Calculos químicos; Estequiometria; Soluções; Gases

Prévia do material em texto

CÁLCULOS QUÍMICOS
· MASSA ATÔMICA 
- Átomo de 12C
- 1/12 = 1 u 
- 1 átomo 
- Quantas vezes o átomo é + pesado que o padrão
EX: Mg = 24u 
24 x mais pesado que 1u (1/12)
- MASSA DO ELEMENTO
- Temos os isótopos 
10X  90%
12X   10%
MA = (massa x abundância) + (m + abund)
         -------------------------------------------------
                                      100
MA = 10,2 u média ponderada
· MASSA MOLECULAR (mm)
- EX: H20
H = 1u x 2 = 2u
O = 16u x 1 = 16u 
MM = 18u
*AVOGADRO: 6 x 10 (elevado a 23)
n (de mols) = m (massa)/Massa molar
· MASSA MOLAR
· Número de MOL: quantidade de matéria 
	ESTEQUIOMETRIA
- Estudo da medida das quantidades
· LIMITANTE: o que limita a quantidade do que está em excesso
· EXCESSO: o que precisa ser diminuído 
· RENDIMENTO:  
	GASES
· Entálpicos (energéticos)
· Compressíveis e de baixa densidade
· Bons isolantes térmicos e elétricos
· Separados uns dos outros por espaços muito grandes 
· Partículas se chocam 
· Energia cinética é diretamente proporcional a temp medida em KELVIN
· Não perdem energia nas colisões 
· GÁS IDEAL 
- Partícula possui tamanho desprezível
- Baixa pressão 
- Sem força intermolecular 
- Temperatura elevada 
· VOLUME: m3
· PRESSÃO: 1N/m2
· TEMPERATURA: Kelvin
K = °C + 273,15
· CONDIÇÕES NORMAIS DE TEMP E PRESSÃO (CNTP) 
- P (pressão) = 1 bar / 1 atm (usual)
- T = 273,15 K
- VOL MOLAR = 22,7 L/ mol  // 22,4L (usual) 
· EQUAÇÃO GERAL DOS GASES 
→ LEI DE BOYLE
Transformação Isotérmica  P1 x V1 = P2xV2
Inversamente proporcional 
→ LEI DE GAY LUSSAC
Transformação Isocórica P1/T1 = P2/T2 
Diretamente proporcional 
→ LEI DE CHARLES 
Transformação Isobárica  V1/T1 = V2/T2
Pressão constante 
→ LEI GERAL DOS GASES
P1 x V1/ T1 = P2 x V2/ T2 (final) 
	FÓRMULAS DE SOLUÇÕES
· CONCENTRAÇÃO DE MOL
C = m / V  (tem que ser em L)
m = soluto / v = solução/volume
· Volume em outras unidades: 
→ m3 > L : multiplica por 1000
→ ml/cm3 > L: divide por 1000
· Fórmula condensada
M = m / M1 x V 
m: massa do soluto
M1: massa molar do soluto 
· TÍTULO OU PORCENTAGEM EM MASSA
T = M1/M    m1: soluto / m: solução 
T = m1 / m1 + m2 
m1 = soluto / m2 = solvente
· Massa de solução
 m = m1 + m2
m1: soluto
m2: solvente
· Transformar em porcentagem: 
 P = T x 100 
· DILUIÇÃO
· Adicionar ou retirar solvente de uma solução
· ACRÉSCIMO DE SOLVENTE
→ Massa do soluto fica o mesmo
→ Ci x Vi = Cf x Vf
· REDUÇÃO DE SOLVENTE 
→ Volume sempre vai reduzir; soluto aumenta 
→ Mi x Vi = Mf x Vf
→ M = molaridade / V = volume 
· SOLUÇÕES DO MESMO SOLUTO 
→ Massa não será alterada
→ C1 x V1 x C2 x V2 = Cf x Vf
→ C = concentração / Volume 
· SOLUÇÕES DE SOLUTOS DIFERENTES QUE NÃO REAGEM
→ Soluto no final, não vai mudar 
→ M1 x V1 + M2 x V2 = Mf x Vf
→ M = molaridade / V = volume 
· SOLUÇÕES DE SOLUTOS DIFERENTES QUE REAGEM
→ Calcula o número de mols por LITRO
→ Faz a equação e equilibra ela 
EX: 
Hg(NO3)2 + Na2S → 2 NaNO3 + HgS
1 mol              1 mol       2 mol         1 mol
0,04 mol       0,02             x mol       y mol 
→ faz por Regra de Três 
	PROPRIEDADES COLIGATIVAS
· Propriedades que vão ser alteradas pela adição de um soluto não volátil (n evapora com facilidade) a uma solução 
· Pressão máxima de vapor: pressão máxima que o vapor exerce sobre o líquido 
· TONOSCOPIA 
· Abaixa a pressão máxima de vapor de um solvente, adicionando o soluto não volátil.
· EX: copo de água com açúcar, dificulta a evaporação 
· ∆P2/P2 = kt x w i
· Variação da pressão do solvente/pressão do solvente inicial = constante tonoscopica x molalidade x fator de vort holff
· EBULIOSCOPIA
· Ocorre o aumento da temp de ebulição de um solvente pela adição de um soluto não volátil 
· EX: café; quando adiciona o café na água fervente, ela para de ferver
· ∆Te = Ke x w x i 
· Variação da temperatura de ebulição = constante x molalidade x fator de vort
· CRIOSCOPIA
· Adicionar soluto não volátil num solvente, para diminuir o Ponto de Fusão 
· Ex: adiciona sal junto do gelo
· ∆Tc = k x w x i
· Temp de congelamento
· OSMOSCOPIA
· Passagem de solvente do meio - concentrado para o meio + concentrado.
· Pressão osmótica = M x R x T x i
· M = molaridade (conc molar) / R = constante universal dos gases / T = temp em kelvin
*Volátil: ⬇Força intermolecular; ⬆ Pressão de vapor 
· Fator de Vort Hollf
i = 1 + ∝ (q-1)
· ∝ = grau de ionização / q = quant de partículas por mol 
	TERMOQUÍMICA
· Endotérmico: energia é maior
Reagente > Produto
H = calor envolvido 
· Exotérmico: 
Reagente diminui liberando energia > Produto 
· ENTALPIA DE FORMAÇÃO
· Energia envolvida na produção de um mol de um composto, partindo de subs simples 
· Entalpia dos produtos - entalpia dos reagentes
· ∆H = Hp - Hr
· Se tiver dois no produto, multiplica por 2 no Delta H.
· Subst simples = entalpia de formação é 0 
· ENTALPIA DE LIGAÇÃO 
· Subst simples tem valor
· Desmonta os reagentes e monta o produto
· Quebra a ligação = entalpia positiva
· Formou ligação = entalpia negativa
· LEI DE HESS
· Entalpia é função estável
· Reagente forma o produto
· Delta H = independe do número de etapas 
· ENERGIA DE LIGAÇÃO 
· Energia necessária para quebrar um mol, sob 25° e pressão 1 atm
· Quebra = endotérmica
· Formação = exotérmica
	EQUILÍBRIO IÔNICO
· ÁCIDOS 
- Formação de íons 
- Quanto maior o Ka, mais forte o ácido 
· BASES 
- Quanto maior o Kb, mais básico 
· LEI DE DILUIÇÃO DE OSTWALD 
Ka = M x ∝2
Para monoácidos fracos ( <5%)
K = Constante de acidez
M = molaridade
∝ = grau de ionização 
	REAÇÕES ORGÂNICAS
· ADIÇÃO
- Adição de uma subst a uma subt orgânica 
- Ocorre pela quebra de insaturações (duplas ou triplas), gerando novas possibilidades de ligação onde as novas subst vão se ligar 
· Etanol
→ Adição em alcenos 
· Margarina
→ Adição de hidrogênio
· Halogenação 
→ Ver o grau de pureza dos óleos 
· SUBSTITUIÇÃO 
- Um átomo da molécula orgânica vai ser substituído por outro 
· CFCS 
→ Destruição da camada de ozônio 
· ALCANOS 
- Tendência de saída do hidrogênio ligado a: 
H - C Terciário             + Tendência 
H - C secundário                V
H - C primário             - Tendência 
H - C nulário 
1. Nitração  HNO3 = HO- NO2+