Unidade I Átomos, Moléculas e íons

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Ana do Carmo Azenha
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UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE QUÍMICA DQMC

.. Unidade I Átomos, Moléculas e íons Molécula é a menor unidade identificável em que uma substância

Naidek Estequiometria Representação do estado físico Produtos Representação do elemento químico Fórmulas

físicas e químicas de um composto molecular estão muitas vezes intimamente relacionadas com a sua

1 UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE QUÍMICA DQMC QUÍMICA GERAL I - QGE1001 Moléculas, e fórmulas Fórmulas... Unidade I Átomos, Moléculas e íons Molécula é a menor unidade identificável em que uma substância pura, como o açúcar ou a água pode ser dividida. 2 Al (s) + 3 Br 2(l) Al 2 Br 6(s) Profª Drª Karine P. Naidek Estequiometria Representação do estado físico Produtos Representação do elemento químico Fórmulas Fórmulas 2 Al (s) + 3 Br 2(l) Al 2 Br 6(s) S 8 (s) + 8 O 2 (g) 8 SO 2 (g) Fórmulas Modelos moleculares As físicas e químicas de um composto molecular estão muitas vezes intimamente relacionadas com a sua estrutura. O Gelo consiste em anéis de 6 lados, formados por moléculas de água A estrutura de 6 lados de um floco de neve é um reflexo da estrutura molecular de base do gelo 1

Modelos moleculares As físicas e químicas de um composto molecular

Cloreto de sódio e óxido de cálcio NaCl CaO Compostos iônicos:

Consistem em íons, átomos ou grupos de átomos que têm uma carga

Como reconhecer iônicos e escrever fórmula molecular?

.. Os átomos de muitos elementos podem perder ou ganhar elétrons

2 Modelos moleculares As físicas e químicas de um composto molecular estão muitas vezes intimamente relacionadas com a sua estrutura. Cloreto de sódio e óxido de cálcio NaCl CaO Compostos iônicos: constituem uma classe principal dos. Consistem em íons, átomos ou grupos de átomos que têm uma carga elétrica positiva ou negativa. Como reconhecer iônicos e escrever fórmula molecular? Íons Cátions monoatômicos... Os átomos de muitos elementos podem perder ou ganhar elétrons durante uma reação química. Para poder prever o resultado das reações químicas, é preciso saber se um elemento vai provavelmente ganhar ou perder elétrons, e quantos. Cátions monoatômicos... 2

Ânions monoatômicos... Ânions monoatômicos.

3 Ânions monoatômicos... Ânions monoatômicos... Ânions e cátions monoatômicos... Íons poliatômicos... Os gases nobres, muito raramente, formam cátions monoatômicos e nunca ânions monoatômicos em reações químicas. Os íons poliatômicos são constituídos por dois ou mais átomos, e o conjunto apresenta uma carga elétrica, exemplo tabela abaixo: 3

4 Fórmula de iônicos Exercícios 1. Para cada um dos seguintes iônicos, escreva os símbolos para os íons presentes e dê o número de carga relativo de cada um: (a) Li 2 CO 3 e (b) Fe 2 (SO 4 ) 3. IMPORTANTE: Saber as cargas dos elementos, quando são cátions e ânions. 2. Faça fórmulas dos iônicos constituídos por um cátion de alumínio e cada um dos seguintes ânions: (a) íon fluoreto, (b) íon sulfeto e (c) íon nitrato. Nome dos íons nomeando os íons positivos (cátions) A nomenclatura dos íons positivos segue as regras: 1. Para um íon positivo monoatômico Al 3+ íon alumínio 2. Metais que formam mais de um tipo de íons positivos Co 2+ = íon cobalto(ii) ou íon cobalto(2+), e Co 3+ é o íon cobalto(iii) ou íon cobalto(3+) Terminações oso e -ico Sistema de nomenclatura mais antigo: oso: para íon de carga mais baixa Ico : para íon de carga mais alta Nome dos íons nomeando os íons negativos (ânions) A nomenclatura dos íons negativos segue as regras: 1. Monoatômico adiciona-se o sufixo eto a raiz do nome do elemento do não-metal de que o íon é derivado, exemplos: fluoreto, brometo, cloreto, iodeto íons haletos Íon nitreto, fosfeto, óxido, sulfeto, seleneto, telureto, fluoreto. Nome dos íons nomeando os íons negativos (ânions) A nomenclatura dos íons negativos segue as regras: 2. Poliatômico São comuns principalmente os que contém oxigênio (chamados oxoânions). Tabelas resumirão: Nome dos íons nomeando os íons negativos (ânions) A nomenclatura dos íons negativos segue as regras: 2. Poliatômico São comuns principalmente os que contém oxigênio (chamados oxoânions). Tabelas resumirão: HPO 4 2- Íon hidrogenofosfato - NO - 3 NO - 2 SO 2-4 SO 2-3 Íon nitrato Íon nitrito Íon sulfato Íon sulfito ClO - 4 ClO - 3 ClO - 2 ClO - Íon perclorato Íon clorato Íon clorito Íon hipoclorito Teor crescente de oxigênio Íon per..ato Íon ato Íon.ito Íon hipo.ito H - 2PO 4 Íon dihidrogenofosfato - HCO - 3 Íon hidrogenocarbonato Íon bicarbonato HSO - 4 Íon hidrogenossulfato Íon bissulfato HSO 2-3 Íon hidrogenossulfito Íon bissulfito 4

Propriedades dos iônicos... 3. O nome do íon negativo é fornecido primeiro, seguido pelo nome positivo, ligados pela preposição de.

Brometo de cálcio Hidrogenossulfato de sódio Carbonato de amônio Hidróxido de sódio Cloreto de titânio(ii) Óxido de cobalto(iii) Propriedades dos iônicos.

O sólido Al 2 O 3 funde a um temperatura mais elevada (2.072 C) que o sólido NaCl 801 C. Compostos moleculares: fórmulas e nomes. 1. Alguns moleculares possuem fórmulas complicadas. 2. Nosso foco é moleculares simples.

5 Propriedades dos iônicos O nome do íon negativo é fornecido primeiro, seguido pelo nome positivo, ligados pela preposição de. Tabela: Lei de Coulomb Composto iônico Íons envolvidos nome CaBr 2 NaHSO 4 (NH 4) 2CO 3 Mg(OH) 2 TiCl 2 Co 2O 3? Brometo de cálcio Hidrogenossulfato de sódio Carbonato de amônio Hidróxido de sódio Cloreto de titânio(ii) Óxido de cobalto(iii) Propriedades dos iônicos... Lei de Coulomb Compostos moleculares: fórmulas e nomes. Compostos moleculares... Compostos iônicos são geralmente sólidos, ao passo que os moleculares podem variar de gases a líquidos e a sólidos sob temperaturas comuns. O sólido Al 2 O 3 funde a um temperatura mais elevada (2.072 C) que o sólido NaCl 801 C. Compostos moleculares: fórmulas e nomes. 1. Alguns moleculares possuem fórmulas complicadas. 2. Nosso foco é moleculares simples.. Compostos moleculares: fórmulas e nomes. Compostos moleculares Compostos moleculares binários de não-metais são uma combinação dos elementos dos grupos 4,5,6 e A fórmula é escrita colocando os elementos em ordem crescente de número do grupo. Composto iônico Nome Sistemático Relembrando 3. Compostos binários de não-metais. 4. Como nomear? NF 3 NO NO 2 N 2O Trifluoreto de nitrogênio Monóxido de nitrogênio Dióxido de nitrogênio Monóxido de dinitrogênio N 2O 4 Tetróxido de dinitrogênio Compostos iônico Nome Compostos Nome PCl 3 tricloreto de fósforo CaBr 2 Brometo de cálcio HF Fluoreto de hidrogênio PCl 5 Pentacloreto de fósforo NaHSO 4 Hidrogenossulfato de sódio HCl Cloreto de hidrogênio SF 6 Hexafluoreto de enxofre H 2S Sulfeto de dihidrogênio S 2F 10 Decafluoreto de dienxofre 5

Mol contém exatamente 6,02214076 x 10²³ entidades elementares.

6 Mol contém exatamente 6, x 10²³ entidades elementares. Uma entidade elementar, pode ser um átomo, uma molécula, um íon, um elétron, ou qualquer outra partícula ou grupo específico de partícula. Átomos e massa molar... Conversão para gramas Átomos e massa molar... 1 mol (de sódio) 22,99 g (tabela periódica) 5 mol (de sódio) X g (de sódio) X = 114,95 g de sódio Conversão para mol 1 mol (de sódio) 22,99 g (tabela periódica) X mol (de sódio) 229,9 g (de sódio) X = 10,0 mols de sódio A fórmula de um composto informa o tipo de átomo ou de íon do composto e o número relativo de cada um deles Massa molecular média = 32,00 g x 1mol Massa molecular média = 1mol x6,022 x moléculas = 5,314 x g/molécula CH 4 metano composto C + 4H CH 4 6,022 x átomos de C 4 x 6,022 x átomos de H 6,022 x moléculas de CH 4 1,000 mol de C 4,000 mol de átomos de H 1,000 mol de moléculas de CH 4 12,01g de átomos de C 4,032g de átomos de H 16,04g de moléculas de CH 4 Lei da conservação de massa Massa molar Massa molar: Elemento ou composto Massa molar (g/mol) Massa média de uma molécula (g/molécula) O 2 32,00 5,314x P 4 123,9 2,057x NH 3 17,03 2,828x H 2O 18,02 2,992x CH 2Cl 2 84,93 1,410x

1mol de aspirina tem: 9 mols de átomos de C 8 mols de átomos de H 4 mols de átomos de O Somam = 180,2 g/mol Fazer a conversão entre quantidades de matéria (mols) e

1 mol de aspirina ---------- 180,2 g/mol x mol de aspirina ---------- 0,325 g/mol X = 0,0018 mol de aspirina Fazer a conversão entre quantidades de matéria (mols)

1 mol de aspirina ---------- 6,022x10 23 moléculas 0,0018 mol de aspirina ---------- x moléculas X = 1,09x10 21 moléculas Fazer a conversão entre quantidades de

180,2 g de aspirina x 1 mol de aspirina 1 mol de aspirina 6,022x10 23 moléculas X = 2,99x10-22 g/molécula Composição percentual... Composição percentual... Amostra Composição percentual.

7 1mol de aspirina tem: 9 mols de átomos de C 8 mols de átomos de H 4 mols de átomos de O Somam = 180,2 g/mol Fazer a conversão entre quantidades de matéria (mols) e massa (g). 1 mol de aspirina ,2 g/mol x mol de aspirina ,325 g/mol X = 0,0018 mol de aspirina Fazer a conversão entre quantidades de matéria (mols) e moléculas. 1 mol de aspirina ,022x10 23 moléculas 0,0018 mol de aspirina x moléculas X = 1,09x10 21 moléculas Fazer a conversão entre quantidades de matéria (mols) e massa de 1 moléculas. 180,2 g de aspirina x 1 mol de aspirina 1 mol de aspirina 6,022x10 23 moléculas X = 2,99x10-22 g/molécula Composição percentual... Composição percentual... Amostra Composição percentual. Análise Química Qualquer amostra de um composto puro sempre consiste nos mesmos elementos, combinados na mesma proporção em massa. 1. Em termos do número de cada tipo de átomo por molécula ou por fórmula unitária; isto é, mediante a fórmula do composto. Ex: NH 3 (1 N por molécula ou 3H por molécula) 1. Em termos da massa de cada elemento por mol de composto. 2. Em termos da massa de cada elemento no composto relativo à massa total do composto ou seja, como percentual da massa. Isso significa que a composição molecular pode ser expressa de pelo menos 3 maneiras: 7

Composição percentual... Suponhamos que você tenha 1,0000 mol de NH 3 ou 17,031 g. Essa massa de NH 3 é composta de 14,007 g de N (1,0000 mol) e 3,0237 g de H (3,0000 mols).

8 Composição percentual... Suponhamos que você tenha 1,0000 mol de NH 3 ou 17,031 g. Essa massa de NH 3 é composta de 14,007 g de N (1,0000 mol) e 3,0237 g de H (3,0000 mols). Se compararmos a massa de N à massa total do composto, 82,244% da massa total de N e 17,755% é H. Composição percentual... Processo inverso Exercício... O eugenol, componente principal do óleo de cravo, tem uma massa molar 164,2 g/mol e é composto por 73,14% de C e 7,37% de H; o restante é oxigênio. Quais são as fórmulas empírica e molecular do eugenol? R= C 10H 12O 2 Exercício... Deduziremos a fórmula da hidrazina, a qual é composta de 87,42% de N, 12,58% de H. 8

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