Quimica_geral_aula2_19.09.2012

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19/09/2012
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Química Geral F
Dayse Carvalho da Silva Martins
Última aula...
a) REAÇÕES DE OXIRREDUÇÃO
1. Reações entre substâncias elementares
2Mg(s) + O2(g) → 2MgO(s)
2. Reações de deslocamento
2Na(s) + 2H2O(l) → 2NaOH(aq) + H2(g)
3. Reações de eliminação ou decomposição
2KClO3(s) → 2KCl(s) + 3O2(g)
4. Outros tipos de reações de oxirredução
2KMnO4(aq) + 5H2O2(aq) + 3H2SO4(aq) → 2MnSO4(aq) + 
K2SO4(aq) + 5O2(g) + 8H2O(l)
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(...
a KMnO4(aq) + b H2O2(aq) + c H2SO4(aq) � d MnSO4(aq) + e K2SO4(aq) + f O2(g) + g H2O(l)
+1 +7 -2 +1 -1 +1 +6 -2 +2 +6 -2 +1 +6 -2 0 +1 -2
1) Redução
MnO4
- � Mn2+
MnO4
- � Mn2+ + 4H2O
8H+ + MnO4
- � Mn2+ + 4H2O
5e- + 8H+ + MnO4
- � Mn2+ + 4H2O
2) Oxidação
H2O2 � O2
H2O2 � O2 + 2H
+
H2O2 � O2 + 2H
+ + 2e-
Somando (multiplicando a primeira por 2 e a segunda por 5)
E lembrar de completar com os íons expectadores
2KMnO4(aq) + 5H2O2(aq) + 3H2SO4(aq) → 2MnSO4(aq) + K2SO4(aq) + 5O2(g) + 
8H2O(l) 3
a) REAÇÕES QUE NÃO ENVOLVEM 
OXIRREDUÇÃO
1.Ácido + Base → Sal + Água
HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l)
2.Óxido básico + Água → Base 
CaO(s) + H2O(l) → Ca(OH)2(aq)
3.Óxido ácido + Água → Ácido
SO3(g) + H2O(l) → H2SO4(aq)
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4.Óxido ácido + Óxido básico → Sal
SO3(g) + CaO(s)→ CaSO4(s)
5. Óxido ácido + Base → Sal + Água
CO2(g) + Ca(OH)2(aq) → CaCO3(s) + H2O(l)
6. Óxido básico + Ácido → Sal + Água 
CaO(s) + H2SO4(aq)→ CaSO4(s) + H2O(l)
7. Carbonato/Bicarbonato + Ácido → Sal + 
Gás + Água
NaHCO3(s) + HCl(aq) → NaCl(aq) + CO2(g) + H2O(l) 5
c) REAÇÕES DE PRECIPITAÇÃO
• Haverá a formação de um composto pouco solúvel
(pptado).
1. Reação de sal com sal
Pb(NO3)2(aq) + 2KI(aq) → PbI2(s) + 2KNO3(aq)
2. Reação de sal com ácido
BaCl2(aq) + H2SO4(aq) → BaSO4(s) + 2HCl(aq)
3. Reação de sal com base
FeCl3(aq) + 3NaOH(aq) → Fe(OH)3(s) + 3NaCl(aq) 6
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• Como saber quando um sal será pouco solúvel 
(pptado)?????
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Íon Característica Exceções
Cloreto (Cl-) Solúveis AgCl; Hg2Cl2; PbCl2
Brometo (Br-) Solúveis AgBr; Hg2Br2; PbBr2
Iodeto (I-) Solúveis AgI; Hg2I2; HgI2; Cu2I2; PbI2; BiI3; SnI2
Sulfato (SO4
2-) Solúveis PbSO4; Hg2SO4; SrSO4; BaSO4; CaSO4
Nitrato (NO3
-) Solúveis Nenhuma
Carbonato (CO3
2-) Insolúveis Na2CO3; K2CO3; NH4CO3
Cromato (CrO4
2-) Insolúveis Alcalinos; Ca; Sr; Mg; Mn; Zn; Fe; Cu
Hidróxido (OH-) Insolúveis Alcalinos; Ca; Sr e Ba;
Fosfato (PO4
3-) Insolúveis Alcalinos e NH4
+
Sulfeto (S2-) Insolúveis Alcalinos e Ca; Sr e Ba;
Solubilidade em água
Questão de prova
a) Complete o quadro abaixo indicando se haverá formação (SIM) ou 
não (NÃO) de precipitado quando as seguintes soluções forem 
misturadas. Um X indica que a experiência não será realizada.
b) Escreva a equação química balanceada para as misturas em que 
ocorreu a formação de precipitado
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Solução KBr(aq) AlCl3(aq) Na2SO4(aq)
Pb(NO3)2 (aq)
KOH (aq) X
BaCl2(aq) X
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Equações Químicas
Usadas para representar as mudanças químicas e estudos quantitativos
Pb(NO3)2 (aq) + 2NaI (aq) PbI2 (s) + 2NaNO3 (aq)
Reagentes � Produtos
A “Lei da Conservação da Massa”, também 
conhecida por “Lei de Lavoisier” diz que: 
• “Na natureza nada se perde, nada se cria, tudo 
se transforma.”;
• “Numa reação química em sistema fechado, a 
massa total dos reagentes é igual à massa total 
dos produtos da reação”.
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2Al(s) + 3Br2(l) → 1Al2Br6(s)
Relação entre as quantias de reagentes e 
produtos ⇒ Estequiometria
Coeficientes Estequiométricos
Balanceamento de 
equações químicas
Cálculos 
estequiométricos
IMPORTANTE 
- Determinar o rendimento de reações
- Verificar se há excesso de algum reagente
- Determinar quanto de reagente é
necessário para certa quantia de produto
- Determinar a quantidade de produto
formada a partir de certa quantia de
reagente 10
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Ex: oxidação da glicose
C6H12O6(s) + 6 O2(g) � 6 CO2(g) + 6 H2O(l)
1 mol 6 mol 6 mol 6 mol
180 g 192 g 264 g 108 g
372 g 372 g
6 x 32 g 6 x 44 g 6 x 18 g
100 g de glicose – quanto precisarei de O2 e quanto formarei dos produtos? Resposta:
106,67 g O2
146,67 g CO2
60 g H2O
Se eu tiver 100 g de glicose e 110 g de O2, a estequiometria é seguida ou há reagente em 
excesso?
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Importância de reações com uso de excesso de reagente
Preparação da Cisplatina:
(NH4)2PtCl4(s) + 2NH3(aq) → 2NH4Cl(aq) + Pt(NH3)2Cl2(s)
Reag. limitante Reag. em excesso
NH3(aq): poucos centavos de dólar por grama
(NH4)2PtCl4(s): 100 dólares por grama ⇒ totalmente convertido no produto
Pt(NH3)2Cl2(s): rendimento depende da quantidade de (NH4)2PtCl4(s)
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OXIDAÇÃO DA AMÔNIA EM TELA METÁLICA DE PLATINA
4NH3(g) + 5O2(g) → 4NO(g) + 6H2O(g)
Se reagirmos 750 g de NH3 com 750 g de O2, o que seria esperado em 
relação ao consumo dos reagentes e obtenção dos produtos?
Há excesso de reagente?
Quem está em excesso e de quanto?
Qual é a massa obtida de cada produto?
Resposta:
Amônia em excesso
431,25 g NH3
562,5 g NO e 506,25 g H2O
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Rendimento teórico ⇒ quantidade máxima de produto que pode ser
obtido em uma reação
Rendimento experimental ⇒ geralmente é menor que o teórico
RENDIMENTO PERCENTUAL
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ASPIRINA (AAS)
Ácido
salicílico
Anidrido 
acético
Ácido
acetilsalicílico
1897 - Bayer
Aspirina (AAS): C7H6O3(s) + C4H6O3(l) → C9H8O4(s) + CH3CO2H(l)
138,1g/mol 180,2 g/mol
Ácido salicílico: 14,4 g (reag. limitante) Anidrido acético: excesso
Qual é o Rendimento Teórico de AAS?
Se o Rendimento experimental é 6,25 g de AAS, qual é o rendimento 
percentual da reação? Resposta:
Teórico – 18,8 g
Percentual – 33,2 %
Análise química quantitativa
Qual a quantidade de ácido acético em uma amostra de vinagre?
CH3CO2H(aq) + NaOH(aq) → NaCH3CO2(aq) + H2O(l)
Determinando a quantidade exata de NaOH que reage com o ácido 
acético, a concentração deste também será conhecida 
Amostra de vinagre (3 mL)
NaOH (0,1 mol L-1) 
Indicador: fenolftaleína
Viragem:
consumiu 25 mL da base
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Avaliando a quantidade de sacarina (adoçante artificial) 
presente em amostras de pastilhas de benzocaína
Convertendo o S da sacarina a BaSO4(s), este poderá ser filtrado, seco e 
pesado e, por analogia, a quantidade de sacarina pode ser determinada 
1 mol de C7H5NO3S ⇒ 1 mol de SO4-2(aq) ⇒ 1 mol de BaSO4(s)
-2
Ba(OH)2
-2+2
BaSO4: 0,1320 g/233,43 g mol
-1 = 0,56 mmol
Sacarina: 0,56 mmol x 183,18 g mol-1 = 0,1035 g
0,9891 g ---- 100 %
0,1035 g ---- X %
Resposta: X = 10,47 %
Exercício: Qual é a porcentagem de sacarina presente em uma
amostra que, após tratamento químico, 0,9891 g desta amostra
transformaram-se em 0,1320 g de BaSO4?
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Nós temos falado muito de reações em meio 
aquoso 
Mistura homogênea (solução)
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SOLUÇÕES
• Solução: é uma mistura homogênea de soluto e
solvente
• Solvente: Componente cujo estado físico é
preservado.
• Soluto: Dissolvido no solvente
• Observação: Se todos os componentes estiverem no
mesmo estado físico, o solvente é aquele presente
em maior quantidade.
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Preparando uma solução de NaCl em 
água
• As ligações de hidrogênio
da água têm que ser
quebradas
• O NaCl se dissocia em
Na+ e Cl-
• Formam-se interações:
Na+...OH2 e Cl
-...H2O
• Os íons ficam solvatados
pela água
• Como o solvente é a água,
os íons ficam hidratados
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Exemplos de soluções
ESTADO DA SOLUÇÃO ESTADO DO 
SOLVENTE
ESTADO DO SOLUTO EXEMPLO
GÁS GÁS GÁS AR
LÍQUIDO LÍQUIDO GÁS OXIGÊNIO NA ÁGUA
LÍQUIDO LÍQUIDO LÍQUIDO ÁLCOOL NA ÁGUA
LÍQUIDO LÍQUIDO SÓLIDO SAL NA ÁGUA
SÓLIDO SÓLIDO GÁS HIDROGÊNIO NO 
PALÁDIO
SÓLIDO SÓLIDO LÍQUIDO MÉRCURIO NA PRATA
SÓLIDO SÓLIDO SÓLIDO PRATA NO OURO
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Formas de expressar a 
concentração
• DILUÍDAS
• CONCENTRADAS
• INSATURADAS
• SATURADAS
• SUPERSATURADAS
• QUANTIDADE DE MATÉRIA
• MOLALIDADE
• PORCENTAGEMDE MASSA
• ppm (PARTES POR MILHÃO)
• ppb (PARTES POR BILHÃO)
• VOLUME DE O2
• FRAÇÃO EM QUANTIDADE 
DE MATÉRIA
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Formas de expressar a 
concentração
a. Concentração em quantidade de matéria
b. Fração em quantidade de matéria
)(
)()( 1
litroV
molnLmolc =−
c = quantidade de matéria por litro
n = quantidade de matéria do soluto
V = volume da solução
x = fração em mol
n = quantidade de matéria do soluto
nT = quantidade de matéria total (soluto + 
solvente))(
)(
totaln
moln
x
T
=
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FORMAS DE EXPRESSAR A 
CONCENTRAÇÃO
c. Porcentagem em massa
d. Partes por milhão
100% x
totalmassa
solutomassa
massa =
ppm do componente = massa do componente na solução (g)
massa total da solução (1.000.000 g)
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FORMAS DE EXPRESSAR A 
CONCENTRAÇÃO
e. Molalidade
)(
)()( 1
kgmassa
moln
molkgm =−
m = molalidade
n = quantidade de matéria do soluto
massa = massa do solvente (kg)
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V
n
c = Vcn =
c(inicial)V(inicial) = c(final)V(final)
DILUIÇÕES
• Frequentemente temos que preparar uma nova
solução, menos concentrada, a partir de uma
solução estoque.
• Para diluir uma solução, basta adicionar mais
solvente.
• O volume da solução aumenta, mas a quantidade,
em mol, permanece a mesma.
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Objetivo: Sabendo a concentração de uma solução padrão (ex.
NaOH), podemos determinar a concentração de uma solução com
concentração desconhecida (ex. HCl) e portanto a quantidade de
matéria (ex. HCl).
V
n
c = cVn =Se:
Na equação de neutralização:
1HCl(aq) + 1NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l)
A quantidade de matéria de HCl é igual a de NaOH (1 : 1), portanto:
c(a)V(a) = c(b)V(b)
TITULAÇÕES
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c(a)V(a) = c(b)V(b)
TITULAÇÃO
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