GALVANIZAÇÃO
Consiste em revestir metais com outros metais, como se fosse uma película de tinta, para evitar a corrosão. Por exemplo, galvanizar o ferro ou aço consiste de revesti-los com zinco metálico para evitar sua corrosão. O zinco foi escolhido por se oxidar mais facilmente o ferro. O zinco reveste a superfície do ferro como se fosse uma camada de tinta, impedindo seu contato com o ar úmido ou com a água que contém oxigênio dissolvido. Se o ferro fosse "riscado" e exposto ao ar e a umidade, ele estaria sujeito a ser oxidado a cátion ferro II solúvel na água, mas este seria imediatamente reduzido a ferro metálico pelo zinco, impedindo o aparecimento da ferrugem. O zinco neste caso esta atuando como metal de sacrifício, ou seja, um metal propositadamente colocado em contato com o ferro para que seja oxidado em lugar dele, preservando-o.
VAMOS CALCULAR ! ! ! !
Qual a massa de sulfato de cálcio obtida quando se trata 37gramas de hidróxido de cálcio com um excesso de solução de ácido sulfúrico.
1H2SO4 + 1Ca(OH)2 => 1CaSO4 + 2H2O
A relação a ser feita é massa de sulfato de cálcio e massa de hidróxido de cálcio.
Cálculo da massa molar do sulfato de cálcio.
(1x40) + (1x32) + (4x16) = 136gramas
Cálculo da massa molar do hidróxido de cálcio.
(1x40) + (2x16) + (2x1) = 74gramas
74 gramas de hidróxido de cálcio reagem com ácido sulfúrico e produzem 136gramas de sulfato de cálcio
O teste pergunta qual é a massa de sulfato de cálcio obtida quando se reage 37gramas de hidróxido de cálcio.
Observe que 37gramas é a metade da massa calculada de hidróxido de cálcio, logo produzirá a metade de sulfato de cálcio, ou seja, 68gramas.
SAL CONSERVANTE
É a solubilidade do cloreto de sódio que faz do sal - ao atrair moléculas de água - um conservante tão bom. O sal preserva carne vermelha e peixe porque remove água dos tecidos; em condições de níveis de água muito reduzidos e elevado conteúdo de sal, as bactérias que causam a deterioração não consegue sobreviver. Uma quantidade muito maior de sal era usada dessa maneira, para evitar que os alimentos se deteriorassem, do que acrescentada deliberadamente a eles com o propósito de acentuar sabores. Em regiões nas quais o sal da dieta vinha sobretudo da carne, a salga para preservar a comida era fator essencial na manutenção da vida. Os outros métodos tradicionais de preservação dos alimentos - a defumação e a secagem - com muita frequência também requeriam o uso de sal: o alimento era imerso na salmoura antes de ser efetivamente defumado ou seco.
VAMOS CALCULAR ! ! ! !
Qual é a massa de ácido fosfórico utilizada na obtenção de 15,5g de fosfato de cálcio, quando o ácido se combina com excesso de solução de hidróxido de cálcio.
2H3PO4 + 3Ca(OH)2 => 1Ca3(PO4)2 + 3H2O
Relação: massa de ácido fosfórico com massa de fosfato de cálcio
2 moles de ácido fosfórico reagem com hidróxido de cálcio e forma 1 mol de fosfato de cálcio.
Relação de massas:
Ca3(PO4)2 = [(3 x 40) = (2x 31) + (2x4x16)]
Ca3(PO4)2 = 310g/mol
H3PO4 = [(3x1) + (1x31) + (4x16)] = 98g/mol
* 2 moles (98x2=196g) de ácido fosfórico rea-gem com hidróxido de cálcio e forma 1mol (310g) de fosfato de cálcio.
Proporção: 196g ………….. 310g
X g …………. 15,5g
X = 9,8g de fosfato de cálcio
CHUMBO E O MEIO AMBIENTE
A aristocracia do Império Romano usava chumbo em utensílios de cozinha, encanamentos de água e recipientes para guardar bebidas, como o vinho. Historiadores supõem que doenças, infertilidade e morte em consequência do envenenamento por compostos do chumbo tenham sido causas indiretas do declínio do Império Romano. O chumbo na sua forma metálica não é venenoso. Muitas pessoas conseguem viver anos e anos com balas de chumbo instaladas no corpo. Já outras que aspiram ou ingerem compostos deste metal, podem morrer de plumbismo (envenenamento por chumbo). Compostos de chumbo eram antigamente usados como pigmentos em certos corantes. Sendo assim, muitas tintas antigas contêm chumbo. Crianças, em especial as que moram em casas pintadas com tinta à base de chumbo, correm o risco de contrairem o plumbismo, se colocarem farelos de tinta na boca.
A aristocracia do Império Romano usava chumbo em utensílios de cozinha, encanamentos de água e recipientes para guardar bebidas, como o vinho. Historiadores supõem que doenças, infertilidade e morte em consequência do envenenamento por compostos do chumbo tenham sido causas indiretas do declínio do Império Romano. O chumbo na sua forma metálica não é venenoso. Muitas pessoas conseguem viver anos e anos com balas de chumbo instaladas no corpo. Já outras que aspiram ou ingerem compostos deste metal, podem morrer de plumbismo (envenenamento por chumbo). Compostos de chumbo eram antigamente usados como pigmentos em certos corantes. Sendo assim, muitas tintas antigas contêm chumbo. Crianças, em especial as que moram em casas pintadas com tinta à base de chumbo, correm o risco de contrairem o plumbismo, se colocarem farelos de tinta na boca.
VAMOS CALCULAR ! ! ! !
Uma colônia de bactérias, presentes na água de um rio, consome completamente o composto orgânico biodegradável dodecilbenzenosulfonato de sódio, usado como tensoativo na fabricação de sabão em pó. Considerando o oxigênio gasto apenas na oxidação do carbono deste composto, para a produção de 264g de gás carbônico, a massa de oxigênio consumido, em gramas, é de aproximadamente:
Equação: 1C + 1O2 => 1CO2
Relação de massa: massa do oxigênio gasta e massa de gás carbônico formada.
* 1 mol (32g) de oxigênio reage com carbono e produz 1 mol (44g) de gás carbônico.Equação: 1C + 1O2 => 1CO2
Relação de massa: massa do oxigênio gasta e massa de gás carbônico formada.
32g ………… 44g
Xg ………… 264g
X = 192g de oxigênio
MERCÚRIO E O MEIO AMBIENTE
Vapores de mercúrio ou compostos de mercúrio constituem uma ameaça constante para o ambiente. Vapores de mercúrio, se inalados, provocam vertigens, tremores, danos nos pulmões e no sistema nervoso. É o que acontece com o garimpeiro quando o mercúrio é evaporado para separá-lo do ouro. Compostos de mercúrio nas água residuais de indústrias, ao serem despejados em rios, lagos ou oceanos, podem se transformar em dimetil-mercúrio por meio da ação de certas bactérias presentes nesses locais. Peixes, algas e moluscos são capazes de concentrar em seus organismos quantidades significativas do dimetil-mercúrio. Esse composto é solúvel nas gorduras e entra na cadeia alimentar, quando os animais já contaminados são ingeridos por animais maiores - inclusive pelo ser humano. Compostos do mercúrio, por serem muito estáveis, permanecem durante muito tempo nos organismos vivos.
VAMOS CALULAR ! ! ! ! !
O acionamento de air bags é efetuada atra-vés da decomposição violenta da azida de sódio, segundo a reação representada pela equação química:
NaN3 => Na + 3/2N2
A decomposição completa de 130g de azida de sódio produz um volume de nitrogênio, em litros, nas CNTP, aproximadamente igual a:
Relação de massa com volume
1 mol de azida de sódio se decompõe em 3/2 mol de gás nitrogênio.
65 g de azida de sódio se decompõe em [3/2 x 22,4] litros de gás nitrogênio.
65g ……….. [3/2 x 22,4]L
NaN3 => Na + 3/2N2
A decomposição completa de 130g de azida de sódio produz um volume de nitrogênio, em litros, nas CNTP, aproximadamente igual a:
Relação de massa com volume
1 mol de azida de sódio se decompõe em 3/2 mol de gás nitrogênio.
65 g de azida de sódio se decompõe em [3/2 x 22,4] litros de gás nitrogênio.
65g ……….. [3/2 x 22,4]L
130g ……….. X L
X = 67,2 litros de nitrogênio
89,6 (4x22,4) litros de gás amoníaco reage completamente com oxigênio e forma 134,4 (6x22,4) litros de água e 44,8 (2x22,4) litros de gás nitrogênio.
O volume de gás produzido é a soma do volume de nitrogênio e água ( 134,4 + 44,8), pois na temperatura da queima (combustão) a água esta no estado gasoso.
89,6L ............... 179,2L
50L ................. X
X = 100 litros de gás, que é a mistura de gás nitrogênio e água.
Em 1745 os químicos não tinham a menor idéia da composição do tecido vivo - nem mesmo dos elementos que continha, pois sabia-se muito pouco a respeito desses elementos.
Naturalmente, o ferro era conhecido, e o físico italiano Vicenzo Menghini alimentou cães com uma mistura preparada com ferro para ver o que aconteceria com o metal e se alguma parte dele se incorporaria aos tecidos. Para certificar-se da não existência de ferro em cães que não tivessem se alimentado com a mistura preparada, tirou uma amostra de sangue dos cães normais e queimou-a, na certeza de que não encontraria ferro nas cinzas. Mas qual não foi a sua surpresa quando encontrou, principalmente localizado nos glóbulos vermelhos do sangue.
Isso representou a primeira descoberta de traços de um elemento em tecido vivo, isto é, a presença era de quantidades mínimas, mas mesmo assim essencial à vida (apesar de que, na época, ainda não se compreendesse que o ferro seria essencial à vida, na forma de cátions).
VAMOS CALCULAR ! ! ! !
Quando o cobre e atacado por solução de ácido sulfúrico quente e concentrado, forma-se 1 mol de sulfato de cobre II, 2 moles de água e desprende-se dióxido de enxofre gasoso, cujo volume nas CNTP é de 1,12 litros.
Qual a massa de cobre que reagiu segundo a reação?
1Cu + 2H2SO4 => 1CuSO4 + 2H2O + 1SO2
Leitura molar: 1 mol de cobre metálico reage e produz 1 mol de dióxido de enxofre.
Lembrando: um mol de qualquer gás nas CNTP ocupam um volume de 22,4litros.
Leitura de massa e volume: 64g de cobre metálico reagem e produz 22,4 litros de dióxido de enxofre.
64g ............. 22,4L
X g …......... 1,12L
X = 3,2 g de cobre metálico
X = 67,2 litros de nitrogênio
INFLUÊNCIA DA VITAMINA A NA VISÃO
A presença da vitamina A na dieta alimentar é importante porque, entre outras coisas, ela esta relacionada à manutenção da visão. Dentro do organismo, essa vitamina se converte em retinal, por oxidação do grupo hidroxila presente em sua molécula a aldeído, reações químicas que ocorrem nos olhos e que são responsáveis pelas informações visuais que são emitidas para o cérebro.
VAMOS CALCULAR ! ! !
Qual volume de gás, que se obtém nas CNTP, resultante da combustão de 50 litros de gás amoníaco, sabendo que a reação produz água gasosa e um gás existente na atmosfera?
4NH3(g) + 3O2(g) => 6H2O(g) + 2N2(g)
A presença da vitamina A na dieta alimentar é importante porque, entre outras coisas, ela esta relacionada à manutenção da visão. Dentro do organismo, essa vitamina se converte em retinal, por oxidação do grupo hidroxila presente em sua molécula a aldeído, reações químicas que ocorrem nos olhos e que são responsáveis pelas informações visuais que são emitidas para o cérebro.
VAMOS CALCULAR ! ! !
Qual volume de gás, que se obtém nas CNTP, resultante da combustão de 50 litros de gás amoníaco, sabendo que a reação produz água gasosa e um gás existente na atmosfera?
4NH3(g) + 3O2(g) => 6H2O(g) + 2N2(g)
Relaçao entre volume de gás amoníaco e gás nitrogênio, que é o gás produzido.
4 moles de gás amoníaco reage completamente com oxigênio e forma 6 moles de água e 2 moles de gás nitrogênio.
89,6 (4x22,4) litros de gás amoníaco reage completamente com oxigênio e forma 134,4 (6x22,4) litros de água e 44,8 (2x22,4) litros de gás nitrogênio.
O volume de gás produzido é a soma do volume de nitrogênio e água ( 134,4 + 44,8), pois na temperatura da queima (combustão) a água esta no estado gasoso.
89,6L ............... 179,2L
50L ................. X
X = 100 litros de gás, que é a mistura de gás nitrogênio e água.
VANILINA SINTÉTICA
A demanda da vanilina superou há muito tempo a oferta disponível da orquídea baunilha. Assim, fabrica-se vanilina sintética a partir de uma fonte surpreendente; o resíduo líquido gerado no tratamento da polpa da madeira com sulfito. O resíduo consiste principalmente em lignina, substância encontrada nas paredes das células de plantas terrestres e entre elas. A vanilina sintética não é uma reles imitação química da coisa real; é integrada de fato por moléculas puras de vanilina feitas a partir de uma fonte natural; quimicamente, portanto, é igual à vanilina. O sabor de baunilha obtido da vagem inteira contém, no entanto, quantidades mínimas de outros compostos que, juntamente com a molécula de vanilina, dão o sabor e o aroma plenos da verdadeira baunilha. O flavorizante artificial de baunilha contém moléculas sintéticas de vanilina numa solução em que o caramelo atua como agente corante
VAMOS CALCULAR ! ! ! !
Na combustão do ciclo hexano, qual o número de moles de oxigênio consumido, para queimar 5 moles de ciclohexano?
1C6H12 + 9O2 => 6CO2 + 6H2O
Leitura molar: um mol de ciclo hexano queima ao reagir com 9mols de gás oxigenio.
Relação será entre mols de ciclo hexano e mols de gás oxigênio.
1 mol ............. 9 mol
5 mol ............ X mol
X = 45 moles de gás oxigênio
FERRO NO SANGUE
Em 1745 os químicos não tinham a menor idéia da composição do tecido vivo - nem mesmo dos elementos que continha, pois sabia-se muito pouco a respeito desses elementos.
Naturalmente, o ferro era conhecido, e o físico italiano Vicenzo Menghini alimentou cães com uma mistura preparada com ferro para ver o que aconteceria com o metal e se alguma parte dele se incorporaria aos tecidos. Para certificar-se da não existência de ferro em cães que não tivessem se alimentado com a mistura preparada, tirou uma amostra de sangue dos cães normais e queimou-a, na certeza de que não encontraria ferro nas cinzas. Mas qual não foi a sua surpresa quando encontrou, principalmente localizado nos glóbulos vermelhos do sangue.
Isso representou a primeira descoberta de traços de um elemento em tecido vivo, isto é, a presença era de quantidades mínimas, mas mesmo assim essencial à vida (apesar de que, na época, ainda não se compreendesse que o ferro seria essencial à vida, na forma de cátions).
VAMOS CALCULAR ! ! ! !
Quando o cobre e atacado por solução de ácido sulfúrico quente e concentrado, forma-se 1 mol de sulfato de cobre II, 2 moles de água e desprende-se dióxido de enxofre gasoso, cujo volume nas CNTP é de 1,12 litros.
Qual a massa de cobre que reagiu segundo a reação?
1Cu + 2H2SO4 => 1CuSO4 + 2H2O + 1SO2
Leitura molar: 1 mol de cobre metálico reage e produz 1 mol de dióxido de enxofre.
Lembrando: um mol de qualquer gás nas CNTP ocupam um volume de 22,4litros.
Leitura de massa e volume: 64g de cobre metálico reagem e produz 22,4 litros de dióxido de enxofre.
64g ............. 22,4L
X g …......... 1,12L
X = 3,2 g de cobre metálico
COMIDA ENLATADA
Um dos problemas da alimentação até 1795 era que em sua maior parte não podia ser guardada. Rapidamente apodrecia, azedava ou ficava mofada. Para preservar os alimentos durante um grande período de tempo para que as pessoas não passem fome durante meses de inverno começaram a secá-los, salgá-los, defumá-los, etc. Mas uma dieta, que dependa desses alimentos, protege a vida das pessoas, mas é muito monótona. O chefe militar Napoleão Bonaparte, que estava em ascenção, percebeu a importância de uma alimentação decente para um exército que tinha toda a Europa contra ele e, portanto, ofereceu um prêmio de doze mil francos a quem apresentasse uma forma de preservar os alimentos frescos por um longo período de tempo. Em 1795, um inventor francês, Nicolas-François Appert, começou a trabalhar com a intenção de solucionar esse problema. Sabia que Spallanzani demonstrara que a carne não apodrecia se fosse fervida durante longo período e depois guardada em um recipiente lacrado. Appert, portanto desenvolveu um sistema para aplicar esse princípio em larga escala, fervendo as carnes e os vegetais e depois guardando-os em recipientes de vidro ou de metal lacrado. Esse processo levou anos para ser aperfeiçoado, mas o sistema de Appert representou o início da indústria de alimentos enlatados.
VAMOS CALCULAR ! ! ! !
Hidreto de lítio era usado com a finalidade de, em contato com a água, gerar gás para inflar botes salva-vidas, conforme a reação:
LiH + H2O => LiOH + H2
Calcule quantos moles de hidreto de lítio são necessários para inflar um bote salva-vidas com 244L de gás, a 25oC e 1 atm de pressão.
Volume molar ( 25oC e 1atm) = 24,4L/mol.
Leitura Molar: 1 mol de hidreto de lítio reage com a água e forma 1 mol ( 24,4 L ) de gás hidrogênio. Logo para produzir 244L, que é um volume dez vezes maior, são necessários ?
X = 10 moles de hidreto de lítio
METAIS ALCALINOS E ALCALINOS TERROSOS
Humphry Davy, um químico britânico, em 1807 interessou-se pela separação de metais de seus óxidos e sais e construiu uma bateria com mais de duzentas e cinquenta placas metálicas, a mais forte já construída até aquele momento. No dia 6 de outubro de 1807, passou uma corrente elétrica através de carbonato de potássio fundido(derretido) e liberou um metal, que chamou de potássio (K). Os pequenos glóbulos de metal brilhante, quando adicionados a água, rompiam as moléculas desta, enquanto o metal recombinava-se rapidamente com o oxigênio e o hidrogênio liberado vinha aquecido até o ponto de romper em chamas. Uma semana mais tarde, isolou sódio metálico do carbonato de sódio. No ano seguinte, usando métodos semelhantes Davy isolou os elementos bário(Ba), estrôncio(Sr), cálcio(Ca) e magnésio(Mg), todos elementos ativos que se agregavam fortemente ao oxigênio e não seriam facilmente isolados por técnicas elétricas. Essas descobertas excitaram enormemente os cientistas e estimularam grandemente as pesquisas para a eletroquímica.
VAMOS CALCULAR ! ! ! !
Quantos gramas de calcita (carbonato de cálcio) são necessários para produzir, por aquecimento 2,5 moles de gás carbônico.
Equação: 1CaCO3 => 1CaO+ 1CO2
Leitura Molar: cada mol de carbonato de cálcio decomposto produz um mol de gás carbônico.
Como a relação solicitada é de massa com mol teremos:
Massa molar: CaCO3 =(40+12+48) = 100g
100g de carbonato de cálcio se decompõe e produz 1 mol de gás carbônico.
100g ............. 1 mol
Xg .............. 2,5 moles
X = 250g de calcita ou carbonato de cálcio.
O EXPLOSIVO NITRATO DE AMÔNIO
Atualmente, a produção mundial de amoníaco, ainda com o processo Haber, é de cerca de 140milhões de toneladas por ano, usada grande parte na fabricação de nitrato de amônio (NH4NO3), provavelmente o fertilizante mais empregado no mundo. O nitrato de amônio é usado também para explodir minas, na forma de uma mistura de 95% de nitrato de amônio e 5% de óleo combustível. A reação explosiva produz gás oxigênio, além de gás nitrogênio e vapor de água. O gás oxigênio oxida o óleo combustível na mistura, aumentando a energia liberada pela explosão.
2NH4NO3(s) + energia => 2N2(g) + O2(g) + 4H2O(g)
VAMOS CALCULAR ! ! ! !
Quantos mols de clorato de potássio são necessários para a produção de 9,03 x 1023 moléculas de oxigênio, nas CNTP, na decomposição térmica do clorato de potássio?
Reação: 2KClO3 è 2KCl + 3O2
Leitura molar: 2 mols de clorato de potássio se decompõe em 3 mols de moléculas de oxigênio.
A relação solicitada é de mols com número de moléculas, lembrando que um mol de moléculas é igual a 6,02 x 1023 moléculas.
* 2 mols de clorato de potássio se decompõe em 3 x 6,02x1023 moléculas de oxigênio.
2 moles ................... 18,06 x 1023 moléculas
X moles ................... 9,03 x 1023 moléculas
X = 1 mol de clorato de potássio
VANILINA DA ORQUÍDEA BAUNILHA OU SINTÉTICA
A demanda da vanilina superou há muito tempo a oferta disponível da orquídea baunilha. Assim, fabrica-se vanilina sintética a partir de uma fonte surpreendente; o resíduo líquido gerado no tratamento da polpa da madeira com sulfito. O resíduo consiste principalmente em lignina, substância encontrada nas paredes das células de plantas terrestres e entre elas. A vanilina sintética não é uma reles imitação química da coisa real; é integrada de fato por moléculas puras de vanilina feitas a partir de uma fonte natural; quimicamente, portanto, é igual à vanilina. O sabor de baunilha obtido da vagem inteira contém, no entanto, quantidades mínimas de outros compostos que, juntamente com a molécula de vanilina, dão o sabor e o aroma plenos da verdadeira baunilha. O flavorizante artificial de baunilha contém moléculas sintéticas de vanilina numa solução em que o caramelo atua como agente corante.
VAMOS CALCULAR ! ! ! !
Na combustão completa do carbono, qual é o número de átomos deste elemento necessário para reagir com 1,12litros de gás oxigênio nas CNTP?
Reação: 1C + 1O2 è 1CO2
Relação:número de átomos com volume.
Leitura molar: 1 mol de átomos de carbono reage com 1 mol de moléculas de oxigênio.
1 mol = 6,02 x 1023 unidades
Nas CNTP 6,02 x 1023 átomos de carbono reagem com 22,4 litros, volume correspondente a um mol de gás oxigênio.
6,02 x 1023 átomos ................. 22,4 litros
X átomos .............................. 1,12 litros
X = 3,01 x 1022 átomos
PLATINA COMO CATALISADOR
Em 1816, Humphry Davy, percebeu que alguns gases inflamáveis pareciam pegar fogo e queimar-se mais rapidamente na presença de platina do que em sua ausência. Em 1823, o químico alemão Johann Wlofgang Dobereiner, descobriu que esse efeito era acelerado quando usava a platina em pó. De fato, o hidrogênio inflamaria e queimaria em presença do ar sem ter sido aquecido, se existisse a presença de platina em pó, que não era consumida no processo, pois era um catalisador. Dobereiner decidiu inventar um acendedor automático, que lançasse um jato de hidrogênio sobre platina pulverizada, fazendo com que o hidrogênio se incendiasse imediatamente. Poderia ser usado para acender uma lareira, por exemplo. Para dizer a verdade, não era muito prático. A platina era muito dispendiosa e embora não fosse consumida, ficava rapidamente envenenada pelas impurezas contidas no hidrogênio ou no ar, fazendo com que não funcionasse até que fosse novamente limpa. Com o tempo, no entanto, descobriu-se que a platina(como também outros metais mais baratos) catalisariam várias reações que envolviam hidrogênio e essas reações catalisadas por metais tornar-se-iam muito importantes para a indústria.
VAMOS CALCULAR ! ! ! !
Qual o número de moléculas de oxigênio necessárias para na combustão do monóxido carbono produzir 3,01x1023 moléculas de dióxido de carbono?
Equação: 1CO + 1/2O2 => CO2
Leitura molar: 1 mol de moléculas monóxido de carbono reage com meio mol de moléculas de gás oxigênio para produzir 1 mol de moléculas de dióxido de carbono.
Relação de moléculas com moléculas
* 6,01x1023 moléculas de monóxido de carbono reage com 3,01x1023 moléculas de gás oxigênio para produzir 6,01x1023 moléculas de dióxido de carbono.
(CO2) 6,01x1023……. 3,01x1023 (O2)
3,01x1023 .......... X
X = 1,505x1023 moléculas de gás oxigênio
NÍQUEL COMO CATALISADOR
O metal níquel combina-se com o monóxido de carbono para formar um composto que é líquido em temperaturas normais e que entra em ebulição a 43 graus Celsius. Em 1897 o químico francês Paul Sabatier perguntou-se se outros compostos voláteis do níquel poderiam ser formados pela combinação do metal com outros gases. Escolheu o etileno para fazer a primeira experiência, pois esse gás, como o monóxido de carbono, apresenta uma liga dupla. Não conseguiu o que pretendia, mas descobriu que parte do etileno transformara-se em etano na presença do níquel. Portanto, a liga dupla do etileno tinha sido acrescida de dois átomos de hidrogênio. Isso acontece facilmente se um metal em pó, como a platina, for usada como catalisador. Sabatier descobrira que o níquel em pó, que era muito mais barato, faria o mesmo efeito. Sabatier continuou a aperfeiçoar a técnica e a catálise do níquel possibilitou mais tarde, a fabricação de gorduras comestíveis, como o óleo da semente de algodão. Sabatier recebeu por esse trabalho o Prêmio Nobel de Química, de 1912.
VAMOS CALCULAR ! ! ! ! ! !
Na decomposição térmica de 60 Kg de sulfito de cálcio segundo a equação:
1CaSO3 è 1CaO + 1SO2
Foram produzidas quantas moléculas de dióxido de enxofre?
Leitura molar: 1 mol de sulfito de cálcio decomposto forma 1 mol de dióxido de enxofre.
Relação será entre massa de CaSO3 e número de moléculas de SO2
Massa molar => (1x40) + (1x32) + (3x16) = 120g/mol
120 g de sulfito de cálcio se decompõe formando 6,02 x 1023moléculas de dióxido de enxofre.
120g .................... 6,02x1023 moléculas
60x103g ............. X moléculas
X = 3,01 x 1026 moléculas
ÁTOMO SEGUNDO LÊUCIPO
O filósofo grego Lêucipo(século V antes de cristo) foi a primeira pessoa a afirmar categoricamente que todos os acontecimentos têm uma causa natural. Isto afasta a intervenção do sobrenatural e representa a visão científica que mantemos até hoje. Demócrito(460-370a.C.) aluno de Lêucipo, adotou e ampliou as noções sugeridas por seu mestre. Afirmava, em aproximadamente 440a.C., como Lêucipo já o fizera anteriormente, que toda a matéria era composta de partículas tão minúsculas, que nada menor do que elas poderia ser imaginado. Portanto, seriam invisíveis e ele denominou-as átomos, derivado de uma palavra grega que significa "indivisível". Naturalmente nem Lêucipo nem Demócrito possuíam qualquer prova de sua visão atômica. Eram apenas especulações e a maioria dos outros filósofos da época rejeitou-as veementemente. Foi preciso que se esperasse dois mil anos para que essas visões atômicas ganhassem ascendência sobre o ser humano.
VAMOS CALCULAR ! ! ! ! ! ! !
Na reação: 3Fe + 4H2O è Fe3O4 + 4H2
O número de átomos de hidrogênio produzidos pela reação de 6,0x1023 átomos de ferro é:
Leitura atômica: 3 átomos de ferro reagem e formam 8 (4x2) átomos de hidrogênio.
3 átomos ....................... 8 átomos
6,0 x 1023 átomos ........ X
X = 16,0 x 1023 átomos de hidrogênio.
INDÚSTRIA DE REFRIGERANTES
Um químico inglês, Joseph Priestley interessou-se pelos gases em 1768, em parte porque vivia ao lado de uma cervejaria, podendo usar as grandes quantidades de dióxido de carbono geradas no processo de fermentação na fabricação de cerveja. Descobriu que, quando dissolvia uma quantidade de dióxido de carbono na água, criava água carbonatada, o que considerou uma bebida agradavelmente ácida e refrescante. Como a essa bebida faltava somente açúcar e o sabor para produzir um refresco, Priestley pode ser reverenciado como o pai da gigantesca indústria atual de refrigerantes.
VAMOS CALCULAR ! ! ! !
Ozonizadores são aparelhos que transformam gás oxigênio em gás ozônio por descarga elétrica. Calcule o número de átomos de oxigênio gerados na decomposição de 3,0x1023 moléculas de gás oxigênio.
Equação: 3O2 è 2O3
A relação será entre moléculas de gás oxigênio e átomos do gás ozônio
Leitura molecular: três moléculas de gás oxigênio se decompõe em 2 moléculas de gás ozônio.
Cada molécula de gás ozônio apresenta 3 átomos, logo 2 moléculas tem 6 átomos.
3 moléculas........ 6 átomos
3,0 x 1023 moléculas ....... X átomos
X = 6,0x1023 átomos de oxigênio
FOGÃO DE FERRO PARA AQUECIMENTO DOMÉSTICO
Originalmente, as fogueiras eram feitas ao ar livre, ou dentro de cavernas. Mas o fogo confinado a áreas fechadas apresentava o problema da fumaça e foi preciso inventar-se a chaminé. Mas tanto as lareiras quanto as chaminés não são artefatos que contribuam para a economia. O ar quente do fogo sai diretamente para a chaminé e não aquece muito o aposento. E a elevação do ar quente cria uma correnteza que traz o ar frio do exterior.
Benjamin Franklin teve a idéia de que seria necessário um fogão de ferro dentro do aposento. Dentro dele, seria aceso um fogo que aqueceria o ferro e não criaria correntezas. O calor gerado se irradiaria para o aposento e o ar permaneceria no local. Uma coifa recolheria a fumaça, que sairia pela chaminé. Os fogões desse tipo ficaram imediatamente populares e os aquecedores domésticos modernos, que são colocados nos porões, são do tipo do forno de Franklin.
VAMOS CALCULAR ! ! ! !
O ácido sulfídrico reage com o dióxido de enxofre, produzindo enxofre mais água. Quantos átomos de enxofre são produzidos quando 3,4gramas de ácido sulfídrico reagem com quantidade suficiente de dióxido de enxofre.
Reação: 2H2S + 1SO2 è 3S + 2H2O
Leitura molar: 2 moles de ácido sulfídrico reagem com dióxido de enxofre produzindo 3 moles de átomos de enxofre.
A relação é entre massa de ácido sulfídrico e número de átomos de enxofre.
Massa molar do H2S: 2 + 32 = 34g por mol
* 68 gramas de ácido sulfídrico reagem com dióxido de enxofre e produzem 3 x 6,02x1023 átomos de enxofre.
68g .................. 18,06 x 1023 átomos
3,4g ................. X átomos
X = 9,03 x 1022 átomos
PRIMEIRO PLÁSTICO SINTÉTICO
Em 1855, um químico britânico, Alexander Parkes, descobriu que a piroxilina(uma celulose parcialmente nitrada), se fosse dissolvida em álcool e éter, com cânfora também dissolvida, produziria um sólido depois da evaporação, que quando aquecido ficava maleável. Não descobriu qualquer coisa comercial que pudesse ser feita com a piroxilina, mas tinha inventado o primeiro plástico sintético.
VAMOS CALCULAR ! ! ! !
A hematita é um dos minérios de ferro de maior importância industrial. Calcule o número de átomos de ferro que pode ser obtido quando 10 moles de hematita reagem com monóxido de carbono, segundo a reação:
1 Fe2O3 + 3 CO è 2 Fe + 3 CO2
Relação: mols de hematita e número de átomos de ferro.
Leitura molar: 1 mol de hematita reage e produz 2 moles de átomos de ferro.
* 10 moles de hematita reagem e produzem 20 moles de átomos de ferro.
* 20 moles de átomos de ferro corresponde a 20 x 6,02 x 1023 átomos = 12,04 x 1024 átomos.
ORIGEM DA TEORIA DE GERAÇÃO ESPONTÂNEA
Segundo Aristóteles, autor desta teoria, e influenciado pela teoria platônica da existência de um mundo das imagens, afirmava que as espécies surgem por geração espontânea, ou seja, existiam diversas fórmulas que dariam origem às diferentes espécies. Isto é, segundo ele, os organismos podem surgir a partir de uma massa inerte segundo um princípio ativo. (Por exemplo, nascer um rato da combinação de uma camisa suja e de um pouco de milho). E essa idéia surge principalmente em relação a formas de vida que os seres humanos não desejam - ervas daninhas e vermes. As formas úteis de vide exigem os maiores cuidados, mas as formas inúteis ou daninhas parecem florescer apesar do esforço humano para erradicá-las. E é muito tentador julgar-se que essas pestes surgem do nada. Além disso, existe a evidência dos olhos. Pode-se ver como as larvas, por exemplo, surgem na carne quando apodrecem. A carne está morta, mas dá origem a larvas vivas. A geração espontânea parece inquestionável.
Em 1668, todavia, o médico italiano Francesco Redi decidiu testar a matéria experimentalmente.
Preparou oito frascos com diferentes espécies de carne dentro. Selou quatro e os outros quatro deixou abertos para o ar entrar. As moscas só podiam pousar na carne dentro dos frascos abertos e somente nelas surgiram as larvas. A carne que se encontrava nos frascos fechados tornou-se pútrida - mas não surgiram larvas.
Para testar se seriam a ausência de ar fresco a causa do não-surgimento das larvas, Redi repetiu a experiência sem selar os frascos, cobrindo quatro deles com tecido branco. O ar não ficava excluído dos frascos cobertos com o tecido, mas as moscas ficavam e não surgiram as larvas. (Este foi o primeiro caso em que se usaram claramente os controles apropriados em experiência biológica).
Redi concluiu, então, que as larvas não surgiram por geração espontânea e sim dos ovos postos pelas moscas, ovos pequenos demais para serem vistos. Isso não decidia o caso de modo geral, mas ficou muito difícil depois dessa experiência acreditar-se que formas de vida, grandes o suficiente para serem vistas a olho nu, pudessem surgir espontaneamente.
VAMOS CALCULAR ! ! ! !
Nas indústrias petroquímicas, o enxofre pode ser obtido pela seguinte reação:
2H2S(g) + 1SO2(g) è 3S(s) + 2H2O(l)
Qual o número de moléculas de água que serão formadas, quando 30litros de gás estiverem reagindo?
Resolução: gases reagindo: 2H2S(g) e 1SO2(g)
2H2S(g) + 1SO2(g) = 3 mols de gases estão reagindo formando 2 mols de moléculas de água.
Um mol de qualquer gás nas CNTP ocupa um volume medido de 22,4litros.
A relação será entre volume total de gás e o número de moléculas de água.
3x22,4litros .................... 2x6,02x1023moléculas
30 litros .......................... X
X = 5,4 x 1023 moléculas
FERRO QUE NÃO É ATRAIDO POR UM IMÃ
Os estudiosos devem ter percebido que se um corpo carregado magneticamente fosse aquecido até ao máximo, perderia seu magnetismo. Curie demonstrou que não se tratava de um efeito gradual. Existia uma temperatura específica, hoje chamada de temperatura Curie, na qual o magnetismo do Ferro desapareceria e que é 770 graus Celsius. Outros metais que apresentam a mesma resposta forte ao magnetismo que o ferro demonstra(e portanto são chamados ferromagnéticos, do latim), também apresentam as temperaturas Curie. Para o Níquel, isso acontece a 338graus Celsius e para o Cobalto, 1131 graus Celsius.
VAMOS CALCULAR ! ! ! !
Tratando-se 25g de uma liga de ouro e cobre com ácido nítrico concentrado, obteve-se um volume gasoso, que, nas CNTP, mediu 2,24 litros. Com base na equação:
1Cu + 4HNO3 =>1Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
Qual é o percentual aproximado de ouro na liga?
Resolução: como a reação é com o cobre vamos calcular tudo em função do cobre e depois calcular a percentagem de ouro.
Relação: massa de cobre e o volume de gás produzido.
A substância gasosa é o dióxido de nitrogênio, pois o nitrato de cobre é um sal sólido e a água é líquida.
Leitura molar: 1 mol de cobre metálico reagem com ácido nitrico concentrado e produz 2 moles de dióxido de nitrogênio, como produto gasoso.
Ou 63,5g de cobre metálico reage com ácido nítrico concentrado formando 44,8 litros de dióxido de nitrogênio.
63,5g ………… 44,8L
X g …………. 2,24L
X = 3,175g de cobre reagiu com o ácido.
Massa de ouro na liga
25g – 3,175g = 21,825 gramas
Percentagem de ouro
25g …....……. 100%
21,825g ……… X
X = 87,2%
REFEIÇÃO NOTURNA OCUPA O
LUGAR DA REFEIÇÃO DO MEIO-DIA
Prestava-se pouca atenção aos materiais usados na preparação do carvão vegetal a partir da madeira ou no coque produzido do carvão. Porém, em 1792, um inventor britânico, William Murdock, começou a coletar os gases que se desprendiam quando se queimava a madeira, a turfa e o carvão, e descobriu que eram inflamáveis. Por serem gases, podiam ser facilmente transportados de um lugar para outro, podiam ser facilmente acendidos e também facilmente apagáveis. Em 1800, Murdock fabricara uma iluminação a gás, experimental, usando o gás do carvão. Não demorou muito para que a iluminação a gás fosse estabelecida, e as grandes cidades das nações industriais, assim como as casas mais ricas, passaram a ser iluminadas por jatos brilhantes de gás por mais de um século. Quando as noites passaram a ser melhor iluminadas, as viagens ficaram mais seguras, o índice de criminalidade diminuiu e a refeição noturna ocupou o lugar da refeição do meio-dia, tornando-se a ocasião social importante do dia.
VAMOS CALCULAR ! ! ! !
Uma indústria queima diariamente 1200Kg de carvão(carbono) com 60% de pureza. Supondo que a queima fosse completa, o volume de oxigênio para esta queima nas CNTP seria de:
Leitura percentual: 1200Kg de carvão(carbono) com 60% de pureza, significa que 40% não é carvão e não vai queimar, precisamos saber qual a massa de carvão que realmente queimará.
Resolução: cálculo da quantidade de carbono disponível para queimar.
100g ......................... 60g
1,2 x 106 g .............. X
X = 0,72 x 106g de carbono serão queimadas.
Reação: 1C + 1O2 è 1CO2
Leitura molar: 1 mol de carbono reage com 1 mol de oxigênio.
Relação massa com volume: 12g de carbono reage com 22,4litros de gás oxigênio.
12g ................ 22,4L
0,72x106g ........... X
X = 1,32 x 106 litros de gás oxigênio
MINERAIS ESSENCIAIS À VIDA
Em 1939, Kellin, que demonstrou a existência dos citocromos, provou que a enzima carbônica anidrase continha pequena quantidade de zinco, que era essencial para sua função. Isso significava que essa enzima era essencial à vida, o mesmo acontecia com o zinco. Alguns elementos, geralmente associados mais aos minerais que à vida, provaram ser, em pequenas quantidades, também essenciais à vida, por causa de sua associação com as enzimas. Podemos incluir nesse caso o manganês, o molibdênio e o cobre, que podem ser agrupados como minerais essenciais, ou elementos detetores essenciais.
VAMOS CALCULAR ! ! ! ! !
O gás hilariante (N2O) pode ser obtido pela decomposição térmica de nitrato de amônio (NH4NO3). Se de 4 gramas do sal obtivermos 2,0g do gás hilariante, poderemos prever que a pureza do sal é da ordem de:
Reação: 1NH4NO3 è 1N2O + 1H2O
Leitura molar: 1 mol de nitrato de amônio se decompõe e produz 1 mol de gás hilariante.
Relação estequiométrica: será entre a massa de nitrato de amônio (NH4NO3) e a massa de gás hilariante (1N2O)
Massas molares:
1NH4NO3 = (14x2) + (1x4) + (16x3) = 80g
1N2O = (14x2) + (16x1) = 44g
Leitura mássica: 80g de nitrato de amônio se decompõe e produz 44g de gás hilariante.
Cálculo de quantos gramas de gás hilariante, 4 gramas de nitrato de amônio deveriam produzir.
80g ........... 44g
4g ................ X
X = 2,2g deveriam ter sido produzidos, mas produziu 2g, logo é uma amostra impura.
Cálculo da pureza da amostra
2,2g .............. 100%
2,0g .............. X
X = 90% de pureza tem o sal
LIQUEFAÇÃO DOS GASES
Geralmente falando, existem duas maneiras de condensar-se um gás em líquido. Pode-se resfriá-lo, o que tira a energia do gás, fazendo com que suas moléculas mergulhem umas sobre as outras e que então se unam. Pode-se ainda, colocá-lo sob pressão, o que força as moléculas umas contra as outras, até que se unam. E, naturalmente, se usarmos frio e pressão, juntos, o resultado será melhor ainda. Michael Faraday foi o primeiro a usar o frio e a pressão como tentativa sistemática para liquefazer os gases. Usou um tubo de vidro forte, dobrado com um bumerangue. No fundo fechado, colocava a substância que, quando aquecida, liberaria o gás quente. Isso liberava o gás em quantidades cada vez maiores e como o gás se encontrava no espaço limitado dentro do tubo, desenvolvia uma pressão também cada vez maior. Faraday colocava a outra extremidade do tubo em um britador com gelo picado. Nessa extremidade, o gás seria submetido tanto à alta pressão quanto à baixa temperatura e liquefazia-se. Em 1823, Faraday liquefez o gás cloro dessa maneira, cujo ponto de liquefação é igual a menos 34graus Celsius. Usando esse método, Faraday liquefez vários outros gases.
VAMOS CALCULAR ! ! ! ! !
Uma amostra de óxido de cromo III contaminada com impureza inerte, é reduzida com hidrogênio de acordo com a seguinte equação:
1Cr2O3(s) + 3 H2(g) => 2 Cr(s) + 3H2O(g)
Qual o volume de gás hidrogênio, medido nas CNTP, necessário para purificar 5,0 gramas de óxido de cromo III contendo 15% de impurezas inertes?
Relação: será entre a massa de óxido de cromo III (Cr2O3) e o volume de gás hidrogênio (3H2)
Cálculo da massa de amostra pura( 85% ).
5,0g ……….. 100%
X g ………… 85%
X = 4,25g
Cálculo do volume de gás hidrogênio necessário:
Leitura molar: 1 mol de óxido de cromo III (152g/mol) reage com 3 moles de gás hidrogênio (3x22,4litros).
152g .............. 67,2 L
4,25g ............ X
X = 1,8 litros
PLATINA UM METAL RARO
O ouro, a prata e o cobre não são os únicos metais raros às vezes encontrados em forma metálica livre. Outro é a platina. Uma placa metálica, encontrado entre as relíquias do Egito do século dezessete a.C., era de platina. No entanto, de um modo geral, a existência desse metal permanecia ignorada e desconhecida. Por um lado, a platina é tão rara quanto o ouro, mas não possui a beleza ostentosa do mesmo. Quando não está polida, a platina apresenta uma cor sem graça, plúmbea, que não atrai os olhos.
Porém, em 1748, um cientista espanhol, Antonio de Ulloa, publicou um relatório de suas viagens à América do Sul. Nele, referia-se à platina(de uma palavra espanhola, derivada da "prata", principalmente porque era um metal livre que não apresentava a cor pronunciada do ouro ou do cobre) e chamava a atenção para suas propriedades peculiares, pois, quando examinada cuidadosamente, notou-se que era mais densa que o ouro, fundível a altas temperaturas e menos reativa. Mais tarde, tornou-se extremamente útil aos cientistas, exatamente por essas propriedades.
VAMOS CALCULAR ! ! ! ! !
Qual o volume de gás, medido nas condições normais de pressão e temperatura, que se obtêm na reação de 12 g de pirita pura, admitindo-se um rendimento de 80% para esse processo, conforme a reação:
4FeS2(s) + 11O2(g) è 2Fe2O3(s) + 8SO2(g)
Leitura molar: 4 moles de pirita reagem e produzem 8 moles de dióxido de enxofre.
Relação: massa de pirita com volume de gás (dióxido de enxofre).
Fórmulas: pirita (4FeS2 ) e gás (8SO2)
Massa molar da pirita: [(1x56) + (2 x 32)] = 120g
4FeS2 = (4 x 120)= 480g de pirita reagem e produzem
8SO2 = (8x22,4) = 179,2 litros de dióxido de enxofre.
Cálculo do volume de gás considerando 100% o rendimento da reação.
480g ............... 179,2l
12g .................. X
X = 4,48 litros de gás
Cálculo para rendimento de 80%
4,48L .............. 100%
X .................... 80%
X = 3,584 litros de gás
PNEUS DE MADEIRA, METAL OU BORRACHA ????
Desde que os transportes passaram a usar rodas há cinco mil anos, as rodas possuíam aros de madeira ou de metal para dar sua estrutura circular. Essas rodas eram barulhentas e não possuíam molejo, portanto as viagens nessas carroças eram muito desconfortáveis. Em 1887, um inventor britânico, John Boyd Dunlop, resolveu guarnecer as rodas do triciclo de seu filho, com uma tira de borracha(e patenteou a idéia no ano seguinte). A borracha, apesar de macia, gasta-se menos do que a madeira ou o ferro. Dunlop fez mais ainda: fez essa tira pneumática; guarneceu o aro com um tubo cheio de ar, que era coberto por uma tira de borracha. Com elas, os veículos tornaram-se mais macios e o ruído diminuiu tremendamente e, assim, esses pneus passaram logo a ser usados também em automóveis e outros meios de transporte.
VAMOS CALCULAR ! ! ! ! !
A partir de 5,40g de alumínio obtiveram-se 9,52g de ferro, de acordo com a equação, não balanceada:
Fe2O3 + Al è Al2O3 + Fe
Com estes dados, determine o rendimento do processo.
Lembrete: qualquer cálculo teórico considera 100% de rendimento e de pureza das amostras.
Reação balanceada => 1Fe2O3 + 2Al è 1Al2O3 + 2Fe
Relação: massa de alumínio com massa de ferro
Leitura molar: dois moles de alumínio( 54g) reagem e produzem 2 moles de ferro(112g).
Cálculo da quantidade de ferro produzida
54g ............ 112g
5,4g ........... X
X = 11,2 gramas de ferro para rendimento de 100%
11,2g .............. 100%
9,52g ............. X
X = 85% é o rendimento da reação
A GRAFIA COM TINTA SECA =>XEROGRAFIA
Em 1938, o físico e advogado estadosunidense Chester Floyd Carlson, conciente da necessidade constante de cópias de registros, decidiu tentar inventar uma maneira nova de consegui-las. Descobriu que poderia atrair o negro-de-carvão, um pó muito fino preto, para o papel através de forças eletrostáticas localizadas. Chamou sua técnica de xerografia(do grego, significando "tinta seca", pois não era usada tinta) e sua primeira tentativa de sucesso, foi no dia 22 de outubro de 1938. Levou anos para garantir uma patente e fazer surgir o interesse de uma corporação no processo. Finalmente, porém, o processo levou à técnica moderna da fotocopiagem, que virtualmente eliminou o mimeógrafo, reduzindo grandemente a necessidade do papel carbono.
VAMOS CALCULAR ! ! ! !
Nas indústrias petroquímicas, o enxofre pode ser obtido pela seguinte reação:
2H2S + 1SO2 è 3S + 2H2O
Qual é a quantidade máxima de enxofre, em gramas, que pode ser obtida partindo-se de 5,0 mols de H2S e 2,0 mols de SO2 ?
Relação: mols de um reagente com a massa de enxofre.
Lembrete: bastava um dos dois dados fornecidos dos reagentes, logo deve ter algum reagente em excesso.
Precisamos testar.
Leitura molar: dois mols de H2S reage com um mol de SO2
2mol ............. 1 mol
5moles ......... X
X = 2,5 moles e não dois moles, logo o H2S esta em excesso, não poderemos usa-lo no cálculo diretamente.
Cálculo da quantidade de enxofre produzida.
Leitura molar: 1 mol de SO2 reage e produz 3 moles de enxofre( 96g), logo 2 moles produzirá o dobro, ou seja 6 moles.
Massa correspondente a 6 moles é:
X = (6 x 32g) =192g de enxofre
ÁCIDO ACÉTICO O PRIMEIRO ÁCIDO CONHECIDO
O maior dos alquimistas árabes foi Jãbir Ibn Hayyãn, conhecido mais tarde pelos europeus como Geber. Pesquisava métodos para a formação do ouro e também de um misterioso pó (elixir, do árabe, significando "seco"), que executaria a transformação. Pensava-se que essa substância mágica pudesse também curar todas as doenças e ficou conhecido com elixir da vida ou panacéia (do grego, significando "cura-tudo"). Séculos de esforços transformaram-se em uma busca inútil dessa substância. Porém, durante suas pesquisas, Geber fez descobertas importantes. Até a sua época, por volta do ano de 750, o ácido mais forte conhecido era do vinagre, solução diluída do ácido acético. Através da destilação do vinagre (aquecimento e condensação), Geber obteve amostras mais puras de ácido acético, que eram, naturalmente, mais fortes que o vinagre. Essa descoberta foi muito importante, porque até então o único agente conhecido para induzir mudanças químicas era o calor. Os ácidos, se suficientemente fortes, representam outro agente importante para as transformações, mais numerosas do que as conseguidas pelo calor.
VAMOS CALCULAR ! ! ! !
0,54g de alumínio reagem com 2,13g de cloro, dando 2,67g de cloreto de alumínio. Se numa outra experiência, adicionarmos 2,70g de alumínio a 15g de cloro, pergunta-se:
Qual é a massa, em excesso, do reagente?
Qual é a massa, do composto formado?
Relação: massa com massa
a) cálculo da massa de reagente em excesso.
Primeiro precisamos testar quem esta em excesso e como as massas reagentes e produzidas foram dadas não tem necessidade de montar a equação da reação, pois a montagem teria como objetivo calcular estas massas.
0,54g ............... 2,13g
2,70g .............. X g
X = 10,65g, logo este reagente esta em excesso, pois a massa usada foi de 15,0g.
Excesso: 15,0g – 10,65g = 4,35g
b) Cálculo da massa do composto formado.
0,54g ............. 2,67g
2,70g ............. X
X = 13,35g é a massa do composto formado
TEMPERATURA E VOLUME DOS GASES
Em 1699 o físico francês Guillaume Amonstons inventou um termômetro de ar que media a temperatura pela alteração da pressão do gás. Ele usou o termômetro para demonstrar que um líquido como a água entrava em ebulição sempre à mesma temperatura, o que tornou possível o uso da temperatura em que a água entrava em ebulição como uma referência padrão. Com seu novo termômetro, Amonstons testou o volume de uma quantidade fixa de gás em diferentes temperaturas e mostrou que o volume aumentava em uma graduação constante enquanto a temperatura subia, e diminuía da mesma forma, quando a temperatura descia. Mais importante do que isto, ele mostrou também que para cada gás que estudou, a mudança do volume com a temperatura era o mesmo. Parecia uma propriedade dos gases.
VAMOS CALCULAR ! ! ! !
A massa de ácido nítrico, em gramas, para a neutralização completa de 14,8g de hidróxido de cálcio é de, aproximadamente:
Princípio da neutralização entre ácidos e bases: um mol de cátions hidrogênio (H1+) neutraliza um mol de ânions hidróxido (OH1-), logo a proporção deve ser de 1:1.
Ácido nítrico => HNO3
Hidróxido de cálcio => Ca(OH)2
Relação: massa de ácido nítrico e massa de hidróxido de cálcio.
Leitura molar: cada mol de ácido nítrico pode formar um mol de cátions hidrogênio, enquanto cada mol de hidróxido de cálcio pode liberar dois mols de ânions hidróxido.
Para que a quantidade, em mols, dos íons fique igual precisaremos de dois mol de ácido nítrico e um mol de hidróxido de cálcio, aí teremos 2 mols de cátions hidrogênio e 2mols de ânions hidróxido.
A proporção entre o ácido e a base será: 2HNO3 neutralizará 1Ca(OH)2
Massa do ácido referente a 2HNO3 = 2[(1x1) + (1x14) + (3x16) = 126gramas
Massa referente a 1Ca(OH)2 = (1x40) + 2(16+1) = 74gramas
Leitura de massas: 126gramas de ácido nítrico neutralizará 74gramas de hidróxido de cálcio, montando a proporção com o dado do exercício teremos:
126g ................... 74g
X g .....................14,8g
X = 25,2gramas
ENZIMAS OU FERMENTOS SÃO CATALISADORES BIOLÓGICOS
No período de 1878, os catalisadores biológicos eram chamados de fermentos, quer existissem em células intactas, ou se pudessem ser isolados como substâncias não vivas. O fisiólogo alemão Wilhelm Friedrich Kuhne apegou-se a uma posição vitalista, acreditando que o "fermento" pertencesse somente a sistemas vivos. Em 1878, propôs que as substâncias que pudessem exercer um efeito catalisador quando separadas dos tecidos vivos fossem chamadas de enzimas( do grego, significando "em levedo", porque as enzimas agiam como materiais nas células vivas do levedo). Em menos de duas décadas, porém, desapareceria a distinção entre os catalisadores biológicos no interior e no exterior das células e a palavra enzima, que inicialmente implicava uma condição inferior, passou a ser aplicada indiscriminadamente a todos os catalisadores.
VAMOS CALCULAR ! ! ! ! !
Quantos mililitros de solução de hidróxido de sódio 0,1mol/L serão gastos para neutralizar 100ml de solução contendo 0,049g de ácido sulfúrico?
Princípio da neutralização entre ácidos e bases: um mol de cátions hidrogênio (H1+) neutraliza um mol de ânions hidróxido (OH1-), logo a proporção deve ser de 1:1.
Ácido sulfúrico => H2SO4
Hidróxido de sódio => NaOH
Relação: volume de hidróxido de sódio e massa de ácido sulfúrico.
Leitura molar: cada mol de ácido sulfúrico pode formar dois mols de cátions hidrogênio, enquanto cada mol de hidróxido de sódio pode liberar um mol de ânions hidróxido.
Para que a quantidade, em mols, dos íons fique igual precisaremos de um mol de ácido sulfúrico e dois mols de hidróxido de sódio, aí teremos 2 mols de cátions hidrogênio e 2mols de ânions hidróxido.
A proporção entre o ácido e a base será:
1H2SO4 neutralizará 2NaOH
Massa do ácido referente a H2SO4 = (2x1) + (1x32) + (4x16) = 98gramas por mol
Precisamos saber qual a quantidade em mols da base que será neutralizada e assim poderemos calcular o volume.
Levando em consideração a proporção para neutralização teremos que:
1mol de H2SO4 neutralizará 2mols de NaOH, ou 98gramas do ácido neutralizará 2mols da base.
98g ............ 2mols
0,049g ....... X mols
X = 0,001mol de NaOH será neutralizado, agora vamos calcular o volume que contém esta quantidade.
Leitura da concentração dada da base: 0,1mol/L significa que cada litro(1000mililitros) de solução tem 0,1mol de NaOH dissolvido.
0,1mol ............. 1000mililitros
0,001mol ......... X mililitros
X = 10mililitros
HIDROGÊNIO NO SOL E O ANGSTROM
Depois que Kirchhoff demonstrou o uso de linhas espectrais para determinar a constituição da atmosfera solar, os astrônomos começaram a comparar a posição das linhas escuras do espectro solar com as linhas produzidas pelos elementos. Em 1862, o físico sueco Anders Jonas Angstrom anunciou a descoberta que fizera da existência de hidrogênio no Sol. Anos mais tarde, publicou um mapa do espectro no qual localizara aproximadamente mil linhas, medindo os comprimentos de ondas representados por cada uma delas em unidades iguais a dez bilionésimo de metro. Essa unidade ainda é chamada de Angstrom.
VAMOS CALCULAR ! ! ! !
Os exageros do final de semana podem levar o indivíduo a um quadro de azia. A azia pode ser descrita como uma sensação de queimação no esofago, provocada pelo desbalanceamento do pH estomacal (excesso de ácido clorídrico). Um dos antiácidos comumente empregados no combate à azia é o leite de magnésia.
O leite de magnésia possui 64,8gramas de hidróxido de magnésio por litro de solução. Qual a quantidade, em mols, de ácido neutralizado ao se ingerir 9mililitros de leite de magnésia.
Princípio da neutralização entre ácidos e bases: um mol de cátions hidrogênio (H1+) neutraliza um mol de ânions hidróxido (OH1-), logo a proporção deve ser de 1:1.
Fórmula do ácido => HCl
Fórmula da base => Mg(OH)2
Relação: massa de hidróxido de magnésio e mol de ácido clorídrico.
Leitura molar: cada mol de ácido clorídrico pode formar um mol de cátions hidrogênio, enquanto cada mol de hidróxido de magnésio pode liberar dois mols de ânions hidróxido.
Para que a quantidade, em mols, dos íons fique igual precisaremos de dois mols de ácido clorídrico e um mol de hidróxido de magnésio, aí teremos 2 mols de cátions hidrogênio e 2mols de ânions hidróxido.
A proporção entre o ácido e a base será:
2 mols de HCl neutralizará 1 mol de Mg(OH)2
Massa da base referente a Mg(OH)2 = (1x24) + 2(16+1) = 58gramas por mol
Precisamos saber qual a quantidade em gramas da base que será usada para neutralizar o ácido.
Informação do exercício: o leite de magnésia possui 64,8gramas de hidróxido de magnésio por litro (1000 mililitros) de solução. Qual a quantidade, em mols, de ácido neutralizado ao se ingerir 9mililitros de leite de magnésia.
64,8gramas ............. 1000mlilitros
X gramas ................ 9mililitros
X = 0,5832gramas
Levando em consideração a proporção para neutralização teremos que:
2mols de HCl neutralizará 1mol de Mg(OH)2, ou 2mols do ácido neutralizará 58gramas da base.
2mols ................ 58g
X mols .............. 0,5832g
X = 0,02mol