REVISÃO UFU 1ª. FASE. Prof. Msc João Neto

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1 REVISÃO UFU 1ª. FASE Química 2 e 3 Prof. Msc João Neto

2 Química 2 Prof. Msc. João Neto 2

3 Prof. Msc. João Neto 3

6 H 1x1 1 C 12x1 12 HCO 3 O 16x g / mol 1mol 63g y y 0,1037 g 0,00164mol y 1,7x10-3 mol Prof. Msc. João Neto 6

8 Sem catalisador Catalisador não altera H; apenas aumenta a velocidade da reação, reduzindo a energia de ativação H=-22 kcal refere-se a formação de 2 mol de NH 3 ; Para formar 1 mol, divide-se o valor por 2, ou seja, H=-11 kcal Prof. Msc. João Neto 8

10 [ T ebulição T ] PMV congelamento Prof. Msc. João Neto 10

12 Concentração [ ] desloca para o lado oposto [ ] fica do mesmo lado Pressão P desloca para o lado volume < P desloca para a o lado volume ou > Temperatura T desloca para o lado ΔH<0 T desloca para o lado ΔH>0 Prof. Msc. João Neto 12

14 Ca 40x1 30 C 12x1 12 CaCO3 O 16 x g 1 mol 100 g y y y 0,013g 0, ,3x10 mol / mol CaCO 2 3 Ca 2 CO 2 3 Kps Kps Kps [ Ca 2 1,3x10 ][ CO ,69 x ] 1,3x10-4 Prof. Msc. João Neto 14

16 Solução tampão Conceito: Manter oph do meio praticamente constante, mesmo com adições moderadas de ácidos ou bases. Composição Química: Ácido Fraco e sal derivado desse ácido Ex: Ácido Acético e Acetato de Sódio Base fraca e um sal derivado desta base Ex: Hidróxido de amônio e Cloreto de Amônio Obs: O tampão pode ser considerado um equilíbrio par conjugado ácido base de Bronsted Lowry. Prof. Msc. João Neto 16

17 Ligação iônica: Abaixamento de energia ou elevação de estabilidade d quando íons infinitamente i separados originam i um cristal iônico, ou seja, equilíbrio das forças de atração e repulsão. lã Propriedades dos compostos iônicos: PF e PE elevados; Em geral são sólidos (Existem compostos com forte caráter iônico líquidos); São solúveis em solventes polares; Conduzem eletricidade quando fundidos ou dissolvidos; São resistentes ao risco (dureza); São pouco resistentes ao choque mecânico (tenacidade). Prof. Msc. João Neto 17

18 Ligação covalente: Éocompartilhamentodeelétronspor átomos. Este compartilhamento leva à formação de espécies mais estáveis que os átomos não metálicos isolados. Prof. Msc. João Neto 18

20 Geometria molecular l Nº de átomos Geometria 2 Linear 3 4 Linear Angular Trigonal Piramidal Átomo central com pares de elétrons livres Independe Não Sim Não Sim 5 Tetraédrica Prof. Msc. João Neto 20

21 Linear Angular Trigonal Piramidal Tetraédrica Prof. Msc. João Neto 21

22 Geometria Linear Ti Trigonal plana Tetraédrica Angular Piramidal Polaridade molecular Ligantes ao átomo central iguais Diferentes Iguais ou diferentes Polaridade Apolar Polar Polar Prof. Msc. João Neto 22

23 PF e PE muito elevados. Mti Metais Em geral são sólidos (Exceto Hg). São insolúveis em solventes moleculares, mas formam ligas. Boa condução de calor e eletricidade. São facilmente transformados em lâminas (maleáveis). São facilmente transformados em fios (dúcteis). Possuem brilho. Prof. Msc. João Neto 23

24 Soluções Prof. Msc. João Neto 24

27 Solubilidade de gases em líquidos: Aumento da temperatura e/ou diminuição i i dapressão, provoca diminuição i i dasolubilidade. d Prof. Msc. João Neto 27

28 Propriedades Coligativas Prof. Msc. João Neto 28

29 PRESSÃO MÁXIMA DE VAPOR (PMV): é a pressão exercida pelo vapor quando está em equilíbrio com o liquido correspondente. PMV depende da temperatura e natureza do liquido; O AUMENTO DA TEMPERATURA AUMENTA A PMV Prof. Msc. João Neto 29

30 Ponto de ebulição (PE) e a temperatura na qual a PMV iguala a pressão atmosférica. Quanto maior a PMV na temperatura ambiente, menor o PE. Prof. Msc. João Neto 30

31 Temperatura de Ebulição Concentração Temperatura de Fusão Pressão Osmótica Pressão o Máxima de Vapor (PMV) Prof. Msc. João Neto 31

32 Menor Concentração Maior Volatilidade d Maior Concentração Menor Volatilidade Prof. Msc. João Neto 32

33 Radioatividade id d Prof. Msc. João Neto 33

34 Partículas Prof. Msc. João Neto 34

35 z X A 2 4 A44 z2 Y X 2 91Y z X A 1 0 A z1y X 1 94 Y 237 Prof. Msc. João Neto 35

36 Meia vida ou período de semidesintegração (P):é o tempo necessário para que a metade dos núcleos radioativos se desintegre, ou seja, para que uma amostra radioativa se reduza à metade. Prof. Msc. João Neto 36

37 Fissão Nuclear: É o processo de quebra de núcleos grandes em núcleos menores, liberando uma grande quantidade de energia. Prof. Msc. João Neto 37

38 Fusão Nuclear: É a união de núcleos pequenos formando núcleos maiores e liberando grande quantidade de energia. Prof. Msc. João Neto 38

39 Termoquímica Prof. Msc. João Neto 39

40 REAÇÕES EXOTÉRMICAS Prof. Msc. João Neto 40

41 REAÇÕES ENDOTÉRMICAS Prof. Msc. João Neto 41

42 ATENÇÃO!!! O ΔH sempre tem o mesmo sinal do calor no reagente e sinal contrário no produto. Veja no caso endotérmico A+B+5kJ AB A + B AB 5kJ A + B AB ΔH=+5kJ Prof. Msc. João Neto 42

43 ATENÇÃO!!! O ΔH sempre tem o mesmo sinal do calor no reagente e sinal contrário no produto. Veja no caso exotérmico AB 5kJ AB A+B A+B+5kJ AB AB ΔH= 5kJ Prof. Msc. João Neto 43

44 Entalpia de Ligação R P Não confunda com Entalpia de formação R P H H f f Prof. Msc. João Neto 44

45 R P 2381,4 kj 2690,6kJ H 309,2kJ Prof. Msc. João Neto 45

46 R P HH f H f C3 H8 ( g) 5O2( g) 3CO2( g) 4H2O( l) H? 103,9 5 zero 3 393, ,8 103,9 1180,5 1143,2 103,9 2323,7 H 2219,8kJ Prof. Msc. João Neto 46

47 Cinética Química Prof. Msc. João Neto 47

48 m n t n v ; t m v m m t ; t m m ] [ v ; V v t ] [ v ; t v m m t t Prof. Msc. João Neto Prof. Msc. João Neto 48 48

49 Gráfico de Velocidade Prof. Msc. João Neto 49

50 Velocidade instantânea tg cateto oposto cateto adjacente AC BC rapidez Prof. Msc. João Neto 50

51 Fatores que alteram a velocidade de uma reação Superfície de contato - velocidade Pulverizado > granulado > raspas > inteiro Temperatura - velocidade Concentração - velocidade Prof. Msc. João Neto 51

52 Quando uma reação ocorre em várias etapas, cada etapa (reação elementar) tem sua própria energia de ativação. Etapa + lenta Prof. Msc. João Neto 52

53 Reações elementares: São aquelas que se processam com uma única colisão entre as moléculas reagentes; dizemos que ocorrem em uma única etapa. Nesse caso, os coeficientes estequiométricos i dos reagentessão iguaisi aos expoentes da expressão da velocidade que também é conhecida como lei da ação das massas ou lei de Guldberg Waage Waage. A B X Y v k [ A ] [ B ] Prof. Msc. João Neto 53

54 Reações não elementares: São aquelas que se desenvolvem em duas ou mais etapas, isto é, uma única colisão não é suficiente para formar os produtos. Nesse caso, a velocidade é definida pelaetapa mais lenta. v k [ 3 NO 2 ][ O ] ( etapa lenta ) Prof. Msc. João Neto 54

55 Ordem da reação: é a soma dos expoentes que aparecem na fórmula da velocidade. d Indica a relação que existe entre a concentração e a velocidade da reação. 2ª ordem v k ou participante NO; 1ª ordem ou participante H 2 ; 2 [ NO ] [ H 2 ordem 2 em ordem 1 em ] relação relação ao ao 3ª ordem ou ordem 3 em relação a reação global. Prof. Msc. João Neto 55

56 Molecularidade da reação: é o número mínimo de moléculas que precisam colidir para ocorrer reação. Não confundir com ordem de reação. Se a reação é elementar (ocorre somente em uma etapa), p), a molecularidade é igual à ordem de reação, que é dada pela soma dos coeficientes dos reagentes. NO v O k 3 NO [ NO ][ O3 ] 2 O 2 Ordem global: 2ª Molecularidade: 2 ou bimolecular Prof. Msc. João Neto 56

57 Atenção! Um catalisador acelera a reação, mas não aumenta seu rendimento, isto é, eleproduz amesmaquantidade de produto, mas num período de tempo menor. O catalisador nãoaltera o ΔH dareação. Um catalisador acelera tanto a reação direta quanto a inversa, pois diminui a energia de ativação de ambas. Prof. Msc. João Neto 57

60 Gráfico termocinético Prof. Msc. João Neto 60

61 Equilíbrio i Químico Prof. Msc. João Neto 61

62 A (g) + B (g) C (g) + + D (g) Em um sistema fechado, o equilíbrio é atingido quando: as propriedades macroscópicas ficam inalteradas; no estado final, coexistem reagentes e produtos; as concentrações das espécies participantes permanecem constantes; as velocidades das reações direta e inversa são iguais. Prof. Msc. João Neto 62

64 K c [NH 3 ] [ N ][ H ] 3 Sólidos estão fora N 3 H 2 2 NH ( g ) ( g ) 2 2 ( g ) 3 ( pnh ) K p 3 ( pn ph )( H 2 ) Só entra gases K p K ( RT ) c n Prof. Msc. João Neto 64

65 Pelo processo Haber, nitrogênio reage com hidrogênio para formar amônia, de acordo com a seguinte equação representativa da reação: Determine: A) A expressão da constante de equilíbrio (K c ) para o sistema N K 2 ( 3 H 2 ( 2 g) g) c 3 NH [ P ] [ NH3 ] Kc [ R ] [ N ][ H ] 3 ( g) Prof. Msc João Neto 65

66 Pelo processo Haber, nitrogênio reage com hidrogênio para formar amônia, de acordo com a seguinte equação representativa da reação: N2 3H ( ) 2 2NH g ( g ) 3 ( g ) Determine: B)Em um frasco de 50,0L contendo 1 mol de N 2,3moldeH 2 e 0,5 mol de NH 3, a 400ºC, a amônia deve estar sendo formada ou consumida? Justifique. Para verificar se o sistema está ou não em equilíbrio, devemos, em primeiro lugar, determinar o Quociente da reação (Q c ), cuja expressão é idêntica à do K c. Q c <K c : prevalece a reação direta; Q c >K c :prevalece a reação inversa; Q c =K c : sistema em equilíbrio. Q Q c c NH [ N 0,5mol 3,0mol 50L 50L 2 [ 3] 50L Q 3 c 2][ H 2] 1,0mol 0,0001 0,02 0, Q c 23,14 Q c Kc prevalece reação inversa Deverá ter consumo de NH 3 para o sistema atingir equilíbrio. Q c 2 [ NH 3] [ N ][ H ] Prof. Msc João Neto 66

67 [ ] desloca para o lado oposto Concentração [ ] fica do mesmo lado N 2 + 3H 2 2NH 3 [N 2 2] desloca p/ direita (favorece produtos) Prof. Msc. João Neto 67

68 T desloca para o lado ΔH>0 Temperatura T desloca para o lado ΔH<0 A + B AB ΔH=+10kJ Endotérmico Prof. Msc. João Neto 68

69 P desloca para o lado volume < Pressão P desloca para o lado volume > Volume > A (g) +B (g) AB (g) Volume < Prof. Msc. João Neto 69

70 ph e poh Prof. Msc. João Neto 70

71 ph ph ph ph log[ H3O ] ou [ H3O 5 [ H 3 O 12 [ H3 O poh 14 ] 10 5 ] (25º C) ] 10 ph Prof. Msc. João Neto 71

72 [H + ] ph caráter Ácido Neutro Básico Solução 1: ph=3 [H + ]=10-3 Solução 2: ph=5 [H + ]=10-5 Solução 1 é 100 vezes es mais ácida que solução 2 Prof. Msc. João Neto 72

73 Sl Solução Tampão Conceito: Manter o ph do meio praticamente constante, mesmo com adições moderadas de ácidos ou bases. Composição Química: Ácido Fraco e sal derivado desse ácido Ex: Ácido Acético e Acetato de Sódio Base fraca e um sal derivado desta base Ex: Hidróxido de amônio e Cloreto de Amônio Obs: Otampão pode ser considerado um equilíbrio par conjugado ácido base de Bronsted Lowry Lowry. Prof. Msc. João Neto 73

74 PRODUTO DE SOLUBILIDADE

75 Prof. Msc João Neto 75

77 2 2 4 BaSO4 Ba SO a)k 2 2 S [Ba ][SO 4 ] 2 b)baso 4 Ba SO K K S [Ba ][SO 4 ] S 10 KS Prof. Msc João Neto 77

79 CaF 2 2 Ca 2F Ca CaF2 F g.mol 1mol 78g y 1,56 10 CaF 210 K K S g 1 y 2 2 Ca 2F [Ca 2 ][F 210 ] mol S 2 10 (4 10 ) K S 3,2 10 Prof. Msc João Neto 79

81 Ag 2 CrO 4 2Ag CrO 4 K s x 4 10 [Ag ] 2 [CrO [2x] 2x 2 4 [x] M Ag 2 10 ] x CrO 4 4 M x x [Ag2 CrO4 ] 10 2Ag 10 M M x CrO 10 4x M Prof. Msc João Neto 81

82 Eletroquímica Prof. Msc. João Neto 82

83 Pilhas Oxidação Perde e A A e Redução Ganha e A e A Pólo Pólo + ânodo Fluxo de elétrons cátodo Prof. Msc. João Neto 83

84 Atenção Se os Eº forem iguais i Manter o Eº > e inverter o Eº < Prof. Msc. João Neto 84