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QUÍMICA GERAL
Ana Luisa Daibert Pinto
Aula 3
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Sumário: Aula 3
• Propriedades da Matéria– Comparação entre Gases, Líquidos e
Sólidos– Mudanças de Estado Físico– Diagrama de Fases
• Fenômenos Físicos e Químicos
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Sumário: Aula 3• Reações Químicas
– Classificação• quanto ao calor envolvido• quanto ao sentido• quanto à velocidade
– Reações de adição ou síntese– Reações de análise ou decomposição– Reações de deslocamento ou simples troca– Reações de substituição ou dupla troca
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Classificações da MatériaEstados Físicos da Matéria
Característica Sólido Líquido Gasoso
Forma própria a do recipiente a do recipiente
Volume constante constante o do recipiente
Arranjo das partículas
ordenadas, muito próximas
desordenadas, próximas
muito desordenadas, muito distantes
Agregação das partículas
muito forte fortepraticamente
nenhuma
Movimento das partículas
pouca liberdade relativa liberdade grande liberdade
Nívelmicroscópico
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Uma Comparação entre Gases, Líquidos e Sólidos
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Propriedades da MatériaMudanças de Estado Físico
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Propriedades da MatériaMudanças de Estado Físico
Vaporização
L G
• Evaporação- Forma lenta;- Temperatura ambiente;- Sem formação de bolhas.
Ex: roupa secando no varal.• Ebulição
- Forma rápida;- Com aquecimento;- Há formação de bolhas.- Ex: Fervura
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Propriedades da MatériaMudanças de Estado Físico
Exemplo de Aplicação
• Nos automóveis, há no vidro traseiro, filamentos que
servem como desembaçadores. Ao apertar um botão no painel, esses filamentos se aquecem e o vidro é desembaçado. Qual mudança de estado físico explica tal fato.
Vaporização. Os filamentos aquecem o vidro e provocam a vaporização (LG) da água líquida que está na sua superfície, desembaçando-o.
•
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Propriedades da MatériaPonto de Fusão (PF) e Ponto de Ebulição (PE)
• PF: é a temperatura na qual determinada substância sofre fusão (durante o aquecimento) ou solidificação (durante o resfriamento)
- Ex: A água sofre fusão e solidificação a 0°C.
• PE: é a temperatura na qual determinada substância sofre ebulição (durante o aquecimento) ou condensação (durante o resfriamento)
- Ex: A água sofre ebulição e condensação a 100°C.
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Propriedades da Matéria
Previsões a partir dos valores de PF e PE
Água – líquido;
79°C Etanol – gasoso;
Naftaleno – sólido.
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Propriedades da MatériaPrevisões a partir dos valores de PF e PE
Exemplo de Aplicação
• Uma churrasqueira é feita de ferro. Sabendo
que o ponto de fusão do ferro é 1.538°C, o que você pode afirmar sobre a temperatura do carvão em brasa que está na churrasqueira, durante o preparo do churrasco? Explique.
É inferior a 1.538°C, pois o ferro não chega a sofrer fusão.
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Propriedades da MatériaDiagramas de Mudanças de Estado Físico
Gráfico de Substância: 2 patamares
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Propriedades da MatériaDiagramas de Mudanças de Estado Físico
Gráfico de Mistura: sem patamares
• Mistura azeotrópica:- PF variando- PE constanteEx: álcool hidratado
• Mistura eutética: - PF constante - PE variandoEx: mistura entre metais
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Propriedades da MatériaDiagrama de Fases
• É o gráfico que representa as fases da matéria em função da pressão e da temperatura.
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Propriedades da MatériaDiagrama de Fases
Curva de Fusão
Curva de
Vaporização
Curva de
Sublimação
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Este fenômeno é classificado como
FENÔMENO FÍSICO
Fenômenos Físicos e Químicos
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Propriedades da MatériaMudanças Físicas
• A substância inicialmente presente possui as mesmas propriedades da substância presente no final.
• Apenas sua aparência física muda.
– Gelo derrete;
– Cano de ferro é serrado;
– Copo é quebrado;
– Folha é rasgada;
– Prego é fincado na madeira.
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Fenômenos Físicos e Químicos
Este fenômeno é classificado como
FENÔMENO QUÍMICO
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Propriedades da MatériaMudanças químicas
• Quando uma substância muda sua composição.• Novas substâncias são formadas a partir de outras.• Evidências:
– liberação de gases– formação de precipitado– mudança de cor– alterações de calor
• Ferrugem na palha de aço, produção de húmus no solo, queima da vela, queima de gás num fogão e de gasolina, álcool ou diesel no motor de um veículo.
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• Os fenômenos químicos são denominados de Reações Químicas.
• Reação Química é o processo de mudanças químicas, onde ocorre a conversão de uma substância, ou mais, em outras substâncias.
• Quando representamos um fenômeno químico por fórmulas e símbolos teremos um Equação Química.
A + B C + D
Reagentes Produto
Reações Químicas
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• As reações químicas fazem parte do nosso dia-a-dia.
• Por exemplo, quando vamos esquentar a água para preparar o café da manhã, estamos realizando uma mudança física (a água ao ser esquentada, passará do estado líquido para o gasoso) e uma reação química, pois o gás do fogão reage com o oxigênio do ar para produzir o calor que utilizamos para cozinhar os alimentos.
Reações Químicas
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• Sabemos que para o carro andar devemos colocar gasolina. Mas o que a gasolina tem a ver com o movimento do carro?
• Isso só é possível devido a uma reação química. A gasolina utilizada nos veículos é uma mistura de vários compostos. Um deles é o octano, composto formado por carbono e hidrogênio, cuja fórmula química é C8H18. Quando a gasolina reage com o oxigênio do ar produz dióxido de carbono (CO2), água (H2O) e a energia que é utilizada para fazer com que o carro entre em movimento.
Reações Químicas
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• As reações químicas quanto ao calor envolvido podem ser:
Reações Químicas
– ENDOTÉRMICAS
São reações que ocorrem absorvendo calor.
– EXOTÉRMICAS
São reações que ocorrem liberando calor.
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• Toda reação ocorre com absorção ou liberação de calor. Essa energia é dada pela unidade caloria por mol (cal/mol):– Exotérmica: libera calor
C + O2 CO2 ΔH = - 94.100 cal
C + O2 CO2 + 94.100 cal
– Endotérmica: absorve calor
N2 + O2 2 NO ΔH = + 21.600 cal
N2 + O2 + 21.600 cal 2 NO
Reações Químicas
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• As reações químicas quanto ao sentido podem ser:– REAÇÕES REVERSÍVEIS
São reações em que reagentes e produtos são consumidos e produzidos ao mesmo tempo.
N2O4 (g) ↔ 2 NO2 (g)
– REAÇÕES IRREVERSÍVEIS
São reações que ocorrem em um único sentido.
C(s) + O2 (g) CO2 (g)
Reações Químicas
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• As reações químicas quanto à velocidade podem ser:– LENTA
A formação dos produtos é muito lenta.
4 Fe + 3 O2 2 Fe2O3
– RÁPIDA
Aquela cujo tempo gasto, desde o momento em que os reagente são colocados em contato ate a formação dos produtos, é pequeno.
AgNO3 (aq) + NaCl (aq) NaNO3 (aq) + AgCl
Reações Químicas
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• Reações de adição ou síntese
• Reações de análise ou decomposição
• Reações de deslocamento ou simples troca
• Reações de substituição ou dupla troca
Classificação das Reações
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• É quando duas ou mais substâncias reagentes produzem apenas uma única substância como produto.
A + B AB
CaO + H2O Ca(OH)2
N2 + 3 H2O 2 NH3
Reações de adição ou síntese
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• É quando uma única substância reagente produz duas ou mais substâncias.
AB A + B
2 H2O 2 H2 + O2
CaCO3 CaO + CO2
Reações de análise ou decomposição
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• Em função do agente que provoca a decomposição as reações são classificadas em:– ELETRÓLISE
Decomposição provocada pela corrente elétrica.– PIRÓLISE
Decomposição provocada pelo calor.– HIDRÓLISE
Decomposição provocada pela água.– FOTÓLISE
Decomposição provocada pela luz.
Reações de análise ou decomposição
Água
Luz
CorrenteElétrica
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• A substância simples desloca um elemento de uma substância composta, originando outra substância simples e outra composta.
A + BC AC + B
A + BC AB + C
Reações de deslocamento ou simples troca
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A + BC AC + B• Quando a substância simples (A) é um metal, ela
deverá ser mais reativa (eletropositiva) que B, para poder deslocá-lo. Para isso, devemos nos basear na fila de reatividade ou eletropositividade.
Cs > Li > Rb > K > Ba > Sr > Ca > Na > Mg > Be > Al > Mn > Zn > Cr > Fe > Co > Ni > Sn > Pb > H > Sb > As > Bi > Cu > Ag > Hg > Pt > Au
– Um metal que vem antes na fila desloca um que vem depois.
Reações de deslocamento ou simples troca
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A + BC AC + B
M + MAm
Na + FeCl2 NaCl + Fe
• A reação ocorre pois o Na é mais reativo que o Fe.
Reações de deslocamento ou simples troca
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A + BC AB + C
• Quando a substância simples é um ametal, a reação ocorre se o ametal (A) for mais reativo (eletronegativo) que o ametal (C). Para isso, devemos nos basear na fila de reatividade ou eletronegatividade.
F > O > N > Cl > Br > I > S > C > P
– Ametal que vem antes na fila desloca um que vem depois.
Reações de deslocamento ou simples troca
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A + BC AB + C
Am + MAm
Cl2 + 2 NaBr Br2 + 2 NaCl
• A reação ocorre pois o Cl é mais reativo que o Br.
Reações de deslocamento ou simples troca
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• É quando duas substâncias compostas trocam entre si partes de suas estruturas, formando duas novas substâncias compostas.
• Substituem-se mutuamente cátions e ânions.
AB + CD AD + CB
2 KI + Pb(NO3)2 2 KNO3 + PbI2
Reações de substituição ou dupla troca
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• Para a ocorrência das reações de dupla troca, deve ocorrer uma das condições:
– Formação de um precipitado (produto insolúvel)
2 KI + Pb(NO3)2 2 KNO3 + PbI2 ↓
– Formação de uma substância volátil
NaHCO3 + HCl NaCl + H2O + CO2 ↑
– Formação de uma substância mais fraca
HClO4 + KCN KClO4 + HCN (ácido mais fraco)
Reações de substituição ou dupla troca
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• Reações de adição ou síntese
A + B AB
• Reações de análise ou decomposição
AB A + B
• Reações de deslocamento ou simples troca
AB + C AC + B
• Reações de substituição ou dupla troca
AB + CD AD + CB
Resumo: Classificação das Reações
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Aula 3
Exercícios de Fixação
REAÇÕES QUÍMICAS
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ATIVIDADES
1) Bolinhas de naftalina são utilizadas no combate às traças. Qual mudança de estado físico explica porque essas bolinhas diminuem de tamanho com o passar do tempo?
a) Fusão.b) Vaporização.c) Sublimação.d) Condensação.
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ATIVIDADES
2) Às vezes, nos dias frios ou chuvosos, o lado interno dos vidros dos carros, em que há alguém, fica embaçado. Devido a qual mudança de estado físico isso acontece?
a) Fusão.b) Vaporização.c) Solidificação.d) Condensação.
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ATIVIDADES
3) Dada a tabela abaixo:
Qual o estado físico dessas substâncias à:
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ATIVIDADES4) O diagrama de fases de certa substância é representado
abaixo. Assinale a alternativa correta:
a) No ponto Q é possível encontrar a substância somente nos estados físicos sólido e líquido.
b) Na região III a substância se encontra na fase sólida.
c) Variando a pressão e/ou a temperatura, a substância pode passar da fase sólida diretamente para a gasosa.
d) Ocorre a sublimação quando a substância passa de uma região para outra delimitada pela linha MQ.
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Atividades
5) Quando se adiciona HNO3 a NaOH, a temperatura do sistema eleva-se.
Pode-se concluir que a reação ocorrida é
a) de simples troca com liberação de calor.
b) de substituição com absorção de calor.
c) de dupla troca com liberação de calor.
d) de adição com absorção de calor.
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Atividades6) Das reações químicas que ocorrem: I. nos flashes fotográficos descartáveis
II. com o fermento químico para fazer bolos
III. no ataque de ácido clorídrico ao ferro
IV. na formação de hidróxido de alumínio usado no tratamento de água
representadas respectivamente pelas equações: I. 2Mg + O2 2MgO
II. NH4HCO3 CO2 + NH3 + H2O
III. Fe + 2 HCℓ FeCℓ2 + H2
IV. Aℓ2(SO4)3 + 6NaOH 2Aℓ(OH)3 + 3Na2SO4
Classifique cada reação.
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Atividades
7) A reação:
é classificada como reação de:
a) análise.
b) deslocamento.
c) dupla troca.
d) síntese.
e) simples troca.
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Atividades
8) A decomposição da reação foi devido à:
a) Eletrólise
b) Pirólise
c) Hidrólise
d) Fotólise
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Atividades9) A decomposição de uma substância provocada pela eletricidade recebe o nome especial de:
a) pirólise.
b) hidrólise.
c) eletrólise.
d) fotólise.
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Atividades10) A sequência que representa, respectivamente, reações de síntese, análise, simples troca e dupla troca são:
I. Zn + Pb(NO3)2 Zn(NO3)2 + Pb
II. FeS + 2 HCl FeCl2 + H2S
III. 2 NaNO3 2 NaNO2 + O2
IV. N2 + 3 H2 2 NH3
a) I, II, III e IV.
b) III, IV, I e II.
c) IV, III, I e II.
d) I, III, II e IV.
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Atividades11) Há reações químicas que só se processam sob ação da luz como as reações da fotossíntese e a decomposição natural da água oxigenada. Este tipo de reação tem o nome especial de:
a) fotólise.
b) eletrólise.
c) pirólise.
d) hidrólise.
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AULA 426 de agosto de 2013
•Balanceamento de equações químicas •Cálculo estequiométrico
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