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segunda-feira, 23 de maio de 2022

Dicionário Quimicamente Falando

 


Alguns exemplos de definições que serão encontrados somente neste dicionário de maneira rápida e confiável.

ÁCIDOS DE ARRHENIUS: segundo Arrhenius, são substâncias moleculares que ao se dissolverem na água podem ser ionizadas por ela, formam cátions hidrogênio (H1+) instáveis que se combinam com a água produzindo o hidrônio (H3O+1) e assim aumentam a sua concentração na água. Neste conceito a água tem característica neutra.

BASE DE LEWIS: é uma substância que pode doar um ou mais pares de elétrons. Os ânions tendem a ser bases de Lewis.

BASE DE BRONSTED: é a substância capaz de aceitar um próton na forma de cátion hidrogênio (H1+).

CADEIA CARBÔNICA: é uma sequência de átomos de carbono ligados entre si por ligações covalentes; se as ligações forem todas simples a cadeia será classificada como saturada. Agora, se na cadeia tivermos uma única ligação covalente, dupla ou tripla, a cadeia será classificada como insaturada.

DATAÇÃO COM CARBONO-14; HISTÓRIA: o homem, na tentativa de melhor compreender os mistérios da vida, sempre lançou mão de seus conhecimentos científicos e/ou religiosos. A datação por carbono quatorze é um belo exemplo da preocupação do homem em atribuir idade aos objetos e datar os acontecimentos. Em 1946 a Química forneceu as bases científicas para a datação de artefatos arqueológicos, usando o carbono-14. Esse isótopo é produzido na atmosfera pela ação da radiação cósmica sobre o nitrogênio, sendo posteriormente transformado em dióxido de carbono. Os vegetais absorvem o dióxido de carbono e, através da cadeia alimentar, a proporção de carbono-14 nos organismos vivos mantém-se constante. Quando o organismo morre, a proporção de carbono-14 nele presente diminui, já que, em função do tempo, se transforma novamente em nitrogênio-14. Sabe-se que, a cada período de 5730 anos, a quantidade de carbono-14 reduz-se a metade. 

ELETRODEPOSIÇÃO: é um processo onde cátions metálicos solúveis de um eletrólito são reduzidos a átomos metálicos insolúveis que ficam depositados na forma de uma fina camada sobre a superfície de um objeto metálico que é colocado na posição do cátodo. Muitos itens são submetidos à eletrodeposição, desde colheres a carrocerias de veículos. 

FENÔMENO QUÍMICO: mudança na composição de uma substância. Um fenômeno químico, como a combustão, transforma uma substância em outra, com diferentes propriedades químicas. Combustíveis como madeira ou carvão transformam-se com a combustão ou queima em outras substâncias e restam cinzas como impurezas.

 FENÔMENO FÍSICO: qualquer modificação que um corpo possa sofrer, sem lhe alterar a constituição íntima. Suas propriedades químicas não se alteram, ou seja, não ocorre transformação da matéria. As mudanças de estado são fenômenos físicos.

 GÁLIO (Ga): um elemento prateado e macio do grupo 13 da tabela periódica. O metal tem alguns usos de pouca importância, como ativador em tintas luminosas, mas o arsenito de gálio é largamente usado como semicondutor em muitas aplicações.

HEMATITA: uma forma mineral de óxido de ferro III, Fe2O3. É o minério de ferro mais importante. A hematita é o maior agente de coloração vermelha das rochas: os maiores depósitos têm origem sedimentar. Na indústria, a hematita é também usada como um agente polidor e em tintas.

ÍON: é um átomo ou grupo de átomos que possui uma carga elétrica.

Quando átomos ou radicais ganham elétrons, eles formam íons com carga elétrica negativa.  Tais íons são chamados ânions.

Quando átomos ou radicais perdem elétrons formam íons com uma carga positiva, chamados cátions.

Muitos compostos contêm íons unidos por ligações iônicas. A separação ou formação de íons ocorre quando compostos são dissolvidos ou fundidos. Uma reação química pode acontecer quando os íons unem-se de volta em novas combinações. A valência de íons depende do número de cargas elétricas que possuem.    

JOULE: é assim chamado pelo James Joule, um cientista inglês do século XIX que fez muitas contribuições ao estudo do calor. É uma unidade de energia que se obtém multiplicando Newtons por metros, sendo 1joule igual a 0,2388 calorias, ou 1caloria igual a 4,18 joule.

KELVIN: símbolo K. A unidade do sistema internacional (SI) de temperatura igual à fração 1/273,15 da temperatura termodinâmica do ponto triplo da água.

O valor do grau Kelvin é igual ao do grau Celsius, mas uma temperatura expressa em graus Celsius é numericamente igual à temperatura em Kelvin menos 273,15. O zero absoluto de temperatura termodinâmica tem uma temperatura de zero Kelvin ou -273,15oC.

LAVOISIER, ANTOINE: químico francês (1743 - 1794). Lavoisier mostrou que o ar não é um elemento, mas uma mistura de gases e também que a água é um composto de hidrogênio e oxigênio. Ele iniciou o sistema de nomeação de compostos e deu nome a muitos elementos. Lavoisier também explicou que a combustão é uma reação com o oxigênio do ar.

MÁRMORE: uma rocha metamórfica de “calcite”, formada basicamente por carbonato de cálcio (CaCO3). Os mármores puros são brancos, mas as impurezas como a sílica ou argila, provocam variações das cores. O mármore é extensivamente usado na construção e para fins ornamentais. 

NÃO METAIS: elementos que em geral são maus condutores de calor e de eletricidade. São quebradiços, podendo se apresentar nos estados sólidos, líquidos ou gasosos. Os principais são: Carbono, Silicio, Nitrogênio, Fósforo(P), Oxigênio, Enxofre(S), Flúor, Cloro, Bromo e Iodo.

OCTANAGEM: esta relacionada com o rendimento de um motor a combustão. Convencionou-se atribuir índice de octanas zero ao n-heptano, que é uma substância pura pouco resistente à compressão e indice 100 ao isoctano. Assim, um combustível que apresente índice de octanas igual a 91 queima como se fosse constituído por uma mistura de 9% de n-heptano e 91% de isoctanos (2,2,4-trimetil pentano).

PARTES POR MILHÃO: são muito úteis em medidas ambientais, onde concentrações extremamente pequenas de poluentes podem ser significativas. Uma parte por milhão (1 ppm) significa, por exemplo, um miligrama        (1 mg) de uma substância misturada em um milhão de miligramas (1 kg) de outra substância.

QUIRAL: compostos ou íons em que suas imagens opostas não são sobreponíveis.

REAGENTE EM EXCESSO: as quantidades de substâncias que reagem e que são produzidas em uma reação química são sempre proporcionais aos coeficientes da equação balanceada da reação. Se colocarmos uma quantidade de substância para reagir que esteja fora da proporção indicada pelos coeficientes da reação, irá ocorrer o seguinte: uma parte, que está de acordo com a proporção, reage efetivamente; a outra parte que está a mais não reage e é considerada em excesso.

SAL IODADO: é uma mistura de sal de cozinha com iodeto de potássio(KI). Este composto quando em solução aquosa se dissocia em íons iodeto (I1-) que são essênciais para os hormônios tiroxina e triodoronina. A falta de produção de hormônios na tireóide conduz ao hipotiroidismo de que resultam o bócio, ou “papo” e mixedema.

TENACIDADE: é a resistência que a matéria apresenta ao choque mecânico, isto é, ao impacto. Dizemos que um material é tenaz quando ele resiste a um forte impacto sem se quebrar.  Observe que o fato de um material ser duro não garante que ele seja tenaz; são duas propriedades distintas. Por exemplo: o diamante, considerado o material mais duro que existe, ao sofrer um forte impacto quebra-se totalmente.

UMECTANTE: são substâncias que retêm moléculas de água, evitando o ressecamento do alimento, são muito utilizados em doces com recheio, chocolates e bolachas. Ex: glicerina.

VALÊNCIA: o número de ligações que um átomo pode formar. Quando os elementos se combinam para formar compostos, eles o fazem em proporções fixas, determinadas por suas valências. Isso significa que duas porções de hidrogênio devem combinar-se com uma de oxigênio para formar água, mas quatro porções de hidrogênio são necessárias para combinar-se com carbono e formar metano.

XENÔNIO (Xe): é um gás incolor e inodoro que pertence ao grupo 18 (gases nobres) da tabela periódica.         O elemento é usado em lâmpadas fluorescentes e em câmaras de ebulição. O xenônio líquido, num estado supercrítico a temperaturas elevadas, é usado como solvente, em espectroscopia com infravermelho, e em reações químicas.

 ZINCO (Zn):  um elemento metálico azul-branco que pertence ao grupo 12 da tabela periódica.  O metal é usado em galvanização de várias ligas, tais como: latão (Zn+Cu) e bronze (Zn+Sn).

sexta-feira, 8 de abril de 2022

CINÉTICA QUÍMICA

CINÉTICA QUÍMICA

01) A reação do relógio de iodo é bastante comum em feiras de ciências e em demonstrações didáticas.

Nela, a ocorrência de várias reações que envolvem Iodo e compostos, contendo enxofre em diversos estados de oxidação, leva à formação de uma coloração azul súbita, dependente da concentração dos reagentes. Uma possibilidade de realização dessa reação usa persulfato, tiossulfato e iodeto, e, nesse caso, uma das etapas é a reação entre o íon persulfato (S2O82-) e o íon iodeto (I-), cuja velocidade de decomposição do persulfato foi determinada e encontra-se na tabela abaixo.

 Experimento     Concentrações iniciais (mol.L-1)    Velocidade S2O82- inicial (mol.L-1.s-1)

                              S2O82-                   I-

                           0,08              0,16                                0,512

                           0,08              0,32                                1,024

                           0,32              0,16                                2,048

                           0,16              0,40                                   X

 Assinale a alternativa que apresenta a velocidade inicial “X” do experimento 4, em mol L-1 s-1, tendo em vista as condições expressas acima.

 (A) 0,512          B) 2,048           (C) 2,560           (D) 6,400            (E) 8,120


     Resumos teóricos

 Velocidade de uma reação (v): também conhecida como lei cinética é calculada levando em consideração a concentração dos reagentes (A e B) em um certo momento, a ordem da reação referente a cada reagente e a constante de velocidade.

 Ordem da reação (α e β): expressa a influência da variação da concentração dos reagentes na velocidade da reação. Valor determinado experimentalmente.

 Constante de velocidade (K): constante de proporcionalidade (velocidade) da reação, seu valor depende da temperatura, da superfície de contato e da presença de um catalisador.

 Lei cinética da velocidade: v = K . [A]α  . [B]β

     Resolução do teste

 Reagentes: [A (persulfato) = S2O82- e B (Iodeto) = I-]

 Tabela de dados experimentais: na da comparação das velocidades nos experimentos 1 e 2, observa-se que a velocidade é diretamente proporcional à concentração do iodeto (com ordem parcial 1 = α), pois quando a concentração do iodeto dobra a velocidade também dobra.

 A comparação entre os experimentos 1 e 3 mostra que a velocidade é também diretamente proporcional à concentração do persulfato (também com ordem parcial 1 = β), pois quando a concentração do persulfato dobra a velocidade também dobra.

 Assim, a velocidade pode ser expressa como: v = k [S2O82-]1 x [I1-]1

 Para calcular a velocidade “X” precisamos ainda da constante de velocidade que tem um valor constante para cada reação.

 Vamos usar o experimento 1: v = 0,512; [S2O82-]1 = 00,8 e [I1-]1 = 0,16

 v = k [S2O82-]1 x [I1-]1 => 0,512 = K . 0,08 . 0,16 = 40

 Velocidade inicial “X”: v = k.[S2O82-]1. [I1-]1 => v = 40 x 0,16 x 0,40 = 2,56

      Resposta: letra C


02) Em um estudo de tratamento de efluentes líquidos por eletrodiálise com diferentes concentrações iniciais de Cu2+, foram obtidos os seguintes dados de velocidade de migração (V) de Cu2+ para o compartimento catódico, em função do tempo.

 Experimento        Concentração inicial de Cu2+ (mol/L)     V inicial (mol/L.min)

 Experimento 1                 0,003                                                 1,2

 Experimento 2                0,012                                                 4,8

 Experimento 3                0,024                                                 9,6

 Com base nos dados, conclui-se que a ordem de reação e o valor da constante de velocidade, em min-1, são, respectivamente,

 a) 1 e 400         b) 2 e 400           c) 1 e 0,0025           d) 2 e 0,0025

        Resumos teóricos

 Velocidade de uma reação (v): também conhecida como lei cinética é calculada levando em consideração a concentração dos reagentes (A e B) em um certo momento, a ordem da reação referente a cada reagente e a constante de velocidade.

 Ordem da reação (α e β): expressa a influência da variação da concentração dos reagentes na velocidade da reação. Valor determinado experimentalmente.

 Constante de velocidade (K): constante de proporcionalidade (velocidade) da reação, seu valor depende da temperatura, da superfície de contato e da presença de um catalisador.

Lei cinética da velocidade: v = K . [A]α


      Resolução do teste

 Reagente: [A = Cu2+]

 Tabela de dados experimentais: na da comparação das velocidades nos experimentos 1 e 2, observa-se que a velocidade é diretamente proporcional à concentração do cátion cobre (com ordem parcial 1 = α), pois quando a concentração do cátion cobre quadruplica a velocidade também quadruplica.

 Assim, a velocidade pode ser expressa como: v = k [Cu2+]1

 Ordem da reação: primeira ordem

 Cálculo da constante de velocidade usando os dados experimentais da reação.

 Vamos usar o experimento 1: v = k [Cu2+]=> 1,2 = K . [0,003]1

 K = 1,2 / 0,003 = 400

        Resposta: letra A


03) O tempo de meia-vida é definido como o tempo necessário para que a concentração inicial de reagente seja reduzida à metade. Uma reação química do tipo A => B tem a concentração do reagente A e a velocidade instantânea de decomposição monitoradas ao longo do tempo, resultando na tabela abaixo.

     t (min)                  [A] (mol .L–1 )                  v (mol .L–1 .min–1 )

       0                                1,20                                0,0832

       5                                0,85                                0,0590

       10                              0,60                                0,0416

       15                              0,42                                0,0294

       20                              0,30                                0,0208


       A ordem dessa reação e o tempo de meia vida do reagente A são, respectivamente,

a) ordem zero, 5 minutos            b) primeira ordem, 5 minutos      c) primeira ordem, 10 minutos  

d) segunda ordem, 5 minutos      e) segunda ordem, 10 minutos


Resumos teóricos

ORDEM: são os expoentes da equação de velocidade que representam a influência da variação da concentração do reagente na velocidade instantânea da reação.

 Seja a reação:  A(g) =>  B(g)

 Equação da velocidade instantânea => v = K . [A]x , que representa o produto entre a constante de velocidade (K) e a concentração do reagente (A) elevada a um expoente “x” que representa da ordem da reação em relação ao reagente A.

 Meia vida: é o tempo necessário para que a metade da quantidade de amostra desapareça.


     Resolução do teste

 t (min)       [A] (mol L1)        v (mol L1 min1)

 0                       1,20                       0,0832

 5                       0,85                       0,0590

 10                     0,60                       0,0416

 15                     0,42                       0,0294

 20                     0,30                        0,0208


 Velocidade no tempo zero => v = K . [1,20]x = 0,832

 Velocidade no tempo 10 minutos => v = K . [0,6]x = 0,416

 Velocidade no tempo 20 minutos => v = K . [0,3]x = 0,208

 A escolha dos tempos foi visando facilidade no cálculo matemático (0,3 é a metade de 0,6 e este é a metade de 1,20).

 Observe que a concentração ficou a metade após 10 minutos e a velocidade também e ao passar mais 10 minutos ficou novamente a metade, ou seja a velocidade é diretamente proporcional a variação da concentração do reagente.

Ordem da reação: para o cálculo dar a metade o valor de “x” deve ser igual a 1, ou seja reação de primeira ordem em relação ao reagente A.

 Tempo de meia vida é igual a 10 minutos.

       Resposta: letra C


04) Na reação NO2(g) + CO(g) => CO2(g) + NO(g)

 A lei cinética é de segunda ordem em relação ao dióxido de nitrogênio e de ordem zero em relação ao monóxido de carbono. Quando, simultaneamente, dobrar-se a concentração de dióxido de nitrogênio e reduzir-se a concentração de monóxido de carbono pela metade, a velocidade da reação

a) será reduzida a um quarto do valor anterior         b) será reduzida à metade do valor anterior              c) não se alterará                  d) duplicará                e) aumentará por um fator de 4 vezes

 

     Resolução do teste

 A lei cinética é de segunda ordem em relação ao dióxido de nitrogênio significa que na equação de velocidade terá expoente igual a 2 e de ordem zero em relação ao monóxido de carbono significa que na equação de velocidade terá expoente igual a zero

 Velocidade: v = K . [NO2]2 . [CO]0

 Ordem zero significa que qualquer variação da concentração de monóxido de carbono elevado no expoente zero será igual a 1 e não vai alterar a velocidade da reação.

 Segunda ordem significa que qualquer variação da concentração do dióxido de nitrogênio será elevada no expoente dois (ao quadrado) e a velocidade da reação aumenta na mesma proporção.

     Resposta: letra E