PROFESSOR

PAULO CESAR

PORTAL DE ESTUDOS EM QUÍMICA
 

DICAS PARA O SUCESSO NO VESTIBULAR: AULA ASSISTIDA É AULA ESTUDADA - MANTER O EQUILÍBRIO EMOCIONAL E O CONDICIONAMENTO FÍSICO - FIXAR O APRENDIZADO TEÓRICO ATRAVÉS DA RESOLUÇÃO DE EXERCÍCIOS.

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QUÍMICA DESCRITIVA I

 

  1. As partes constituintes da Terra
  2. Hidrogênio
  3. Oxigênio
  4. Nitrogênio
  5. Água
  6. Halogênios
  7. Haletos de Hidrogênio (HX)

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1. As partes constituintes da Terra

Podemos analisar o planeta Terra se pensarmos em suas divisões:

1) Núcleo internos (sólido) 

2) núcleo externo (líquido) 





 

O interior da Terra

A estrutura interior da Terra é formada por três camadas principais:

-Crosta Terrestre: Representa apenas 1% da massa do planeta. Sua origem ocorreu a partir do resfriamento do magma; sendo, portanto, a camada superficial.
Podemos dividir a crosta terrestre (litosfera) em três camadas diferentes:
- camada sedimentar superficial: constituída por rochas sedimentares que, em certos lugares pode atingir vários metros de espessura, já em outros desaparece.
- camada granítica intermediária: é constituída por rochas cuja composição é semelhante ao granito. Essa camada também é chamada de Sial.
- camada basáltica inferior: é bastante semelhante ao basalto. É também chamada de Sima.

-Manto: Trata-se de uma camada intermediária situada acima do núcleo. Tem uma espessura aproximada de 2.900 km, sua composição é de rochas ultra básica. Boa parte dos fenômenos que afetam a crosta terrestre tem origem na parte superior do manto.
* Magma é uma matéria em estado de fusão (pastoso), que constitui boa parte do núcleo e do manto.

-Núcleo: Parte mais interna do planeta. Pode ser dividido em núcleo externo e interno.
O núcleo externo, comporta-se como liquido apesar de sua composição metálica, admiti-se que seus componentes estão em estado de fusão. Estende-se de 2.900 km até 5.100 km.
O núcleo interno vai desde 5.100 km até o centro da Terra.
O núcleo da Terra é constituído por ferro e níquel.
A temperatura atinge a 4.000/5.000 C.

A atmosfera da Terra é constituída de gases que permitem a passagem da radiação solar, e absorvem grande parte do calor, emitido pela superfície aquecida da Terra. Esta propriedade é conhecida como efeito estufa. A atmosfera é a camada de ar ou envoltório gasoso que cobre a Terra.

Acima de todas as outras camadas, e envolvendo o nosso planeta, fica uma camada de ar: a atmosfera

Observe a tabela sobre os elementos na crosta terrestre 



 

Composição da atmosfera terrestre



 

Os gases mais abundantes na atmosfera terrestre

N2 (78%), O2(21%), Ar(0,9%), CO2 (0,03%) 



Se considerarmos o número total de átomos, teremos 

• 63% de H;
• 25% de O;
• 10% de carbono;
• 1,4% de N;
• 0,25% de Ca.

 

2. Hidrogênio 
 


Gás hidrogênio e poeira 

 

Características 

O hidrogênio é o menos denso de todos os elementos, ele é incolor e inodoro.
O hidrogênio é considerado um combustível do futuro. Quando esta em combustão libera certa quantidade de calor quase três vezes mais calor do que no combustível de gasolina com aproximadamente 20% de etanol. 

H2(g) + 1/2O2(g) → H2O (l) + 68kcal

 

Preparação industrial

Para que se possa obter o H2 se gasta (R$) muito no processo. Existem diversas pesquisas a fim de obter o H2 pela água, para ser mais econômico. E é por esse motivo que dizem que o H2 pode ser o combustível do futuro. 

- reação do carvão com água



Essa mistura é denominada de gás d’água, é composta por CO e H2, sendo assim um combustível industrial.

- processo de Lane 



É possível recuperar o Fe, mas para que isso ocorra é preciso utilizar gás d’água para reduzir Fe3O4.



- eletrólise da água 




- preparação em laboratório 



O gás hidrogênio sendo preparado em laboratório.

 

 

 

3. Oxigênio

Características

O oxigênio é um gás que se atrai por imã, é incolor e inodoro, porém, quando está no estado líquido da material ele é azul pálido.

 

Preparação industrial 

1) Eletrólise da água




2) Liquefações e posteriores destilações fracionadas 



 

Preparação em laboratório 

 

4. Nitrogênio

 

 

5. Água 

A água é uma molécula fortemente polar.


 

O processo inicia-se por meio de um compressor, no qual o ar é submetido a uma grande pressão, e no condensador o ar é transferido para a água, no liquidificador o ar se expande e resfria, e é reciclado, e quanto mais ele resfria-se mais rápido ele estará pronto, na temperatura necessária para se liquefazer. 





 

Macromoléculas (H2O)n: são moléculas de água que se juntam. 

Ponte de hidrogênio: é uma ligação entre um ou dois átomo de oxigênio e dois de hidrogênio, essa ligação é de caráter elétrico.

 

Diversificações da Água

Água dura

É quando há na água sais de cálcio e magnésio, bicarbonato e sulfatos dissolvidos nela. Pelo fato de conter os sais de cálcio e magnésio ocorre à formação de precipitados como os sais sódicos de ácidos graxos, por isso, ela não produz espuma com sabões.  
 


Nas caldeiras a água dura forma uma crosta de sais de cálcio, o que resulta em explosões.





 

Porém, a água dura possui a vantagem de ser calcificante de ossos e dentes.




Carbonato de cálcio (CaCO3)

 

Amolecimento da água dura

- dureza temporária: água que contém bicarbonatos, e se aquecido, precipita CaCO3, e por filtração é eliminado, e para eliminar a dureza pode-se adicionar Ca(OH)2



- dureza permanente: água que contém sulfato, para amolecer essa água é preciso passa - lá por uma camada de zeólito ou permutita (mineiral).

O zeólito é uma resina que atua como trocadora de íons. 

Observe:




 

Outra possibilidade é eliminar pela adição de NaCO3.


 


Água pesada

Possui óxido de deutério, e é parecida com a água ordinária em suas propriedades químicas, porém diferentes nas físicas.


Deutério é o isótopo do hidrogênio, que possui 1 próton, 1 nêutron, 1 elétron.

 

Água potável

Água potável é para se beber, ela não deve ter microorganismos. Ela pode conter quantidades pequenas de sais, e ar dissolvidos, lembrando que ela deve ser límpida.

Para tornar água de um rio potável é necessário que o tratamento obedeça o seguinte processo:

- adição da mistura de sulfato de alumínio, e hidróxido de cálcio.

- Floculação

Ocorre uma reação entre o sulfato de alumínio e o hidróxido de cálcio: 

Observe: 



Al2(SO4)3 + 3Ca(OH)2 2Al(OH)3 + 3CaSO4 

 

O hidróxido de alumínio não é solúvel em água, por este fato, ele forma um precipitado gelatinoso que forma flocos no qual estão presas as partículas sólidas em suspensão.

- decantação ou sedimentação: os flocos sedimentam-se (afundam) em um tanque.

- filtração: contendo areia nesse filtro, as partículas retêm as impurezas.

- cloração: para eliminar os microorganismos adiciona-se cloro (Cl2).

- fluoretação: para proteger o esmalte dos dentes e diminuir a probabilidade de cáries, adiciona-se sal de flúor.

 


 
 

6. Halogênios

Características

Na natureza não ocorrem livres:

F2 – gás amarelo claro
Cl2 – gás verde-amarelo
Br2 – líquido vermelho
I2 – sólido preto de brilho metálico, ele sublima a 184ºC, fazendo surgir vapor violeta.
At2(ástato) = sólido radioativo artificial. 





 

A ordem decrescente dos receptores de elétrons é:


F2>Cl2>Br2>I2
 

O inverso é a reatividade dos íons haleto (X-) como doadores de elétrons:

I->Br->Cl->F-
 

O íon (I-) prende o elétron mais externo, mais fracamente que o íon cloreto (Cl-) pelo fato que o íon (I-) ser maior. 

Cl2 + 2I- I2 + Cl-
Br2 + 2I
I2 + 2Br-
Cl2 + 2Br-
Br2 + 2Cl-
 

Só é possível retirar o elétron do F- por via eletrolítica, pelo fato de que não há energia o bastante para retirá-lo.

O cloro produz íons cloreto e hipoclorito,quando reage em água (0,1 mol/litro), porém ele é pouco solúvel. 
 


O ácido hipocloroso (oxidante) é formado na água de cloro, o que faz com que o cloro seja descorante. 

Lembrando que o bromo reage de forma parecida. 

A solubilidade do iodo aumenta na presença de iodeto de potássio, pois desta forma ocorre a formação de um íon complexo (triodeto).
 

I2 + I- (I3)
 

Ocorre reação no cloro com bases fortes, a frio ocorre produção de cloreto e hipoclorito.




A quente formam-se íons cloreto e clorato:




 

Preparação 

 


O gás cloro é mais denso que o ar

 

7. Haletos de hidrogênio (HX)

Preparação

1- síntese: H2 + Cl2 → 2 HCl 

2- reações de dupla-troca:



Observações

Ácido sulfúrico e a quente oxida o brometo e o iodeto. 


O ácido clorídrico comercial foi chamado de ácido muriático.

 

Ácido fluorídrico (HF)

É usado na gravação de vidros, ele ataca a sílica e os silicatos. 


 
 

 

 

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Este site foi atualizado em 03/01/11