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UNED Macaé COORDENAÇÃO DE ENSINO SUPERIOR E PESQUISA CURSO: TECNOLOGIA EM SERVIÇOS DE POÇOS DE PETRÓLEO QUÍMICA GERAL Aula 08 – FUNÇÕES E PROPRIEDADES.

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1 UNED Macaé COORDENAÇÃO DE ENSINO SUPERIOR E PESQUISA CURSO: TECNOLOGIA EM SERVIÇOS DE POÇOS DE PETRÓLEO QUÍMICA GERAL Aula 08 – FUNÇÕES E PROPRIEDADES QUÍMICAS - REAÇÕES I Bibliografia: Química Geral – Vol. 1; Caps. 7 e 11 RUSSEL, Jonh B. Prof a. Maria Inês P. Ferreira, D.Sc.

2 UNED Macaé QUÍMICA GERAL – PROPRIEDADES QUÍMICAS Ionização: Formação de Cátions: Ca (Z=20) { [Ar]4s 2 } Ca 2+ { [Ar] } + 2e - Formação de Ânions: F (Z=9) { [He]2s 2 2p 5 } + e - F 1- { [Ne] } Formação de Sais : x Ca 2+ + y F 1- Ca x F y determinação de x e y: cruzamento das cargas (x=1; y=2) CaF 2

3 UNED Macaé QUÍMICA GERAL – PROPRIEDADES QUÍMICAS Formação de Óxidos: Ca (Z=20) { [Ar]4s 2 } Ca 2+ { [Ar] } + 2e - O (Z=8) { [He]2s 2 2p 4 } + 2 e - O 2- { [Ne] } Ca 2+ + O 2- CaO Nomenclatura: –Cátions: univalentes x polivalentes (Tabela pág.326); –Ânions: monoatômicos x poliatômicos (Tabela pág.330); NOMENCLATURA DE SAIS E ÓXIDOS!!!!

4 UNED Macaé QUÍMICA GERAL – PROPRIEDADES QUÍMICAS Hidróxi-Compostos (bases e ácidos) Bases: hidróxi-compostos metálicos Propriedades: –Dissociação: liberação de ânion hidróxido (ou hidroxila) e cátions metálicos em solução aquosa – Arrhenius Al(OH) 3 H 2 O Al (OH) - OU Al(OH) 3 (s) Al 3+ (aq) + 3(OH) - (aq) –p.H. > 7,0: [OH - ] > 10 -7

5 UNED Macaé QUÍMICA GERAL – PROPRIEDADES QUÍMICAS Bases – Propriedades (cont.): –Recebimento de prótons (Brönsted-Lowry) ou disponibilização de pares eletrônicos para compartilhamento(Lewis). Bases de Brönsted-Lowry Ex.: Amônia - NH 3 + H 2 O [NH 4 ] + OH - Bases de Lewis: Ex.: Água – H 2 O + H + H 3 O +

6 UNED Macaé QUÍMICA GERAL – PROPRIEDADES QUÍMICAS Ácidos – Propriedades –Ionização: quebra de ligação covalente seguida por liberação de cátion hidrogênio e ânions de caráter ametálico em solução aquosa – Arrhenius H 2 SO 4 H 2 O [H 3 O] + + HSO 4 - (1ª ionização) HSO 4 - H 2 O [H 3 O] + + (SO 4 ) 2- (2ª ionização) H 2 SO 4 H 2 O 2 [H 3 O] + + (SO 4 ) 2- EQUAÇÃO DO PROCESSO DE IONIZAÇÃO –p.H. < 7,0: [OH - ] < 10 -7

7 UNED Macaé QUÍMICA GERAL – PROPRIEDADES QUÍMICAS Ácidos – Propriedades (cont.): –Liberação de prótons (Brönsted-Lowry) ou recebimento de pares eletrônicos para compartilhamento (Lewis). Ácidos de Brönsted-Lowry: H 2 SO 4 H + + HSO 4 - (1ª ionização) HSO 4 - H + + (SO 4 ) 2- (2ª ionização) H 2 SO 4 2 H + + (SO 4 ) 2- (equação global da ionização ) Ácidos de Lewis: Ex.: fluoreto de boro – NH 3 + BF 3 [NH 3 ]. [BF 3 ]

8 UNED Macaé QUÍMICA GERAL – PROPRIEDADES QUÍMICAS Nomenclatura: –hidrácidos x oxoácidos Relacionada à nomenclatura de sais!!!

9 UNED Macaé QUÍMICA GERAL – REAÇÕES EM SOLUÇÃO Reações Ácido-Base: –Definição de Arrhenius: HCN (aq) + OH - (aq) H 2 O + CN - (aq) (classificadas alternativamente como REAÇÕES DE DUPLA TROCA) –Definição pelo Sistema Solvente: NH 3 H + + NH 2 - (no líquido NH 3 ) 2NH 3 NH NH 2 - (no líquido NH 3 ) 2SO 2 SO SO 3 2- (no líquido NH 3 ) Assim, em fase aquosa: H 2 O + 2NH 3 + SO 2 (NH 4 ) 2 SO 3 E ainda: Ácido = substância que aumenta a concentração de cátions relacionada com o solvente (se a amônia for o solvente, um ácido nela solubilizado produzirá NH 4 + ), e Base = substância que diminui a concentração de cátions relacionada com o solvente (se o anidrido sulfuroso for o solvente, uma base nele solubilizada produzirá SO 3 2- ).

10 UNED Macaé QUÍMICA GERAL – REAÇÕES EM SOLUÇÃO Exemplos (cont.): –Definição de Brönsted-Lowry: HCl + NH 3 NH Cl - (ácido 1) (base 2) (ácido 2) (base 1) OBS: o conceito de Brönsted-Lowry também o de pares ácido-base conjugados –Definição de Lewis: Ag + + 2NH 3 Ag(NH 3 ) 2 + –Reações de Precipitação - o produto é uma fase condensada (sólida): –Na 2 SO 4(aq) + BaCl 2(aq) Ba(SO 4 ) (s) –Reaçõs de Complexação - o produto é um íon complexo solúvel: AgCl (s) + NH 3(aq) Ag(NH 3 ) 2 + (aq) + Cl - –:

11 UNED Macaé QUÍMICA GERAL – REAÇÕES EM SOLUÇÃO Porém... Há diversas formas de classificarmos as reações em solução: –Reações Ácido-Base: –Definição de Arrhenius; –Definição pelo Sistema Solvente; –Definição de Brönsted-Lowry; –Definição de Lewis; –Reações de Precipitação e Complexação;

12 UNED Macaé QUÍMICA GERAL – REAÇÕES EM SOLUÇÃO AQUOSA... ou alternativamente: –Reações sem transferência de elétrons: –Com produção de nova(s) fase(s): –Sólida (precipitação); –Líquida (precipitação, pouco comum); –Gasosa; –Com formação de eletrólito fraco solúvel: –Molecular (não carregado); –Iônico (íon poliatômico, geralmente complexo) –Reações com transferência de elétrons (processos REDOX).

13 UNED Macaé Tabela de Cátions e Ânions Fonte: blogspot.com/20 07/06/tabela-de- ctions-e- nions.html

14 UNED Macaé QUÍMICA GERAL – PROPRIEDADES QUÍMICAS - Exercícios 1. Quais dos seguintes hidróxi-compostos seriam ácidos? KOH; ClOH; Ca(OH) 2 ; SO 2 (OH) 2 ; Ti(OH) 2 ; Al(OH) 3 2. Qual das espécies deve possuir o maior raio iônico? O Fe 3+ ou o Fe 2+ ? Explique. 3. Escreva equações químicas balanceadas para: a)Reação de potássio metálico com água; b)Reação de bário metálico com água; c)Reação de sódio metálico com enxofre formando sulfeto de sódio; d)Reação de cálcio metálico com oxigênio formando óxido de cálcio. 4. Escreva com base na tabela de cátions e ânions escreva a fórmula molecular das substâncias abaixo: a)Ácido periódico; b)Hidróxido cúprico; c)Sulfato de alumínio. 5. Escreva as fórmulas moleculares do óxido nitroso e do peróxido de lítio.

15 UNED Macaé QUÍMICA GERAL – PROPRIEDADES QUÍMICAS - Exercícios 1. Através da distribuição eletrônica indique quais dos seguintes elementos são metais: H (Z=1); Ca (Z=20); Br (Z=35); Si (Z=14); Xe (Z=54); Tc (Z=43); Fr (Z=87) 2. Quais dos seguintes hidróxi-compostos seriam ácidos? KOH; ClOH; Ca(OH) 2 ; SO 2 (OH) 2 ; Ti(OH) 2 ; Al(OH) 3 3. Qual das espécies deve possuir o maior raio iônico? O Fe 3+ ou o Fe 2+ ? Explique. 4. Escreva equações químicas balanceadas para: a)Reação de potássio metálico com água; b)Reação de bário metálico com água; c)Reação de sódio metálico com enxofre formando sulfeto de sódio; d)Reação de cálcio metálico com oxigênio formando óxido de cálcio. Entre os elementos abaixo,, Nomenclatura: –hidrácidos x oxiácidos Relacionada à nomenclatura de sais!!!

16 UNED Macaé QUÍMICA GERAL – PROPRIEDADES QUÍMICAS - Exercícios 1. OBS: Xe (Z=54) = [Kr]5s 2 4d 10 5p 6 ; Tc (Z=43) = [Kr] 5s 2 4d 5 ; Fr (Z=87) = [Rn]7s 1 ;


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