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quinta-feira, 14 de abril de 2011

Por que as reações químicas acontecem? (3º Ano)

ºTeoria das colisões
As moléculas dos reagentes estão em constante movimento. Quando são colocadas edm contato, ocorrem colisões entre elas. Essas colisões são responsáveis pela quebra das ligações nos reagentes e a formações dos produtos. Os choques entre as moleculas devem apresentar energia suficiente para que as ligações existentes entre os reagentes sejam rompidas e que novas moléculas sejam formadas. A teoria das colisões explica porque algumas reações são rápidas e outras lentas e como podemos intervir na rapidez de uma reação.
As reações são rápidas quando ocorrem muitas colisões com energia suficiente para quebrar as ligações dos reagente. As reações são lentas quando poucas colisões tem energia suficiente para quebrar as ligações dos reagentes.
Existem substâncias que são capazes de fazer com que uma reação ocorra mais rapidamente: são os catalisadores. Uma de suas caracteristicas é que eles não são consumidos durante a reação química, ou seja, terminada a transformação a transformação dos reagentes em produtos, o catalisador permanece inalterado.

terça-feira, 12 de abril de 2011

Soluções (2º Ano)

Solubilidade
Porque um sólido se dissolve em um líquido?
Para que um sólido e um líquido formem uma solução é necessário que as interações entre soluto-solvente superem a intensidade das ligações entre as partículas do solvente e entre as particulas do soluto.
Solvente é o componente de maior concentração numa solução.
Soluto é o componente de menor concentração numa solução.
   

não é solução                     solução
Quando entre soluto e solvente não se estabdelece nenhuma interação não se forma solução. Exemplo: areia e água.
Numa solução, as moléculas da água(solvente) em constante movimento colidem com as moléculas do soluto e estabelece ligações entre as partículas do solvente-soluto. Exemplo: agua + sal(NaCl).
Solubilidade de alguns solutos


Substância
Formula
Solubilidade (g/100 g de água)

Cloreto de Magnésio
MgCl2
54,1

Sulfato de cálcio
CaSO4
6,8 x 10-2

Carbonato de Cálcio
CaCO3
1,3 x 10-3

Cloreto de Sódio
NaCl
36,0

Brometo de Sódio
NaBr
1,2 x 102

Sulfato de Magnésio
MgSO4
36
A extensão em que uma substância se dissolve em outra é expressa pela quantidade máxima de soluto que pode ser dissolvida em certa quantidade de solvente em determinadas condições de temperatura e pressão.
Essa quantidade que é chamada de coeficiente de solubilidade, pode ser expressa em gramas/litro, porcentagem ou em mol/litro.
Gramas por litro
A concentração indica a quantidade de soluto em gramas presente em 1 litro de solução e tem como unidade gramas de soluto por litro de solução (g/L).
Exemplo
Colocamos 20 gramas de carbonato de sódio em um recipiente e adicionamos água até o volume atingir 2 litros. Como nesse volume há 20 gramas de soluto, a concentração dessa solução é de 10 g/.
Podemos calcular utilizando esta formula:
                 20g    -----   2 litros
                  x     -----     1 litro
20 x 1  =  10 g/L
    2
Exercício:
1) Determine a concentração em gramas/litro: 10 gramas de açúcar foram dissolvidos em água suficiente para formar 0,4 litro de solução.
Resolução:
                          10g  ------   0,400 L
                            x    ------    1 L
10  x  1 =  25 g/L
    0,4

2) Deseja-se preparar 250 mL de uma solução de hidróxido de sódio de concentração igual a 20 g/L. Que massa (quantidade) de hidróxido de sódio deve-se usar?
Resolução: 250 mL correspodente a 0,250 L
                              20 g  -------   1 L
                               x      -------   0,250 L
20  x  0,250 = 5 gramas
        1
Concentração em porcentagem
Essa unidade expressa a quantidade de soluto presente em 100 mL ou 100 gramas de solução. Exemplo:
   
Ácido acético no vinagre
4 a 6%
NaCl no soro fisiológico
0,9%
Cloro na água sanitária
2 a 2,5%


Exercícios:
1) Qual a massa de NaCl necessária para se preparar 500 mL de soro caseiro, sendo sua concentração 0,9%?
Resolução:
                              0,9% --------  100 mL
                                x      --------   500 mL
0,9  x  500 =  4,5 gramas 
      100
2) Qual a porcentagem em massa de um soluto de concentração 6 gramas em 400mL?

Resolução:

                                     6g  -------   400mL
                                      x   -------   100 mL

6 x 100 = 1,5 % 
   400
Cocentração em ppm (partes por milhão)

A unidade ppm significa quantas partes de um componente estão presentes em 1 milhão de partes da mistura. Ex: uma solução de concentração igual a 10 ppm significa que 10 g do soluto estão dissolvido em 1.000.000 (106).
A legislação brasileira estabelece que a água, para ser potável pode conter no máximo 0,0002 mg/L de mercúrio. Como podemos converter essa concentração em ppm.?
Resolução:

               0,0002  ----   1 L
                 x        ----    1000000
0,0002 x 1000000 = 200 ppm
           1

Em 1.000.000 (106) teremos 200 ppm.

Conceito de mol
Qual é a relação entre a proporção em massa e a proporção entre o número de partículas?
Como os átomos dos diferentes elementos têm massas diferentes, para que possa quantificar o número de partículas foi necessário estabelecer um padrão. Atualmente, o padrão adotado é o número de partículas contido em 0,012 kg do carbono 12. Esse número de partículas correspondente aproximadamente a 6,02 x 1023 átomos (602 sextilhões). Assim, em 12 g (0,012 kg) de carbono há um mol de átomos desse elemento, ou seja, 6,02 x 1023 átomos.
Exemplo:
               C(s)        +      O2(g)      =è       CO2
                                                      Δ
            1 mol de          1 mol de              1 mol de
             átomos           partículas            partículas
             12 g                    32g                    44 g


                     H2 (g)        +      O(g)      ===è       H2O
                                                             Δ
                1 mol de              1 mol de                 1 mol de
                partículas              átomos                  partículas
                     2 g                    16g                        18 g

A massa de uma substância que contém 1 mol de partículas é chamada massa molar.

Concentração em mol por litro (mol/L)

A concentração em mol por litro indica a quantidade de soluto em mol presente em 1 L de solução. Sua unidade é mol de soluto por litro de solução (mol/L).
Exemplo:
Colocamos 1 mol de açúcar em um recipiente e adicionamos água até o volume atingir 4 L. Para cada litro de solução há 0,25 mol de soluto.
Resolução:
             Temos 1,5 x 1023 moléculas ( 0,25 x 6,0 x 1023 moléculas) por litro de solução.
                                 1 mol   -----   4L
                                   X                 1L
1 x 1 = 0,25 mol/L
  4
Para calcular a concentração em mol por litro de uma solução fazemos as seguintes operações:
a)       Convertemos a massa do soluto medida em gramas em mol.
b)       Calculamos quantos mols de soluto está presente em 1 L da solução preparada.
Exercícios
1)       A concentração de uma solução de de cloreto de sódio é 0,3 mol/L. Qual o valor dessa concentração em g/L?
Resposta: massa de 0,3 mol de NaCl = 0,3 x 58,5 g = 17,55 g
                                                                          Mol
Concentração: 17,55g/L
2)       Calcule a concentração em quantidade de matéria das soluções de ácido sulfúrico de concentrações:
Dado: H2SO4  H(1 x 2 = 2) S= 32 O(16 x 4=64) total: 98
a) 146 g/L                        b) 9,8 g/L
resposta: 98 gè 1 mol
               146g è x                                                                                                                                                                                    
                                  x= 1,4897 + 1,50 mol
b)98g è 1 mol
   9,8 è 0,1 mol

Agua (2º Ano)

A agua é formada por um átomo de oxigênio e dois átomos de hidrogênio. Representação química:
H2O.
Polaridade
O oxigênio atrai os elétrons compartilhados com mais força que os hidrogênios, pois é mais eletronegativo. Esta polaridade na molécula da água influencia nas propriedades físicas, como temperatura de fusão e de ebulição mais altos que a maioria dos líquidos.
A água em seu estado natural é um líquido transparente, sem sabor e odor, é quimicamente neutra e possui a capacidade de dissolver um grande número de substâncias minerais, orgânicas, sólidas, líquidas e gasosas..
A água é a responsável pelo transporte de nutrientes até nossas células. O organismo humano é constituído de 70 a 85% de água.
PH da água (Potencial hidrogeniônico)
O pH da água é neutro, em torno de 7.
0------------------7----------------14
ácido                   neutro                 ácido
0 correspodente ao pH ácido.
7 é um pH neutro
14 corresponde ao pH base.
A densidade da água é 1 grama/cm3 a 4ºC. A temperatura de fusão é a 1 atmosfera é 0ºC e a temperatura de ebulição é 100ºC.