Apontamentos, resumos, trabalhos, exames e problemas de Química

Estrutura Atômica e Conceitos Fundamentais

• Aufbau: Processo de desenvolvimento da estrutura eletrônica em níveis de energia dos átomos.
• Configuração eletrônica: Estrutura dos átomos, a distribuição dos elétrons em subníveis e orbitais.
• Fóton: O quantum de energia da luz.
• Dualidade: Princípio de que os elétrons se comportam como partículas.
• Elétron: Partícula subatômica fundamental que não pode ser decomposta em outras mais simples por processos químicos.
• Spin: Rotação ou movimento de rotação do elétron por conta própria.
• Princípio da Incerteza: Não é possível conhecer simultaneamente a posição e a velocidade de um elétron.
• Isótopos: Átomos do mesmo elemento com diferentes massas atômicas (mesmo número de prótons,

Conceitos Essenciais de Química

Mol

Unidade de quantidade de substância no Sistema Internacional (SI). É a quantidade de substância que contém tantas entidades básicas quantos átomos existem em 12 g do isótopo carbono-12.

Constante de Avogadro, N_A

Uma mole contém o número de Avogadro de partículas: N_A = 6,022045 × 10²³.

Massa Molar, M

Massa de um mol de átomos ou moléculas. O valor numérico da massa molar em gramas é encontrado com o valor da massa em unidades de massa atômica (amu) de sua fórmula.

Volume Molar

Volume de um mol de uma substância a uma dada temperatura (a temperatura deve ser indicada), seja sólido, líquido ou gás.

De acordo com o Princípio de Avogadro, um mol de gás sempre ocupa o mesmo volume, quando medido

Estados da Matéria:

• Gás: Um gás tende a ocupar todo o volume do recipiente. A massa de gás permanece a mesma, mesmo modificando o tamanho do recipiente. Os gases são muito sensíveis às mudanças de temperatura.
• Líquido: Adapta-se constantemente à forma do recipiente. Incha muito menos que os gases.
• Sólido: Tem um volume constante. Tem uma forma fixa, mas menos que os líquidos.

Mudanças de Estado:

• Evaporação: A mudança do líquido para o gasoso ocorre na superfície do líquido.
• Ebulição: Em certas circunstâncias, pode ocorrer uma mudança de estado dentro do líquido. O gás formado produz bolhas que sobem à superfície e escapam.
• Fusão: Sólido para líquido.
• Vaporização: Líquido para gás.
• Sublimação: Sólido para gás.
• Sublimação

Vantagens:

Oxidação, luz e sulfidação, boa força, estabilidade sensorial do produto, reciclável.
Desvantagens: baixa resistência a ácidos alimentares; envernizamento necessário, esterilização controlada dos recipientes. Apenas duas peças apresentam dificuldade na costura soldada do lado (três peças).
Aplicações: cerveja, bebidas carbonatadas, fácil abertura de tampas, peixes e iguarias marinhas.
Recipientes de vidro: Vidro: líquido super-resfriado, não cristalino, composição química variável, com viscosidade muito elevada, resultante da fusão de óxidos orgânicos. É um silicato complexo.
Características: Substância dura, frágil, brilho alto, insolúvel, funde a aproximadamente 1.500 °C, condutividade térmica baixa.... Continue a ler "Vantagens e Desvantagens dos Recipientes de Vidro e Plástico" »

Glicólise: Obtenção de Energia e Conservação como ATP

A glicólise é um processo anaeróbico que visa obter energia e conservá-la como ATP por meio da fermentação. É uma via metabólica composta de dez passos, sendo os cinco primeiros a fase preparatória. Nessas reações, a glicose é inicialmente fosforilada no grupo hidroxila em C-6. A D-glicose 6-fosfato formada é convertida em D-frutose 6-fosfato, que é novamente fosforilada, desta vez em C-1, formando D-frutose 1,6-bifosfato. O ATP é o doador do grupo fosforila nas duas fosforilações. Em seguida, a frutose 1,6-bifosfato é quebrada, liberando duas moléculas de três carbonos: diidroxiacetona fosfato e gliceraldeído 3-fosfato. A diidroxiacetona fosfato é isomerada em... Continue a ler "Glicólise, Gliconeogênese e Vias Metabólicas: Regulação e Funções" »

Forças de Van der Waals

As forças de Van der Waals são forças de estabilização molecular, formando uma ligação química não covalente, envolvendo dois tipos de forças ou interações: forças de dispersão (atrativas) e forças de repulsão entre os elétrons de dois átomos adjacentes.

Forças de Dispersão

Todos os átomos, mesmo os pequenos, possuem dipolos apolares devido ao spin dos elétrons ao redor do núcleo. A presença desse dipolo transiente polariza átomos adjacentes, produzindo pequenas forças de atração eletrostática entre os dipolos.

Repulsão Eletrostática

As forças de dispersão são opostas pela repulsão eletrostática entre as camadas de elétrons de dois átomos adjacentes.

O resultado dessas forças opostas... Continue a ler "Forças de Van der Waals: Interações Moleculares e Ligações Químicas" »

Exercício 1: Tampão de Ácido Acético e Acetato de Sódio

Uma solução foi preparada adicionando-se 0,45 mol de ácido acético (CH₃COOH) e 18 g de acetato de sódio (CH₃COONa), em quantidade suficiente para completar 1 L de solução. O sistema ácido/base conjugada constitui uma solução tampão.

Dados: K_a = 4,2 × 10^-7. Calcule o pH da solução preparada. Esta solução age como tampão?

• pK_a = 6,37
• Cálculo da concentração: 88 g — 1 mol/L | 18 g — x → x = 0,21 mol/L
• Fórmula: pH = pK_a + log [base]/[ácido]
• pH = 6,37 + log [0,21]/[0,45]
• pH = 6,37 + log 0,46
• pH = 6,37 - 0,33 = 6,04

Resposta: Sim, ainda está na relação 1/10.

Exercício 2: Razão Ácido/Base para pH Específico

Calcule a razão entre a concentração de ácido/base conjugada

Titulações de Complexometria (Volumetria Complexométrica): Na volumetria complexométrica, as substâncias envolvidas utilizam um titulante para formar um complexo com a substância avaliada. Em todo complexo, distinguem-se duas partes: o átomo central (geralmente um átomo ou íon metálico) e o ligante, que pode ser:

• Átomos ou moléculas: Quando o ligante é uma molécula ou átomo, o complexo é chamado de composto de coordenação. A valência residual do ligante neutro liga-se ao íon central. Exemplo: Co³⁺ + 6NH₃ → [Co(NH₃)₆]³⁺.
• Íon: Quando o ligante é um íon, o complexo é chamado de complexo iônico. Exemplo: Ag⁺ + 2CN^- → [Ag(CN)₂]^-.

O ligante que possui dois ou mais átomos ligados ao átomo central é chamado de polidentado.... Continue a ler "Guia de Titulações Complexométricas e de Precipitação" »

Estudo das Soluções e Misturas Químicas

Solução homogênea: mistura de dois ou mais componentes, que é indistinguível a olho nu e tem uma composição uniforme.
Componentes da solução: são o soluto e o solvente.

• Soluto: substância que é dissolvida e é encontrada em quantidades menores.
• Solvente: substância que dissolve o soluto e que está em maior quantidade.

Solubilidade: A solubilidade de uma substância em um solvente, a uma dada temperatura, é a quantidade máxima de soluto que pode ser dissolvido em uma quantidade fixa de solvente.

Classificação das Soluções

As soluções estão divididas em:

• Soluções diluídas: possuem uma proporção pequena de soluto.
• Soluções concentradas: possuem uma grande proporção de soluto.
• Soluções

Fluido

O estado de um fluido não depende de um estado da matéria em particular, mas sim de um certo comportamento das partículas da substância em questão. No entanto, fluidos para aplicações industriais são classificados em dois tipos:

• Fluidos Incompressíveis

  São aqueles que, sob a ação de uma força externa, permanecem inalterados em termos de volume, sendo eficientes na transmissão de energia (ex: líquidos).

• Fluidos Compressíveis

  São aqueles que experimentam variação em volume, tornando-os excelentes acumuladores de energia (ex: gás e vapor).

Propriedades dos Fluidos

As propriedades dos fluidos podem ser de dois tipos, que estabelecem qualidades qualitativas e quantitativas. As propriedades quantitativas possuem uma unidade de... Continue a ler "Fundamentos e Propriedades Essenciais dos Fluidos" »