Química Geral I. Química - Licenciatura Prof. Udo Eckard Sinks
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1 Química Geral I Química - Licenciatura Prof. Udo Eckard Sinks Conteúdo 04/04/2017 Rendimento Determinar Fórmulas Moleculares Reações em Solução aquosa Propriedades dos Compostos em Solução Aquosa, Reações de Precipitação Ácidos e Bases, Reações de Ácidos e Bases. Química Geral Prof. Udo Sinks 2 1
2 Rendimento Percentual Síntese do ácido acetil salicílico C 7 H 6 O 3 + C 4 H 6 O 3 C 9 H 8 O 4 + C 2 H 4 O 2 14,4 g de ácido salicílico com excesso de anidrido acético Isolar 6,25 de produto Qual é o rendimento percentual? Química Geral I Prof. Udo Sinks 3 Análise Elementar composição de fenol fórmula molecular de fenol Combustão de fenol leva a dióxido de carbono é água VALORES ERRADOS Massa molar: Água: M(H 2 O)= 18,02 g/mol Díóxido de carbono: M(CO 2 )= 44,01 g/mol Calcular a composição percentual do fenol! Qual é a fórmula molecular de fenol? Química Geral I Prof. Udo Sinks 4 2
3 Como determinar fórmulas mínimas a partir de análises: Comece com a % em massa dos elementos (por exemplo, dados empíricos) e calcule uma fórmula Um determinado composto contêm X % de F E Y % de S Fórmula Mínima S a F b Química Geral I Prof. Udo Sinks 5 Converter Porcentagem em Massa Encontrar a razão molar Razão fornece a fórmula mínima %A %B g A g B x mol A ymol B A x B y Converter massa em mol Fórmula molecular a partir de fórmula mínima (empírica) Uma vez que conhecemos a fórmula mínima, precisamos da Massa Molar (M) para encontrarmos a fórmula molecular. Química Geral I Prof. Udo Sinks 6 3
4 Propriedades gerais das soluções aquosas As soluções aquosas -em água -têm o potencial de conduzir eletricidade. A habilidade da solução em ser um bom condutor depende do número do seu número de íons. Há três tipos de solução: eletrólitos fortes, eletrólitos fracos e não-eletrólitos. Química Geral I Prof. Udo Sinks 7 Compostos iônicos em água Os íons se dissociam em água. Em solução, cada íon é rodeado por moléculas de água. O transporte de íons através da solução provoca o fluxo de corrente. Química Geral I Prof. Udo Sinks 8 4
5 Compostos moleculares em água Compostos moleculares em água, por exemplo, o CH 3 OH, não formam íons. Se não existem íons em solução, não existe nada para transportar a carga elétrica. Química Geral I Prof. Udo Sinks 9 Propriedades eletrolíticas Química Geral I Prof. Udo Sinks 10 5
6 Eletrólitos fortes e fracos Eletrólitos fortes: dissociam-se completamente em solução. Por exemplo: Eletrólitos fracos: produzem uma pequena concentração de íons quando se dissociam. Esses íons existem em equilíbrio com a substância não-ionizada. Por exemplo: Química Geral I Prof. Udo Sinks 11 Quando duas soluções são misturadas e um sólido é formado, o sólido é chamado de um precipitado. Reação de Precipitação BaCl 2 (aq) + Na 2 SO 4 (aq) BaSO 4 (s) + 2 NaCl (aq) Química Geral I Prof. Udo Sinks 12 6
7 Química Geral I Prof. Udo Sinks 13 Reações de dupla troca (metáteses): As reações de metátese envolvem a troca de íons em solução: AX + BY AY + BX As reações de metátese levarão a uma alteração na solução se um dos três eventos abaixo acontecer: forma-se um sólido insolúvel (precipitado), formam-se eletrólitos fracos ou não-eletrólitos ou forma-se um gás insolúvel. Química Geral I Prof. Udo Sinks 14 7
8 Equações iônicas Equação iônica: utilizada para realçar a reação entre íons. Equação molecular: todas as espécies listadas como moléculas: HCl(aq) + NaOH(aq) H 2 O(l) + NaCl(aq) Equação iônica completa: lista todos os íons: Equação iônica simplificada: lista somente íons únicos: H + (aq) + Cl - (aq) + Na + (aq) + OH - (aq) H 2 O(l) + Na + (aq) + Cl - (aq) H + (aq) + OH - (aq) H 2 O(l) Química Geral I Prof. Udo Sinks 15 Exemplos para Reações de Precipitação Cloreto de Bário e Sulfato de Sódio Cloreto de Bário e Ácido Sulfúrico Cloreto de Potâssioe Nitrato de Prata Nitrato de Cádmio e Sulfeto de Amônio Carbonato de Sódio e Cloreto de Cálcio Química Geral I Prof. Udo Sinks 16 8
9 Exemplos para Reações de Precipitação (no quadro) Cloreto de Ferro(III) com Hidróxido de Sódio Cromato de Potâssiocom Nitrato de Prata Química Geral I Prof. Udo Sinks 17 Ácidos Um ácido é uma substância que, quando dissolvida em água, aumenta a concentração de íons de hidrogênio, H + (aq), na solução. HCl(aq) H + (aq) + Cl - (aq) ácido clorídrico, eletrólito forte = 100% ionizado Ácidos podem fornecer mais de 1 mol de H + por mol de ácido: H 2 SO 4 (aq) H + (aq) + HSO 4- (aq) Ácido sulfúrico = 100% ionizado HSO 4- (aq) Íon hidrogenossulfato < 100% ionizado H + (aq) + SO 4 2- (aq) Química Geral I Prof. Udo Sinks 18 9
10 Ácidos com um próton ácido são chamados monopróticos(por exemplo, HCl). Ácidos com doisprótons ácidos são chamados dipróticos(por exemplo, H 2 SO 4 ). Ácidos com muitos prótons ácidos são chamados polipróticos. Química Geral I Prof. Udo Sinks 19 Ácido Sulfúrico... é o produto químico produzido em maior escala. EUA: 50 milhões de toneladas por ano... é um líquido incolor, viscoso, d = 1,84 g/ml, pe = 337 C Produção: S 8 (s) + 8 O 2 (g) 8 SO 2 (g) 2 SO 2 (g) + O 2 (g) 2 SO 3 (g) Uso (Fertilizantes,...): 2 SO 3 (g) + H 2 O(l) H 2 SO 4 (aq) 2 Ca 5 F(PO 4 ) 2 (s) + 7 H 2 SO 4 (aq) + 3 H2O (l) 3 Ca(H 2 PO 4 ) 2 2 H 2 O (s) + 7 CaSO 4 (s) + 2 HF(g) superfosfato Química Geral I Prof. Udo Sinks 20 10
11 Base Um base é uma substância que, quando dissolvida em água, aumenta a concentração de íons hidróxido, OH-(aq), na água. NaOH (aq) Na + (aq) + OH - (aq) hidróxido de sódio eletrólito forte = 100% ionizado Química Geral I Prof. Udo Sinks 21 Ácidos e Bases Comuns Ácidos Fortes Bases Fortes HCl Ácido clorídrico LiOH Hidróxido de lítio HBr Ácido bromídrico NaOH Hidróxido de sódio HI Ácido iodídrico KOH Hidróxido de potássio HNO 3 Ácido nítrico HCLO 4 Ácido perclórico H2SO4 Ácido sulfúrico Ácidos Fracos Bases Fracos H3PO4 Ácido fosfórico NH3 Amônia H3CO3 Ácido carbônico CH3COOH Ácido acético Química Geral I Prof. Udo Sinks 22 11
12 Reação de óxidos metálicos e não metálicos: Óxidos metálicos + água = base Exemplos: CaO MgO Óxidos não metálicos + água = ácido Exemplos: CO 2 SO 2 NO 2 P 4 O 10 Química Geral I Prof. Udo Sinks 23 Reações de Ácidos e Bases... são reações de neutralização A neutralização ocorre quando uma solução de um ácido e a de uma base são misturadas: HCl(aq) + NaOH(aq) H 2 O(l) + NaCl(aq) Formou-se um sal (NaCl) e água. A neutralização entre um ácido e um hidróxido metálico produz água e um sal. Exemplos: ácido nítrico com hidróxido de sódio Hidróxido de cálcio com ácido sulfúrico Ácido acético com carbonato de cálcio Amônia com ácido clorídrico Química Geral I Prof. Udo Sinks 24 12
13 Reações ácido-base com formação de gás: Os íons sulfeto e carbonato podem reagir com H + de uma maneira similar ao OH -. 2 HCl(aq) + Na 2 S(aq) H 2 S(g) + 2 NaCl(aq) 2 H + (aq) + S 2- (aq) H 2 S(g) HCl(aq) + NaHCO 3 (aq) NaCl(aq) + H 2 O(l) + CO 2 (g) Química Geral I Prof. Udo Sinks 25 Química Geral I Prof. Udo Sinks 26 13
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