quimica2 apostila2 2 semestre [modo de compatibilidade] · l l mol 12 1 0,4 x mol x 0,48 y mol l...
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OOOO
CIAS
CIAS
CIAS
CIAS
LIO
LIO
ENTO
ENTO
TÂNC
TÂNC
AUXÍL
AUXÍL
CIME
CIME
SUBS
SUBS
OM A
OM A
QUEC
QUEC
DO S
DO S
AS CO
AS CO
DE AQ
DE AQ
CIAN
CIAN
TURA
TURA
VAS D
VAS D
REN
CREN
C M
IST
MIST
CURV
CURV
DIFER
DIFER
DE
DE
DAS C
DAS C
Prof. Msc João Neto 2
DD DD
Prof. Msc João Neto 3
lL 401
xLmolL
1,04,01
molx 04,0
inicialsoluçãomLLmol100
/040 águamLLmol900
/04,0
Prof. Msc João Neto 4
Prof. Msc João Neto 5
L
molL21
4,01
molxxL
48,02,1
moly
molL480
161
ymoly
0,03L48,0
águaLMsoluçãoL
soluçãodeL171
1603,02,1
águaL17,1
Prof. Msc João Neto 6
Extraclasse
Prof. Msc João Neto 7
Extraclasse
molL 31 xLmolL
5,031
molLmolx
1515,1
molymolL5,1
151
LmolsoluçãoL
y
/151,0
(100mL)0,1L
águaLç
soluçãodeL4,0
/,5,0
Prof. Msc João Neto 8
Extraclasse
Prof. Msc João Neto 9
Extraclasse
101 lL05,0
1,01
xLmolL
0050005,0
molmolx
15,005,0005,0
LL
molM
0,025mol/LM
Prof. Msc João Neto 10
Extraclasse
Prof. Msc João Neto 11
Extraclasse
Na 23123
molgFNaF
/4219119
xmolgmol
9,0421
Lggx
xmol
18378,37
9,0
yLyLg
7 56g2,018,37
LVV
gLg
y
/6,056,7/6,12
7,56g
OHInicialFinal VVVV
2
Prof. Msc João Neto 12
OHOH VLVLL22
4,02,06,0
Extraclasse
Prof. Msc João Neto 13
Extraclasse
lL 11xLmolL
15,011
molnmoly
15015,0
LVVmol
LmolVn
M
60
15,0/25,01
OHInicialFinal VVVLV
2
6,0
OH
VL
VL2
450
15,06,0
OH
OH
VmL
VL
2
2
450
45,0
Prof. Msc João Neto 14
2
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↑↑Temperatura de EbuliçãoTemperatura de Ebulição↑↑Temperatura de EbuliçãoTemperatura de Ebulição
↓↓Temperatura de FusãoTemperatura de Fusão
↑↑ConcentraçãoConcentração↑↑ConcentraçãoConcentração
↑↑OsmoseOsmose
↓↓Pressão Máxima de Vapor (PMV)Pressão Máxima de Vapor (PMV)↓↓ pp
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Menor ConcentraçãoMenor Concentração Maior ConcentraçãoMaior Concentração
MaiorMaiorV l tilid dV l tilid d
MenorMenorV l ilid dV l ilid dVolatilidadeVolatilidade VolatilidadeVolatilidade
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Menor Concentração Menor Concentração Maior VolatilidadeMaior VolatilidadeMaior VolatilidadeMaior Volatilidade
Maior PMVMaior PMV
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Maior PMVMaior PMVMaior PMVMaior PMVMaior VolatilidadeMaior Volatilidade
Menor ConcentraçãoMenor Concentração
A < C < B < DA < C < B < DA < C < B < DA < C < B < D
QuantoQuanto maiormaior forfor asas forçasforças intermoleculares,intermoleculares,menormenor seráserá aa capacidadecapacidade dede volatilizarvolatilizar aasubstânciasubstância ouou sejaseja menormenor seráserá aa PMVPMV
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substância,substância, ouou seja,seja, menormenor seráserá aa PMVPMV..
Menor Concentração Menor Concentração Maior VolatilidadeMaior VolatilidadeMaior VolatilidadeMaior Volatilidade
Maior PMVMaior PMV
II‐‐D; IID; II‐‐B; IIIB; III‐‐C; IVC; IV‐‐AA
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UmUm líquidolíquido entraentra emem ebuliçãoebulição quandoquando aapressãopressão internainterna dodo líquidolíquido sese igualaiguala comcom aapressãopressão dodo ambienteambiente ondeonde oo líquidolíquido estáestá..
Prof. Msc João Neto 24
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VV
FF
FFFF
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Extraclasse
UmUm líquidolíquido entraentra emem ebuliçãoebulição quandoquando aapressãopressão internainterna dodo líquidolíquido sese igualaiguala comcom aa
ãã dd bi tbi t dd lí idlí id tátápressãopressão dodo ambienteambiente ondeonde oo líquidolíquido estáestá..
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Extraclasse
Prof. Msc João Neto 28
Extraclasse
UmUm líquidolíquido entraentra emem ebuliçãoebulição quandoquando aaqq çç qqpressãopressão internainterna dodo líquidolíquido sese igualaiguala comcom aapressãopressão dodo ambienteambiente ondeonde oo líquidolíquido estáestá..
Prof. Msc João Neto 29
Extraclasse
Prof. Msc João Neto 30
Extraclasse
UmUm líquidolíquido entraentra emem ebuliçãoebulição quandoquando aapressãopressão internainterna dodo líquidolíquido sese igualaiguala comcom aa
Prof. Msc João Neto 31
pp qq ggpressãopressão dodo ambienteambiente ondeonde oo líquidolíquido estáestá..
Extraclasse
Prof. Msc João Neto 32
Extraclasse
PMV
VV
Tc][VV
FF
Te][
VV
Prof. Msc João Neto 33VV
Extraclasse
Prof. Msc João Neto 34
Extraclasse
FF
FF
Tc
PMVFF
VV
Te
Tc][
FF
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Extraclasse
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Extraclasse
FF
Tc
PMV
][FF
FF
VV
Te][FF
FF
Prof. Msc João Neto 37
Na osmose sempre passa um solvente, daNa osmose sempre passa um solvente, daNa osmose sempre passa um solvente, da Na osmose sempre passa um solvente, da menor para a maior concentraçãomenor para a maior concentração
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Prof. Msc João Neto 39
soluçãoda][ soluçãoda][
Prof. Msc João Neto 40
Prof. Msc João Neto 41
Prof. Msc João Neto 42
↑Volume↑Volume↓conc.
Na osmose sempre passa um solvente daNa osmose sempre passa um solvente daNa osmose sempre passa um solvente, da Na osmose sempre passa um solvente, da menor para a maior concentraçãomenor para a maior concentração
Prof. Msc João Neto 43
Extraclasse
Prof. Msc João Neto 44
Extraclasse
VV
VV
FFNa osmose sempre passa um solvente, da menor para a maior concentraçãoNa osmose sempre passa um solvente, da menor para a maior concentração
Tc
PMV
Te
Tc][
Prof. Msc João Neto 45
Extraclasse
Prof. Msc João Neto 46
Extraclasse
Prof. Msc João Neto 47
Extraclasse
Prof. Msc João Neto 48
Extraclasse
QuantoQuanto maiormaior aa interaçãointeraçãoFF QuantoQuanto maiormaior aa interaçãointeraçãointermolecular,intermolecular, maiormaior oo pontopontodede ebuliçãoebulição
VVdede ebuliçãoebulição..LigLig HH >> FDPFDP >> FF..VanVan derderWaalsWaals
FF
VV
Prof. Msc João Neto 49
VV
Extraclasse
Prof. Msc João Neto 50
Extraclasse
Na osmose sempre Na osmose sempre passa um solvente dapassa um solvente dapassa um solvente, da passa um solvente, da menor para a maior menor para a maior
concentraçãoconcentraçãoVV
Tc
PMV
FF
VV
Te
Tc][
FF
VV
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TermoquímicaTermoquímicaTermoquímicaTermoquímica
Prof. Msc. João Neto 52
TERMOQUÍMICA: é o ramo da Químicat bj ti t d d ique tem por objetivo o estudo da energia
associada a uma reação químicaassociada a uma reação química.
As reações que ocorrem liberandoAs reações que ocorrem liberandoenergia são chamadas de reaçõesg çexotérmicas (exo = para fora),
t õenquanto as reações que ocorremabsorvendo energia são chamadas deabsorvendo energia são chamadas deendotérmicas (endo = para dentro).
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ATENÇÃO!!!ATENÇÃO!!!
QuantidadeQuantidade dede calorcalor ééQQproporcionalproporcional aa massamassa. Quantomaior a massa de soluto emdissolução maior será o calordissolução, maior será o calorliberadoliberado.
>massa >calor>massa >calor
<massa <calor
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cmQ
ΔH = calor liberado ouΔH calor liberado ouabsorvido em qualquer reaçãoq q çquímica à pressão constante.A variação de entalpia corresponde àdiferença entre o estado final deenergia (energia dos produtos) e oenergia (energia dos produtos) e oestado final (energia dos reagentes)estado final (energia dos reagentes)de um processo químico.p q
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REAÇÕES EXOTÉRMICASREAÇÕES EXOTÉRMICAS
Nas reações exotérmicas, o estadoáinicial será o que possui maior
energia provocando durante aenergia, provocando, durante aocorrência da reação uma perdaocorrência da reação, uma perda(liberação) de energia.( ç ) g
ΔH<0ΔH<0
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O calor de reação para um processoexotérmico pode ser anotado de duas
i dif t Sã lmaneiras diferentes. São elas:
Escrever a quantidade de calorlib d d l d di it dliberado do lado direito de umaequação química demonstrando que aequação química demonstrando que areação está produzindo (liberando)reação está produzindo (liberando)calor
A + B C + D + calorProf. Msc João Neto 57
A + B C + D + calor
Veja alguns exemplos:
CO + 1/2O2 CO2 + 67,4 kcalCO /2O2 CO2 67,4 kcal
H + 1/ O H O + 68 3 kcalH2 + 1/2O2 H2O + 68,3 kcal
C 1/ O C O 151 8 k lCa + 1/2O2 CaO + 151,8 kcal
H2 + Cl2 2HCl + 44 kcal
Calor na reação sempre positivo
Prof. Msc João Neto 58
sempre positivo
Expressar o valor da variação deentalpia (ΔH)
A + B C + D ΔH=-calorCO + 1/2O2 CO2 ΔH=-67,4 kcal
H2 + 1/2O2 H2O ΔH=-68,3 kcalH2 /2O2 H2O ΔH 68,3 kcal
Ca + 1/ O CaO ΔH=-151 8 kcalCa + 1/2O2 CaO ΔH=-151,8 kcal
H Cl 2HCl ΔH 44 k lH2 + Cl2 2HCl ΔH=-44 kcal
Prof. Msc João Neto 59
REAÇÕES EXOTÉRMICASREAÇÕES EXOTÉRMICAS
A variação de entalpia também podeááser representada em gráficográfico, sendo
que a entalpia (H) das substâncias éque a entalpia (H) das substâncias édada na ordenada e o caminho dadada na ordenada e o caminho dareação, na abscissa.ç ,
Imagine a reação:Imagine a reação:
A + B C + D ΔH= calorProf. Msc João Neto 60
A + B C + D ΔH=-calor
REAÇÕES EXOTÉRMICASREAÇÕES EXOTÉRMICAS
H A + BHR
ΔH 0
A + B
ΔH<0
HPC + D HP
Prof. Msc João Neto 61
REAÇÕES EXOTÉRMICASREAÇÕES EXOTÉRMICAS
40 A + B40
ΔH 19
A + B
ΔH=-19
21 C + D 21
Prof. Msc João Neto 62
REAÇÕES EXOTÉRMICASREAÇÕES EXOTÉRMICAS
60 A + B60
ΔH 28
A + B
ΔH=-28
32 C + D 32
Prof. Msc João Neto 63
Prof. Msc João Neto 64
REAÇÕES EXOTÉRMICASREAÇÕES EXOTÉRMICAS
O gráfico de uma reação pode serrepresentado por meio de umdiagramadiagrama dede energiaenergiadiagramadiagrama dede energiaenergia.
ãImagine a reação:
A + B C + D ΔH=-calor
Prof. Msc João Neto 65
REAÇÕES EXOTÉRMICASREAÇÕES EXOTÉRMICAS
H A + BHR
ΔH 0
A + B
ΔH<0
HPC + D HP
Prof. Msc João Neto 66
REAÇÕES EXOTÉRMICASREAÇÕES EXOTÉRMICAS
60 A + B60
ΔH 28
A + B
ΔH=-28
32 C + D 32
Prof. Msc João Neto 67
REAÇÕES EXOTÉRMICASREAÇÕES EXOTÉRMICAS
40 A + B40
ΔH 19
A + B
ΔH=-19
21 C + D 21
Prof. Msc João Neto 68
Prof. Msc João Neto 69
REAÇÕES ENDOTÉRMICASREAÇÕES ENDOTÉRMICAS
Nas reações endotérmicas, o estadoáinicial será o que possui menor
energia provocando durante aenergia, provocando, durante aocorrência da reação um ganhoocorrência da reação, um ganho(absorção) de energia.( ç ) g
ΔH>0ΔH>0
Prof. Msc João Neto 70
O calor de reação para um processoendotérmico pode ser anotado ded i dif t Sã lduas maneiras diferentes. São elas:
Escrever a quantidade de calorb id d l d di it dabsorvido do lado direito de uma
equação química demonstrando que aequação química demonstrando que areação está absorvendo (consumindo)reação está absorvendo (consumindo)calor
A + B C + D - calorProf. Msc João Neto 71
A + B C + D calor
Veja alguns exemplos:
H2O H2 + 1/2O2 - 68,3 kcalH2O H2 /2O2 68,3 kcal
CO CO + 1/ O -67 4 kcalCO2 CO + 1/2O2 -67,4 kcal
C O C 1/ O 151 8 k lCaO Ca + 1/2O2 - 151,8 kcal
2HCl H2 + Cl2 - 44 kcal
Calor na reação sempre negativo
Prof. Msc João Neto 72
sempre negativo
Expressar o valor da variação deentalpia (ΔH)
A + B C + D ΔH=+calorH2O H2 + 1/2O2 ΔH=+68,3 kcal
CO2 CO + 1/2O2 ΔH=+67,4 kcalCO2 CO + /2O2 ΔH +67,4 kcal
CaO Ca + 1/ O ΔH=+151 8 kcalCaO Ca + 1/2O2 ΔH=+151,8 kcal
2HCl H Cl ΔH 44 k l2HCl H2 + Cl2 ΔH=+44 kcal
Prof. Msc João Neto 73
REAÇÕES ENDOTÉRMICASREAÇÕES ENDOTÉRMICAS
A variação de entalpia também podeááser representada em gráficográfico, sendo
que a entalpia (H) das substâncias éque a entalpia (H) das substâncias édada na ordenada e o caminho dadada na ordenada e o caminho dareação, na abscissa.ç ,
Imagine a reação:Imagine a reação:
A + B C + D ΔH=+calorProf. Msc João Neto 74
A + B C + D ΔH=+calor
REAÇÕES ENDOTÉRMICASREAÇÕES ENDOTÉRMICAS
H C + D HP
ΔH 0ΔH>0
HRA + BHR
Prof. Msc João Neto 75
REAÇÕES ENDOTÉRMICASREAÇÕES ENDOTÉRMICAS
40 C + D 40
ΔH 19ΔH=+19
21 A + B21
Prof. Msc João Neto 76
REAÇÕES ENDOTÉRMICASREAÇÕES ENDOTÉRMICAS
O gráfico de uma reação pode serrepresentado por meio de umdiagrama de energiadiagrama de energia.
ãImagine a reação:
A + B C + D ΔH=+calor
Prof. Msc João Neto 77
REAÇÕES ENDOTÉRMICASREAÇÕES ENDOTÉRMICAS
H C + DHP
ΔH 0
C + D
ΔH<0
HRA + BHR
Prof. Msc João Neto 78
REAÇÕES ENDOTÉRMICASREAÇÕES ENDOTÉRMICAS
60 C + D60
ΔH 28
C + D
ΔH=+28
32 A + B32
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Prof. Msc João Neto 80
ATENÇÃO!!!ATENÇÃO!!!ATENÇÃO!!!ATENÇÃO!!!
O ΔH sempre tem o mesmomesmo sinalsinal doO ΔH sempre tem o mesmomesmo sinalsinal docalor no reagente e sinalsinal contráriocontráriocalor no reagente e sinalsinal contráriocontráriono produto. Veja no casop jendotérmicoendotérmico
A + B +5kJ AB
A + B AB - 5kJA + B AB 5kJ
A + B AB ΔH=+5kJProf. Msc João Neto 81
A + B AB ΔH=+5kJ
ATENÇÃO!!!ATENÇÃO!!!ATENÇÃO!!!ATENÇÃO!!!
O ΔH sempre tem o mesmomesmo sinalsinal doO ΔH sempre tem o mesmomesmo sinalsinal docalor no reagente e sinalsinal contráriocontráriocalor no reagente e sinalsinal contráriocontráriono produto. Veja no caso exotérmicoexotérmicop j
AB – 5kJ A + BAB 5kJ A + B
AB A + B + 5kJAB A + B + 5kJ
kAB AB ΔH=-5kJ
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Prof. Msc João Neto 85
EndotérmicaEndotérmica∆H>0∆H>0
ExotérmicaExotérmica∆H<0∆H<0
QuandoQuando oo calorcalor estáestá nonoreagentereagente apresentaapresenta oo ∆H<0∆H<0ggmesmomesmo sinalsinal dodo ∆H,∆H, ouou seja,seja,∆H∆H <<00
Prof. Msc João Neto 86
Prof. Msc João Neto 87
1818196812
HC
HC
111701
/11418181188
calg
molgHHC
cal1 273 380114
111701
xxg
calg
Prof. Msc João Neto 88kcal1273,38xcal1.273.380
x
Prof. Msc João Neto 89
oEndotérmic
Exotérmico
Prof. Msc João Neto 90
Prof. Msc João Neto 91
Prof. Msc João Neto 92
Extraclasse
Prof. Msc João Neto 93
Extraclasse
A entalpia final (produto) A entalpia final (produto) tem que ser menor que a tem que ser menor que a inicial (reagente) para inicial (reagente) para que o processo seja que o processo seja
exotérmico (libere calor)exotérmico (libere calor)
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Extraclasse
Prof. Msc João Neto 95
Extraclasse
72612 C
9661612121
6126
OH
OHC
/18096616
molg
O
1,01801
xmolgmol
4118
,
kcalggx
1841
xgkcalg
Prof. Msc João Neto 9672kcalx
Extraclasse
Prof. Msc João Neto 97
Extraclasse
kJg 22200440
gxkJx
181100
ygkcalg
1841
kJyyg
8,1218
Prof. Msc João Neto 98
Extraclasse
Prof. Msc João Neto 99
Extraclasse
Para causar um aumento Para causar um aumento Para causar um aumento Para causar um aumento na temperatura da na temperatura da
solução foi necessário a solução foi necessário a ççliberação de energia. liberação de energia. Processo exotérmicoProcesso exotérmico
Prof. Msc João Neto 100
Extraclasse
Prof. Msc João Neto 101
Extraclasse
314248/483163
kJmolgO
963,14248
xg
kJg
284,6kJAbsorve284,6kJx
284,6kJH284,6kJ Absorve
Prof. Msc João Neto 102
Extraclasse
Prof. Msc João Neto 103
Extraclasse
SubstânciasSubstâncias nono estadoestado sólidosólido provocamprovocamvariaçõesvariações dede entalpiaentalpia maioresmaiores dodo queque nonoestadoestado líquidolíquido;; ee estas,estas, maioresmaiores dodo queque nonoestadoestado gasosogasoso..
VV
VV
VV
molkcalmolgNH
222/173
gxg
8,6172
kcalxg
4,4,
Prof. Msc João Neto 104
Extraclasse
Prof. Msc João Neto 105
Extraclasse
ParaPara sese carregarcarregar umauma bateria,bateria, certacertaquantidadequantidade dede energiaenergia sejaseja elaela elétricaelétricaquantidadequantidade dede energia,energia, sejaseja elaela elétrica,elétrica,químicaquímica ouou dede qualquerqualquer outrooutro tipo,tipo, ééabsorvida,absorvida, dede modomodo queque aa bateriabateria fiquefiqueenergeticamenteenergeticamente carregadacarregadaenergeticamenteenergeticamente carregadacarregada..QuandoQuando umauma velavela éé queimada,queimada, certacertaquantidadequantidade dede energiaenergia éé liberadaliberada.. EssaEssaenergiaenergia podepode serser utilizadautilizada parapara
Prof. Msc João Neto 106
energiaenergia podepode serser utilizadautilizada paraparaquaisquerquaisquer finsfins..
Extraclasse
Prof. Msc João Neto 107
Extraclasse
Explosão de fogos de artifício, combustão e Explosão de fogos de artifício, combustão e a formação de geada são exotérmicos.a formação de geada são exotérmicos.
Prof. Msc João Neto 108
ç gç g
Extraclasse
Prof. Msc João Neto 109
Extraclasse
CombustãoCombustão ouou queimaqueima éé umauma reaçãoreação químicaquímicaqq çç qqexotérmicaexotérmica entreentre umauma substânciasubstância (o(o combustível)combustível) ee umumgásgás (o(o comburente),comburente), geralmentegeralmente oo oxigênio,oxigênio, paraparaliberarliberar calorcalor EmEm umauma combustãocombustão completacompleta umumliberarliberar calorcalor.. EmEm umauma combustãocombustão completa,completa, umumcombustívelcombustível reagereage comcom umum comburente,comburente, ee comocomoresultadoresultado sese obtémobtém compostoscompostos resultantesresultantes dada uniãounião dedeppambos,ambos, alémalém dede energia,energia, sendosendo queque algunsalguns dessesdessescompostoscompostos sãosão osos principaisprincipais agentesagentes causadorescausadores dodoefeitoefeito estufaestufaefeitoefeito estufaestufa..
Prof. Msc João Neto 110
Extraclasse
Prof. Msc João Neto 111
Extraclasse
AA águaágua absorveabsorve calorcalor dodo corpocorpo ee mudamudadede estadoestado físico,físico, ouou seja,seja, passapassa dedelíquidolíquido parapara gasosogasosolíquidolíquido parapara gasosogasoso..
Prof. Msc João Neto 112