Equações-chave FUNDAMENTOS. Seção A. Seção E. Seção F. Seção G. mv 2. E c E P. mgh. Energia total energia cinética energia potencial, ou E E c.

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1 Equações-chave FUNDAMENTOS Seção A 3 A energia cinética de uma partícula de massa m relaciona-se com sua velocidade v, por: E c mv 2 4 Um corpo de massa m que está a uma altura h da Terra tem energia potencial gravitacional dada por: E P mgh 5 A energia potencial de Coulomb de uma partícula de carga Q 1 colocada a uma distância r de outra partícula de carga Q 2 : 6 A energia total de uma partícula: Energia total energia cinética energia potencial, ou E E c E P Seção E 1 Número de objetos por N e a quantidade de substância (em mol) por n: N nn A 2 Massa total da amostra por m: m nm Seção F 1 Composição percentual em massa: Seção G 1 Concentração molar: 4a Volume da solução estoque inicial

2 4b A Equação 4a pode ser rearranjada: C inicial V inicial C final V final Seção M 1 Rendimento percentual de uma reação: Capítulo 1 1 A relação entre o comprimento de onda,, e a frequência, v, da radiação eletromagnética: v c 4 A energia de um fóton de radiação eletromagnética de frequência v: E hv 6 Condição de frequência de Bohr: h E superior E inferior 7b A equação de de Broglie para o comprimento de onda,, de uma partícula de momento linear p: 8 O princípio da incerteza de Heisenberg: p x 11 A energia de uma partícula de massa m em uma caixa quadrada de uma dimensão de lado L: n 1, 2,... 14b Os níveis de energia de um átomo de hidrogênio de número atômico: n 1, 2, Função de onda para um elétron em um átomo: (r,, ) R(r)Y(, ) 16 Momento angular do orbital do elétron em um átomo: Momento angular orbital {l(l 1)} 1/2 18 A função de distribuição radial para um elétron em um orbital s de um átomo P(r) 4 r 2 2 (r) 21 Energia de ionização de um elemento X: X(g) X (g) e (g) I E(X ) E(X) 22 Afinidade eletrônica de um elemento X: X(g) e (g) X (g) E ea (X) E(X) E(X )

3 Capítulo 2 1 Energia potencial de Coulomb entre dois íons isolados: 3 Equação de Born-Meyer: 4 Carga formal: CF V (L S) Capítulo 3 1 Um orbital molecular de H 2 a partir da interferência construtiva de orbitais atômicos: A1s B1s 2 Um orbital molecular de H 2 a partir da interferência destrutiva de orbitais atômicos: A1s B1s 3 A ordem de ligação para uma molécula diatômica com N elétrons nos orbitais ligantes e N* elétrons nos orbitais antiligantes: OL (N N*) 4 Um orbital molecular em uma molécula diatômica heteronuclear: C A A C B B Capítulo 4 5a Volume molar: 6 Lei dos gases ideais: PV nrt 7 Lei dos gases combinada: 10 Densidade de um gás com massa molar M: 11 Lei de Dalton da pressão parcial: P P A P B Fração molar: 14 Pressão parcial de um gás: P A x A P

4 16a Lei de Graham para dois gases, A e B, com massas molares M A e M B : 21a A raiz quadrada da velocidade quadrática média de um gás: 23 Equação de van der Waals: Capítulo 5 1 Energia potencial, E p, entre duas cargas, Q 1 e Q 2, separadas por uma distância r: 7 Energia potencial das interações dipolo-dipolo entre moléculas em rotação na fase gasosa, as interações de London e as interações dipolo-dipolo induzido: 8 Razão radial em um cristal iônico: Capítulo 7 3 Trabalho de expansão contra uma pressão externa constante: w P ex V 4 O trabalho da expansão isotérmica reversível de um gás ideal: 7 Primeira lei da termodinâmica: U q w 8 Relação entre a variação na energia interna e o calor que entra ou sai em volume constante: U q 9 Definição de entalpia: H U PV 11 Relação entre a variação na entalpia e o calor que entra ou sai em pressão constante: H q 13 Relação entre as duas capacidades caloríficas molares de um gás ideal: C P,m C V,m R

5 16 Variação de entalpia para o processo inverso: H processo inverso H processo direto 18 Entalpia de sublimação de uma substância: H sub H fus H vap 19 Relação entre a variação de entalpia e a variação de energia interna de uma reação química: H U n gás RT 20 Entalpia padrão de reação a partir das entalpias padrão de formação: 23 Lei de Kirchhoff: (produtos) H (T 2 ) H r (T 1 ) (T 2 T 1 ) C P Capítulo 8 1 Definição da variação de entropia: (reagentes) 2 A variação de entropia quando uma substância de capacidade calorífica constante, C, é aquecida de T 1 a T 2. 3a Variação de entropia de um gás ideal, quando ele se expande isotermicamente de um volume V 1 até um volume V 2 : 4 Entropia padrão de vaporização na temperatura de ebulição: Na temperatura de ebulição: 5 Entropia padrão de fusão de uma substância em seu ponto de fusão (ou de congelamento): Na temperatura de congelamento: 6 Fórmula de Boltzmann para a entropia estatística: S kln W 8 Entropia padrão de reação: S o ns o m (produtos) ns o m (reagentes) 9 Variação de entropia total para um processo:

6 10 Variação de entropia da vizinhança para um processo em um sistema com variação de entalpia H: 11a Inigualdade de Clausius: em pressão constante 12 Variação de entropia para um processo em equilíbrio: S tot 0 14 Definição da energia livre de Gibbs: G H TS 15 Variação na energia livre de Gibbs em temperatura constante: G H T S 20 Energia livre de Gibbs padrão de reação a partir das energias livres de Gibbs padrão de formação: G o n G f o (produtos) n G f o (reagentes) 21 A relação entre a energia livre de Gibbs e o trabalho de não expansão máximo: G w e, max em temperatura e pressão constantes Capítulo 9 2 Lei de Henry: s k H P 3 Definição de molalidade: 5 Lei de Raoult: P x solvente P puro 5b Expressão para a depressão do ponto de congelamento de uma solução de eletrólito: depressão do ponto de congelamento ik f molalidade 6 Equação de van't Hoff para a pressão osmótica de uma solução: irtc Capítulo 10 1b Lei de ação das massas para os gases: 2b Expressão geral para a constante de equilíbrio: a A b B c C d D

7 Para gases: a J P J /P Para solutos a J [J]/c Para sólidos e líquidos puros: a J 1 4b Energia livre de Gibbs molar de uma substância J: G m (J) G o m (J) RT ln a J 5 Variação da energia livre de Gibbs da reação com composição: G r G o r RT ln Q 8 Relação entre a energia livre de Gibbs padrão de reação e a constante de equilíbrio: G r RT ln K 12a A relação entre K e K c : 13 Equação de van't Hoff para a variação da constante de equilíbrio com a temperatura. Capítulo 11 1b Autoprotólise da água: K w [H 3 O ][OH ] 2b Definição de ph: ph log [H 3 O ] 5b Definição de poh: poh log [OH ] 6a Relação entre ph e poh: ph poh pk W 8 Constante de acidez para um ácido HA na água: 9 Constante de basicidade para uma base B na água: 10 Formas logarítmicas das constantes de acidez e de basicidade: pk a log K a pk b log K b 11a Relação entre as constantes de acidez e de basicidade de um par ácido-base conjugado: K a K b K w 11b Forma logarítmica da gangorra da conjugação: pk a pk b pk w

8 12a Porcentagem de desprotonação de um ácido HA em solução: 12b 13 Porcentagem de protonação das moléculas da base na solução: 14 ph de um sal anfiprótico: ph (pk a1 pk a2 ) Capítulo 12 1 O ph quando [HA] [A ]: ph pka 2 Equação de Henderson-Hasselbalch: 4 O ph no ponto final de um indicador In: ph pk In Capítulo 13 1 Relação entre a energia livre de Gibbs da relação e a fem da célula: G nfe 2 Relação entre a energia livre de Gibbs padrão da reação e a fem padrão da célula: G nfe 5 Constante de equilíbrio a partir do potencial padrão da célula: 6 Equação de Nernst: E E 8 Quantidade de elétrons fornecida por uma determinada carga durante a eletrólise:

9 Capítulo 14 1 A definição da velocidade de reação: Velocidade média do consumo de R, Velocidade média da formação de P 2 A velocidade média única da reação a A b B c C d D, 3 Ordem de uma reação: Para velocidade k[a] a [B] b ordem em A a, ordem em B b, ; ordem total a b 5 Lei da velocidade integrada para a velocidade de desaparecimento de A k[a]:, 7 Meia-vida de um reagente em uma reação de primeira ordem: 8 Lei da velocidade integrada para a velocidade de desaparecimento de A k[a] 2 :, 11 A constante de equilíbrio em termos de constantes de velocidade: 13 A equação Arrhenius para a dependência da temperatura de uma constante de velocidade:, 16 Velocidade média relativa dos reagentes A e B: 18 A constante da velocidade de acordo com a teoria da colisão: 19 Lei da velocidade para uma reação catalisada por enzima que ocorre pelo mecanismo de Michaelis-Menten: Velocidade de formação do produto,

10 A constante da velocidade em uma temperatura em termos do seu valor em outra temperatura: Capítulo 17 2 Lei do decaimento radioativo: Atividade velocidade de decaimento k N 3 Número de núcleos radioativos restantes após certo tempo: N N 0 e kt 4 Meia-vida de um reagente em um decaimento radioativo: 5 Equação de Einstein para a relação entre massa e energia: E mc 2 6 Relação da energia de ligação a partir da diferença de massa entre um núcleo e os núcleons separados: E lig