Sandrogreco Aula 4 ReaçõEs Em SoluçãO Aquosa Quimica Geral

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Sandrogreco Aula 4 ReaçõEs Em SoluçãO Aquosa Quimica Geral

  1. 1. Química Geral Reações em solução aquosa Prof.: Sandro J. Greco Misturas e soluções soluç Solução Soluç • Solução é uma mistura de duas ou mais substâncias. O • Os materiais não são feitos, em geral, nem de elementos puros componente da solução que está em maior quantidade é nem de compostos puros, logo, não são substâncias (forma simples chamado de solvente e as substâncias dissolvidas encontradas e pura da matéria). Eles são misturas de substâncias mais simples. em pequenas quantidades são chamadas de soluto. Peça de granito: mistura heterogênea de várias •Soluções aquosas; substâncias. •Soluções não aquosas; •Soluções gasosas; •Soluções sólidas. Classificação das misturas Classificaç Precipitação Precipitaç Cristalização Cristalizaç Separação rápida do soluto Separação lenta do soluto • As misturas têm as propriedades de seus constituintes e nisso eles na forma de cristal diferem dos compostos. As misturas são classificadas como homogênea ou heterogênea. As soluções são misturas homogêneas. Misturas homogêneas: (a) ar – mistura de vários gases; (b) solução de NaCl em água e (c) liga metálica. Pb(NO3)2 + KI → PbI2
  2. 2. Química Geral Reações em solução aquosa Prof.: Sandro J. Greco Técnicas de separação separaç Cromatografia • As técnicas físicas comuns de separação são: decantação (≠ densidade), filtração (≠ solubilidade), cromatografia (≠ adsorção) e ≠ a destilação (≠ ponto de ebulição). Diferença de adsorção Molaridade • A concentração molar (c) de um soluto em uma solução, usualmente chamada de molaridade de soluto, é a quantidade de moléculas do soluto ou fórmulas unitárias (em mols) dividida pelo volume da solução (em litros) Molaridade = quantidade de soluto / volume da solução c = n (mols) / V (L) Filtração Destilação Preparo de solução Diferença de solubilidade Diferença de ponto de ebulição Bureta
  3. 3. Química Geral Reações em solução aquosa Prof.: Sandro J. Greco Diluição de uma solução Diluiç soluç Soluções em água e Precipitação Soluç Precipitaç • Para diluir uma solução até a concentração desejada, primeiro • Substância solúvel – dissolve em grande quantidade em usamos uma pipeta para transferir o volume apropriado da solução determinado solvente; para um balão volumétrico e em seguida adicionamos solvente suficiente para levar o volume da solução até o valor final. • Substância insolúvel – não se dissolve significativamente em um solvente especificamente. Normalmente considera-se insolúvel quando ela não se dissolve mais do que 0,1 mol/L. Natureza do soluto • A natureza do soluto pode ser iônica ou molecular. Para identificar a natureza desse soluto, podemos verificar se a solução conduz eletricidade ou não. A adição de solvente não altera o no de mols do soluto • Solução eletrolítica – soluções de eletrólitos, que se dissolvem para formar soluções condutoras de eletricidade, incluem as soluções iônicas; n = c1V1 = c2V2 • Eletrólito forte – solução composta quase que 100% por íons – exemplo NaCl; • Eletrólito fraco – Solução composta por moléculas pouco ionizadas, como por exemplo ácido acético; • Um não-eletrólito é uma substância que se dissolve para dar uma solução que não conduz eletricidade. Etapas envolvidas na diluição Solução eletrolítica Solução não eletrolítica
  4. 4. Química Geral Reações em solução aquosa Prof.: Sandro J. Greco Força de um eletrólito Forç eletró Nonelectrolyte does not conduct electricity? No cations (+) and anions (-) in solution H2O C6H12O6 (s) C6H12O6 (aq) nonelectrolyte weak electrolyte strong electrolyte 4.1 Strong Electrolyte – 100% dissociation H2O NaCl (s) Na+ (aq) + Cl- (aq) Weak Electrolyte – not completely dissociated CH3COOH CH3COO- (aq) + H+ (aq) Reações de precipitação Reaç precipitaç • Em uma reação de precipitação, forma-se um produto insolúvel Ionization of acetic acid (precipitado) quando duas soluções eletrolíticas fortes são misturadas CH3COOH CH3COO- (aq) + H+ (aq) AgNO3 (aq) + NaCl (aq) AgCl (s) + NaNO3 (aq) Ag+ + NO3- + Na+ + Cl- AgCl (s) + Na+ + NO3- Ag+ + Cl- AgCl (s) A reversible reaction. The reaction can occur in both directions. Acetic acid is a weak electrolyte because its ionization in water is incomplete. PbI2
  5. 5. Química Geral Reações em solução aquosa Prof.: Sandro J. Greco Utilidades das reações de precipitação reaç precipitaç • Na produção de compostos; • Na análise qualitativa e quantitativa; • Na análise gravimétrica. Base de Arrhenius Íon hidrônio = próton hidratado pró Reação ácido e base em solução aquosa Reaç soluç • A definição proposta pelo químico sueco Svante Arrhenius, por volta de 1884 diz que: (a) ácido é um composto que contém hidrogênio e reage com a água para formar íons hidrogênio; (b) base é um composto que produz íons hidróxido na água. a) Suco de limão; b) água mineral com gás; c) refrigerante; d) vinagre; e) amônia; f) soda cáustica; g) leite de magnésia; h) detergente em água – indicador repolho roxo – rosa = ácido, azul Ácido de Arrhenius = base
  6. 6. Química Geral Reações em solução aquosa Prof.: Sandro J. Greco • A definição proposta pelos químicos Thomas Lowry (na Inglaterra) e Johannes Bronsted (na Dinamarca), independentemente, por volta de 1923 definiram ácido e base como: (a) ácido é qualquer espécie capaz de doar próton; (b) base é qualquer espécie capaz de receber próton. Monoprotic acids HCl H+ + Cl- Strong electrolyte, strong acid HNO3 H+ + NO3- Strong electrolyte, strong acid CH3COOH H+ + CH3COO- Weak electrolyte, weak acid Diprotic acids H2SO4 H+ + HSO4- Strong electrolyte, strong acid HSO4- H+ + SO42- Weak electrolyte, weak acid Triprotic acids H3PO4 H+ + H2PO4- Weak electrolyte, weak acid H2PO4- H+ + HPO42- Weak electrolyte, weak acid HPO42- H+ + PO43- Weak electrolyte, weak acid
  7. 7. Química Geral Reações em solução aquosa Prof.: Sandro J. Greco Reação de neutralização Reaç neutralizaç Oxidantes e redutores Ácido + base → sal + água Zn (s) + CuSO4 (aq) ZnSO4 (aq) + Cu (s) Zn Zn2+ + 2e- Zn is oxidized Zn is the reducing agent Reação Redox Reaç Cu2+ + 2e- Cu Cu2+ is reduced Cu2+ is the oxidizing agent 2Mg (s) + O2 (g) 2MgO (s) 2Mg 2Mg2+ + 4e- Oxidation half-reaction (lose e-) O2 + 4e- 2O2- Reduction half-reaction (gain e-) 2Mg + O2 + 4e- 2Mg2+ + 2O2- + 4e- 2Mg + O2 2MgO 4.4 2NaBr(s) + Cl2(g) → 2NaCl (s) + Br2 (l)
  8. 8. Química Geral Reações em solução aquosa Prof.: Sandro J. Greco Número de oxidação oxidaç Tipos de reações redox reaç • É a carga que um átomo deverá ter em uma molécula (ou em um A+B C composto iônico) se elétrons forem completamente transferidos. Combinação Combinaç 0 0 +4 -2 S + O2 SO2 • O número de oxidação de um elemento não-combinado com outros elementos é zero; Na, Be, K, Pb, H2, O2, P4 = 0 C A+B Decomposição Decomposiç • A soma dos números de oxidação de todos os átomos em uma +1 +5 -2 +1 -1 0 espécie é igual a sua carga; 2KClO3 2KCl + 3O2 • O número de oxidação do átomo de hidrogênio é +1 quando Deslocamento combinado com não-metais e - 1 em combinação com metais; A + BC AC + B • O número de oxidação dos elementos dos grupos 1 e 2 é igual ao 0 +1 +2 0 Sr + 2H2O Sr(OH)2 + H2 Hydrogen Displacement números do seu grupo; +4 0 0 +2 • O número de oxidação de todos os halogênios é – 1, exceto quando TiCl4 + 2Mg Ti + 2MgCl2 Metal Displacement o halogênio está combinado com o oxigênio ou outro halogênio mais 0 -1 -1 0 pesado do grupo. O nox do flúor é sempre – 1; Cl2 + 2KBr 2KCl + Br2 Halogen Displacement • O número de oxidação do oxigênio é – 2 na maior parte de seus compostos. As exceções são seus compostos com flúor (caso em que Reação de deslocamento de H2 Reaç vale a regra anterior) e em peróxidos (O22-), superóxidos (O2-) e ozonídeos (O3-), nos quais valem as duas primeiras regras. M + BC AC + B M is metal BC is acid or H2O NaIO3 K2Cr2O7 B is H2 Ca + 2H2O Ca(OH)2 + H2 Na = +1 O = -2 O = -2 K = +1 Pb + 2H2O Pb(OH)2 + H2 3x(-2) + 1 + ? = 0 7x(-2) + 2x(+1) + 2x(?) = 0 I = +5 Cr = +6 Deslocamento de halogênio ou desproporcionamento 0 +1 -1 Cl2 + 2OH- ClO- + Cl- + H2O
  9. 9. Química Geral Reações em solução aquosa Prof.: Sandro J. Greco Número de oxidação dos elementos químicos oxidaç quí

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