemplos:
 � Cu2O: óxido de cobre I
 � CuO: óxido de cobre II
 � FeO: óxido de ferro II
 � Fe2O3: óxido de ferro III
Pergunta
Existe apenas uma forma de nomear os óxidos com esse tipo de carga?
Outra maneira de dar nomes para óxidos de metais com carga variável é a se-
guinte:
 
20 
 
Óxidos iônicos: são óxidos que apresentam oxigênio combinado com um 
metal.
Sua nomenclatura é dada da seguinte maneira:
• Para óxidos de metais com carga fixa:
Exemplos:
Na2O: óxido de sódio
CaO: óxido de cálcio
K2O: óxido de potássio
MgO: óxido de magnésio
Aℓ2O3: óxido de alumínio
• Para óxidos de metais com carga variável:
Exemplos:
Cu2O: óxido de cobre I
CuO: óxido de cobre II
FeO: óxido de ferro II
Fe2O3: óxido de ferro III
<pergunta> Existe apenas uma forma de nomear os óxidos com esse tipo de 
carga?
Outra maneira de dar nomes para óxidos de metais com carga variável é a 
seguinte:
Óxido de ..................................... 
nome do metal 
Óxido de .............................. + 
nome do metal 
carga do cátion 
(em algarismos romanos) 
carga menor óxido ............................. + oso 
carga maior óxido .......................... + ico 
nome do metal 
nome do metal 
Exemplos:
 � Cu2O: óxido cuproso
 � CuO: óxido cúprico
 � FeO: óxido ferroso
 � Fe2O3: óxido férrico
66
Operadores de Estação de Tratamento de Água e Efluentes
Pergunta
Você sabia que alguns óxidos são muito utilizados em nosso cotidiano? 
Veja alguns exemplos:
Óxido de cálcio (CaO)
 � Tem larga aplicação na construção civil, na purificação de açúcares e na agri-
cultura, sendo usado como fungicida e corretivo de pH do solo.
Dióxido de carbono (CO2)
 � Utilizado em água mineral e refrigerantes gaseificados.
 � O CO2 sólido é conhecido como gelo-seco e apresenta a propriedade da 
sublimação, sendo usado como recurso cênico em filmes de terror e shows 
de rock.
Para finalizar esta unidade, realize o seguinte experimento:
utilizando o extrato de repolho roxo como indicador universal de pH 
Objetivos: identificar substâncias ácidas e básicas por meio de medições de pH 
com o indicador natural de repolho roxo. 
Preparo do extrato de repolho roxo:
 � Triture algumas folhas de repolho roxo em um recipiente com água. Filtre e 
coloque em um copo com uma pequena quantidade de sagu, deixando em 
repouso por cerca de dez minutos.
 � Adicione um pouco mais de água e leve ao fogo para cozinhar, sem mexer.
Tabela 8: escala de pH com indicador de repolho roxo
Escala de pH com indicador de repolho roxo
pH (aproximado) 2 4 6 8 10 12
Cor do extrato vermelho púrpura violeta azul azul/verde verde
Materiais e reagentes:
 � 8 frascos de ensaio (pequenos copos)
 � 1 conta-gotas
 � 2 copos de 100 ml
67Unidade 3
Fundamentos de Química
 � 1 comprimido efervescente
 � frasco com indicador de repolho roxo
 � materiais para teste: refrigerante, clara de ovo, detergente, vinagre, “Veja”, 
água destilada, água da torneira, leite de magnésia.
Procedimento:
Identificando o pH com o indicador de repolho roxo:
1 Colocar 3 ml de cada solução para teste nos frascos de ensaio.
2 Adicionar a cada frasco cinco gotas do indicador de repolho roxo.
3 Observar as cores e preencher a tabela a seguir.
Tabela 9: Exemplo de identificação do pH
Material Cor observada pH
Soda limonada
Clara de ovo
Detergente
Vinagre
Veja
Água da torneira
Leite de magnésia
Colocando em Prática
Para testar o seu conhecimento sobre a aula 3, acesse o AVA e realize 
as atividades propostas. Lembre-se de consultar o material, caso tenha 
alguma dúvida!
Relembrando
Quando dissolvemos um composto iônico em água, ocorre a separação 
dos íons do composto pela água. Esse fenômeno é denominado disso-
ciação iônica.
Quando dissolvemos um composto molecular em água, pode ocorrer 
ou não a formação de íons. Se ocorrer, o fenômeno é denominado de 
ionização. Condutividade elétrica em solução aquosa 
68
Operadores de Estação de Tratamento de Água e Efluentes
 � Composto iônico: conduz. 
 � Composto molecular: conduz ou não, depende de haver ou não rea-
ção de ionização entre o composto dissolvido e a água.
Conceito de ácidos de Arrhenius: são compostos moleculares que, em meio 
aquoso, sofrem ionização, liberando como cátion somente o H+.
Conceito de bases de Arrhenius: são compostos iônicos que, em meio aquoso, 
sofrem dissociação, liberando como ânion somente o OH-.
Conceito de sais de Arrhenius: são compostos iônicos que, em meio aquoso, 
sofrem dissociação, liberando, pelo menos, um cátion diferente de H+ e um 
ânion diferente de OH-.
Conceito de óxidos: são compostos formados por apenas dois elementos, sen-
do o oxigênio o mais eletronegativo entre eles.
Saiba Mais
Navegue pelos sites a seguir para obter mais informações sobre ácidos, 
bases, sais e óxidos.
 � <http://www.cdcc.sc.usp.br/quimica/experimentos/separac.html>.
 � <http://www.unb.br/iq/lpeq/>.
Alongue-se
Você já está na metade do seu curso, que tal comemorar esse fato dan-
do uma caminhada no parque? Volte aos seus estudos quando se sentir 
relaxado!
69
Fundamentos de Química
4Soluções
Objetivos do Curso
Ao final desta unidade, você terá subsídios para:
 � conceituar e classificar soluções, suspensões e 
coloides.
 � entender o fenômeno da dissolução.
Aulas
Aula 1 – Água dura
Aula 2 – Retomando o problema
Aula 3 – Água dura e os problemas renais
Aula 4 – Água dura e a remoção de sujeira
Aula 5 – O fenômeno da dissolução
70
Operadores de Estação de Tratamento de Água e Efluentes
Para Iniciar
Na natureza, dificilmente encontramos substâncias puras. O mundo 
que nos rodeia é constituído por misturas de substâncias. As misturas 
homogêneas são denominadas soluções, que é o assunto que será 
tratado nesta unidade.
Aula 1: 
Água dura
Comece essa aula refletindo.
Reflita
Água mole em pedra dura, tanto bate até que fura?
Água mole você já conhece. E água dura, conhece?
Se você pensou em responder “gelo”, está enganado! Entenda por quê.
Quando nos referimos à água dura em Química, não estamos indicando seu 
estado físico: sólido, líquido ou vapor.
O gelo que você certamente pensou em usar como resposta terá outra finali-
dade: esfriar um “suco” qualquer feito a partir de um sólido para refresco. Claro 
que você conhece “aqueles” pacotinhos, que na verdade contêm apenas 1% de 
polpa de fruta. Ao ler sobre o conteúdo, no verso da embalagem, nos depara-
mos com algumas substâncias: açúcar, polpa de fruta desidratada, ferro, vitami-
nas A e C.
Veja, a seguir, substâncias encontradas em rótulos de alguns produtos:
 � acidulante (aumenta a acidez ou confere sabor ácido aos alimentos);
 � aromatizante (confere ou reforça o aroma e/ou sabor dos alimentos);
Fundamentos de Química
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 � espessante (aumenta a viscosidade dos ali-
mentos, goma arábica, por exemplo);
 � corante (intensifica a cor do alimento, por 
exemplo: dióxido de titânio e caramelo);
 � edulcorante (confere o