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Flavio Vichi, QFL-2142 (2012) Philip Dutton University of Windsor, Canada Prentice-Hall © 2008 Compostos, Equações Químicas e Reações em Solução Aquosa General Chemistry Principles and Modern Applications Petrucci • Harwood • Herring 9 th Edition

General Chemistry - Instituto de Química- USP · Flavio Vichi, QFL -2142 (2012) Conteúdo Compostos moleculares e iônicos Massa molecular Composição Estados de oxidação

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Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Philip Dutton University of Windsor Canada

Prentice-Hall copy 2008

Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa

General Chemistry Principles and Modern Applications

Petrucci bull Harwood bull Herring 9th Edition

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees

Quiacutemicas e Reaccedilotildees em

Soluccedilatildeo

2008 Prentice Hall

Chemistry A Molecular Approach 1st Ed Nivaldo Tro

Roy Kennedy Massachusetts Bay Community College

Wellesley Hills MA

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Conteuacutedo

Compostos moleculares e iocircnicos

Massa molecular

Composiccedilatildeo

Estados de oxidaccedilatildeo

Nomes e foacutermulas

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Elementos e Compostos

bull os elementos se combinam para formar um nuacutemero ilimitado de substacircncias e compostos

bull as propriedades do composto satildeo totalmente diferentes das propriedades dos elementos

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Elementos e Compostos

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Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares

Misturas e Compostos

Mistura de Oxigecircnio e Hidrogecircnio

Pode ter qualquer proporccedilatildeo de hidrogecircnio e oxigecircnio

Aacutegua (um Composto) Moleacuteculas de aacutegua possuem uma

razatildeo fixa entre hidrogecircnio (2 aacutetomos) e oxigecircnio (1 aacutetomo)

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Esquema Padronizado de Cores

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Algumas Moleacuteculas H2O2 CH3CH2Cl P4O10

CH3CH(OH)CH3 HCO2H

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Ligaccedilotildees Quiacutemicas

bull compostos satildeo constituiacutedos por aacutetomos unidos atraveacutes de ligaccedilotildees quiacutemicas

bull as ligaccedilotildees satildeo forccedilas de atraccedilatildeo entre aacutetomos bull a forccedila de atraccedilatildeo vem das atraccedilotildees entre

proacutetons e eleacutetrons

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Tipos de Ligaccedilatildeo bull haacute dois tipos gerais de ligaccedilatildeo quiacutemica em compostos

iocircnica e covalente bull ligaccedilotildees iocircnicas resultam quando eleacutetrons satildeo

transferidos entre aacutetomos resultando em iacuteons de cargas opostas que se atraem ndash em geral aacutetomos metaacutelicos ligados a aacutetomos de natildeo-metais

bull ligaccedilotildees covalentes resultam quando dois aacutetomos compartilham parte de seus eleacutetrons ndash em geral na ligaccedilatildeo entre aacutetomos de natildeo metais

Menor energia potencial (mais estaacutevel)

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Soacutedio (um metal) perde um eleacutetron

Cloro (um natildeo-metal) ganha um eleacutetron

aacutetomo de Na neutro 11 e-

aacutetomo de Cl neutro 17 e-

Soacutedio metaacutelico Cloro gasoso

Iacuteons de cargas opostas satildeo mantidos unidos por

ligaccedilotildees iocircnicas formando um retiacuteculo cristalino

Cloreto de soacutedio (sal de cozinha)

A Formaccedilatildeo de Um Composto Iocircnico

Flavio Vichi QFL-2142 (2012) Foacutermula Molecular Foacutermula Estrutural Modelo de esferas e palitos Modelo de preenchimento espacial

Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas

bull compostos satildeo geralmente representados atraveacutes de uma foacutermula quiacutemica

bull a quantidade de informaccedilatildeo sobre a estrutura do composto varia com o tipo de foacutermula ndash todas as foacutermulas e modelos transmitem uma quantidade

limitada de informaccedilatildeo ndash natildeo haacute representaccedilatildeo perfeita bull todas as foacutermulas nos dizem quais satildeo os elementos

presentes no composto ndash usamos os siacutembolos dos elementos

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Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica

bull Foacutermulas empiacutericas descrevem os tipos de elementos encontrados no composto e a razatildeo entre seus aacutetomos ndash Natildeo descrevem quantos aacutetomos o ordenamento

das ligaccedilotildees ou o formato ndash As foacutermulas dos compostos iocircnicos satildeo

empiacutericas

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Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular

bull Foacutermulas moleculares descrevem os tipos de elementos encontrados no composto e o nuacutemero de aacutetomos de cada elemento ndash Natildeo descrevem o ordenamento das ligaccedilotildees ou

o formato da moleacutecula

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Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica

bull Foacutermulas estruturais descrevem os tipos de elementos encontrados no composto o nuacutemero de aacutetomos de cada elemento o ordenamento das ligaccedilotildees e o tipo de ligaccedilatildeo ndash Natildeo descrevem a forma tridimensional mas daacute a um quiacutemico

experiente uma boa ideacuteia do formato da moleacutecula ndash Usa-se linhas para representar ligaccedilotildees covalentes ndash Cada linha descreve o nuacutemero de eleacutetrons compartilhados

pelos aacutetomos ligados bull Uma linha = 2 eleacutetrons compartilhados uma ligaccedilatildeo covalente simples bull Linha dupla = 4 eleacutetrons compartilhados uma ligaccedilatildeo covalente dupla bull Linha tripla = 6 eleacutetrons compartilhados uma ligaccedilatildeo covalente tripla

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Representando Compostos Modelos Moleculares

bull Modelos mostram a estrutura tridimensional aleacutem de todas as informaccedilotildees dadas na foacutermula estrutural

bull Modelos de esferas e palitos usam esferas para representar os aacutetomos e palitos para representar as ligaccedilotildees entre eles

bull Modelos de preenchimento espacial usam esferas interconectadas para mostrar as nuvens eletrocircnicas dos aacutetomos ligados

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Peroacutexido de Hidrogecircnio Foacutermula Molecular = H2O2 Foacutermula Empiacuterica = HO

Foacutermulas Quiacutemicas

Benzeno Foacutermula Molecular = C6H6

Foacutermula Empiacuterica = CH Glicose

Foacutermula Molecular = C6H12O6 Foacutermula Empiacuterica = CH2O

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Benzeno Acetileno Glicose a Amocircnia Nome do Composto

Modelo de esferas e palitos

Foacutermula estrutural

Foacutermula molecular

Foacutermula empiacuterica

Modelo de preenchimento espacial

Benzeno

Amocircnia

Glicose

Acetileno

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Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares

Classificaccedilatildeo das Substacircncias Elementares e Compostos

Substacircncias Puras

Elementares

Moleculares Atocircmicas

Compostos

Iocircnicos Moleculares

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Classificaccedilatildeo dos Materiais bull Substacircncias elementares atocircmicas= substacircncias

cujas partiacuteculas satildeo aacutetomos isolados bull Substacircncias elementares moleculares = substacircncias

cujas partiacuteculas satildeo moleacuteculas constituiacutedas por um uacutenico tipo de aacutetomo

bull Compostos moleculares = compostos cujas partiacuteculas satildeo constituiacutedas por natildeo-metais (haacute exceccedilotildees)

bull Compostos iocircnicos = compostos cujas partiacuteculas satildeo caacutetions e acircnions

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Substacircncias Elementares Moleculares bull Certas substacircncias elementares ocorrem como moleacuteculas

diatocircmicas ndash Cl2 F2 O2 H2

bull Outras ocorrem como moleacuteculas poliatocircmicas ndash P4 S8 Se8

H2

Cl2

Br2

I2

7 17

N2 O2 F2

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Moleacuteculas Inorgacircnicas

S8 P4

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Diatocircmicos

Poliatocircmicos

Substacircncias Elementares Moleculares

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Compostos Iocircnicos vs Moleculares

Propano ndash conteacutem moleacuteculas

individuais de C3H8

Sal de cozinhandash conteacutem um arranjo de iacuteons Na+ e iacuteons

Cl-

Um composto iocircnico Um composto molecular

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Compostos Moleculares

Foacutermula empiacuterica

Foacutermula molecular

Foacutermula estrutural Modelo molecular

Esferas e palitos Modelo molecular

Preenchimento espacial

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Compostos Iocircnicos

bull metais + natildeo-metais bull natildeo haacute unidades moleculares individuais

haacute um arranjo tridimensional de caacutetions e acircnions compostos por unidades-foacutermula ou foacutermulas unitaacuterias

bull podem conter iacuteons poliatocircmicos ndash diversos aacutetomos ligados formando um iacuteon

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Compostos que Conteacutem Iacuteons bull compostos de metais com natildeo-metais satildeo feitos

de iacuteons (haacute exceccedilotildees) ndash metais formam caacutetions e natildeo-metais formam acircnions

bull o composto natildeo pode ter uma carga total portanto o nuacutemero de caacutetions e acircnions deve ser balanceado para que a carga seja 0

bull se Na+ se combina com S2- satildeo necessaacuterios 2 iacuteons Na+ para cada iacuteon S2- para balancear a carga portanto a foacutermula deve ser Na2S

Compostos Iocircnicos

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Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga 2 Escreva o siacutembolo do natildeo-metal e sua carga 3 A carga (sem o sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon 4 Reduza os subscritos agrave menor razatildeo de nuacutemeros inteiros 5 Verifique se a soma das cargas do caacutetion cancela a soma

das cargas do acircnion

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Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga

2 Escreva o siacutembolo do acircnion natildeo-metaacutelico e sua carga

3 Carga (sem sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon

4 Simplifique os subscritos 5 Verifique as cargas

Al+3 grupo 13

O2- grupo 16

Al+3 O2-

Al2 O3

Al = (2)∙(+3) = +6 O = (3)∙(-2) = -6

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Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull Iacuteon potaacutessio e iacuteon nitreto

bull Iacuteon caacutelcio e iacuteon brometo

bull Iacuteon alumiacutenio e iacuteon sulfeto

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Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull K+ com N3- K3N

bull Ca+2 com Br- CaBr2

bull Al+3 com S2- Al2S3

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Cloreto de Soacutedio

Arranjo estendido de iacuteons Na+ e Cl- A foacutermula unitaacuteria mais simples eacute NaCl

Tro Chemistry A Molecular Approach 33

Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos

Nome Foacutermula acetato C2H3O2

ndash carbonato CO3

2ndash

hydrogenocarbonato (ou bicarbonato) HCO3

ndash

hydroacutexido OHndash

nitrato NO3ndash

nitrito NO2ndash

cromato CrO42ndash

dicromato Cr2O72ndash

amocircnio NH4+

Nome Foacutermula hipoclorito ClOndash clorito ClO2

ndash

clorato ClO3ndash

perclorato ClO4ndash

sulfato SO42ndash

sulfito SO32ndash

hidrogenosulfate (ou bisulfato) HSO4

ndash

hidrogenosulfito (ou bisulfito) HSO3

ndash

Tro Chemistry A Molecular Approach

Hidratos bull hidratos satildeo compostos iocircnicos que conteacutem

um nuacutemero especiacutefico de moleacuteculas de aacutegua para cada unidade de foacutermula

bull aacuteguas de hidrataccedilatildeo satildeo geralmente eliminadas por aquecimento

bull na foacutermula as aacuteguas satildeo separadas por ∙ CoCl2∙6H2O

bull no nome usa-se o sufixo -hidratado apoacutes o nome do composto iocircnico CoCl2∙6H2O = cloreto de cobalto (II) hexaidratado CaSO4∙frac12H2O = sulfato de caacutelcio hemihidratado

Prefixo No de Aacuteguas

hemi frac12

mono 1

di 2

tri 3

tetra 4

penta 5

hexa 6

hepta 7

octa 8

Hidrato CoCl2∙6H2O

Anidro CoCl2

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Nomenclatura

bull Estudar bull Kotz bull Atkins e Jones bull Brown bull Etc etc etchellip

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Estados de Oxidaccedilatildeo Metais tendem a perder eleacutetrons Na rarr Na+ + e- Natildeo-metais tendem a

ganhar eleacutetrons

Cl + e- rarr Cl-

Agentes redutores Agentes oxidantes

Usamos o estado de oxidaccedilatildeo para saber o nuacutemero de eleacutetrons ganhos ou perdidos por cada elemento

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Regras

1 O estado de oxidaccedilatildeo (nox) de um aacutetomo individual em uma substacircncia elementar eacute 0

2 O nox total de todos os aacutetomos em 1 Uma espeacutecie neutra eacute 0 2 Em uma espeacutecie iocircnica eacute igual agrave carga do iacuteon

3 Em seus compostos os metais alcalinos e

alcalino terrosos possuem nox = +1 e +2 respectivamente

4 Em compostos o nox do fluacuteor eacute sempre ndash1

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Regras

5 Em compostos o nox do hidrogecircnio eacute geralmente +1

6 Em compostos o nox do oxigecircnio eacute geralmentendash2

7 Em compostos binaacuterios (2 elementos) com metais i Halogecircnios tecircm nox ndash1 ii Grupo 16 tecircm nox ndash2 e iii Grupo 15 tecircm nox ndash3

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Atribuindo estados de oxidaccedilatildeo

Qual eacute o estado de oxidaccedilatildeo do elemento sublinhado em cada um dos seguintes casos a) P4 b) Al2O3 c) MnO4

- d) NaH

a) P4 eacute uma substacircncia elementar nox P = 0

b) Al2O3 O eacute ndash2 O3 eacute ndash6 Como (+6)2=(+3) nox Al = +3

c) MnO4 ndash nox total = ndash 1 O4 eacute ndash8 nox Mn = +7

d) NaH nox total = 0 regra 3 precede a regra 5

nox Na = +1 e nox H = -1

Exemplo 3

Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa

Philip Dutton University of Windsor Canada

Prentice-Hall copy 2008

General Chemistry Principles and Modern Applications

Petrucci bull Harwood bull Herring 9th Edition

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Conteuacutedo

1 A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas 2 Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo 3 Reaccedilotildees Aacutecido-Base 4 Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais 5 Balanceamento de Reaccedilotildees Redox 6 Agentes Oxidantes e Redutores 7 Estequiometria das Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo

Aquosa Titulaccedilotildees

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A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas

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Eletroacutelitos

bull Alguns solutos podem se dissociar em iacuteons

bull Pode haver conduccedilatildeo de eletricidade

Fonte de

eletricidade

Bastatildeo de

grafite

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Tipos de Eletroacutelito

bull Eletroacutelito fraco se dissocia parcialmente ndash Razoaacutevel condutividade eleacutetrica

bull Natildeo-eletroacutelito natildeo se dissocia ndash Baixa ou nenhuma condutividade eleacutetrica

bull Eletroacutelito forte se dissocia completamente ndash Boa condutividade eleacutetrica

Em geral Compostos iocircnicos eletroacutelitos fortes

Compostos moleculares eletroacutelitos fracos ou

natildeo-eletroacutelitos QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

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Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas

MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

Um eletroacutelito forte

Um eletroacutelito fraco

CH3CO2H(aq) larr CH3CO2-(aq) + H+(aq) rarr

CH3OH(aq) Um natildeo-eletroacutelito

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MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq) MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

[Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M [Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M

Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo

Em MgCl2 00050 M

A estequiometria eacute importante

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Exemplo 1 Caacutelculo da concentraccedilatildeo de iacuteons em uma soluccedilatildeo de eletroacutelito forte

Quais satildeo as concentraccedilotildees de iacuteons alumiacutenio e sulfato em Al2(SO4)3 00165 M

Al2(SO4)3 (s) rarr 2 Al3+(aq) + 3 SO42-(aq)

Equaccedilatildeo quiacutemica balanceada

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[Al] = times = 1 L

2 mol Al3+

1 mol Al2(SO4)3 00165 mol Al2(SO4)3 00330 M Al3+

Exemplo 1

00495 M SO42- [SO4

2-] = times = 1 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de sulfato

1 L 3 mol SO4

2- 00165 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de alumiacutenio

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Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

bull Iacuteons soluacuteveis podem se combinar formando compostos insoluacuteveis

bull Ocorre a precipitaccedilatildeo

Ag+(aq) + Cl-(aq) rarr AgCl(s)

Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) rarr 2 KNO3(aq) + PbI2(s)

Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

Pb2+(aq) + 2 I-(aq) rarr PbI2(s)

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Ag+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Iacuteons espectadores Ag+(aq) + NO3

-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida

AgNO3(aq) +NaI (aq) rarr AgI(s) + NaNO3(aq) Reaccedilatildeo de precipitaccedilatildeo global

Equaccedilatildeo iocircnica completa

Ag+(aq) + I-(aq) rarr AgI(s) Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

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Regras de Solubilidade

bull Compostos soluacuteveis

Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ NH4+

NO3- ClO4

- CH3CO2-

ndash Sais com iacuteons de metais alcalinos e com o iacuteon amocircnio

ndash Nitratos percloratos e acetatos

Uma exceccedilatildeo AgCH3CO2 soacutelido avermelhado

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Regras de Solubilidade

ndash Cloretos brometos e iodetos Cl- Br- I-

bull Exceto os de Pb2+ Ag+ e Hg22+

ndash Sulfatos SO42-

bull Exceto os de Sr2+ Ba2+ Pb2+ e Hg22+

bull Ca(SO4) eacute ligeiramente soluacutevel

bull Compostos em sua maioria soluacuteveis

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Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

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Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees

Quiacutemicas e Reaccedilotildees em

Soluccedilatildeo

2008 Prentice Hall

Chemistry A Molecular Approach 1st Ed Nivaldo Tro

Roy Kennedy Massachusetts Bay Community College

Wellesley Hills MA

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Conteuacutedo

Compostos moleculares e iocircnicos

Massa molecular

Composiccedilatildeo

Estados de oxidaccedilatildeo

Nomes e foacutermulas

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Elementos e Compostos

bull os elementos se combinam para formar um nuacutemero ilimitado de substacircncias e compostos

bull as propriedades do composto satildeo totalmente diferentes das propriedades dos elementos

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Elementos e Compostos

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares

Misturas e Compostos

Mistura de Oxigecircnio e Hidrogecircnio

Pode ter qualquer proporccedilatildeo de hidrogecircnio e oxigecircnio

Aacutegua (um Composto) Moleacuteculas de aacutegua possuem uma

razatildeo fixa entre hidrogecircnio (2 aacutetomos) e oxigecircnio (1 aacutetomo)

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Esquema Padronizado de Cores

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Algumas Moleacuteculas H2O2 CH3CH2Cl P4O10

CH3CH(OH)CH3 HCO2H

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Ligaccedilotildees Quiacutemicas

bull compostos satildeo constituiacutedos por aacutetomos unidos atraveacutes de ligaccedilotildees quiacutemicas

bull as ligaccedilotildees satildeo forccedilas de atraccedilatildeo entre aacutetomos bull a forccedila de atraccedilatildeo vem das atraccedilotildees entre

proacutetons e eleacutetrons

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Tipos de Ligaccedilatildeo bull haacute dois tipos gerais de ligaccedilatildeo quiacutemica em compostos

iocircnica e covalente bull ligaccedilotildees iocircnicas resultam quando eleacutetrons satildeo

transferidos entre aacutetomos resultando em iacuteons de cargas opostas que se atraem ndash em geral aacutetomos metaacutelicos ligados a aacutetomos de natildeo-metais

bull ligaccedilotildees covalentes resultam quando dois aacutetomos compartilham parte de seus eleacutetrons ndash em geral na ligaccedilatildeo entre aacutetomos de natildeo metais

Menor energia potencial (mais estaacutevel)

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Soacutedio (um metal) perde um eleacutetron

Cloro (um natildeo-metal) ganha um eleacutetron

aacutetomo de Na neutro 11 e-

aacutetomo de Cl neutro 17 e-

Soacutedio metaacutelico Cloro gasoso

Iacuteons de cargas opostas satildeo mantidos unidos por

ligaccedilotildees iocircnicas formando um retiacuteculo cristalino

Cloreto de soacutedio (sal de cozinha)

A Formaccedilatildeo de Um Composto Iocircnico

Flavio Vichi QFL-2142 (2012) Foacutermula Molecular Foacutermula Estrutural Modelo de esferas e palitos Modelo de preenchimento espacial

Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas

bull compostos satildeo geralmente representados atraveacutes de uma foacutermula quiacutemica

bull a quantidade de informaccedilatildeo sobre a estrutura do composto varia com o tipo de foacutermula ndash todas as foacutermulas e modelos transmitem uma quantidade

limitada de informaccedilatildeo ndash natildeo haacute representaccedilatildeo perfeita bull todas as foacutermulas nos dizem quais satildeo os elementos

presentes no composto ndash usamos os siacutembolos dos elementos

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Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica

bull Foacutermulas empiacutericas descrevem os tipos de elementos encontrados no composto e a razatildeo entre seus aacutetomos ndash Natildeo descrevem quantos aacutetomos o ordenamento

das ligaccedilotildees ou o formato ndash As foacutermulas dos compostos iocircnicos satildeo

empiacutericas

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular

bull Foacutermulas moleculares descrevem os tipos de elementos encontrados no composto e o nuacutemero de aacutetomos de cada elemento ndash Natildeo descrevem o ordenamento das ligaccedilotildees ou

o formato da moleacutecula

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica

bull Foacutermulas estruturais descrevem os tipos de elementos encontrados no composto o nuacutemero de aacutetomos de cada elemento o ordenamento das ligaccedilotildees e o tipo de ligaccedilatildeo ndash Natildeo descrevem a forma tridimensional mas daacute a um quiacutemico

experiente uma boa ideacuteia do formato da moleacutecula ndash Usa-se linhas para representar ligaccedilotildees covalentes ndash Cada linha descreve o nuacutemero de eleacutetrons compartilhados

pelos aacutetomos ligados bull Uma linha = 2 eleacutetrons compartilhados uma ligaccedilatildeo covalente simples bull Linha dupla = 4 eleacutetrons compartilhados uma ligaccedilatildeo covalente dupla bull Linha tripla = 6 eleacutetrons compartilhados uma ligaccedilatildeo covalente tripla

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Representando Compostos Modelos Moleculares

bull Modelos mostram a estrutura tridimensional aleacutem de todas as informaccedilotildees dadas na foacutermula estrutural

bull Modelos de esferas e palitos usam esferas para representar os aacutetomos e palitos para representar as ligaccedilotildees entre eles

bull Modelos de preenchimento espacial usam esferas interconectadas para mostrar as nuvens eletrocircnicas dos aacutetomos ligados

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Peroacutexido de Hidrogecircnio Foacutermula Molecular = H2O2 Foacutermula Empiacuterica = HO

Foacutermulas Quiacutemicas

Benzeno Foacutermula Molecular = C6H6

Foacutermula Empiacuterica = CH Glicose

Foacutermula Molecular = C6H12O6 Foacutermula Empiacuterica = CH2O

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Benzeno Acetileno Glicose a Amocircnia Nome do Composto

Modelo de esferas e palitos

Foacutermula estrutural

Foacutermula molecular

Foacutermula empiacuterica

Modelo de preenchimento espacial

Benzeno

Amocircnia

Glicose

Acetileno

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Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares

Classificaccedilatildeo das Substacircncias Elementares e Compostos

Substacircncias Puras

Elementares

Moleculares Atocircmicas

Compostos

Iocircnicos Moleculares

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Classificaccedilatildeo dos Materiais bull Substacircncias elementares atocircmicas= substacircncias

cujas partiacuteculas satildeo aacutetomos isolados bull Substacircncias elementares moleculares = substacircncias

cujas partiacuteculas satildeo moleacuteculas constituiacutedas por um uacutenico tipo de aacutetomo

bull Compostos moleculares = compostos cujas partiacuteculas satildeo constituiacutedas por natildeo-metais (haacute exceccedilotildees)

bull Compostos iocircnicos = compostos cujas partiacuteculas satildeo caacutetions e acircnions

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Substacircncias Elementares Moleculares bull Certas substacircncias elementares ocorrem como moleacuteculas

diatocircmicas ndash Cl2 F2 O2 H2

bull Outras ocorrem como moleacuteculas poliatocircmicas ndash P4 S8 Se8

H2

Cl2

Br2

I2

7 17

N2 O2 F2

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Moleacuteculas Inorgacircnicas

S8 P4

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Diatocircmicos

Poliatocircmicos

Substacircncias Elementares Moleculares

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Compostos Iocircnicos vs Moleculares

Propano ndash conteacutem moleacuteculas

individuais de C3H8

Sal de cozinhandash conteacutem um arranjo de iacuteons Na+ e iacuteons

Cl-

Um composto iocircnico Um composto molecular

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Compostos Moleculares

Foacutermula empiacuterica

Foacutermula molecular

Foacutermula estrutural Modelo molecular

Esferas e palitos Modelo molecular

Preenchimento espacial

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Compostos Iocircnicos

bull metais + natildeo-metais bull natildeo haacute unidades moleculares individuais

haacute um arranjo tridimensional de caacutetions e acircnions compostos por unidades-foacutermula ou foacutermulas unitaacuterias

bull podem conter iacuteons poliatocircmicos ndash diversos aacutetomos ligados formando um iacuteon

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Compostos que Conteacutem Iacuteons bull compostos de metais com natildeo-metais satildeo feitos

de iacuteons (haacute exceccedilotildees) ndash metais formam caacutetions e natildeo-metais formam acircnions

bull o composto natildeo pode ter uma carga total portanto o nuacutemero de caacutetions e acircnions deve ser balanceado para que a carga seja 0

bull se Na+ se combina com S2- satildeo necessaacuterios 2 iacuteons Na+ para cada iacuteon S2- para balancear a carga portanto a foacutermula deve ser Na2S

Compostos Iocircnicos

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Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga 2 Escreva o siacutembolo do natildeo-metal e sua carga 3 A carga (sem o sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon 4 Reduza os subscritos agrave menor razatildeo de nuacutemeros inteiros 5 Verifique se a soma das cargas do caacutetion cancela a soma

das cargas do acircnion

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga

2 Escreva o siacutembolo do acircnion natildeo-metaacutelico e sua carga

3 Carga (sem sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon

4 Simplifique os subscritos 5 Verifique as cargas

Al+3 grupo 13

O2- grupo 16

Al+3 O2-

Al2 O3

Al = (2)∙(+3) = +6 O = (3)∙(-2) = -6

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Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull Iacuteon potaacutessio e iacuteon nitreto

bull Iacuteon caacutelcio e iacuteon brometo

bull Iacuteon alumiacutenio e iacuteon sulfeto

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Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull K+ com N3- K3N

bull Ca+2 com Br- CaBr2

bull Al+3 com S2- Al2S3

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Cloreto de Soacutedio

Arranjo estendido de iacuteons Na+ e Cl- A foacutermula unitaacuteria mais simples eacute NaCl

Tro Chemistry A Molecular Approach 33

Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos

Nome Foacutermula acetato C2H3O2

ndash carbonato CO3

2ndash

hydrogenocarbonato (ou bicarbonato) HCO3

ndash

hydroacutexido OHndash

nitrato NO3ndash

nitrito NO2ndash

cromato CrO42ndash

dicromato Cr2O72ndash

amocircnio NH4+

Nome Foacutermula hipoclorito ClOndash clorito ClO2

ndash

clorato ClO3ndash

perclorato ClO4ndash

sulfato SO42ndash

sulfito SO32ndash

hidrogenosulfate (ou bisulfato) HSO4

ndash

hidrogenosulfito (ou bisulfito) HSO3

ndash

Tro Chemistry A Molecular Approach

Hidratos bull hidratos satildeo compostos iocircnicos que conteacutem

um nuacutemero especiacutefico de moleacuteculas de aacutegua para cada unidade de foacutermula

bull aacuteguas de hidrataccedilatildeo satildeo geralmente eliminadas por aquecimento

bull na foacutermula as aacuteguas satildeo separadas por ∙ CoCl2∙6H2O

bull no nome usa-se o sufixo -hidratado apoacutes o nome do composto iocircnico CoCl2∙6H2O = cloreto de cobalto (II) hexaidratado CaSO4∙frac12H2O = sulfato de caacutelcio hemihidratado

Prefixo No de Aacuteguas

hemi frac12

mono 1

di 2

tri 3

tetra 4

penta 5

hexa 6

hepta 7

octa 8

Hidrato CoCl2∙6H2O

Anidro CoCl2

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Nomenclatura

bull Estudar bull Kotz bull Atkins e Jones bull Brown bull Etc etc etchellip

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Estados de Oxidaccedilatildeo Metais tendem a perder eleacutetrons Na rarr Na+ + e- Natildeo-metais tendem a

ganhar eleacutetrons

Cl + e- rarr Cl-

Agentes redutores Agentes oxidantes

Usamos o estado de oxidaccedilatildeo para saber o nuacutemero de eleacutetrons ganhos ou perdidos por cada elemento

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Regras

1 O estado de oxidaccedilatildeo (nox) de um aacutetomo individual em uma substacircncia elementar eacute 0

2 O nox total de todos os aacutetomos em 1 Uma espeacutecie neutra eacute 0 2 Em uma espeacutecie iocircnica eacute igual agrave carga do iacuteon

3 Em seus compostos os metais alcalinos e

alcalino terrosos possuem nox = +1 e +2 respectivamente

4 Em compostos o nox do fluacuteor eacute sempre ndash1

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Regras

5 Em compostos o nox do hidrogecircnio eacute geralmente +1

6 Em compostos o nox do oxigecircnio eacute geralmentendash2

7 Em compostos binaacuterios (2 elementos) com metais i Halogecircnios tecircm nox ndash1 ii Grupo 16 tecircm nox ndash2 e iii Grupo 15 tecircm nox ndash3

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Atribuindo estados de oxidaccedilatildeo

Qual eacute o estado de oxidaccedilatildeo do elemento sublinhado em cada um dos seguintes casos a) P4 b) Al2O3 c) MnO4

- d) NaH

a) P4 eacute uma substacircncia elementar nox P = 0

b) Al2O3 O eacute ndash2 O3 eacute ndash6 Como (+6)2=(+3) nox Al = +3

c) MnO4 ndash nox total = ndash 1 O4 eacute ndash8 nox Mn = +7

d) NaH nox total = 0 regra 3 precede a regra 5

nox Na = +1 e nox H = -1

Exemplo 3

Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa

Philip Dutton University of Windsor Canada

Prentice-Hall copy 2008

General Chemistry Principles and Modern Applications

Petrucci bull Harwood bull Herring 9th Edition

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Conteuacutedo

1 A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas 2 Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo 3 Reaccedilotildees Aacutecido-Base 4 Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais 5 Balanceamento de Reaccedilotildees Redox 6 Agentes Oxidantes e Redutores 7 Estequiometria das Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo

Aquosa Titulaccedilotildees

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A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas

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Eletroacutelitos

bull Alguns solutos podem se dissociar em iacuteons

bull Pode haver conduccedilatildeo de eletricidade

Fonte de

eletricidade

Bastatildeo de

grafite

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Tipos de Eletroacutelito

bull Eletroacutelito fraco se dissocia parcialmente ndash Razoaacutevel condutividade eleacutetrica

bull Natildeo-eletroacutelito natildeo se dissocia ndash Baixa ou nenhuma condutividade eleacutetrica

bull Eletroacutelito forte se dissocia completamente ndash Boa condutividade eleacutetrica

Em geral Compostos iocircnicos eletroacutelitos fortes

Compostos moleculares eletroacutelitos fracos ou

natildeo-eletroacutelitos QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

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Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas

MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

Um eletroacutelito forte

Um eletroacutelito fraco

CH3CO2H(aq) larr CH3CO2-(aq) + H+(aq) rarr

CH3OH(aq) Um natildeo-eletroacutelito

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MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq) MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

[Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M [Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M

Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo

Em MgCl2 00050 M

A estequiometria eacute importante

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Exemplo 1 Caacutelculo da concentraccedilatildeo de iacuteons em uma soluccedilatildeo de eletroacutelito forte

Quais satildeo as concentraccedilotildees de iacuteons alumiacutenio e sulfato em Al2(SO4)3 00165 M

Al2(SO4)3 (s) rarr 2 Al3+(aq) + 3 SO42-(aq)

Equaccedilatildeo quiacutemica balanceada

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[Al] = times = 1 L

2 mol Al3+

1 mol Al2(SO4)3 00165 mol Al2(SO4)3 00330 M Al3+

Exemplo 1

00495 M SO42- [SO4

2-] = times = 1 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de sulfato

1 L 3 mol SO4

2- 00165 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de alumiacutenio

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Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

bull Iacuteons soluacuteveis podem se combinar formando compostos insoluacuteveis

bull Ocorre a precipitaccedilatildeo

Ag+(aq) + Cl-(aq) rarr AgCl(s)

Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) rarr 2 KNO3(aq) + PbI2(s)

Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

Pb2+(aq) + 2 I-(aq) rarr PbI2(s)

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Ag+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Iacuteons espectadores Ag+(aq) + NO3

-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida

AgNO3(aq) +NaI (aq) rarr AgI(s) + NaNO3(aq) Reaccedilatildeo de precipitaccedilatildeo global

Equaccedilatildeo iocircnica completa

Ag+(aq) + I-(aq) rarr AgI(s) Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

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Regras de Solubilidade

bull Compostos soluacuteveis

Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ NH4+

NO3- ClO4

- CH3CO2-

ndash Sais com iacuteons de metais alcalinos e com o iacuteon amocircnio

ndash Nitratos percloratos e acetatos

Uma exceccedilatildeo AgCH3CO2 soacutelido avermelhado

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Regras de Solubilidade

ndash Cloretos brometos e iodetos Cl- Br- I-

bull Exceto os de Pb2+ Ag+ e Hg22+

ndash Sulfatos SO42-

bull Exceto os de Sr2+ Ba2+ Pb2+ e Hg22+

bull Ca(SO4) eacute ligeiramente soluacutevel

bull Compostos em sua maioria soluacuteveis

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Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

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Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Conteuacutedo

Compostos moleculares e iocircnicos

Massa molecular

Composiccedilatildeo

Estados de oxidaccedilatildeo

Nomes e foacutermulas

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Elementos e Compostos

bull os elementos se combinam para formar um nuacutemero ilimitado de substacircncias e compostos

bull as propriedades do composto satildeo totalmente diferentes das propriedades dos elementos

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Elementos e Compostos

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares

Misturas e Compostos

Mistura de Oxigecircnio e Hidrogecircnio

Pode ter qualquer proporccedilatildeo de hidrogecircnio e oxigecircnio

Aacutegua (um Composto) Moleacuteculas de aacutegua possuem uma

razatildeo fixa entre hidrogecircnio (2 aacutetomos) e oxigecircnio (1 aacutetomo)

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Esquema Padronizado de Cores

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Algumas Moleacuteculas H2O2 CH3CH2Cl P4O10

CH3CH(OH)CH3 HCO2H

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Ligaccedilotildees Quiacutemicas

bull compostos satildeo constituiacutedos por aacutetomos unidos atraveacutes de ligaccedilotildees quiacutemicas

bull as ligaccedilotildees satildeo forccedilas de atraccedilatildeo entre aacutetomos bull a forccedila de atraccedilatildeo vem das atraccedilotildees entre

proacutetons e eleacutetrons

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Tipos de Ligaccedilatildeo bull haacute dois tipos gerais de ligaccedilatildeo quiacutemica em compostos

iocircnica e covalente bull ligaccedilotildees iocircnicas resultam quando eleacutetrons satildeo

transferidos entre aacutetomos resultando em iacuteons de cargas opostas que se atraem ndash em geral aacutetomos metaacutelicos ligados a aacutetomos de natildeo-metais

bull ligaccedilotildees covalentes resultam quando dois aacutetomos compartilham parte de seus eleacutetrons ndash em geral na ligaccedilatildeo entre aacutetomos de natildeo metais

Menor energia potencial (mais estaacutevel)

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Soacutedio (um metal) perde um eleacutetron

Cloro (um natildeo-metal) ganha um eleacutetron

aacutetomo de Na neutro 11 e-

aacutetomo de Cl neutro 17 e-

Soacutedio metaacutelico Cloro gasoso

Iacuteons de cargas opostas satildeo mantidos unidos por

ligaccedilotildees iocircnicas formando um retiacuteculo cristalino

Cloreto de soacutedio (sal de cozinha)

A Formaccedilatildeo de Um Composto Iocircnico

Flavio Vichi QFL-2142 (2012) Foacutermula Molecular Foacutermula Estrutural Modelo de esferas e palitos Modelo de preenchimento espacial

Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas

bull compostos satildeo geralmente representados atraveacutes de uma foacutermula quiacutemica

bull a quantidade de informaccedilatildeo sobre a estrutura do composto varia com o tipo de foacutermula ndash todas as foacutermulas e modelos transmitem uma quantidade

limitada de informaccedilatildeo ndash natildeo haacute representaccedilatildeo perfeita bull todas as foacutermulas nos dizem quais satildeo os elementos

presentes no composto ndash usamos os siacutembolos dos elementos

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Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica

bull Foacutermulas empiacutericas descrevem os tipos de elementos encontrados no composto e a razatildeo entre seus aacutetomos ndash Natildeo descrevem quantos aacutetomos o ordenamento

das ligaccedilotildees ou o formato ndash As foacutermulas dos compostos iocircnicos satildeo

empiacutericas

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular

bull Foacutermulas moleculares descrevem os tipos de elementos encontrados no composto e o nuacutemero de aacutetomos de cada elemento ndash Natildeo descrevem o ordenamento das ligaccedilotildees ou

o formato da moleacutecula

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica

bull Foacutermulas estruturais descrevem os tipos de elementos encontrados no composto o nuacutemero de aacutetomos de cada elemento o ordenamento das ligaccedilotildees e o tipo de ligaccedilatildeo ndash Natildeo descrevem a forma tridimensional mas daacute a um quiacutemico

experiente uma boa ideacuteia do formato da moleacutecula ndash Usa-se linhas para representar ligaccedilotildees covalentes ndash Cada linha descreve o nuacutemero de eleacutetrons compartilhados

pelos aacutetomos ligados bull Uma linha = 2 eleacutetrons compartilhados uma ligaccedilatildeo covalente simples bull Linha dupla = 4 eleacutetrons compartilhados uma ligaccedilatildeo covalente dupla bull Linha tripla = 6 eleacutetrons compartilhados uma ligaccedilatildeo covalente tripla

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Representando Compostos Modelos Moleculares

bull Modelos mostram a estrutura tridimensional aleacutem de todas as informaccedilotildees dadas na foacutermula estrutural

bull Modelos de esferas e palitos usam esferas para representar os aacutetomos e palitos para representar as ligaccedilotildees entre eles

bull Modelos de preenchimento espacial usam esferas interconectadas para mostrar as nuvens eletrocircnicas dos aacutetomos ligados

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Peroacutexido de Hidrogecircnio Foacutermula Molecular = H2O2 Foacutermula Empiacuterica = HO

Foacutermulas Quiacutemicas

Benzeno Foacutermula Molecular = C6H6

Foacutermula Empiacuterica = CH Glicose

Foacutermula Molecular = C6H12O6 Foacutermula Empiacuterica = CH2O

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Benzeno Acetileno Glicose a Amocircnia Nome do Composto

Modelo de esferas e palitos

Foacutermula estrutural

Foacutermula molecular

Foacutermula empiacuterica

Modelo de preenchimento espacial

Benzeno

Amocircnia

Glicose

Acetileno

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Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares

Classificaccedilatildeo das Substacircncias Elementares e Compostos

Substacircncias Puras

Elementares

Moleculares Atocircmicas

Compostos

Iocircnicos Moleculares

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Classificaccedilatildeo dos Materiais bull Substacircncias elementares atocircmicas= substacircncias

cujas partiacuteculas satildeo aacutetomos isolados bull Substacircncias elementares moleculares = substacircncias

cujas partiacuteculas satildeo moleacuteculas constituiacutedas por um uacutenico tipo de aacutetomo

bull Compostos moleculares = compostos cujas partiacuteculas satildeo constituiacutedas por natildeo-metais (haacute exceccedilotildees)

bull Compostos iocircnicos = compostos cujas partiacuteculas satildeo caacutetions e acircnions

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Substacircncias Elementares Moleculares bull Certas substacircncias elementares ocorrem como moleacuteculas

diatocircmicas ndash Cl2 F2 O2 H2

bull Outras ocorrem como moleacuteculas poliatocircmicas ndash P4 S8 Se8

H2

Cl2

Br2

I2

7 17

N2 O2 F2

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Moleacuteculas Inorgacircnicas

S8 P4

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Diatocircmicos

Poliatocircmicos

Substacircncias Elementares Moleculares

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Compostos Iocircnicos vs Moleculares

Propano ndash conteacutem moleacuteculas

individuais de C3H8

Sal de cozinhandash conteacutem um arranjo de iacuteons Na+ e iacuteons

Cl-

Um composto iocircnico Um composto molecular

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Compostos Moleculares

Foacutermula empiacuterica

Foacutermula molecular

Foacutermula estrutural Modelo molecular

Esferas e palitos Modelo molecular

Preenchimento espacial

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Compostos Iocircnicos

bull metais + natildeo-metais bull natildeo haacute unidades moleculares individuais

haacute um arranjo tridimensional de caacutetions e acircnions compostos por unidades-foacutermula ou foacutermulas unitaacuterias

bull podem conter iacuteons poliatocircmicos ndash diversos aacutetomos ligados formando um iacuteon

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Compostos que Conteacutem Iacuteons bull compostos de metais com natildeo-metais satildeo feitos

de iacuteons (haacute exceccedilotildees) ndash metais formam caacutetions e natildeo-metais formam acircnions

bull o composto natildeo pode ter uma carga total portanto o nuacutemero de caacutetions e acircnions deve ser balanceado para que a carga seja 0

bull se Na+ se combina com S2- satildeo necessaacuterios 2 iacuteons Na+ para cada iacuteon S2- para balancear a carga portanto a foacutermula deve ser Na2S

Compostos Iocircnicos

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Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga 2 Escreva o siacutembolo do natildeo-metal e sua carga 3 A carga (sem o sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon 4 Reduza os subscritos agrave menor razatildeo de nuacutemeros inteiros 5 Verifique se a soma das cargas do caacutetion cancela a soma

das cargas do acircnion

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga

2 Escreva o siacutembolo do acircnion natildeo-metaacutelico e sua carga

3 Carga (sem sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon

4 Simplifique os subscritos 5 Verifique as cargas

Al+3 grupo 13

O2- grupo 16

Al+3 O2-

Al2 O3

Al = (2)∙(+3) = +6 O = (3)∙(-2) = -6

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Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull Iacuteon potaacutessio e iacuteon nitreto

bull Iacuteon caacutelcio e iacuteon brometo

bull Iacuteon alumiacutenio e iacuteon sulfeto

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Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull K+ com N3- K3N

bull Ca+2 com Br- CaBr2

bull Al+3 com S2- Al2S3

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Cloreto de Soacutedio

Arranjo estendido de iacuteons Na+ e Cl- A foacutermula unitaacuteria mais simples eacute NaCl

Tro Chemistry A Molecular Approach 33

Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos

Nome Foacutermula acetato C2H3O2

ndash carbonato CO3

2ndash

hydrogenocarbonato (ou bicarbonato) HCO3

ndash

hydroacutexido OHndash

nitrato NO3ndash

nitrito NO2ndash

cromato CrO42ndash

dicromato Cr2O72ndash

amocircnio NH4+

Nome Foacutermula hipoclorito ClOndash clorito ClO2

ndash

clorato ClO3ndash

perclorato ClO4ndash

sulfato SO42ndash

sulfito SO32ndash

hidrogenosulfate (ou bisulfato) HSO4

ndash

hidrogenosulfito (ou bisulfito) HSO3

ndash

Tro Chemistry A Molecular Approach

Hidratos bull hidratos satildeo compostos iocircnicos que conteacutem

um nuacutemero especiacutefico de moleacuteculas de aacutegua para cada unidade de foacutermula

bull aacuteguas de hidrataccedilatildeo satildeo geralmente eliminadas por aquecimento

bull na foacutermula as aacuteguas satildeo separadas por ∙ CoCl2∙6H2O

bull no nome usa-se o sufixo -hidratado apoacutes o nome do composto iocircnico CoCl2∙6H2O = cloreto de cobalto (II) hexaidratado CaSO4∙frac12H2O = sulfato de caacutelcio hemihidratado

Prefixo No de Aacuteguas

hemi frac12

mono 1

di 2

tri 3

tetra 4

penta 5

hexa 6

hepta 7

octa 8

Hidrato CoCl2∙6H2O

Anidro CoCl2

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Nomenclatura

bull Estudar bull Kotz bull Atkins e Jones bull Brown bull Etc etc etchellip

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Estados de Oxidaccedilatildeo Metais tendem a perder eleacutetrons Na rarr Na+ + e- Natildeo-metais tendem a

ganhar eleacutetrons

Cl + e- rarr Cl-

Agentes redutores Agentes oxidantes

Usamos o estado de oxidaccedilatildeo para saber o nuacutemero de eleacutetrons ganhos ou perdidos por cada elemento

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Regras

1 O estado de oxidaccedilatildeo (nox) de um aacutetomo individual em uma substacircncia elementar eacute 0

2 O nox total de todos os aacutetomos em 1 Uma espeacutecie neutra eacute 0 2 Em uma espeacutecie iocircnica eacute igual agrave carga do iacuteon

3 Em seus compostos os metais alcalinos e

alcalino terrosos possuem nox = +1 e +2 respectivamente

4 Em compostos o nox do fluacuteor eacute sempre ndash1

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Regras

5 Em compostos o nox do hidrogecircnio eacute geralmente +1

6 Em compostos o nox do oxigecircnio eacute geralmentendash2

7 Em compostos binaacuterios (2 elementos) com metais i Halogecircnios tecircm nox ndash1 ii Grupo 16 tecircm nox ndash2 e iii Grupo 15 tecircm nox ndash3

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Atribuindo estados de oxidaccedilatildeo

Qual eacute o estado de oxidaccedilatildeo do elemento sublinhado em cada um dos seguintes casos a) P4 b) Al2O3 c) MnO4

- d) NaH

a) P4 eacute uma substacircncia elementar nox P = 0

b) Al2O3 O eacute ndash2 O3 eacute ndash6 Como (+6)2=(+3) nox Al = +3

c) MnO4 ndash nox total = ndash 1 O4 eacute ndash8 nox Mn = +7

d) NaH nox total = 0 regra 3 precede a regra 5

nox Na = +1 e nox H = -1

Exemplo 3

Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa

Philip Dutton University of Windsor Canada

Prentice-Hall copy 2008

General Chemistry Principles and Modern Applications

Petrucci bull Harwood bull Herring 9th Edition

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Conteuacutedo

1 A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas 2 Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo 3 Reaccedilotildees Aacutecido-Base 4 Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais 5 Balanceamento de Reaccedilotildees Redox 6 Agentes Oxidantes e Redutores 7 Estequiometria das Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo

Aquosa Titulaccedilotildees

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A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas

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Eletroacutelitos

bull Alguns solutos podem se dissociar em iacuteons

bull Pode haver conduccedilatildeo de eletricidade

Fonte de

eletricidade

Bastatildeo de

grafite

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Tipos de Eletroacutelito

bull Eletroacutelito fraco se dissocia parcialmente ndash Razoaacutevel condutividade eleacutetrica

bull Natildeo-eletroacutelito natildeo se dissocia ndash Baixa ou nenhuma condutividade eleacutetrica

bull Eletroacutelito forte se dissocia completamente ndash Boa condutividade eleacutetrica

Em geral Compostos iocircnicos eletroacutelitos fortes

Compostos moleculares eletroacutelitos fracos ou

natildeo-eletroacutelitos QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

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Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas

MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

Um eletroacutelito forte

Um eletroacutelito fraco

CH3CO2H(aq) larr CH3CO2-(aq) + H+(aq) rarr

CH3OH(aq) Um natildeo-eletroacutelito

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MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq) MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

[Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M [Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M

Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo

Em MgCl2 00050 M

A estequiometria eacute importante

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Exemplo 1 Caacutelculo da concentraccedilatildeo de iacuteons em uma soluccedilatildeo de eletroacutelito forte

Quais satildeo as concentraccedilotildees de iacuteons alumiacutenio e sulfato em Al2(SO4)3 00165 M

Al2(SO4)3 (s) rarr 2 Al3+(aq) + 3 SO42-(aq)

Equaccedilatildeo quiacutemica balanceada

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[Al] = times = 1 L

2 mol Al3+

1 mol Al2(SO4)3 00165 mol Al2(SO4)3 00330 M Al3+

Exemplo 1

00495 M SO42- [SO4

2-] = times = 1 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de sulfato

1 L 3 mol SO4

2- 00165 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de alumiacutenio

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Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

bull Iacuteons soluacuteveis podem se combinar formando compostos insoluacuteveis

bull Ocorre a precipitaccedilatildeo

Ag+(aq) + Cl-(aq) rarr AgCl(s)

Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) rarr 2 KNO3(aq) + PbI2(s)

Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

Pb2+(aq) + 2 I-(aq) rarr PbI2(s)

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Ag+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Iacuteons espectadores Ag+(aq) + NO3

-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida

AgNO3(aq) +NaI (aq) rarr AgI(s) + NaNO3(aq) Reaccedilatildeo de precipitaccedilatildeo global

Equaccedilatildeo iocircnica completa

Ag+(aq) + I-(aq) rarr AgI(s) Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

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Regras de Solubilidade

bull Compostos soluacuteveis

Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ NH4+

NO3- ClO4

- CH3CO2-

ndash Sais com iacuteons de metais alcalinos e com o iacuteon amocircnio

ndash Nitratos percloratos e acetatos

Uma exceccedilatildeo AgCH3CO2 soacutelido avermelhado

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Regras de Solubilidade

ndash Cloretos brometos e iodetos Cl- Br- I-

bull Exceto os de Pb2+ Ag+ e Hg22+

ndash Sulfatos SO42-

bull Exceto os de Sr2+ Ba2+ Pb2+ e Hg22+

bull Ca(SO4) eacute ligeiramente soluacutevel

bull Compostos em sua maioria soluacuteveis

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Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

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Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Elementos e Compostos

bull os elementos se combinam para formar um nuacutemero ilimitado de substacircncias e compostos

bull as propriedades do composto satildeo totalmente diferentes das propriedades dos elementos

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Elementos e Compostos

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares

Misturas e Compostos

Mistura de Oxigecircnio e Hidrogecircnio

Pode ter qualquer proporccedilatildeo de hidrogecircnio e oxigecircnio

Aacutegua (um Composto) Moleacuteculas de aacutegua possuem uma

razatildeo fixa entre hidrogecircnio (2 aacutetomos) e oxigecircnio (1 aacutetomo)

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Esquema Padronizado de Cores

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Algumas Moleacuteculas H2O2 CH3CH2Cl P4O10

CH3CH(OH)CH3 HCO2H

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Ligaccedilotildees Quiacutemicas

bull compostos satildeo constituiacutedos por aacutetomos unidos atraveacutes de ligaccedilotildees quiacutemicas

bull as ligaccedilotildees satildeo forccedilas de atraccedilatildeo entre aacutetomos bull a forccedila de atraccedilatildeo vem das atraccedilotildees entre

proacutetons e eleacutetrons

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Tipos de Ligaccedilatildeo bull haacute dois tipos gerais de ligaccedilatildeo quiacutemica em compostos

iocircnica e covalente bull ligaccedilotildees iocircnicas resultam quando eleacutetrons satildeo

transferidos entre aacutetomos resultando em iacuteons de cargas opostas que se atraem ndash em geral aacutetomos metaacutelicos ligados a aacutetomos de natildeo-metais

bull ligaccedilotildees covalentes resultam quando dois aacutetomos compartilham parte de seus eleacutetrons ndash em geral na ligaccedilatildeo entre aacutetomos de natildeo metais

Menor energia potencial (mais estaacutevel)

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Soacutedio (um metal) perde um eleacutetron

Cloro (um natildeo-metal) ganha um eleacutetron

aacutetomo de Na neutro 11 e-

aacutetomo de Cl neutro 17 e-

Soacutedio metaacutelico Cloro gasoso

Iacuteons de cargas opostas satildeo mantidos unidos por

ligaccedilotildees iocircnicas formando um retiacuteculo cristalino

Cloreto de soacutedio (sal de cozinha)

A Formaccedilatildeo de Um Composto Iocircnico

Flavio Vichi QFL-2142 (2012) Foacutermula Molecular Foacutermula Estrutural Modelo de esferas e palitos Modelo de preenchimento espacial

Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas

bull compostos satildeo geralmente representados atraveacutes de uma foacutermula quiacutemica

bull a quantidade de informaccedilatildeo sobre a estrutura do composto varia com o tipo de foacutermula ndash todas as foacutermulas e modelos transmitem uma quantidade

limitada de informaccedilatildeo ndash natildeo haacute representaccedilatildeo perfeita bull todas as foacutermulas nos dizem quais satildeo os elementos

presentes no composto ndash usamos os siacutembolos dos elementos

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Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica

bull Foacutermulas empiacutericas descrevem os tipos de elementos encontrados no composto e a razatildeo entre seus aacutetomos ndash Natildeo descrevem quantos aacutetomos o ordenamento

das ligaccedilotildees ou o formato ndash As foacutermulas dos compostos iocircnicos satildeo

empiacutericas

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Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular

bull Foacutermulas moleculares descrevem os tipos de elementos encontrados no composto e o nuacutemero de aacutetomos de cada elemento ndash Natildeo descrevem o ordenamento das ligaccedilotildees ou

o formato da moleacutecula

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Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica

bull Foacutermulas estruturais descrevem os tipos de elementos encontrados no composto o nuacutemero de aacutetomos de cada elemento o ordenamento das ligaccedilotildees e o tipo de ligaccedilatildeo ndash Natildeo descrevem a forma tridimensional mas daacute a um quiacutemico

experiente uma boa ideacuteia do formato da moleacutecula ndash Usa-se linhas para representar ligaccedilotildees covalentes ndash Cada linha descreve o nuacutemero de eleacutetrons compartilhados

pelos aacutetomos ligados bull Uma linha = 2 eleacutetrons compartilhados uma ligaccedilatildeo covalente simples bull Linha dupla = 4 eleacutetrons compartilhados uma ligaccedilatildeo covalente dupla bull Linha tripla = 6 eleacutetrons compartilhados uma ligaccedilatildeo covalente tripla

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Representando Compostos Modelos Moleculares

bull Modelos mostram a estrutura tridimensional aleacutem de todas as informaccedilotildees dadas na foacutermula estrutural

bull Modelos de esferas e palitos usam esferas para representar os aacutetomos e palitos para representar as ligaccedilotildees entre eles

bull Modelos de preenchimento espacial usam esferas interconectadas para mostrar as nuvens eletrocircnicas dos aacutetomos ligados

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Peroacutexido de Hidrogecircnio Foacutermula Molecular = H2O2 Foacutermula Empiacuterica = HO

Foacutermulas Quiacutemicas

Benzeno Foacutermula Molecular = C6H6

Foacutermula Empiacuterica = CH Glicose

Foacutermula Molecular = C6H12O6 Foacutermula Empiacuterica = CH2O

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Benzeno Acetileno Glicose a Amocircnia Nome do Composto

Modelo de esferas e palitos

Foacutermula estrutural

Foacutermula molecular

Foacutermula empiacuterica

Modelo de preenchimento espacial

Benzeno

Amocircnia

Glicose

Acetileno

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Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares

Classificaccedilatildeo das Substacircncias Elementares e Compostos

Substacircncias Puras

Elementares

Moleculares Atocircmicas

Compostos

Iocircnicos Moleculares

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Classificaccedilatildeo dos Materiais bull Substacircncias elementares atocircmicas= substacircncias

cujas partiacuteculas satildeo aacutetomos isolados bull Substacircncias elementares moleculares = substacircncias

cujas partiacuteculas satildeo moleacuteculas constituiacutedas por um uacutenico tipo de aacutetomo

bull Compostos moleculares = compostos cujas partiacuteculas satildeo constituiacutedas por natildeo-metais (haacute exceccedilotildees)

bull Compostos iocircnicos = compostos cujas partiacuteculas satildeo caacutetions e acircnions

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Substacircncias Elementares Moleculares bull Certas substacircncias elementares ocorrem como moleacuteculas

diatocircmicas ndash Cl2 F2 O2 H2

bull Outras ocorrem como moleacuteculas poliatocircmicas ndash P4 S8 Se8

H2

Cl2

Br2

I2

7 17

N2 O2 F2

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Moleacuteculas Inorgacircnicas

S8 P4

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Diatocircmicos

Poliatocircmicos

Substacircncias Elementares Moleculares

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Compostos Iocircnicos vs Moleculares

Propano ndash conteacutem moleacuteculas

individuais de C3H8

Sal de cozinhandash conteacutem um arranjo de iacuteons Na+ e iacuteons

Cl-

Um composto iocircnico Um composto molecular

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Compostos Moleculares

Foacutermula empiacuterica

Foacutermula molecular

Foacutermula estrutural Modelo molecular

Esferas e palitos Modelo molecular

Preenchimento espacial

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Compostos Iocircnicos

bull metais + natildeo-metais bull natildeo haacute unidades moleculares individuais

haacute um arranjo tridimensional de caacutetions e acircnions compostos por unidades-foacutermula ou foacutermulas unitaacuterias

bull podem conter iacuteons poliatocircmicos ndash diversos aacutetomos ligados formando um iacuteon

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Compostos que Conteacutem Iacuteons bull compostos de metais com natildeo-metais satildeo feitos

de iacuteons (haacute exceccedilotildees) ndash metais formam caacutetions e natildeo-metais formam acircnions

bull o composto natildeo pode ter uma carga total portanto o nuacutemero de caacutetions e acircnions deve ser balanceado para que a carga seja 0

bull se Na+ se combina com S2- satildeo necessaacuterios 2 iacuteons Na+ para cada iacuteon S2- para balancear a carga portanto a foacutermula deve ser Na2S

Compostos Iocircnicos

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Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga 2 Escreva o siacutembolo do natildeo-metal e sua carga 3 A carga (sem o sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon 4 Reduza os subscritos agrave menor razatildeo de nuacutemeros inteiros 5 Verifique se a soma das cargas do caacutetion cancela a soma

das cargas do acircnion

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Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga

2 Escreva o siacutembolo do acircnion natildeo-metaacutelico e sua carga

3 Carga (sem sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon

4 Simplifique os subscritos 5 Verifique as cargas

Al+3 grupo 13

O2- grupo 16

Al+3 O2-

Al2 O3

Al = (2)∙(+3) = +6 O = (3)∙(-2) = -6

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Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull Iacuteon potaacutessio e iacuteon nitreto

bull Iacuteon caacutelcio e iacuteon brometo

bull Iacuteon alumiacutenio e iacuteon sulfeto

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Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull K+ com N3- K3N

bull Ca+2 com Br- CaBr2

bull Al+3 com S2- Al2S3

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Cloreto de Soacutedio

Arranjo estendido de iacuteons Na+ e Cl- A foacutermula unitaacuteria mais simples eacute NaCl

Tro Chemistry A Molecular Approach 33

Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos

Nome Foacutermula acetato C2H3O2

ndash carbonato CO3

2ndash

hydrogenocarbonato (ou bicarbonato) HCO3

ndash

hydroacutexido OHndash

nitrato NO3ndash

nitrito NO2ndash

cromato CrO42ndash

dicromato Cr2O72ndash

amocircnio NH4+

Nome Foacutermula hipoclorito ClOndash clorito ClO2

ndash

clorato ClO3ndash

perclorato ClO4ndash

sulfato SO42ndash

sulfito SO32ndash

hidrogenosulfate (ou bisulfato) HSO4

ndash

hidrogenosulfito (ou bisulfito) HSO3

ndash

Tro Chemistry A Molecular Approach

Hidratos bull hidratos satildeo compostos iocircnicos que conteacutem

um nuacutemero especiacutefico de moleacuteculas de aacutegua para cada unidade de foacutermula

bull aacuteguas de hidrataccedilatildeo satildeo geralmente eliminadas por aquecimento

bull na foacutermula as aacuteguas satildeo separadas por ∙ CoCl2∙6H2O

bull no nome usa-se o sufixo -hidratado apoacutes o nome do composto iocircnico CoCl2∙6H2O = cloreto de cobalto (II) hexaidratado CaSO4∙frac12H2O = sulfato de caacutelcio hemihidratado

Prefixo No de Aacuteguas

hemi frac12

mono 1

di 2

tri 3

tetra 4

penta 5

hexa 6

hepta 7

octa 8

Hidrato CoCl2∙6H2O

Anidro CoCl2

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Nomenclatura

bull Estudar bull Kotz bull Atkins e Jones bull Brown bull Etc etc etchellip

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Estados de Oxidaccedilatildeo Metais tendem a perder eleacutetrons Na rarr Na+ + e- Natildeo-metais tendem a

ganhar eleacutetrons

Cl + e- rarr Cl-

Agentes redutores Agentes oxidantes

Usamos o estado de oxidaccedilatildeo para saber o nuacutemero de eleacutetrons ganhos ou perdidos por cada elemento

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Regras

1 O estado de oxidaccedilatildeo (nox) de um aacutetomo individual em uma substacircncia elementar eacute 0

2 O nox total de todos os aacutetomos em 1 Uma espeacutecie neutra eacute 0 2 Em uma espeacutecie iocircnica eacute igual agrave carga do iacuteon

3 Em seus compostos os metais alcalinos e

alcalino terrosos possuem nox = +1 e +2 respectivamente

4 Em compostos o nox do fluacuteor eacute sempre ndash1

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Regras

5 Em compostos o nox do hidrogecircnio eacute geralmente +1

6 Em compostos o nox do oxigecircnio eacute geralmentendash2

7 Em compostos binaacuterios (2 elementos) com metais i Halogecircnios tecircm nox ndash1 ii Grupo 16 tecircm nox ndash2 e iii Grupo 15 tecircm nox ndash3

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Atribuindo estados de oxidaccedilatildeo

Qual eacute o estado de oxidaccedilatildeo do elemento sublinhado em cada um dos seguintes casos a) P4 b) Al2O3 c) MnO4

- d) NaH

a) P4 eacute uma substacircncia elementar nox P = 0

b) Al2O3 O eacute ndash2 O3 eacute ndash6 Como (+6)2=(+3) nox Al = +3

c) MnO4 ndash nox total = ndash 1 O4 eacute ndash8 nox Mn = +7

d) NaH nox total = 0 regra 3 precede a regra 5

nox Na = +1 e nox H = -1

Exemplo 3

Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa

Philip Dutton University of Windsor Canada

Prentice-Hall copy 2008

General Chemistry Principles and Modern Applications

Petrucci bull Harwood bull Herring 9th Edition

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Conteuacutedo

1 A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas 2 Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo 3 Reaccedilotildees Aacutecido-Base 4 Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais 5 Balanceamento de Reaccedilotildees Redox 6 Agentes Oxidantes e Redutores 7 Estequiometria das Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo

Aquosa Titulaccedilotildees

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A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas

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Eletroacutelitos

bull Alguns solutos podem se dissociar em iacuteons

bull Pode haver conduccedilatildeo de eletricidade

Fonte de

eletricidade

Bastatildeo de

grafite

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Tipos de Eletroacutelito

bull Eletroacutelito fraco se dissocia parcialmente ndash Razoaacutevel condutividade eleacutetrica

bull Natildeo-eletroacutelito natildeo se dissocia ndash Baixa ou nenhuma condutividade eleacutetrica

bull Eletroacutelito forte se dissocia completamente ndash Boa condutividade eleacutetrica

Em geral Compostos iocircnicos eletroacutelitos fortes

Compostos moleculares eletroacutelitos fracos ou

natildeo-eletroacutelitos QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

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Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas

MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

Um eletroacutelito forte

Um eletroacutelito fraco

CH3CO2H(aq) larr CH3CO2-(aq) + H+(aq) rarr

CH3OH(aq) Um natildeo-eletroacutelito

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MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq) MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

[Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M [Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M

Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo

Em MgCl2 00050 M

A estequiometria eacute importante

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Exemplo 1 Caacutelculo da concentraccedilatildeo de iacuteons em uma soluccedilatildeo de eletroacutelito forte

Quais satildeo as concentraccedilotildees de iacuteons alumiacutenio e sulfato em Al2(SO4)3 00165 M

Al2(SO4)3 (s) rarr 2 Al3+(aq) + 3 SO42-(aq)

Equaccedilatildeo quiacutemica balanceada

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[Al] = times = 1 L

2 mol Al3+

1 mol Al2(SO4)3 00165 mol Al2(SO4)3 00330 M Al3+

Exemplo 1

00495 M SO42- [SO4

2-] = times = 1 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de sulfato

1 L 3 mol SO4

2- 00165 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de alumiacutenio

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Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

bull Iacuteons soluacuteveis podem se combinar formando compostos insoluacuteveis

bull Ocorre a precipitaccedilatildeo

Ag+(aq) + Cl-(aq) rarr AgCl(s)

Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) rarr 2 KNO3(aq) + PbI2(s)

Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

Pb2+(aq) + 2 I-(aq) rarr PbI2(s)

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Ag+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Iacuteons espectadores Ag+(aq) + NO3

-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida

AgNO3(aq) +NaI (aq) rarr AgI(s) + NaNO3(aq) Reaccedilatildeo de precipitaccedilatildeo global

Equaccedilatildeo iocircnica completa

Ag+(aq) + I-(aq) rarr AgI(s) Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

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Regras de Solubilidade

bull Compostos soluacuteveis

Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ NH4+

NO3- ClO4

- CH3CO2-

ndash Sais com iacuteons de metais alcalinos e com o iacuteon amocircnio

ndash Nitratos percloratos e acetatos

Uma exceccedilatildeo AgCH3CO2 soacutelido avermelhado

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Regras de Solubilidade

ndash Cloretos brometos e iodetos Cl- Br- I-

bull Exceto os de Pb2+ Ag+ e Hg22+

ndash Sulfatos SO42-

bull Exceto os de Sr2+ Ba2+ Pb2+ e Hg22+

bull Ca(SO4) eacute ligeiramente soluacutevel

bull Compostos em sua maioria soluacuteveis

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Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

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Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Elementos e Compostos

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares

Misturas e Compostos

Mistura de Oxigecircnio e Hidrogecircnio

Pode ter qualquer proporccedilatildeo de hidrogecircnio e oxigecircnio

Aacutegua (um Composto) Moleacuteculas de aacutegua possuem uma

razatildeo fixa entre hidrogecircnio (2 aacutetomos) e oxigecircnio (1 aacutetomo)

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Esquema Padronizado de Cores

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Algumas Moleacuteculas H2O2 CH3CH2Cl P4O10

CH3CH(OH)CH3 HCO2H

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Ligaccedilotildees Quiacutemicas

bull compostos satildeo constituiacutedos por aacutetomos unidos atraveacutes de ligaccedilotildees quiacutemicas

bull as ligaccedilotildees satildeo forccedilas de atraccedilatildeo entre aacutetomos bull a forccedila de atraccedilatildeo vem das atraccedilotildees entre

proacutetons e eleacutetrons

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Tipos de Ligaccedilatildeo bull haacute dois tipos gerais de ligaccedilatildeo quiacutemica em compostos

iocircnica e covalente bull ligaccedilotildees iocircnicas resultam quando eleacutetrons satildeo

transferidos entre aacutetomos resultando em iacuteons de cargas opostas que se atraem ndash em geral aacutetomos metaacutelicos ligados a aacutetomos de natildeo-metais

bull ligaccedilotildees covalentes resultam quando dois aacutetomos compartilham parte de seus eleacutetrons ndash em geral na ligaccedilatildeo entre aacutetomos de natildeo metais

Menor energia potencial (mais estaacutevel)

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Soacutedio (um metal) perde um eleacutetron

Cloro (um natildeo-metal) ganha um eleacutetron

aacutetomo de Na neutro 11 e-

aacutetomo de Cl neutro 17 e-

Soacutedio metaacutelico Cloro gasoso

Iacuteons de cargas opostas satildeo mantidos unidos por

ligaccedilotildees iocircnicas formando um retiacuteculo cristalino

Cloreto de soacutedio (sal de cozinha)

A Formaccedilatildeo de Um Composto Iocircnico

Flavio Vichi QFL-2142 (2012) Foacutermula Molecular Foacutermula Estrutural Modelo de esferas e palitos Modelo de preenchimento espacial

Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas

bull compostos satildeo geralmente representados atraveacutes de uma foacutermula quiacutemica

bull a quantidade de informaccedilatildeo sobre a estrutura do composto varia com o tipo de foacutermula ndash todas as foacutermulas e modelos transmitem uma quantidade

limitada de informaccedilatildeo ndash natildeo haacute representaccedilatildeo perfeita bull todas as foacutermulas nos dizem quais satildeo os elementos

presentes no composto ndash usamos os siacutembolos dos elementos

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica

bull Foacutermulas empiacutericas descrevem os tipos de elementos encontrados no composto e a razatildeo entre seus aacutetomos ndash Natildeo descrevem quantos aacutetomos o ordenamento

das ligaccedilotildees ou o formato ndash As foacutermulas dos compostos iocircnicos satildeo

empiacutericas

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular

bull Foacutermulas moleculares descrevem os tipos de elementos encontrados no composto e o nuacutemero de aacutetomos de cada elemento ndash Natildeo descrevem o ordenamento das ligaccedilotildees ou

o formato da moleacutecula

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica

bull Foacutermulas estruturais descrevem os tipos de elementos encontrados no composto o nuacutemero de aacutetomos de cada elemento o ordenamento das ligaccedilotildees e o tipo de ligaccedilatildeo ndash Natildeo descrevem a forma tridimensional mas daacute a um quiacutemico

experiente uma boa ideacuteia do formato da moleacutecula ndash Usa-se linhas para representar ligaccedilotildees covalentes ndash Cada linha descreve o nuacutemero de eleacutetrons compartilhados

pelos aacutetomos ligados bull Uma linha = 2 eleacutetrons compartilhados uma ligaccedilatildeo covalente simples bull Linha dupla = 4 eleacutetrons compartilhados uma ligaccedilatildeo covalente dupla bull Linha tripla = 6 eleacutetrons compartilhados uma ligaccedilatildeo covalente tripla

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Representando Compostos Modelos Moleculares

bull Modelos mostram a estrutura tridimensional aleacutem de todas as informaccedilotildees dadas na foacutermula estrutural

bull Modelos de esferas e palitos usam esferas para representar os aacutetomos e palitos para representar as ligaccedilotildees entre eles

bull Modelos de preenchimento espacial usam esferas interconectadas para mostrar as nuvens eletrocircnicas dos aacutetomos ligados

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Peroacutexido de Hidrogecircnio Foacutermula Molecular = H2O2 Foacutermula Empiacuterica = HO

Foacutermulas Quiacutemicas

Benzeno Foacutermula Molecular = C6H6

Foacutermula Empiacuterica = CH Glicose

Foacutermula Molecular = C6H12O6 Foacutermula Empiacuterica = CH2O

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Benzeno Acetileno Glicose a Amocircnia Nome do Composto

Modelo de esferas e palitos

Foacutermula estrutural

Foacutermula molecular

Foacutermula empiacuterica

Modelo de preenchimento espacial

Benzeno

Amocircnia

Glicose

Acetileno

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares

Classificaccedilatildeo das Substacircncias Elementares e Compostos

Substacircncias Puras

Elementares

Moleculares Atocircmicas

Compostos

Iocircnicos Moleculares

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Classificaccedilatildeo dos Materiais bull Substacircncias elementares atocircmicas= substacircncias

cujas partiacuteculas satildeo aacutetomos isolados bull Substacircncias elementares moleculares = substacircncias

cujas partiacuteculas satildeo moleacuteculas constituiacutedas por um uacutenico tipo de aacutetomo

bull Compostos moleculares = compostos cujas partiacuteculas satildeo constituiacutedas por natildeo-metais (haacute exceccedilotildees)

bull Compostos iocircnicos = compostos cujas partiacuteculas satildeo caacutetions e acircnions

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Substacircncias Elementares Moleculares bull Certas substacircncias elementares ocorrem como moleacuteculas

diatocircmicas ndash Cl2 F2 O2 H2

bull Outras ocorrem como moleacuteculas poliatocircmicas ndash P4 S8 Se8

H2

Cl2

Br2

I2

7 17

N2 O2 F2

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Moleacuteculas Inorgacircnicas

S8 P4

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Diatocircmicos

Poliatocircmicos

Substacircncias Elementares Moleculares

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Compostos Iocircnicos vs Moleculares

Propano ndash conteacutem moleacuteculas

individuais de C3H8

Sal de cozinhandash conteacutem um arranjo de iacuteons Na+ e iacuteons

Cl-

Um composto iocircnico Um composto molecular

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Compostos Moleculares

Foacutermula empiacuterica

Foacutermula molecular

Foacutermula estrutural Modelo molecular

Esferas e palitos Modelo molecular

Preenchimento espacial

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Compostos Iocircnicos

bull metais + natildeo-metais bull natildeo haacute unidades moleculares individuais

haacute um arranjo tridimensional de caacutetions e acircnions compostos por unidades-foacutermula ou foacutermulas unitaacuterias

bull podem conter iacuteons poliatocircmicos ndash diversos aacutetomos ligados formando um iacuteon

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Compostos que Conteacutem Iacuteons bull compostos de metais com natildeo-metais satildeo feitos

de iacuteons (haacute exceccedilotildees) ndash metais formam caacutetions e natildeo-metais formam acircnions

bull o composto natildeo pode ter uma carga total portanto o nuacutemero de caacutetions e acircnions deve ser balanceado para que a carga seja 0

bull se Na+ se combina com S2- satildeo necessaacuterios 2 iacuteons Na+ para cada iacuteon S2- para balancear a carga portanto a foacutermula deve ser Na2S

Compostos Iocircnicos

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Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga 2 Escreva o siacutembolo do natildeo-metal e sua carga 3 A carga (sem o sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon 4 Reduza os subscritos agrave menor razatildeo de nuacutemeros inteiros 5 Verifique se a soma das cargas do caacutetion cancela a soma

das cargas do acircnion

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga

2 Escreva o siacutembolo do acircnion natildeo-metaacutelico e sua carga

3 Carga (sem sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon

4 Simplifique os subscritos 5 Verifique as cargas

Al+3 grupo 13

O2- grupo 16

Al+3 O2-

Al2 O3

Al = (2)∙(+3) = +6 O = (3)∙(-2) = -6

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Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull Iacuteon potaacutessio e iacuteon nitreto

bull Iacuteon caacutelcio e iacuteon brometo

bull Iacuteon alumiacutenio e iacuteon sulfeto

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull K+ com N3- K3N

bull Ca+2 com Br- CaBr2

bull Al+3 com S2- Al2S3

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Cloreto de Soacutedio

Arranjo estendido de iacuteons Na+ e Cl- A foacutermula unitaacuteria mais simples eacute NaCl

Tro Chemistry A Molecular Approach 33

Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos

Nome Foacutermula acetato C2H3O2

ndash carbonato CO3

2ndash

hydrogenocarbonato (ou bicarbonato) HCO3

ndash

hydroacutexido OHndash

nitrato NO3ndash

nitrito NO2ndash

cromato CrO42ndash

dicromato Cr2O72ndash

amocircnio NH4+

Nome Foacutermula hipoclorito ClOndash clorito ClO2

ndash

clorato ClO3ndash

perclorato ClO4ndash

sulfato SO42ndash

sulfito SO32ndash

hidrogenosulfate (ou bisulfato) HSO4

ndash

hidrogenosulfito (ou bisulfito) HSO3

ndash

Tro Chemistry A Molecular Approach

Hidratos bull hidratos satildeo compostos iocircnicos que conteacutem

um nuacutemero especiacutefico de moleacuteculas de aacutegua para cada unidade de foacutermula

bull aacuteguas de hidrataccedilatildeo satildeo geralmente eliminadas por aquecimento

bull na foacutermula as aacuteguas satildeo separadas por ∙ CoCl2∙6H2O

bull no nome usa-se o sufixo -hidratado apoacutes o nome do composto iocircnico CoCl2∙6H2O = cloreto de cobalto (II) hexaidratado CaSO4∙frac12H2O = sulfato de caacutelcio hemihidratado

Prefixo No de Aacuteguas

hemi frac12

mono 1

di 2

tri 3

tetra 4

penta 5

hexa 6

hepta 7

octa 8

Hidrato CoCl2∙6H2O

Anidro CoCl2

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Nomenclatura

bull Estudar bull Kotz bull Atkins e Jones bull Brown bull Etc etc etchellip

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Estados de Oxidaccedilatildeo Metais tendem a perder eleacutetrons Na rarr Na+ + e- Natildeo-metais tendem a

ganhar eleacutetrons

Cl + e- rarr Cl-

Agentes redutores Agentes oxidantes

Usamos o estado de oxidaccedilatildeo para saber o nuacutemero de eleacutetrons ganhos ou perdidos por cada elemento

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Regras

1 O estado de oxidaccedilatildeo (nox) de um aacutetomo individual em uma substacircncia elementar eacute 0

2 O nox total de todos os aacutetomos em 1 Uma espeacutecie neutra eacute 0 2 Em uma espeacutecie iocircnica eacute igual agrave carga do iacuteon

3 Em seus compostos os metais alcalinos e

alcalino terrosos possuem nox = +1 e +2 respectivamente

4 Em compostos o nox do fluacuteor eacute sempre ndash1

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Regras

5 Em compostos o nox do hidrogecircnio eacute geralmente +1

6 Em compostos o nox do oxigecircnio eacute geralmentendash2

7 Em compostos binaacuterios (2 elementos) com metais i Halogecircnios tecircm nox ndash1 ii Grupo 16 tecircm nox ndash2 e iii Grupo 15 tecircm nox ndash3

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Atribuindo estados de oxidaccedilatildeo

Qual eacute o estado de oxidaccedilatildeo do elemento sublinhado em cada um dos seguintes casos a) P4 b) Al2O3 c) MnO4

- d) NaH

a) P4 eacute uma substacircncia elementar nox P = 0

b) Al2O3 O eacute ndash2 O3 eacute ndash6 Como (+6)2=(+3) nox Al = +3

c) MnO4 ndash nox total = ndash 1 O4 eacute ndash8 nox Mn = +7

d) NaH nox total = 0 regra 3 precede a regra 5

nox Na = +1 e nox H = -1

Exemplo 3

Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa

Philip Dutton University of Windsor Canada

Prentice-Hall copy 2008

General Chemistry Principles and Modern Applications

Petrucci bull Harwood bull Herring 9th Edition

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Conteuacutedo

1 A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas 2 Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo 3 Reaccedilotildees Aacutecido-Base 4 Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais 5 Balanceamento de Reaccedilotildees Redox 6 Agentes Oxidantes e Redutores 7 Estequiometria das Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo

Aquosa Titulaccedilotildees

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A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas

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Eletroacutelitos

bull Alguns solutos podem se dissociar em iacuteons

bull Pode haver conduccedilatildeo de eletricidade

Fonte de

eletricidade

Bastatildeo de

grafite

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Tipos de Eletroacutelito

bull Eletroacutelito fraco se dissocia parcialmente ndash Razoaacutevel condutividade eleacutetrica

bull Natildeo-eletroacutelito natildeo se dissocia ndash Baixa ou nenhuma condutividade eleacutetrica

bull Eletroacutelito forte se dissocia completamente ndash Boa condutividade eleacutetrica

Em geral Compostos iocircnicos eletroacutelitos fortes

Compostos moleculares eletroacutelitos fracos ou

natildeo-eletroacutelitos QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

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Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas

MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

Um eletroacutelito forte

Um eletroacutelito fraco

CH3CO2H(aq) larr CH3CO2-(aq) + H+(aq) rarr

CH3OH(aq) Um natildeo-eletroacutelito

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MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq) MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

[Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M [Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M

Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo

Em MgCl2 00050 M

A estequiometria eacute importante

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Exemplo 1 Caacutelculo da concentraccedilatildeo de iacuteons em uma soluccedilatildeo de eletroacutelito forte

Quais satildeo as concentraccedilotildees de iacuteons alumiacutenio e sulfato em Al2(SO4)3 00165 M

Al2(SO4)3 (s) rarr 2 Al3+(aq) + 3 SO42-(aq)

Equaccedilatildeo quiacutemica balanceada

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[Al] = times = 1 L

2 mol Al3+

1 mol Al2(SO4)3 00165 mol Al2(SO4)3 00330 M Al3+

Exemplo 1

00495 M SO42- [SO4

2-] = times = 1 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de sulfato

1 L 3 mol SO4

2- 00165 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de alumiacutenio

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Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

bull Iacuteons soluacuteveis podem se combinar formando compostos insoluacuteveis

bull Ocorre a precipitaccedilatildeo

Ag+(aq) + Cl-(aq) rarr AgCl(s)

Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) rarr 2 KNO3(aq) + PbI2(s)

Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

Pb2+(aq) + 2 I-(aq) rarr PbI2(s)

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Ag+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Iacuteons espectadores Ag+(aq) + NO3

-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida

AgNO3(aq) +NaI (aq) rarr AgI(s) + NaNO3(aq) Reaccedilatildeo de precipitaccedilatildeo global

Equaccedilatildeo iocircnica completa

Ag+(aq) + I-(aq) rarr AgI(s) Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

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Regras de Solubilidade

bull Compostos soluacuteveis

Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ NH4+

NO3- ClO4

- CH3CO2-

ndash Sais com iacuteons de metais alcalinos e com o iacuteon amocircnio

ndash Nitratos percloratos e acetatos

Uma exceccedilatildeo AgCH3CO2 soacutelido avermelhado

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Regras de Solubilidade

ndash Cloretos brometos e iodetos Cl- Br- I-

bull Exceto os de Pb2+ Ag+ e Hg22+

ndash Sulfatos SO42-

bull Exceto os de Sr2+ Ba2+ Pb2+ e Hg22+

bull Ca(SO4) eacute ligeiramente soluacutevel

bull Compostos em sua maioria soluacuteveis

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Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

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Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares

Misturas e Compostos

Mistura de Oxigecircnio e Hidrogecircnio

Pode ter qualquer proporccedilatildeo de hidrogecircnio e oxigecircnio

Aacutegua (um Composto) Moleacuteculas de aacutegua possuem uma

razatildeo fixa entre hidrogecircnio (2 aacutetomos) e oxigecircnio (1 aacutetomo)

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Esquema Padronizado de Cores

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Algumas Moleacuteculas H2O2 CH3CH2Cl P4O10

CH3CH(OH)CH3 HCO2H

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Ligaccedilotildees Quiacutemicas

bull compostos satildeo constituiacutedos por aacutetomos unidos atraveacutes de ligaccedilotildees quiacutemicas

bull as ligaccedilotildees satildeo forccedilas de atraccedilatildeo entre aacutetomos bull a forccedila de atraccedilatildeo vem das atraccedilotildees entre

proacutetons e eleacutetrons

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Tipos de Ligaccedilatildeo bull haacute dois tipos gerais de ligaccedilatildeo quiacutemica em compostos

iocircnica e covalente bull ligaccedilotildees iocircnicas resultam quando eleacutetrons satildeo

transferidos entre aacutetomos resultando em iacuteons de cargas opostas que se atraem ndash em geral aacutetomos metaacutelicos ligados a aacutetomos de natildeo-metais

bull ligaccedilotildees covalentes resultam quando dois aacutetomos compartilham parte de seus eleacutetrons ndash em geral na ligaccedilatildeo entre aacutetomos de natildeo metais

Menor energia potencial (mais estaacutevel)

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Soacutedio (um metal) perde um eleacutetron

Cloro (um natildeo-metal) ganha um eleacutetron

aacutetomo de Na neutro 11 e-

aacutetomo de Cl neutro 17 e-

Soacutedio metaacutelico Cloro gasoso

Iacuteons de cargas opostas satildeo mantidos unidos por

ligaccedilotildees iocircnicas formando um retiacuteculo cristalino

Cloreto de soacutedio (sal de cozinha)

A Formaccedilatildeo de Um Composto Iocircnico

Flavio Vichi QFL-2142 (2012) Foacutermula Molecular Foacutermula Estrutural Modelo de esferas e palitos Modelo de preenchimento espacial

Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas

bull compostos satildeo geralmente representados atraveacutes de uma foacutermula quiacutemica

bull a quantidade de informaccedilatildeo sobre a estrutura do composto varia com o tipo de foacutermula ndash todas as foacutermulas e modelos transmitem uma quantidade

limitada de informaccedilatildeo ndash natildeo haacute representaccedilatildeo perfeita bull todas as foacutermulas nos dizem quais satildeo os elementos

presentes no composto ndash usamos os siacutembolos dos elementos

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica

bull Foacutermulas empiacutericas descrevem os tipos de elementos encontrados no composto e a razatildeo entre seus aacutetomos ndash Natildeo descrevem quantos aacutetomos o ordenamento

das ligaccedilotildees ou o formato ndash As foacutermulas dos compostos iocircnicos satildeo

empiacutericas

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular

bull Foacutermulas moleculares descrevem os tipos de elementos encontrados no composto e o nuacutemero de aacutetomos de cada elemento ndash Natildeo descrevem o ordenamento das ligaccedilotildees ou

o formato da moleacutecula

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica

bull Foacutermulas estruturais descrevem os tipos de elementos encontrados no composto o nuacutemero de aacutetomos de cada elemento o ordenamento das ligaccedilotildees e o tipo de ligaccedilatildeo ndash Natildeo descrevem a forma tridimensional mas daacute a um quiacutemico

experiente uma boa ideacuteia do formato da moleacutecula ndash Usa-se linhas para representar ligaccedilotildees covalentes ndash Cada linha descreve o nuacutemero de eleacutetrons compartilhados

pelos aacutetomos ligados bull Uma linha = 2 eleacutetrons compartilhados uma ligaccedilatildeo covalente simples bull Linha dupla = 4 eleacutetrons compartilhados uma ligaccedilatildeo covalente dupla bull Linha tripla = 6 eleacutetrons compartilhados uma ligaccedilatildeo covalente tripla

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Representando Compostos Modelos Moleculares

bull Modelos mostram a estrutura tridimensional aleacutem de todas as informaccedilotildees dadas na foacutermula estrutural

bull Modelos de esferas e palitos usam esferas para representar os aacutetomos e palitos para representar as ligaccedilotildees entre eles

bull Modelos de preenchimento espacial usam esferas interconectadas para mostrar as nuvens eletrocircnicas dos aacutetomos ligados

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Peroacutexido de Hidrogecircnio Foacutermula Molecular = H2O2 Foacutermula Empiacuterica = HO

Foacutermulas Quiacutemicas

Benzeno Foacutermula Molecular = C6H6

Foacutermula Empiacuterica = CH Glicose

Foacutermula Molecular = C6H12O6 Foacutermula Empiacuterica = CH2O

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Benzeno Acetileno Glicose a Amocircnia Nome do Composto

Modelo de esferas e palitos

Foacutermula estrutural

Foacutermula molecular

Foacutermula empiacuterica

Modelo de preenchimento espacial

Benzeno

Amocircnia

Glicose

Acetileno

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Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares

Classificaccedilatildeo das Substacircncias Elementares e Compostos

Substacircncias Puras

Elementares

Moleculares Atocircmicas

Compostos

Iocircnicos Moleculares

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Classificaccedilatildeo dos Materiais bull Substacircncias elementares atocircmicas= substacircncias

cujas partiacuteculas satildeo aacutetomos isolados bull Substacircncias elementares moleculares = substacircncias

cujas partiacuteculas satildeo moleacuteculas constituiacutedas por um uacutenico tipo de aacutetomo

bull Compostos moleculares = compostos cujas partiacuteculas satildeo constituiacutedas por natildeo-metais (haacute exceccedilotildees)

bull Compostos iocircnicos = compostos cujas partiacuteculas satildeo caacutetions e acircnions

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Substacircncias Elementares Moleculares bull Certas substacircncias elementares ocorrem como moleacuteculas

diatocircmicas ndash Cl2 F2 O2 H2

bull Outras ocorrem como moleacuteculas poliatocircmicas ndash P4 S8 Se8

H2

Cl2

Br2

I2

7 17

N2 O2 F2

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Moleacuteculas Inorgacircnicas

S8 P4

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Diatocircmicos

Poliatocircmicos

Substacircncias Elementares Moleculares

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Compostos Iocircnicos vs Moleculares

Propano ndash conteacutem moleacuteculas

individuais de C3H8

Sal de cozinhandash conteacutem um arranjo de iacuteons Na+ e iacuteons

Cl-

Um composto iocircnico Um composto molecular

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Compostos Moleculares

Foacutermula empiacuterica

Foacutermula molecular

Foacutermula estrutural Modelo molecular

Esferas e palitos Modelo molecular

Preenchimento espacial

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Compostos Iocircnicos

bull metais + natildeo-metais bull natildeo haacute unidades moleculares individuais

haacute um arranjo tridimensional de caacutetions e acircnions compostos por unidades-foacutermula ou foacutermulas unitaacuterias

bull podem conter iacuteons poliatocircmicos ndash diversos aacutetomos ligados formando um iacuteon

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Compostos que Conteacutem Iacuteons bull compostos de metais com natildeo-metais satildeo feitos

de iacuteons (haacute exceccedilotildees) ndash metais formam caacutetions e natildeo-metais formam acircnions

bull o composto natildeo pode ter uma carga total portanto o nuacutemero de caacutetions e acircnions deve ser balanceado para que a carga seja 0

bull se Na+ se combina com S2- satildeo necessaacuterios 2 iacuteons Na+ para cada iacuteon S2- para balancear a carga portanto a foacutermula deve ser Na2S

Compostos Iocircnicos

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Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga 2 Escreva o siacutembolo do natildeo-metal e sua carga 3 A carga (sem o sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon 4 Reduza os subscritos agrave menor razatildeo de nuacutemeros inteiros 5 Verifique se a soma das cargas do caacutetion cancela a soma

das cargas do acircnion

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Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga

2 Escreva o siacutembolo do acircnion natildeo-metaacutelico e sua carga

3 Carga (sem sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon

4 Simplifique os subscritos 5 Verifique as cargas

Al+3 grupo 13

O2- grupo 16

Al+3 O2-

Al2 O3

Al = (2)∙(+3) = +6 O = (3)∙(-2) = -6

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Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull Iacuteon potaacutessio e iacuteon nitreto

bull Iacuteon caacutelcio e iacuteon brometo

bull Iacuteon alumiacutenio e iacuteon sulfeto

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Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull K+ com N3- K3N

bull Ca+2 com Br- CaBr2

bull Al+3 com S2- Al2S3

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Cloreto de Soacutedio

Arranjo estendido de iacuteons Na+ e Cl- A foacutermula unitaacuteria mais simples eacute NaCl

Tro Chemistry A Molecular Approach 33

Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos

Nome Foacutermula acetato C2H3O2

ndash carbonato CO3

2ndash

hydrogenocarbonato (ou bicarbonato) HCO3

ndash

hydroacutexido OHndash

nitrato NO3ndash

nitrito NO2ndash

cromato CrO42ndash

dicromato Cr2O72ndash

amocircnio NH4+

Nome Foacutermula hipoclorito ClOndash clorito ClO2

ndash

clorato ClO3ndash

perclorato ClO4ndash

sulfato SO42ndash

sulfito SO32ndash

hidrogenosulfate (ou bisulfato) HSO4

ndash

hidrogenosulfito (ou bisulfito) HSO3

ndash

Tro Chemistry A Molecular Approach

Hidratos bull hidratos satildeo compostos iocircnicos que conteacutem

um nuacutemero especiacutefico de moleacuteculas de aacutegua para cada unidade de foacutermula

bull aacuteguas de hidrataccedilatildeo satildeo geralmente eliminadas por aquecimento

bull na foacutermula as aacuteguas satildeo separadas por ∙ CoCl2∙6H2O

bull no nome usa-se o sufixo -hidratado apoacutes o nome do composto iocircnico CoCl2∙6H2O = cloreto de cobalto (II) hexaidratado CaSO4∙frac12H2O = sulfato de caacutelcio hemihidratado

Prefixo No de Aacuteguas

hemi frac12

mono 1

di 2

tri 3

tetra 4

penta 5

hexa 6

hepta 7

octa 8

Hidrato CoCl2∙6H2O

Anidro CoCl2

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Nomenclatura

bull Estudar bull Kotz bull Atkins e Jones bull Brown bull Etc etc etchellip

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Estados de Oxidaccedilatildeo Metais tendem a perder eleacutetrons Na rarr Na+ + e- Natildeo-metais tendem a

ganhar eleacutetrons

Cl + e- rarr Cl-

Agentes redutores Agentes oxidantes

Usamos o estado de oxidaccedilatildeo para saber o nuacutemero de eleacutetrons ganhos ou perdidos por cada elemento

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Regras

1 O estado de oxidaccedilatildeo (nox) de um aacutetomo individual em uma substacircncia elementar eacute 0

2 O nox total de todos os aacutetomos em 1 Uma espeacutecie neutra eacute 0 2 Em uma espeacutecie iocircnica eacute igual agrave carga do iacuteon

3 Em seus compostos os metais alcalinos e

alcalino terrosos possuem nox = +1 e +2 respectivamente

4 Em compostos o nox do fluacuteor eacute sempre ndash1

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Regras

5 Em compostos o nox do hidrogecircnio eacute geralmente +1

6 Em compostos o nox do oxigecircnio eacute geralmentendash2

7 Em compostos binaacuterios (2 elementos) com metais i Halogecircnios tecircm nox ndash1 ii Grupo 16 tecircm nox ndash2 e iii Grupo 15 tecircm nox ndash3

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Atribuindo estados de oxidaccedilatildeo

Qual eacute o estado de oxidaccedilatildeo do elemento sublinhado em cada um dos seguintes casos a) P4 b) Al2O3 c) MnO4

- d) NaH

a) P4 eacute uma substacircncia elementar nox P = 0

b) Al2O3 O eacute ndash2 O3 eacute ndash6 Como (+6)2=(+3) nox Al = +3

c) MnO4 ndash nox total = ndash 1 O4 eacute ndash8 nox Mn = +7

d) NaH nox total = 0 regra 3 precede a regra 5

nox Na = +1 e nox H = -1

Exemplo 3

Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa

Philip Dutton University of Windsor Canada

Prentice-Hall copy 2008

General Chemistry Principles and Modern Applications

Petrucci bull Harwood bull Herring 9th Edition

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Conteuacutedo

1 A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas 2 Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo 3 Reaccedilotildees Aacutecido-Base 4 Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais 5 Balanceamento de Reaccedilotildees Redox 6 Agentes Oxidantes e Redutores 7 Estequiometria das Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo

Aquosa Titulaccedilotildees

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A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas

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Eletroacutelitos

bull Alguns solutos podem se dissociar em iacuteons

bull Pode haver conduccedilatildeo de eletricidade

Fonte de

eletricidade

Bastatildeo de

grafite

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Tipos de Eletroacutelito

bull Eletroacutelito fraco se dissocia parcialmente ndash Razoaacutevel condutividade eleacutetrica

bull Natildeo-eletroacutelito natildeo se dissocia ndash Baixa ou nenhuma condutividade eleacutetrica

bull Eletroacutelito forte se dissocia completamente ndash Boa condutividade eleacutetrica

Em geral Compostos iocircnicos eletroacutelitos fortes

Compostos moleculares eletroacutelitos fracos ou

natildeo-eletroacutelitos QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

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Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas

MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

Um eletroacutelito forte

Um eletroacutelito fraco

CH3CO2H(aq) larr CH3CO2-(aq) + H+(aq) rarr

CH3OH(aq) Um natildeo-eletroacutelito

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MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq) MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

[Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M [Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M

Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo

Em MgCl2 00050 M

A estequiometria eacute importante

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Exemplo 1 Caacutelculo da concentraccedilatildeo de iacuteons em uma soluccedilatildeo de eletroacutelito forte

Quais satildeo as concentraccedilotildees de iacuteons alumiacutenio e sulfato em Al2(SO4)3 00165 M

Al2(SO4)3 (s) rarr 2 Al3+(aq) + 3 SO42-(aq)

Equaccedilatildeo quiacutemica balanceada

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[Al] = times = 1 L

2 mol Al3+

1 mol Al2(SO4)3 00165 mol Al2(SO4)3 00330 M Al3+

Exemplo 1

00495 M SO42- [SO4

2-] = times = 1 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de sulfato

1 L 3 mol SO4

2- 00165 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de alumiacutenio

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Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

bull Iacuteons soluacuteveis podem se combinar formando compostos insoluacuteveis

bull Ocorre a precipitaccedilatildeo

Ag+(aq) + Cl-(aq) rarr AgCl(s)

Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) rarr 2 KNO3(aq) + PbI2(s)

Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

Pb2+(aq) + 2 I-(aq) rarr PbI2(s)

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Ag+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Iacuteons espectadores Ag+(aq) + NO3

-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida

AgNO3(aq) +NaI (aq) rarr AgI(s) + NaNO3(aq) Reaccedilatildeo de precipitaccedilatildeo global

Equaccedilatildeo iocircnica completa

Ag+(aq) + I-(aq) rarr AgI(s) Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

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Regras de Solubilidade

bull Compostos soluacuteveis

Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ NH4+

NO3- ClO4

- CH3CO2-

ndash Sais com iacuteons de metais alcalinos e com o iacuteon amocircnio

ndash Nitratos percloratos e acetatos

Uma exceccedilatildeo AgCH3CO2 soacutelido avermelhado

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Regras de Solubilidade

ndash Cloretos brometos e iodetos Cl- Br- I-

bull Exceto os de Pb2+ Ag+ e Hg22+

ndash Sulfatos SO42-

bull Exceto os de Sr2+ Ba2+ Pb2+ e Hg22+

bull Ca(SO4) eacute ligeiramente soluacutevel

bull Compostos em sua maioria soluacuteveis

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Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

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Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Esquema Padronizado de Cores

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Algumas Moleacuteculas H2O2 CH3CH2Cl P4O10

CH3CH(OH)CH3 HCO2H

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Ligaccedilotildees Quiacutemicas

bull compostos satildeo constituiacutedos por aacutetomos unidos atraveacutes de ligaccedilotildees quiacutemicas

bull as ligaccedilotildees satildeo forccedilas de atraccedilatildeo entre aacutetomos bull a forccedila de atraccedilatildeo vem das atraccedilotildees entre

proacutetons e eleacutetrons

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Tipos de Ligaccedilatildeo bull haacute dois tipos gerais de ligaccedilatildeo quiacutemica em compostos

iocircnica e covalente bull ligaccedilotildees iocircnicas resultam quando eleacutetrons satildeo

transferidos entre aacutetomos resultando em iacuteons de cargas opostas que se atraem ndash em geral aacutetomos metaacutelicos ligados a aacutetomos de natildeo-metais

bull ligaccedilotildees covalentes resultam quando dois aacutetomos compartilham parte de seus eleacutetrons ndash em geral na ligaccedilatildeo entre aacutetomos de natildeo metais

Menor energia potencial (mais estaacutevel)

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Soacutedio (um metal) perde um eleacutetron

Cloro (um natildeo-metal) ganha um eleacutetron

aacutetomo de Na neutro 11 e-

aacutetomo de Cl neutro 17 e-

Soacutedio metaacutelico Cloro gasoso

Iacuteons de cargas opostas satildeo mantidos unidos por

ligaccedilotildees iocircnicas formando um retiacuteculo cristalino

Cloreto de soacutedio (sal de cozinha)

A Formaccedilatildeo de Um Composto Iocircnico

Flavio Vichi QFL-2142 (2012) Foacutermula Molecular Foacutermula Estrutural Modelo de esferas e palitos Modelo de preenchimento espacial

Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas

bull compostos satildeo geralmente representados atraveacutes de uma foacutermula quiacutemica

bull a quantidade de informaccedilatildeo sobre a estrutura do composto varia com o tipo de foacutermula ndash todas as foacutermulas e modelos transmitem uma quantidade

limitada de informaccedilatildeo ndash natildeo haacute representaccedilatildeo perfeita bull todas as foacutermulas nos dizem quais satildeo os elementos

presentes no composto ndash usamos os siacutembolos dos elementos

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica

bull Foacutermulas empiacutericas descrevem os tipos de elementos encontrados no composto e a razatildeo entre seus aacutetomos ndash Natildeo descrevem quantos aacutetomos o ordenamento

das ligaccedilotildees ou o formato ndash As foacutermulas dos compostos iocircnicos satildeo

empiacutericas

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular

bull Foacutermulas moleculares descrevem os tipos de elementos encontrados no composto e o nuacutemero de aacutetomos de cada elemento ndash Natildeo descrevem o ordenamento das ligaccedilotildees ou

o formato da moleacutecula

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica

bull Foacutermulas estruturais descrevem os tipos de elementos encontrados no composto o nuacutemero de aacutetomos de cada elemento o ordenamento das ligaccedilotildees e o tipo de ligaccedilatildeo ndash Natildeo descrevem a forma tridimensional mas daacute a um quiacutemico

experiente uma boa ideacuteia do formato da moleacutecula ndash Usa-se linhas para representar ligaccedilotildees covalentes ndash Cada linha descreve o nuacutemero de eleacutetrons compartilhados

pelos aacutetomos ligados bull Uma linha = 2 eleacutetrons compartilhados uma ligaccedilatildeo covalente simples bull Linha dupla = 4 eleacutetrons compartilhados uma ligaccedilatildeo covalente dupla bull Linha tripla = 6 eleacutetrons compartilhados uma ligaccedilatildeo covalente tripla

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Representando Compostos Modelos Moleculares

bull Modelos mostram a estrutura tridimensional aleacutem de todas as informaccedilotildees dadas na foacutermula estrutural

bull Modelos de esferas e palitos usam esferas para representar os aacutetomos e palitos para representar as ligaccedilotildees entre eles

bull Modelos de preenchimento espacial usam esferas interconectadas para mostrar as nuvens eletrocircnicas dos aacutetomos ligados

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Peroacutexido de Hidrogecircnio Foacutermula Molecular = H2O2 Foacutermula Empiacuterica = HO

Foacutermulas Quiacutemicas

Benzeno Foacutermula Molecular = C6H6

Foacutermula Empiacuterica = CH Glicose

Foacutermula Molecular = C6H12O6 Foacutermula Empiacuterica = CH2O

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Benzeno Acetileno Glicose a Amocircnia Nome do Composto

Modelo de esferas e palitos

Foacutermula estrutural

Foacutermula molecular

Foacutermula empiacuterica

Modelo de preenchimento espacial

Benzeno

Amocircnia

Glicose

Acetileno

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Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares

Classificaccedilatildeo das Substacircncias Elementares e Compostos

Substacircncias Puras

Elementares

Moleculares Atocircmicas

Compostos

Iocircnicos Moleculares

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Classificaccedilatildeo dos Materiais bull Substacircncias elementares atocircmicas= substacircncias

cujas partiacuteculas satildeo aacutetomos isolados bull Substacircncias elementares moleculares = substacircncias

cujas partiacuteculas satildeo moleacuteculas constituiacutedas por um uacutenico tipo de aacutetomo

bull Compostos moleculares = compostos cujas partiacuteculas satildeo constituiacutedas por natildeo-metais (haacute exceccedilotildees)

bull Compostos iocircnicos = compostos cujas partiacuteculas satildeo caacutetions e acircnions

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Substacircncias Elementares Moleculares bull Certas substacircncias elementares ocorrem como moleacuteculas

diatocircmicas ndash Cl2 F2 O2 H2

bull Outras ocorrem como moleacuteculas poliatocircmicas ndash P4 S8 Se8

H2

Cl2

Br2

I2

7 17

N2 O2 F2

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Moleacuteculas Inorgacircnicas

S8 P4

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Diatocircmicos

Poliatocircmicos

Substacircncias Elementares Moleculares

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Compostos Iocircnicos vs Moleculares

Propano ndash conteacutem moleacuteculas

individuais de C3H8

Sal de cozinhandash conteacutem um arranjo de iacuteons Na+ e iacuteons

Cl-

Um composto iocircnico Um composto molecular

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Compostos Moleculares

Foacutermula empiacuterica

Foacutermula molecular

Foacutermula estrutural Modelo molecular

Esferas e palitos Modelo molecular

Preenchimento espacial

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Compostos Iocircnicos

bull metais + natildeo-metais bull natildeo haacute unidades moleculares individuais

haacute um arranjo tridimensional de caacutetions e acircnions compostos por unidades-foacutermula ou foacutermulas unitaacuterias

bull podem conter iacuteons poliatocircmicos ndash diversos aacutetomos ligados formando um iacuteon

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Compostos que Conteacutem Iacuteons bull compostos de metais com natildeo-metais satildeo feitos

de iacuteons (haacute exceccedilotildees) ndash metais formam caacutetions e natildeo-metais formam acircnions

bull o composto natildeo pode ter uma carga total portanto o nuacutemero de caacutetions e acircnions deve ser balanceado para que a carga seja 0

bull se Na+ se combina com S2- satildeo necessaacuterios 2 iacuteons Na+ para cada iacuteon S2- para balancear a carga portanto a foacutermula deve ser Na2S

Compostos Iocircnicos

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Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga 2 Escreva o siacutembolo do natildeo-metal e sua carga 3 A carga (sem o sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon 4 Reduza os subscritos agrave menor razatildeo de nuacutemeros inteiros 5 Verifique se a soma das cargas do caacutetion cancela a soma

das cargas do acircnion

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Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga

2 Escreva o siacutembolo do acircnion natildeo-metaacutelico e sua carga

3 Carga (sem sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon

4 Simplifique os subscritos 5 Verifique as cargas

Al+3 grupo 13

O2- grupo 16

Al+3 O2-

Al2 O3

Al = (2)∙(+3) = +6 O = (3)∙(-2) = -6

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Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull Iacuteon potaacutessio e iacuteon nitreto

bull Iacuteon caacutelcio e iacuteon brometo

bull Iacuteon alumiacutenio e iacuteon sulfeto

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Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull K+ com N3- K3N

bull Ca+2 com Br- CaBr2

bull Al+3 com S2- Al2S3

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Cloreto de Soacutedio

Arranjo estendido de iacuteons Na+ e Cl- A foacutermula unitaacuteria mais simples eacute NaCl

Tro Chemistry A Molecular Approach 33

Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos

Nome Foacutermula acetato C2H3O2

ndash carbonato CO3

2ndash

hydrogenocarbonato (ou bicarbonato) HCO3

ndash

hydroacutexido OHndash

nitrato NO3ndash

nitrito NO2ndash

cromato CrO42ndash

dicromato Cr2O72ndash

amocircnio NH4+

Nome Foacutermula hipoclorito ClOndash clorito ClO2

ndash

clorato ClO3ndash

perclorato ClO4ndash

sulfato SO42ndash

sulfito SO32ndash

hidrogenosulfate (ou bisulfato) HSO4

ndash

hidrogenosulfito (ou bisulfito) HSO3

ndash

Tro Chemistry A Molecular Approach

Hidratos bull hidratos satildeo compostos iocircnicos que conteacutem

um nuacutemero especiacutefico de moleacuteculas de aacutegua para cada unidade de foacutermula

bull aacuteguas de hidrataccedilatildeo satildeo geralmente eliminadas por aquecimento

bull na foacutermula as aacuteguas satildeo separadas por ∙ CoCl2∙6H2O

bull no nome usa-se o sufixo -hidratado apoacutes o nome do composto iocircnico CoCl2∙6H2O = cloreto de cobalto (II) hexaidratado CaSO4∙frac12H2O = sulfato de caacutelcio hemihidratado

Prefixo No de Aacuteguas

hemi frac12

mono 1

di 2

tri 3

tetra 4

penta 5

hexa 6

hepta 7

octa 8

Hidrato CoCl2∙6H2O

Anidro CoCl2

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Nomenclatura

bull Estudar bull Kotz bull Atkins e Jones bull Brown bull Etc etc etchellip

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Estados de Oxidaccedilatildeo Metais tendem a perder eleacutetrons Na rarr Na+ + e- Natildeo-metais tendem a

ganhar eleacutetrons

Cl + e- rarr Cl-

Agentes redutores Agentes oxidantes

Usamos o estado de oxidaccedilatildeo para saber o nuacutemero de eleacutetrons ganhos ou perdidos por cada elemento

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Regras

1 O estado de oxidaccedilatildeo (nox) de um aacutetomo individual em uma substacircncia elementar eacute 0

2 O nox total de todos os aacutetomos em 1 Uma espeacutecie neutra eacute 0 2 Em uma espeacutecie iocircnica eacute igual agrave carga do iacuteon

3 Em seus compostos os metais alcalinos e

alcalino terrosos possuem nox = +1 e +2 respectivamente

4 Em compostos o nox do fluacuteor eacute sempre ndash1

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Regras

5 Em compostos o nox do hidrogecircnio eacute geralmente +1

6 Em compostos o nox do oxigecircnio eacute geralmentendash2

7 Em compostos binaacuterios (2 elementos) com metais i Halogecircnios tecircm nox ndash1 ii Grupo 16 tecircm nox ndash2 e iii Grupo 15 tecircm nox ndash3

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Atribuindo estados de oxidaccedilatildeo

Qual eacute o estado de oxidaccedilatildeo do elemento sublinhado em cada um dos seguintes casos a) P4 b) Al2O3 c) MnO4

- d) NaH

a) P4 eacute uma substacircncia elementar nox P = 0

b) Al2O3 O eacute ndash2 O3 eacute ndash6 Como (+6)2=(+3) nox Al = +3

c) MnO4 ndash nox total = ndash 1 O4 eacute ndash8 nox Mn = +7

d) NaH nox total = 0 regra 3 precede a regra 5

nox Na = +1 e nox H = -1

Exemplo 3

Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa

Philip Dutton University of Windsor Canada

Prentice-Hall copy 2008

General Chemistry Principles and Modern Applications

Petrucci bull Harwood bull Herring 9th Edition

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Conteuacutedo

1 A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas 2 Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo 3 Reaccedilotildees Aacutecido-Base 4 Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais 5 Balanceamento de Reaccedilotildees Redox 6 Agentes Oxidantes e Redutores 7 Estequiometria das Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo

Aquosa Titulaccedilotildees

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A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas

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Eletroacutelitos

bull Alguns solutos podem se dissociar em iacuteons

bull Pode haver conduccedilatildeo de eletricidade

Fonte de

eletricidade

Bastatildeo de

grafite

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Tipos de Eletroacutelito

bull Eletroacutelito fraco se dissocia parcialmente ndash Razoaacutevel condutividade eleacutetrica

bull Natildeo-eletroacutelito natildeo se dissocia ndash Baixa ou nenhuma condutividade eleacutetrica

bull Eletroacutelito forte se dissocia completamente ndash Boa condutividade eleacutetrica

Em geral Compostos iocircnicos eletroacutelitos fortes

Compostos moleculares eletroacutelitos fracos ou

natildeo-eletroacutelitos QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

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Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas

MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

Um eletroacutelito forte

Um eletroacutelito fraco

CH3CO2H(aq) larr CH3CO2-(aq) + H+(aq) rarr

CH3OH(aq) Um natildeo-eletroacutelito

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MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq) MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

[Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M [Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M

Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo

Em MgCl2 00050 M

A estequiometria eacute importante

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Exemplo 1 Caacutelculo da concentraccedilatildeo de iacuteons em uma soluccedilatildeo de eletroacutelito forte

Quais satildeo as concentraccedilotildees de iacuteons alumiacutenio e sulfato em Al2(SO4)3 00165 M

Al2(SO4)3 (s) rarr 2 Al3+(aq) + 3 SO42-(aq)

Equaccedilatildeo quiacutemica balanceada

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[Al] = times = 1 L

2 mol Al3+

1 mol Al2(SO4)3 00165 mol Al2(SO4)3 00330 M Al3+

Exemplo 1

00495 M SO42- [SO4

2-] = times = 1 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de sulfato

1 L 3 mol SO4

2- 00165 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de alumiacutenio

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Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

bull Iacuteons soluacuteveis podem se combinar formando compostos insoluacuteveis

bull Ocorre a precipitaccedilatildeo

Ag+(aq) + Cl-(aq) rarr AgCl(s)

Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) rarr 2 KNO3(aq) + PbI2(s)

Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

Pb2+(aq) + 2 I-(aq) rarr PbI2(s)

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Ag+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Iacuteons espectadores Ag+(aq) + NO3

-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida

AgNO3(aq) +NaI (aq) rarr AgI(s) + NaNO3(aq) Reaccedilatildeo de precipitaccedilatildeo global

Equaccedilatildeo iocircnica completa

Ag+(aq) + I-(aq) rarr AgI(s) Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

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Regras de Solubilidade

bull Compostos soluacuteveis

Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ NH4+

NO3- ClO4

- CH3CO2-

ndash Sais com iacuteons de metais alcalinos e com o iacuteon amocircnio

ndash Nitratos percloratos e acetatos

Uma exceccedilatildeo AgCH3CO2 soacutelido avermelhado

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Regras de Solubilidade

ndash Cloretos brometos e iodetos Cl- Br- I-

bull Exceto os de Pb2+ Ag+ e Hg22+

ndash Sulfatos SO42-

bull Exceto os de Sr2+ Ba2+ Pb2+ e Hg22+

bull Ca(SO4) eacute ligeiramente soluacutevel

bull Compostos em sua maioria soluacuteveis

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Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

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Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Algumas Moleacuteculas H2O2 CH3CH2Cl P4O10

CH3CH(OH)CH3 HCO2H

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Ligaccedilotildees Quiacutemicas

bull compostos satildeo constituiacutedos por aacutetomos unidos atraveacutes de ligaccedilotildees quiacutemicas

bull as ligaccedilotildees satildeo forccedilas de atraccedilatildeo entre aacutetomos bull a forccedila de atraccedilatildeo vem das atraccedilotildees entre

proacutetons e eleacutetrons

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Tipos de Ligaccedilatildeo bull haacute dois tipos gerais de ligaccedilatildeo quiacutemica em compostos

iocircnica e covalente bull ligaccedilotildees iocircnicas resultam quando eleacutetrons satildeo

transferidos entre aacutetomos resultando em iacuteons de cargas opostas que se atraem ndash em geral aacutetomos metaacutelicos ligados a aacutetomos de natildeo-metais

bull ligaccedilotildees covalentes resultam quando dois aacutetomos compartilham parte de seus eleacutetrons ndash em geral na ligaccedilatildeo entre aacutetomos de natildeo metais

Menor energia potencial (mais estaacutevel)

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Soacutedio (um metal) perde um eleacutetron

Cloro (um natildeo-metal) ganha um eleacutetron

aacutetomo de Na neutro 11 e-

aacutetomo de Cl neutro 17 e-

Soacutedio metaacutelico Cloro gasoso

Iacuteons de cargas opostas satildeo mantidos unidos por

ligaccedilotildees iocircnicas formando um retiacuteculo cristalino

Cloreto de soacutedio (sal de cozinha)

A Formaccedilatildeo de Um Composto Iocircnico

Flavio Vichi QFL-2142 (2012) Foacutermula Molecular Foacutermula Estrutural Modelo de esferas e palitos Modelo de preenchimento espacial

Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas

bull compostos satildeo geralmente representados atraveacutes de uma foacutermula quiacutemica

bull a quantidade de informaccedilatildeo sobre a estrutura do composto varia com o tipo de foacutermula ndash todas as foacutermulas e modelos transmitem uma quantidade

limitada de informaccedilatildeo ndash natildeo haacute representaccedilatildeo perfeita bull todas as foacutermulas nos dizem quais satildeo os elementos

presentes no composto ndash usamos os siacutembolos dos elementos

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica

bull Foacutermulas empiacutericas descrevem os tipos de elementos encontrados no composto e a razatildeo entre seus aacutetomos ndash Natildeo descrevem quantos aacutetomos o ordenamento

das ligaccedilotildees ou o formato ndash As foacutermulas dos compostos iocircnicos satildeo

empiacutericas

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular

bull Foacutermulas moleculares descrevem os tipos de elementos encontrados no composto e o nuacutemero de aacutetomos de cada elemento ndash Natildeo descrevem o ordenamento das ligaccedilotildees ou

o formato da moleacutecula

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica

bull Foacutermulas estruturais descrevem os tipos de elementos encontrados no composto o nuacutemero de aacutetomos de cada elemento o ordenamento das ligaccedilotildees e o tipo de ligaccedilatildeo ndash Natildeo descrevem a forma tridimensional mas daacute a um quiacutemico

experiente uma boa ideacuteia do formato da moleacutecula ndash Usa-se linhas para representar ligaccedilotildees covalentes ndash Cada linha descreve o nuacutemero de eleacutetrons compartilhados

pelos aacutetomos ligados bull Uma linha = 2 eleacutetrons compartilhados uma ligaccedilatildeo covalente simples bull Linha dupla = 4 eleacutetrons compartilhados uma ligaccedilatildeo covalente dupla bull Linha tripla = 6 eleacutetrons compartilhados uma ligaccedilatildeo covalente tripla

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Representando Compostos Modelos Moleculares

bull Modelos mostram a estrutura tridimensional aleacutem de todas as informaccedilotildees dadas na foacutermula estrutural

bull Modelos de esferas e palitos usam esferas para representar os aacutetomos e palitos para representar as ligaccedilotildees entre eles

bull Modelos de preenchimento espacial usam esferas interconectadas para mostrar as nuvens eletrocircnicas dos aacutetomos ligados

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Peroacutexido de Hidrogecircnio Foacutermula Molecular = H2O2 Foacutermula Empiacuterica = HO

Foacutermulas Quiacutemicas

Benzeno Foacutermula Molecular = C6H6

Foacutermula Empiacuterica = CH Glicose

Foacutermula Molecular = C6H12O6 Foacutermula Empiacuterica = CH2O

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Benzeno Acetileno Glicose a Amocircnia Nome do Composto

Modelo de esferas e palitos

Foacutermula estrutural

Foacutermula molecular

Foacutermula empiacuterica

Modelo de preenchimento espacial

Benzeno

Amocircnia

Glicose

Acetileno

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Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares

Classificaccedilatildeo das Substacircncias Elementares e Compostos

Substacircncias Puras

Elementares

Moleculares Atocircmicas

Compostos

Iocircnicos Moleculares

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Classificaccedilatildeo dos Materiais bull Substacircncias elementares atocircmicas= substacircncias

cujas partiacuteculas satildeo aacutetomos isolados bull Substacircncias elementares moleculares = substacircncias

cujas partiacuteculas satildeo moleacuteculas constituiacutedas por um uacutenico tipo de aacutetomo

bull Compostos moleculares = compostos cujas partiacuteculas satildeo constituiacutedas por natildeo-metais (haacute exceccedilotildees)

bull Compostos iocircnicos = compostos cujas partiacuteculas satildeo caacutetions e acircnions

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Substacircncias Elementares Moleculares bull Certas substacircncias elementares ocorrem como moleacuteculas

diatocircmicas ndash Cl2 F2 O2 H2

bull Outras ocorrem como moleacuteculas poliatocircmicas ndash P4 S8 Se8

H2

Cl2

Br2

I2

7 17

N2 O2 F2

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Moleacuteculas Inorgacircnicas

S8 P4

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Diatocircmicos

Poliatocircmicos

Substacircncias Elementares Moleculares

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Compostos Iocircnicos vs Moleculares

Propano ndash conteacutem moleacuteculas

individuais de C3H8

Sal de cozinhandash conteacutem um arranjo de iacuteons Na+ e iacuteons

Cl-

Um composto iocircnico Um composto molecular

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Compostos Moleculares

Foacutermula empiacuterica

Foacutermula molecular

Foacutermula estrutural Modelo molecular

Esferas e palitos Modelo molecular

Preenchimento espacial

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Compostos Iocircnicos

bull metais + natildeo-metais bull natildeo haacute unidades moleculares individuais

haacute um arranjo tridimensional de caacutetions e acircnions compostos por unidades-foacutermula ou foacutermulas unitaacuterias

bull podem conter iacuteons poliatocircmicos ndash diversos aacutetomos ligados formando um iacuteon

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Compostos que Conteacutem Iacuteons bull compostos de metais com natildeo-metais satildeo feitos

de iacuteons (haacute exceccedilotildees) ndash metais formam caacutetions e natildeo-metais formam acircnions

bull o composto natildeo pode ter uma carga total portanto o nuacutemero de caacutetions e acircnions deve ser balanceado para que a carga seja 0

bull se Na+ se combina com S2- satildeo necessaacuterios 2 iacuteons Na+ para cada iacuteon S2- para balancear a carga portanto a foacutermula deve ser Na2S

Compostos Iocircnicos

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Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga 2 Escreva o siacutembolo do natildeo-metal e sua carga 3 A carga (sem o sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon 4 Reduza os subscritos agrave menor razatildeo de nuacutemeros inteiros 5 Verifique se a soma das cargas do caacutetion cancela a soma

das cargas do acircnion

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Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga

2 Escreva o siacutembolo do acircnion natildeo-metaacutelico e sua carga

3 Carga (sem sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon

4 Simplifique os subscritos 5 Verifique as cargas

Al+3 grupo 13

O2- grupo 16

Al+3 O2-

Al2 O3

Al = (2)∙(+3) = +6 O = (3)∙(-2) = -6

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull Iacuteon potaacutessio e iacuteon nitreto

bull Iacuteon caacutelcio e iacuteon brometo

bull Iacuteon alumiacutenio e iacuteon sulfeto

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull K+ com N3- K3N

bull Ca+2 com Br- CaBr2

bull Al+3 com S2- Al2S3

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Cloreto de Soacutedio

Arranjo estendido de iacuteons Na+ e Cl- A foacutermula unitaacuteria mais simples eacute NaCl

Tro Chemistry A Molecular Approach 33

Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos

Nome Foacutermula acetato C2H3O2

ndash carbonato CO3

2ndash

hydrogenocarbonato (ou bicarbonato) HCO3

ndash

hydroacutexido OHndash

nitrato NO3ndash

nitrito NO2ndash

cromato CrO42ndash

dicromato Cr2O72ndash

amocircnio NH4+

Nome Foacutermula hipoclorito ClOndash clorito ClO2

ndash

clorato ClO3ndash

perclorato ClO4ndash

sulfato SO42ndash

sulfito SO32ndash

hidrogenosulfate (ou bisulfato) HSO4

ndash

hidrogenosulfito (ou bisulfito) HSO3

ndash

Tro Chemistry A Molecular Approach

Hidratos bull hidratos satildeo compostos iocircnicos que conteacutem

um nuacutemero especiacutefico de moleacuteculas de aacutegua para cada unidade de foacutermula

bull aacuteguas de hidrataccedilatildeo satildeo geralmente eliminadas por aquecimento

bull na foacutermula as aacuteguas satildeo separadas por ∙ CoCl2∙6H2O

bull no nome usa-se o sufixo -hidratado apoacutes o nome do composto iocircnico CoCl2∙6H2O = cloreto de cobalto (II) hexaidratado CaSO4∙frac12H2O = sulfato de caacutelcio hemihidratado

Prefixo No de Aacuteguas

hemi frac12

mono 1

di 2

tri 3

tetra 4

penta 5

hexa 6

hepta 7

octa 8

Hidrato CoCl2∙6H2O

Anidro CoCl2

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Nomenclatura

bull Estudar bull Kotz bull Atkins e Jones bull Brown bull Etc etc etchellip

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Estados de Oxidaccedilatildeo Metais tendem a perder eleacutetrons Na rarr Na+ + e- Natildeo-metais tendem a

ganhar eleacutetrons

Cl + e- rarr Cl-

Agentes redutores Agentes oxidantes

Usamos o estado de oxidaccedilatildeo para saber o nuacutemero de eleacutetrons ganhos ou perdidos por cada elemento

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Regras

1 O estado de oxidaccedilatildeo (nox) de um aacutetomo individual em uma substacircncia elementar eacute 0

2 O nox total de todos os aacutetomos em 1 Uma espeacutecie neutra eacute 0 2 Em uma espeacutecie iocircnica eacute igual agrave carga do iacuteon

3 Em seus compostos os metais alcalinos e

alcalino terrosos possuem nox = +1 e +2 respectivamente

4 Em compostos o nox do fluacuteor eacute sempre ndash1

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Regras

5 Em compostos o nox do hidrogecircnio eacute geralmente +1

6 Em compostos o nox do oxigecircnio eacute geralmentendash2

7 Em compostos binaacuterios (2 elementos) com metais i Halogecircnios tecircm nox ndash1 ii Grupo 16 tecircm nox ndash2 e iii Grupo 15 tecircm nox ndash3

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Atribuindo estados de oxidaccedilatildeo

Qual eacute o estado de oxidaccedilatildeo do elemento sublinhado em cada um dos seguintes casos a) P4 b) Al2O3 c) MnO4

- d) NaH

a) P4 eacute uma substacircncia elementar nox P = 0

b) Al2O3 O eacute ndash2 O3 eacute ndash6 Como (+6)2=(+3) nox Al = +3

c) MnO4 ndash nox total = ndash 1 O4 eacute ndash8 nox Mn = +7

d) NaH nox total = 0 regra 3 precede a regra 5

nox Na = +1 e nox H = -1

Exemplo 3

Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa

Philip Dutton University of Windsor Canada

Prentice-Hall copy 2008

General Chemistry Principles and Modern Applications

Petrucci bull Harwood bull Herring 9th Edition

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Conteuacutedo

1 A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas 2 Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo 3 Reaccedilotildees Aacutecido-Base 4 Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais 5 Balanceamento de Reaccedilotildees Redox 6 Agentes Oxidantes e Redutores 7 Estequiometria das Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo

Aquosa Titulaccedilotildees

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas

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Eletroacutelitos

bull Alguns solutos podem se dissociar em iacuteons

bull Pode haver conduccedilatildeo de eletricidade

Fonte de

eletricidade

Bastatildeo de

grafite

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Tipos de Eletroacutelito

bull Eletroacutelito fraco se dissocia parcialmente ndash Razoaacutevel condutividade eleacutetrica

bull Natildeo-eletroacutelito natildeo se dissocia ndash Baixa ou nenhuma condutividade eleacutetrica

bull Eletroacutelito forte se dissocia completamente ndash Boa condutividade eleacutetrica

Em geral Compostos iocircnicos eletroacutelitos fortes

Compostos moleculares eletroacutelitos fracos ou

natildeo-eletroacutelitos QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas

MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

Um eletroacutelito forte

Um eletroacutelito fraco

CH3CO2H(aq) larr CH3CO2-(aq) + H+(aq) rarr

CH3OH(aq) Um natildeo-eletroacutelito

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MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq) MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

[Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M [Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M

Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo

Em MgCl2 00050 M

A estequiometria eacute importante

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Exemplo 1 Caacutelculo da concentraccedilatildeo de iacuteons em uma soluccedilatildeo de eletroacutelito forte

Quais satildeo as concentraccedilotildees de iacuteons alumiacutenio e sulfato em Al2(SO4)3 00165 M

Al2(SO4)3 (s) rarr 2 Al3+(aq) + 3 SO42-(aq)

Equaccedilatildeo quiacutemica balanceada

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[Al] = times = 1 L

2 mol Al3+

1 mol Al2(SO4)3 00165 mol Al2(SO4)3 00330 M Al3+

Exemplo 1

00495 M SO42- [SO4

2-] = times = 1 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de sulfato

1 L 3 mol SO4

2- 00165 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de alumiacutenio

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Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

bull Iacuteons soluacuteveis podem se combinar formando compostos insoluacuteveis

bull Ocorre a precipitaccedilatildeo

Ag+(aq) + Cl-(aq) rarr AgCl(s)

Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) rarr 2 KNO3(aq) + PbI2(s)

Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

Pb2+(aq) + 2 I-(aq) rarr PbI2(s)

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Ag+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Iacuteons espectadores Ag+(aq) + NO3

-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida

AgNO3(aq) +NaI (aq) rarr AgI(s) + NaNO3(aq) Reaccedilatildeo de precipitaccedilatildeo global

Equaccedilatildeo iocircnica completa

Ag+(aq) + I-(aq) rarr AgI(s) Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

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Regras de Solubilidade

bull Compostos soluacuteveis

Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ NH4+

NO3- ClO4

- CH3CO2-

ndash Sais com iacuteons de metais alcalinos e com o iacuteon amocircnio

ndash Nitratos percloratos e acetatos

Uma exceccedilatildeo AgCH3CO2 soacutelido avermelhado

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Regras de Solubilidade

ndash Cloretos brometos e iodetos Cl- Br- I-

bull Exceto os de Pb2+ Ag+ e Hg22+

ndash Sulfatos SO42-

bull Exceto os de Sr2+ Ba2+ Pb2+ e Hg22+

bull Ca(SO4) eacute ligeiramente soluacutevel

bull Compostos em sua maioria soluacuteveis

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Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

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Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Ligaccedilotildees Quiacutemicas

bull compostos satildeo constituiacutedos por aacutetomos unidos atraveacutes de ligaccedilotildees quiacutemicas

bull as ligaccedilotildees satildeo forccedilas de atraccedilatildeo entre aacutetomos bull a forccedila de atraccedilatildeo vem das atraccedilotildees entre

proacutetons e eleacutetrons

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Tipos de Ligaccedilatildeo bull haacute dois tipos gerais de ligaccedilatildeo quiacutemica em compostos

iocircnica e covalente bull ligaccedilotildees iocircnicas resultam quando eleacutetrons satildeo

transferidos entre aacutetomos resultando em iacuteons de cargas opostas que se atraem ndash em geral aacutetomos metaacutelicos ligados a aacutetomos de natildeo-metais

bull ligaccedilotildees covalentes resultam quando dois aacutetomos compartilham parte de seus eleacutetrons ndash em geral na ligaccedilatildeo entre aacutetomos de natildeo metais

Menor energia potencial (mais estaacutevel)

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Soacutedio (um metal) perde um eleacutetron

Cloro (um natildeo-metal) ganha um eleacutetron

aacutetomo de Na neutro 11 e-

aacutetomo de Cl neutro 17 e-

Soacutedio metaacutelico Cloro gasoso

Iacuteons de cargas opostas satildeo mantidos unidos por

ligaccedilotildees iocircnicas formando um retiacuteculo cristalino

Cloreto de soacutedio (sal de cozinha)

A Formaccedilatildeo de Um Composto Iocircnico

Flavio Vichi QFL-2142 (2012) Foacutermula Molecular Foacutermula Estrutural Modelo de esferas e palitos Modelo de preenchimento espacial

Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas

bull compostos satildeo geralmente representados atraveacutes de uma foacutermula quiacutemica

bull a quantidade de informaccedilatildeo sobre a estrutura do composto varia com o tipo de foacutermula ndash todas as foacutermulas e modelos transmitem uma quantidade

limitada de informaccedilatildeo ndash natildeo haacute representaccedilatildeo perfeita bull todas as foacutermulas nos dizem quais satildeo os elementos

presentes no composto ndash usamos os siacutembolos dos elementos

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica

bull Foacutermulas empiacutericas descrevem os tipos de elementos encontrados no composto e a razatildeo entre seus aacutetomos ndash Natildeo descrevem quantos aacutetomos o ordenamento

das ligaccedilotildees ou o formato ndash As foacutermulas dos compostos iocircnicos satildeo

empiacutericas

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Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular

bull Foacutermulas moleculares descrevem os tipos de elementos encontrados no composto e o nuacutemero de aacutetomos de cada elemento ndash Natildeo descrevem o ordenamento das ligaccedilotildees ou

o formato da moleacutecula

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Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica

bull Foacutermulas estruturais descrevem os tipos de elementos encontrados no composto o nuacutemero de aacutetomos de cada elemento o ordenamento das ligaccedilotildees e o tipo de ligaccedilatildeo ndash Natildeo descrevem a forma tridimensional mas daacute a um quiacutemico

experiente uma boa ideacuteia do formato da moleacutecula ndash Usa-se linhas para representar ligaccedilotildees covalentes ndash Cada linha descreve o nuacutemero de eleacutetrons compartilhados

pelos aacutetomos ligados bull Uma linha = 2 eleacutetrons compartilhados uma ligaccedilatildeo covalente simples bull Linha dupla = 4 eleacutetrons compartilhados uma ligaccedilatildeo covalente dupla bull Linha tripla = 6 eleacutetrons compartilhados uma ligaccedilatildeo covalente tripla

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Representando Compostos Modelos Moleculares

bull Modelos mostram a estrutura tridimensional aleacutem de todas as informaccedilotildees dadas na foacutermula estrutural

bull Modelos de esferas e palitos usam esferas para representar os aacutetomos e palitos para representar as ligaccedilotildees entre eles

bull Modelos de preenchimento espacial usam esferas interconectadas para mostrar as nuvens eletrocircnicas dos aacutetomos ligados

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Peroacutexido de Hidrogecircnio Foacutermula Molecular = H2O2 Foacutermula Empiacuterica = HO

Foacutermulas Quiacutemicas

Benzeno Foacutermula Molecular = C6H6

Foacutermula Empiacuterica = CH Glicose

Foacutermula Molecular = C6H12O6 Foacutermula Empiacuterica = CH2O

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Benzeno Acetileno Glicose a Amocircnia Nome do Composto

Modelo de esferas e palitos

Foacutermula estrutural

Foacutermula molecular

Foacutermula empiacuterica

Modelo de preenchimento espacial

Benzeno

Amocircnia

Glicose

Acetileno

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Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares

Classificaccedilatildeo das Substacircncias Elementares e Compostos

Substacircncias Puras

Elementares

Moleculares Atocircmicas

Compostos

Iocircnicos Moleculares

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Classificaccedilatildeo dos Materiais bull Substacircncias elementares atocircmicas= substacircncias

cujas partiacuteculas satildeo aacutetomos isolados bull Substacircncias elementares moleculares = substacircncias

cujas partiacuteculas satildeo moleacuteculas constituiacutedas por um uacutenico tipo de aacutetomo

bull Compostos moleculares = compostos cujas partiacuteculas satildeo constituiacutedas por natildeo-metais (haacute exceccedilotildees)

bull Compostos iocircnicos = compostos cujas partiacuteculas satildeo caacutetions e acircnions

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Substacircncias Elementares Moleculares bull Certas substacircncias elementares ocorrem como moleacuteculas

diatocircmicas ndash Cl2 F2 O2 H2

bull Outras ocorrem como moleacuteculas poliatocircmicas ndash P4 S8 Se8

H2

Cl2

Br2

I2

7 17

N2 O2 F2

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Moleacuteculas Inorgacircnicas

S8 P4

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Diatocircmicos

Poliatocircmicos

Substacircncias Elementares Moleculares

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Compostos Iocircnicos vs Moleculares

Propano ndash conteacutem moleacuteculas

individuais de C3H8

Sal de cozinhandash conteacutem um arranjo de iacuteons Na+ e iacuteons

Cl-

Um composto iocircnico Um composto molecular

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Compostos Moleculares

Foacutermula empiacuterica

Foacutermula molecular

Foacutermula estrutural Modelo molecular

Esferas e palitos Modelo molecular

Preenchimento espacial

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Compostos Iocircnicos

bull metais + natildeo-metais bull natildeo haacute unidades moleculares individuais

haacute um arranjo tridimensional de caacutetions e acircnions compostos por unidades-foacutermula ou foacutermulas unitaacuterias

bull podem conter iacuteons poliatocircmicos ndash diversos aacutetomos ligados formando um iacuteon

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Compostos que Conteacutem Iacuteons bull compostos de metais com natildeo-metais satildeo feitos

de iacuteons (haacute exceccedilotildees) ndash metais formam caacutetions e natildeo-metais formam acircnions

bull o composto natildeo pode ter uma carga total portanto o nuacutemero de caacutetions e acircnions deve ser balanceado para que a carga seja 0

bull se Na+ se combina com S2- satildeo necessaacuterios 2 iacuteons Na+ para cada iacuteon S2- para balancear a carga portanto a foacutermula deve ser Na2S

Compostos Iocircnicos

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Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga 2 Escreva o siacutembolo do natildeo-metal e sua carga 3 A carga (sem o sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon 4 Reduza os subscritos agrave menor razatildeo de nuacutemeros inteiros 5 Verifique se a soma das cargas do caacutetion cancela a soma

das cargas do acircnion

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Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga

2 Escreva o siacutembolo do acircnion natildeo-metaacutelico e sua carga

3 Carga (sem sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon

4 Simplifique os subscritos 5 Verifique as cargas

Al+3 grupo 13

O2- grupo 16

Al+3 O2-

Al2 O3

Al = (2)∙(+3) = +6 O = (3)∙(-2) = -6

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Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull Iacuteon potaacutessio e iacuteon nitreto

bull Iacuteon caacutelcio e iacuteon brometo

bull Iacuteon alumiacutenio e iacuteon sulfeto

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Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull K+ com N3- K3N

bull Ca+2 com Br- CaBr2

bull Al+3 com S2- Al2S3

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Cloreto de Soacutedio

Arranjo estendido de iacuteons Na+ e Cl- A foacutermula unitaacuteria mais simples eacute NaCl

Tro Chemistry A Molecular Approach 33

Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos

Nome Foacutermula acetato C2H3O2

ndash carbonato CO3

2ndash

hydrogenocarbonato (ou bicarbonato) HCO3

ndash

hydroacutexido OHndash

nitrato NO3ndash

nitrito NO2ndash

cromato CrO42ndash

dicromato Cr2O72ndash

amocircnio NH4+

Nome Foacutermula hipoclorito ClOndash clorito ClO2

ndash

clorato ClO3ndash

perclorato ClO4ndash

sulfato SO42ndash

sulfito SO32ndash

hidrogenosulfate (ou bisulfato) HSO4

ndash

hidrogenosulfito (ou bisulfito) HSO3

ndash

Tro Chemistry A Molecular Approach

Hidratos bull hidratos satildeo compostos iocircnicos que conteacutem

um nuacutemero especiacutefico de moleacuteculas de aacutegua para cada unidade de foacutermula

bull aacuteguas de hidrataccedilatildeo satildeo geralmente eliminadas por aquecimento

bull na foacutermula as aacuteguas satildeo separadas por ∙ CoCl2∙6H2O

bull no nome usa-se o sufixo -hidratado apoacutes o nome do composto iocircnico CoCl2∙6H2O = cloreto de cobalto (II) hexaidratado CaSO4∙frac12H2O = sulfato de caacutelcio hemihidratado

Prefixo No de Aacuteguas

hemi frac12

mono 1

di 2

tri 3

tetra 4

penta 5

hexa 6

hepta 7

octa 8

Hidrato CoCl2∙6H2O

Anidro CoCl2

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Nomenclatura

bull Estudar bull Kotz bull Atkins e Jones bull Brown bull Etc etc etchellip

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Estados de Oxidaccedilatildeo Metais tendem a perder eleacutetrons Na rarr Na+ + e- Natildeo-metais tendem a

ganhar eleacutetrons

Cl + e- rarr Cl-

Agentes redutores Agentes oxidantes

Usamos o estado de oxidaccedilatildeo para saber o nuacutemero de eleacutetrons ganhos ou perdidos por cada elemento

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Regras

1 O estado de oxidaccedilatildeo (nox) de um aacutetomo individual em uma substacircncia elementar eacute 0

2 O nox total de todos os aacutetomos em 1 Uma espeacutecie neutra eacute 0 2 Em uma espeacutecie iocircnica eacute igual agrave carga do iacuteon

3 Em seus compostos os metais alcalinos e

alcalino terrosos possuem nox = +1 e +2 respectivamente

4 Em compostos o nox do fluacuteor eacute sempre ndash1

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Regras

5 Em compostos o nox do hidrogecircnio eacute geralmente +1

6 Em compostos o nox do oxigecircnio eacute geralmentendash2

7 Em compostos binaacuterios (2 elementos) com metais i Halogecircnios tecircm nox ndash1 ii Grupo 16 tecircm nox ndash2 e iii Grupo 15 tecircm nox ndash3

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Atribuindo estados de oxidaccedilatildeo

Qual eacute o estado de oxidaccedilatildeo do elemento sublinhado em cada um dos seguintes casos a) P4 b) Al2O3 c) MnO4

- d) NaH

a) P4 eacute uma substacircncia elementar nox P = 0

b) Al2O3 O eacute ndash2 O3 eacute ndash6 Como (+6)2=(+3) nox Al = +3

c) MnO4 ndash nox total = ndash 1 O4 eacute ndash8 nox Mn = +7

d) NaH nox total = 0 regra 3 precede a regra 5

nox Na = +1 e nox H = -1

Exemplo 3

Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa

Philip Dutton University of Windsor Canada

Prentice-Hall copy 2008

General Chemistry Principles and Modern Applications

Petrucci bull Harwood bull Herring 9th Edition

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Conteuacutedo

1 A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas 2 Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo 3 Reaccedilotildees Aacutecido-Base 4 Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais 5 Balanceamento de Reaccedilotildees Redox 6 Agentes Oxidantes e Redutores 7 Estequiometria das Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo

Aquosa Titulaccedilotildees

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A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas

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Eletroacutelitos

bull Alguns solutos podem se dissociar em iacuteons

bull Pode haver conduccedilatildeo de eletricidade

Fonte de

eletricidade

Bastatildeo de

grafite

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Tipos de Eletroacutelito

bull Eletroacutelito fraco se dissocia parcialmente ndash Razoaacutevel condutividade eleacutetrica

bull Natildeo-eletroacutelito natildeo se dissocia ndash Baixa ou nenhuma condutividade eleacutetrica

bull Eletroacutelito forte se dissocia completamente ndash Boa condutividade eleacutetrica

Em geral Compostos iocircnicos eletroacutelitos fortes

Compostos moleculares eletroacutelitos fracos ou

natildeo-eletroacutelitos QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

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Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas

MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

Um eletroacutelito forte

Um eletroacutelito fraco

CH3CO2H(aq) larr CH3CO2-(aq) + H+(aq) rarr

CH3OH(aq) Um natildeo-eletroacutelito

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MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq) MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

[Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M [Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M

Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo

Em MgCl2 00050 M

A estequiometria eacute importante

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Exemplo 1 Caacutelculo da concentraccedilatildeo de iacuteons em uma soluccedilatildeo de eletroacutelito forte

Quais satildeo as concentraccedilotildees de iacuteons alumiacutenio e sulfato em Al2(SO4)3 00165 M

Al2(SO4)3 (s) rarr 2 Al3+(aq) + 3 SO42-(aq)

Equaccedilatildeo quiacutemica balanceada

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[Al] = times = 1 L

2 mol Al3+

1 mol Al2(SO4)3 00165 mol Al2(SO4)3 00330 M Al3+

Exemplo 1

00495 M SO42- [SO4

2-] = times = 1 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de sulfato

1 L 3 mol SO4

2- 00165 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de alumiacutenio

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Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

bull Iacuteons soluacuteveis podem se combinar formando compostos insoluacuteveis

bull Ocorre a precipitaccedilatildeo

Ag+(aq) + Cl-(aq) rarr AgCl(s)

Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) rarr 2 KNO3(aq) + PbI2(s)

Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

Pb2+(aq) + 2 I-(aq) rarr PbI2(s)

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Ag+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Iacuteons espectadores Ag+(aq) + NO3

-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida

AgNO3(aq) +NaI (aq) rarr AgI(s) + NaNO3(aq) Reaccedilatildeo de precipitaccedilatildeo global

Equaccedilatildeo iocircnica completa

Ag+(aq) + I-(aq) rarr AgI(s) Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

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Regras de Solubilidade

bull Compostos soluacuteveis

Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ NH4+

NO3- ClO4

- CH3CO2-

ndash Sais com iacuteons de metais alcalinos e com o iacuteon amocircnio

ndash Nitratos percloratos e acetatos

Uma exceccedilatildeo AgCH3CO2 soacutelido avermelhado

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Regras de Solubilidade

ndash Cloretos brometos e iodetos Cl- Br- I-

bull Exceto os de Pb2+ Ag+ e Hg22+

ndash Sulfatos SO42-

bull Exceto os de Sr2+ Ba2+ Pb2+ e Hg22+

bull Ca(SO4) eacute ligeiramente soluacutevel

bull Compostos em sua maioria soluacuteveis

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Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

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Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Tipos de Ligaccedilatildeo bull haacute dois tipos gerais de ligaccedilatildeo quiacutemica em compostos

iocircnica e covalente bull ligaccedilotildees iocircnicas resultam quando eleacutetrons satildeo

transferidos entre aacutetomos resultando em iacuteons de cargas opostas que se atraem ndash em geral aacutetomos metaacutelicos ligados a aacutetomos de natildeo-metais

bull ligaccedilotildees covalentes resultam quando dois aacutetomos compartilham parte de seus eleacutetrons ndash em geral na ligaccedilatildeo entre aacutetomos de natildeo metais

Menor energia potencial (mais estaacutevel)

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Soacutedio (um metal) perde um eleacutetron

Cloro (um natildeo-metal) ganha um eleacutetron

aacutetomo de Na neutro 11 e-

aacutetomo de Cl neutro 17 e-

Soacutedio metaacutelico Cloro gasoso

Iacuteons de cargas opostas satildeo mantidos unidos por

ligaccedilotildees iocircnicas formando um retiacuteculo cristalino

Cloreto de soacutedio (sal de cozinha)

A Formaccedilatildeo de Um Composto Iocircnico

Flavio Vichi QFL-2142 (2012) Foacutermula Molecular Foacutermula Estrutural Modelo de esferas e palitos Modelo de preenchimento espacial

Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas

bull compostos satildeo geralmente representados atraveacutes de uma foacutermula quiacutemica

bull a quantidade de informaccedilatildeo sobre a estrutura do composto varia com o tipo de foacutermula ndash todas as foacutermulas e modelos transmitem uma quantidade

limitada de informaccedilatildeo ndash natildeo haacute representaccedilatildeo perfeita bull todas as foacutermulas nos dizem quais satildeo os elementos

presentes no composto ndash usamos os siacutembolos dos elementos

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Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica

bull Foacutermulas empiacutericas descrevem os tipos de elementos encontrados no composto e a razatildeo entre seus aacutetomos ndash Natildeo descrevem quantos aacutetomos o ordenamento

das ligaccedilotildees ou o formato ndash As foacutermulas dos compostos iocircnicos satildeo

empiacutericas

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Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular

bull Foacutermulas moleculares descrevem os tipos de elementos encontrados no composto e o nuacutemero de aacutetomos de cada elemento ndash Natildeo descrevem o ordenamento das ligaccedilotildees ou

o formato da moleacutecula

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Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica

bull Foacutermulas estruturais descrevem os tipos de elementos encontrados no composto o nuacutemero de aacutetomos de cada elemento o ordenamento das ligaccedilotildees e o tipo de ligaccedilatildeo ndash Natildeo descrevem a forma tridimensional mas daacute a um quiacutemico

experiente uma boa ideacuteia do formato da moleacutecula ndash Usa-se linhas para representar ligaccedilotildees covalentes ndash Cada linha descreve o nuacutemero de eleacutetrons compartilhados

pelos aacutetomos ligados bull Uma linha = 2 eleacutetrons compartilhados uma ligaccedilatildeo covalente simples bull Linha dupla = 4 eleacutetrons compartilhados uma ligaccedilatildeo covalente dupla bull Linha tripla = 6 eleacutetrons compartilhados uma ligaccedilatildeo covalente tripla

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Representando Compostos Modelos Moleculares

bull Modelos mostram a estrutura tridimensional aleacutem de todas as informaccedilotildees dadas na foacutermula estrutural

bull Modelos de esferas e palitos usam esferas para representar os aacutetomos e palitos para representar as ligaccedilotildees entre eles

bull Modelos de preenchimento espacial usam esferas interconectadas para mostrar as nuvens eletrocircnicas dos aacutetomos ligados

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Peroacutexido de Hidrogecircnio Foacutermula Molecular = H2O2 Foacutermula Empiacuterica = HO

Foacutermulas Quiacutemicas

Benzeno Foacutermula Molecular = C6H6

Foacutermula Empiacuterica = CH Glicose

Foacutermula Molecular = C6H12O6 Foacutermula Empiacuterica = CH2O

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Benzeno Acetileno Glicose a Amocircnia Nome do Composto

Modelo de esferas e palitos

Foacutermula estrutural

Foacutermula molecular

Foacutermula empiacuterica

Modelo de preenchimento espacial

Benzeno

Amocircnia

Glicose

Acetileno

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Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares

Classificaccedilatildeo das Substacircncias Elementares e Compostos

Substacircncias Puras

Elementares

Moleculares Atocircmicas

Compostos

Iocircnicos Moleculares

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Classificaccedilatildeo dos Materiais bull Substacircncias elementares atocircmicas= substacircncias

cujas partiacuteculas satildeo aacutetomos isolados bull Substacircncias elementares moleculares = substacircncias

cujas partiacuteculas satildeo moleacuteculas constituiacutedas por um uacutenico tipo de aacutetomo

bull Compostos moleculares = compostos cujas partiacuteculas satildeo constituiacutedas por natildeo-metais (haacute exceccedilotildees)

bull Compostos iocircnicos = compostos cujas partiacuteculas satildeo caacutetions e acircnions

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Substacircncias Elementares Moleculares bull Certas substacircncias elementares ocorrem como moleacuteculas

diatocircmicas ndash Cl2 F2 O2 H2

bull Outras ocorrem como moleacuteculas poliatocircmicas ndash P4 S8 Se8

H2

Cl2

Br2

I2

7 17

N2 O2 F2

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Moleacuteculas Inorgacircnicas

S8 P4

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Diatocircmicos

Poliatocircmicos

Substacircncias Elementares Moleculares

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Compostos Iocircnicos vs Moleculares

Propano ndash conteacutem moleacuteculas

individuais de C3H8

Sal de cozinhandash conteacutem um arranjo de iacuteons Na+ e iacuteons

Cl-

Um composto iocircnico Um composto molecular

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Compostos Moleculares

Foacutermula empiacuterica

Foacutermula molecular

Foacutermula estrutural Modelo molecular

Esferas e palitos Modelo molecular

Preenchimento espacial

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Compostos Iocircnicos

bull metais + natildeo-metais bull natildeo haacute unidades moleculares individuais

haacute um arranjo tridimensional de caacutetions e acircnions compostos por unidades-foacutermula ou foacutermulas unitaacuterias

bull podem conter iacuteons poliatocircmicos ndash diversos aacutetomos ligados formando um iacuteon

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Compostos que Conteacutem Iacuteons bull compostos de metais com natildeo-metais satildeo feitos

de iacuteons (haacute exceccedilotildees) ndash metais formam caacutetions e natildeo-metais formam acircnions

bull o composto natildeo pode ter uma carga total portanto o nuacutemero de caacutetions e acircnions deve ser balanceado para que a carga seja 0

bull se Na+ se combina com S2- satildeo necessaacuterios 2 iacuteons Na+ para cada iacuteon S2- para balancear a carga portanto a foacutermula deve ser Na2S

Compostos Iocircnicos

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga 2 Escreva o siacutembolo do natildeo-metal e sua carga 3 A carga (sem o sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon 4 Reduza os subscritos agrave menor razatildeo de nuacutemeros inteiros 5 Verifique se a soma das cargas do caacutetion cancela a soma

das cargas do acircnion

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Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga

2 Escreva o siacutembolo do acircnion natildeo-metaacutelico e sua carga

3 Carga (sem sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon

4 Simplifique os subscritos 5 Verifique as cargas

Al+3 grupo 13

O2- grupo 16

Al+3 O2-

Al2 O3

Al = (2)∙(+3) = +6 O = (3)∙(-2) = -6

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Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull Iacuteon potaacutessio e iacuteon nitreto

bull Iacuteon caacutelcio e iacuteon brometo

bull Iacuteon alumiacutenio e iacuteon sulfeto

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Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull K+ com N3- K3N

bull Ca+2 com Br- CaBr2

bull Al+3 com S2- Al2S3

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Cloreto de Soacutedio

Arranjo estendido de iacuteons Na+ e Cl- A foacutermula unitaacuteria mais simples eacute NaCl

Tro Chemistry A Molecular Approach 33

Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos

Nome Foacutermula acetato C2H3O2

ndash carbonato CO3

2ndash

hydrogenocarbonato (ou bicarbonato) HCO3

ndash

hydroacutexido OHndash

nitrato NO3ndash

nitrito NO2ndash

cromato CrO42ndash

dicromato Cr2O72ndash

amocircnio NH4+

Nome Foacutermula hipoclorito ClOndash clorito ClO2

ndash

clorato ClO3ndash

perclorato ClO4ndash

sulfato SO42ndash

sulfito SO32ndash

hidrogenosulfate (ou bisulfato) HSO4

ndash

hidrogenosulfito (ou bisulfito) HSO3

ndash

Tro Chemistry A Molecular Approach

Hidratos bull hidratos satildeo compostos iocircnicos que conteacutem

um nuacutemero especiacutefico de moleacuteculas de aacutegua para cada unidade de foacutermula

bull aacuteguas de hidrataccedilatildeo satildeo geralmente eliminadas por aquecimento

bull na foacutermula as aacuteguas satildeo separadas por ∙ CoCl2∙6H2O

bull no nome usa-se o sufixo -hidratado apoacutes o nome do composto iocircnico CoCl2∙6H2O = cloreto de cobalto (II) hexaidratado CaSO4∙frac12H2O = sulfato de caacutelcio hemihidratado

Prefixo No de Aacuteguas

hemi frac12

mono 1

di 2

tri 3

tetra 4

penta 5

hexa 6

hepta 7

octa 8

Hidrato CoCl2∙6H2O

Anidro CoCl2

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Nomenclatura

bull Estudar bull Kotz bull Atkins e Jones bull Brown bull Etc etc etchellip

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Estados de Oxidaccedilatildeo Metais tendem a perder eleacutetrons Na rarr Na+ + e- Natildeo-metais tendem a

ganhar eleacutetrons

Cl + e- rarr Cl-

Agentes redutores Agentes oxidantes

Usamos o estado de oxidaccedilatildeo para saber o nuacutemero de eleacutetrons ganhos ou perdidos por cada elemento

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Regras

1 O estado de oxidaccedilatildeo (nox) de um aacutetomo individual em uma substacircncia elementar eacute 0

2 O nox total de todos os aacutetomos em 1 Uma espeacutecie neutra eacute 0 2 Em uma espeacutecie iocircnica eacute igual agrave carga do iacuteon

3 Em seus compostos os metais alcalinos e

alcalino terrosos possuem nox = +1 e +2 respectivamente

4 Em compostos o nox do fluacuteor eacute sempre ndash1

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Regras

5 Em compostos o nox do hidrogecircnio eacute geralmente +1

6 Em compostos o nox do oxigecircnio eacute geralmentendash2

7 Em compostos binaacuterios (2 elementos) com metais i Halogecircnios tecircm nox ndash1 ii Grupo 16 tecircm nox ndash2 e iii Grupo 15 tecircm nox ndash3

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Atribuindo estados de oxidaccedilatildeo

Qual eacute o estado de oxidaccedilatildeo do elemento sublinhado em cada um dos seguintes casos a) P4 b) Al2O3 c) MnO4

- d) NaH

a) P4 eacute uma substacircncia elementar nox P = 0

b) Al2O3 O eacute ndash2 O3 eacute ndash6 Como (+6)2=(+3) nox Al = +3

c) MnO4 ndash nox total = ndash 1 O4 eacute ndash8 nox Mn = +7

d) NaH nox total = 0 regra 3 precede a regra 5

nox Na = +1 e nox H = -1

Exemplo 3

Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa

Philip Dutton University of Windsor Canada

Prentice-Hall copy 2008

General Chemistry Principles and Modern Applications

Petrucci bull Harwood bull Herring 9th Edition

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Conteuacutedo

1 A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas 2 Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo 3 Reaccedilotildees Aacutecido-Base 4 Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais 5 Balanceamento de Reaccedilotildees Redox 6 Agentes Oxidantes e Redutores 7 Estequiometria das Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo

Aquosa Titulaccedilotildees

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A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas

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Eletroacutelitos

bull Alguns solutos podem se dissociar em iacuteons

bull Pode haver conduccedilatildeo de eletricidade

Fonte de

eletricidade

Bastatildeo de

grafite

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Tipos de Eletroacutelito

bull Eletroacutelito fraco se dissocia parcialmente ndash Razoaacutevel condutividade eleacutetrica

bull Natildeo-eletroacutelito natildeo se dissocia ndash Baixa ou nenhuma condutividade eleacutetrica

bull Eletroacutelito forte se dissocia completamente ndash Boa condutividade eleacutetrica

Em geral Compostos iocircnicos eletroacutelitos fortes

Compostos moleculares eletroacutelitos fracos ou

natildeo-eletroacutelitos QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

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Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas

MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

Um eletroacutelito forte

Um eletroacutelito fraco

CH3CO2H(aq) larr CH3CO2-(aq) + H+(aq) rarr

CH3OH(aq) Um natildeo-eletroacutelito

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MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq) MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

[Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M [Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M

Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo

Em MgCl2 00050 M

A estequiometria eacute importante

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Exemplo 1 Caacutelculo da concentraccedilatildeo de iacuteons em uma soluccedilatildeo de eletroacutelito forte

Quais satildeo as concentraccedilotildees de iacuteons alumiacutenio e sulfato em Al2(SO4)3 00165 M

Al2(SO4)3 (s) rarr 2 Al3+(aq) + 3 SO42-(aq)

Equaccedilatildeo quiacutemica balanceada

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[Al] = times = 1 L

2 mol Al3+

1 mol Al2(SO4)3 00165 mol Al2(SO4)3 00330 M Al3+

Exemplo 1

00495 M SO42- [SO4

2-] = times = 1 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de sulfato

1 L 3 mol SO4

2- 00165 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de alumiacutenio

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Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

bull Iacuteons soluacuteveis podem se combinar formando compostos insoluacuteveis

bull Ocorre a precipitaccedilatildeo

Ag+(aq) + Cl-(aq) rarr AgCl(s)

Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) rarr 2 KNO3(aq) + PbI2(s)

Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

Pb2+(aq) + 2 I-(aq) rarr PbI2(s)

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Ag+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Iacuteons espectadores Ag+(aq) + NO3

-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida

AgNO3(aq) +NaI (aq) rarr AgI(s) + NaNO3(aq) Reaccedilatildeo de precipitaccedilatildeo global

Equaccedilatildeo iocircnica completa

Ag+(aq) + I-(aq) rarr AgI(s) Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

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Regras de Solubilidade

bull Compostos soluacuteveis

Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ NH4+

NO3- ClO4

- CH3CO2-

ndash Sais com iacuteons de metais alcalinos e com o iacuteon amocircnio

ndash Nitratos percloratos e acetatos

Uma exceccedilatildeo AgCH3CO2 soacutelido avermelhado

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Regras de Solubilidade

ndash Cloretos brometos e iodetos Cl- Br- I-

bull Exceto os de Pb2+ Ag+ e Hg22+

ndash Sulfatos SO42-

bull Exceto os de Sr2+ Ba2+ Pb2+ e Hg22+

bull Ca(SO4) eacute ligeiramente soluacutevel

bull Compostos em sua maioria soluacuteveis

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Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

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Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Soacutedio (um metal) perde um eleacutetron

Cloro (um natildeo-metal) ganha um eleacutetron

aacutetomo de Na neutro 11 e-

aacutetomo de Cl neutro 17 e-

Soacutedio metaacutelico Cloro gasoso

Iacuteons de cargas opostas satildeo mantidos unidos por

ligaccedilotildees iocircnicas formando um retiacuteculo cristalino

Cloreto de soacutedio (sal de cozinha)

A Formaccedilatildeo de Um Composto Iocircnico

Flavio Vichi QFL-2142 (2012) Foacutermula Molecular Foacutermula Estrutural Modelo de esferas e palitos Modelo de preenchimento espacial

Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas

bull compostos satildeo geralmente representados atraveacutes de uma foacutermula quiacutemica

bull a quantidade de informaccedilatildeo sobre a estrutura do composto varia com o tipo de foacutermula ndash todas as foacutermulas e modelos transmitem uma quantidade

limitada de informaccedilatildeo ndash natildeo haacute representaccedilatildeo perfeita bull todas as foacutermulas nos dizem quais satildeo os elementos

presentes no composto ndash usamos os siacutembolos dos elementos

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica

bull Foacutermulas empiacutericas descrevem os tipos de elementos encontrados no composto e a razatildeo entre seus aacutetomos ndash Natildeo descrevem quantos aacutetomos o ordenamento

das ligaccedilotildees ou o formato ndash As foacutermulas dos compostos iocircnicos satildeo

empiacutericas

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular

bull Foacutermulas moleculares descrevem os tipos de elementos encontrados no composto e o nuacutemero de aacutetomos de cada elemento ndash Natildeo descrevem o ordenamento das ligaccedilotildees ou

o formato da moleacutecula

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica

bull Foacutermulas estruturais descrevem os tipos de elementos encontrados no composto o nuacutemero de aacutetomos de cada elemento o ordenamento das ligaccedilotildees e o tipo de ligaccedilatildeo ndash Natildeo descrevem a forma tridimensional mas daacute a um quiacutemico

experiente uma boa ideacuteia do formato da moleacutecula ndash Usa-se linhas para representar ligaccedilotildees covalentes ndash Cada linha descreve o nuacutemero de eleacutetrons compartilhados

pelos aacutetomos ligados bull Uma linha = 2 eleacutetrons compartilhados uma ligaccedilatildeo covalente simples bull Linha dupla = 4 eleacutetrons compartilhados uma ligaccedilatildeo covalente dupla bull Linha tripla = 6 eleacutetrons compartilhados uma ligaccedilatildeo covalente tripla

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Representando Compostos Modelos Moleculares

bull Modelos mostram a estrutura tridimensional aleacutem de todas as informaccedilotildees dadas na foacutermula estrutural

bull Modelos de esferas e palitos usam esferas para representar os aacutetomos e palitos para representar as ligaccedilotildees entre eles

bull Modelos de preenchimento espacial usam esferas interconectadas para mostrar as nuvens eletrocircnicas dos aacutetomos ligados

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Peroacutexido de Hidrogecircnio Foacutermula Molecular = H2O2 Foacutermula Empiacuterica = HO

Foacutermulas Quiacutemicas

Benzeno Foacutermula Molecular = C6H6

Foacutermula Empiacuterica = CH Glicose

Foacutermula Molecular = C6H12O6 Foacutermula Empiacuterica = CH2O

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Benzeno Acetileno Glicose a Amocircnia Nome do Composto

Modelo de esferas e palitos

Foacutermula estrutural

Foacutermula molecular

Foacutermula empiacuterica

Modelo de preenchimento espacial

Benzeno

Amocircnia

Glicose

Acetileno

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Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares

Classificaccedilatildeo das Substacircncias Elementares e Compostos

Substacircncias Puras

Elementares

Moleculares Atocircmicas

Compostos

Iocircnicos Moleculares

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Classificaccedilatildeo dos Materiais bull Substacircncias elementares atocircmicas= substacircncias

cujas partiacuteculas satildeo aacutetomos isolados bull Substacircncias elementares moleculares = substacircncias

cujas partiacuteculas satildeo moleacuteculas constituiacutedas por um uacutenico tipo de aacutetomo

bull Compostos moleculares = compostos cujas partiacuteculas satildeo constituiacutedas por natildeo-metais (haacute exceccedilotildees)

bull Compostos iocircnicos = compostos cujas partiacuteculas satildeo caacutetions e acircnions

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Substacircncias Elementares Moleculares bull Certas substacircncias elementares ocorrem como moleacuteculas

diatocircmicas ndash Cl2 F2 O2 H2

bull Outras ocorrem como moleacuteculas poliatocircmicas ndash P4 S8 Se8

H2

Cl2

Br2

I2

7 17

N2 O2 F2

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Moleacuteculas Inorgacircnicas

S8 P4

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Diatocircmicos

Poliatocircmicos

Substacircncias Elementares Moleculares

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Compostos Iocircnicos vs Moleculares

Propano ndash conteacutem moleacuteculas

individuais de C3H8

Sal de cozinhandash conteacutem um arranjo de iacuteons Na+ e iacuteons

Cl-

Um composto iocircnico Um composto molecular

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Compostos Moleculares

Foacutermula empiacuterica

Foacutermula molecular

Foacutermula estrutural Modelo molecular

Esferas e palitos Modelo molecular

Preenchimento espacial

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Compostos Iocircnicos

bull metais + natildeo-metais bull natildeo haacute unidades moleculares individuais

haacute um arranjo tridimensional de caacutetions e acircnions compostos por unidades-foacutermula ou foacutermulas unitaacuterias

bull podem conter iacuteons poliatocircmicos ndash diversos aacutetomos ligados formando um iacuteon

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Compostos que Conteacutem Iacuteons bull compostos de metais com natildeo-metais satildeo feitos

de iacuteons (haacute exceccedilotildees) ndash metais formam caacutetions e natildeo-metais formam acircnions

bull o composto natildeo pode ter uma carga total portanto o nuacutemero de caacutetions e acircnions deve ser balanceado para que a carga seja 0

bull se Na+ se combina com S2- satildeo necessaacuterios 2 iacuteons Na+ para cada iacuteon S2- para balancear a carga portanto a foacutermula deve ser Na2S

Compostos Iocircnicos

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Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga 2 Escreva o siacutembolo do natildeo-metal e sua carga 3 A carga (sem o sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon 4 Reduza os subscritos agrave menor razatildeo de nuacutemeros inteiros 5 Verifique se a soma das cargas do caacutetion cancela a soma

das cargas do acircnion

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Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga

2 Escreva o siacutembolo do acircnion natildeo-metaacutelico e sua carga

3 Carga (sem sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon

4 Simplifique os subscritos 5 Verifique as cargas

Al+3 grupo 13

O2- grupo 16

Al+3 O2-

Al2 O3

Al = (2)∙(+3) = +6 O = (3)∙(-2) = -6

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Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull Iacuteon potaacutessio e iacuteon nitreto

bull Iacuteon caacutelcio e iacuteon brometo

bull Iacuteon alumiacutenio e iacuteon sulfeto

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull K+ com N3- K3N

bull Ca+2 com Br- CaBr2

bull Al+3 com S2- Al2S3

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Cloreto de Soacutedio

Arranjo estendido de iacuteons Na+ e Cl- A foacutermula unitaacuteria mais simples eacute NaCl

Tro Chemistry A Molecular Approach 33

Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos

Nome Foacutermula acetato C2H3O2

ndash carbonato CO3

2ndash

hydrogenocarbonato (ou bicarbonato) HCO3

ndash

hydroacutexido OHndash

nitrato NO3ndash

nitrito NO2ndash

cromato CrO42ndash

dicromato Cr2O72ndash

amocircnio NH4+

Nome Foacutermula hipoclorito ClOndash clorito ClO2

ndash

clorato ClO3ndash

perclorato ClO4ndash

sulfato SO42ndash

sulfito SO32ndash

hidrogenosulfate (ou bisulfato) HSO4

ndash

hidrogenosulfito (ou bisulfito) HSO3

ndash

Tro Chemistry A Molecular Approach

Hidratos bull hidratos satildeo compostos iocircnicos que conteacutem

um nuacutemero especiacutefico de moleacuteculas de aacutegua para cada unidade de foacutermula

bull aacuteguas de hidrataccedilatildeo satildeo geralmente eliminadas por aquecimento

bull na foacutermula as aacuteguas satildeo separadas por ∙ CoCl2∙6H2O

bull no nome usa-se o sufixo -hidratado apoacutes o nome do composto iocircnico CoCl2∙6H2O = cloreto de cobalto (II) hexaidratado CaSO4∙frac12H2O = sulfato de caacutelcio hemihidratado

Prefixo No de Aacuteguas

hemi frac12

mono 1

di 2

tri 3

tetra 4

penta 5

hexa 6

hepta 7

octa 8

Hidrato CoCl2∙6H2O

Anidro CoCl2

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Nomenclatura

bull Estudar bull Kotz bull Atkins e Jones bull Brown bull Etc etc etchellip

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Estados de Oxidaccedilatildeo Metais tendem a perder eleacutetrons Na rarr Na+ + e- Natildeo-metais tendem a

ganhar eleacutetrons

Cl + e- rarr Cl-

Agentes redutores Agentes oxidantes

Usamos o estado de oxidaccedilatildeo para saber o nuacutemero de eleacutetrons ganhos ou perdidos por cada elemento

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Regras

1 O estado de oxidaccedilatildeo (nox) de um aacutetomo individual em uma substacircncia elementar eacute 0

2 O nox total de todos os aacutetomos em 1 Uma espeacutecie neutra eacute 0 2 Em uma espeacutecie iocircnica eacute igual agrave carga do iacuteon

3 Em seus compostos os metais alcalinos e

alcalino terrosos possuem nox = +1 e +2 respectivamente

4 Em compostos o nox do fluacuteor eacute sempre ndash1

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Regras

5 Em compostos o nox do hidrogecircnio eacute geralmente +1

6 Em compostos o nox do oxigecircnio eacute geralmentendash2

7 Em compostos binaacuterios (2 elementos) com metais i Halogecircnios tecircm nox ndash1 ii Grupo 16 tecircm nox ndash2 e iii Grupo 15 tecircm nox ndash3

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Atribuindo estados de oxidaccedilatildeo

Qual eacute o estado de oxidaccedilatildeo do elemento sublinhado em cada um dos seguintes casos a) P4 b) Al2O3 c) MnO4

- d) NaH

a) P4 eacute uma substacircncia elementar nox P = 0

b) Al2O3 O eacute ndash2 O3 eacute ndash6 Como (+6)2=(+3) nox Al = +3

c) MnO4 ndash nox total = ndash 1 O4 eacute ndash8 nox Mn = +7

d) NaH nox total = 0 regra 3 precede a regra 5

nox Na = +1 e nox H = -1

Exemplo 3

Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa

Philip Dutton University of Windsor Canada

Prentice-Hall copy 2008

General Chemistry Principles and Modern Applications

Petrucci bull Harwood bull Herring 9th Edition

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Conteuacutedo

1 A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas 2 Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo 3 Reaccedilotildees Aacutecido-Base 4 Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais 5 Balanceamento de Reaccedilotildees Redox 6 Agentes Oxidantes e Redutores 7 Estequiometria das Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo

Aquosa Titulaccedilotildees

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A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas

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Eletroacutelitos

bull Alguns solutos podem se dissociar em iacuteons

bull Pode haver conduccedilatildeo de eletricidade

Fonte de

eletricidade

Bastatildeo de

grafite

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Tipos de Eletroacutelito

bull Eletroacutelito fraco se dissocia parcialmente ndash Razoaacutevel condutividade eleacutetrica

bull Natildeo-eletroacutelito natildeo se dissocia ndash Baixa ou nenhuma condutividade eleacutetrica

bull Eletroacutelito forte se dissocia completamente ndash Boa condutividade eleacutetrica

Em geral Compostos iocircnicos eletroacutelitos fortes

Compostos moleculares eletroacutelitos fracos ou

natildeo-eletroacutelitos QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

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Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas

MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

Um eletroacutelito forte

Um eletroacutelito fraco

CH3CO2H(aq) larr CH3CO2-(aq) + H+(aq) rarr

CH3OH(aq) Um natildeo-eletroacutelito

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MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq) MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

[Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M [Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M

Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo

Em MgCl2 00050 M

A estequiometria eacute importante

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Exemplo 1 Caacutelculo da concentraccedilatildeo de iacuteons em uma soluccedilatildeo de eletroacutelito forte

Quais satildeo as concentraccedilotildees de iacuteons alumiacutenio e sulfato em Al2(SO4)3 00165 M

Al2(SO4)3 (s) rarr 2 Al3+(aq) + 3 SO42-(aq)

Equaccedilatildeo quiacutemica balanceada

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[Al] = times = 1 L

2 mol Al3+

1 mol Al2(SO4)3 00165 mol Al2(SO4)3 00330 M Al3+

Exemplo 1

00495 M SO42- [SO4

2-] = times = 1 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de sulfato

1 L 3 mol SO4

2- 00165 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de alumiacutenio

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Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

bull Iacuteons soluacuteveis podem se combinar formando compostos insoluacuteveis

bull Ocorre a precipitaccedilatildeo

Ag+(aq) + Cl-(aq) rarr AgCl(s)

Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) rarr 2 KNO3(aq) + PbI2(s)

Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

Pb2+(aq) + 2 I-(aq) rarr PbI2(s)

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Ag+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Iacuteons espectadores Ag+(aq) + NO3

-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida

AgNO3(aq) +NaI (aq) rarr AgI(s) + NaNO3(aq) Reaccedilatildeo de precipitaccedilatildeo global

Equaccedilatildeo iocircnica completa

Ag+(aq) + I-(aq) rarr AgI(s) Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

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Regras de Solubilidade

bull Compostos soluacuteveis

Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ NH4+

NO3- ClO4

- CH3CO2-

ndash Sais com iacuteons de metais alcalinos e com o iacuteon amocircnio

ndash Nitratos percloratos e acetatos

Uma exceccedilatildeo AgCH3CO2 soacutelido avermelhado

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Regras de Solubilidade

ndash Cloretos brometos e iodetos Cl- Br- I-

bull Exceto os de Pb2+ Ag+ e Hg22+

ndash Sulfatos SO42-

bull Exceto os de Sr2+ Ba2+ Pb2+ e Hg22+

bull Ca(SO4) eacute ligeiramente soluacutevel

bull Compostos em sua maioria soluacuteveis

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Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

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Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Flavio Vichi QFL-2142 (2012) Foacutermula Molecular Foacutermula Estrutural Modelo de esferas e palitos Modelo de preenchimento espacial

Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas

bull compostos satildeo geralmente representados atraveacutes de uma foacutermula quiacutemica

bull a quantidade de informaccedilatildeo sobre a estrutura do composto varia com o tipo de foacutermula ndash todas as foacutermulas e modelos transmitem uma quantidade

limitada de informaccedilatildeo ndash natildeo haacute representaccedilatildeo perfeita bull todas as foacutermulas nos dizem quais satildeo os elementos

presentes no composto ndash usamos os siacutembolos dos elementos

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Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica

bull Foacutermulas empiacutericas descrevem os tipos de elementos encontrados no composto e a razatildeo entre seus aacutetomos ndash Natildeo descrevem quantos aacutetomos o ordenamento

das ligaccedilotildees ou o formato ndash As foacutermulas dos compostos iocircnicos satildeo

empiacutericas

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Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular

bull Foacutermulas moleculares descrevem os tipos de elementos encontrados no composto e o nuacutemero de aacutetomos de cada elemento ndash Natildeo descrevem o ordenamento das ligaccedilotildees ou

o formato da moleacutecula

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica

bull Foacutermulas estruturais descrevem os tipos de elementos encontrados no composto o nuacutemero de aacutetomos de cada elemento o ordenamento das ligaccedilotildees e o tipo de ligaccedilatildeo ndash Natildeo descrevem a forma tridimensional mas daacute a um quiacutemico

experiente uma boa ideacuteia do formato da moleacutecula ndash Usa-se linhas para representar ligaccedilotildees covalentes ndash Cada linha descreve o nuacutemero de eleacutetrons compartilhados

pelos aacutetomos ligados bull Uma linha = 2 eleacutetrons compartilhados uma ligaccedilatildeo covalente simples bull Linha dupla = 4 eleacutetrons compartilhados uma ligaccedilatildeo covalente dupla bull Linha tripla = 6 eleacutetrons compartilhados uma ligaccedilatildeo covalente tripla

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Representando Compostos Modelos Moleculares

bull Modelos mostram a estrutura tridimensional aleacutem de todas as informaccedilotildees dadas na foacutermula estrutural

bull Modelos de esferas e palitos usam esferas para representar os aacutetomos e palitos para representar as ligaccedilotildees entre eles

bull Modelos de preenchimento espacial usam esferas interconectadas para mostrar as nuvens eletrocircnicas dos aacutetomos ligados

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Peroacutexido de Hidrogecircnio Foacutermula Molecular = H2O2 Foacutermula Empiacuterica = HO

Foacutermulas Quiacutemicas

Benzeno Foacutermula Molecular = C6H6

Foacutermula Empiacuterica = CH Glicose

Foacutermula Molecular = C6H12O6 Foacutermula Empiacuterica = CH2O

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Benzeno Acetileno Glicose a Amocircnia Nome do Composto

Modelo de esferas e palitos

Foacutermula estrutural

Foacutermula molecular

Foacutermula empiacuterica

Modelo de preenchimento espacial

Benzeno

Amocircnia

Glicose

Acetileno

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Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares

Classificaccedilatildeo das Substacircncias Elementares e Compostos

Substacircncias Puras

Elementares

Moleculares Atocircmicas

Compostos

Iocircnicos Moleculares

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Classificaccedilatildeo dos Materiais bull Substacircncias elementares atocircmicas= substacircncias

cujas partiacuteculas satildeo aacutetomos isolados bull Substacircncias elementares moleculares = substacircncias

cujas partiacuteculas satildeo moleacuteculas constituiacutedas por um uacutenico tipo de aacutetomo

bull Compostos moleculares = compostos cujas partiacuteculas satildeo constituiacutedas por natildeo-metais (haacute exceccedilotildees)

bull Compostos iocircnicos = compostos cujas partiacuteculas satildeo caacutetions e acircnions

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Substacircncias Elementares Moleculares bull Certas substacircncias elementares ocorrem como moleacuteculas

diatocircmicas ndash Cl2 F2 O2 H2

bull Outras ocorrem como moleacuteculas poliatocircmicas ndash P4 S8 Se8

H2

Cl2

Br2

I2

7 17

N2 O2 F2

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Moleacuteculas Inorgacircnicas

S8 P4

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Diatocircmicos

Poliatocircmicos

Substacircncias Elementares Moleculares

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Compostos Iocircnicos vs Moleculares

Propano ndash conteacutem moleacuteculas

individuais de C3H8

Sal de cozinhandash conteacutem um arranjo de iacuteons Na+ e iacuteons

Cl-

Um composto iocircnico Um composto molecular

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Compostos Moleculares

Foacutermula empiacuterica

Foacutermula molecular

Foacutermula estrutural Modelo molecular

Esferas e palitos Modelo molecular

Preenchimento espacial

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Compostos Iocircnicos

bull metais + natildeo-metais bull natildeo haacute unidades moleculares individuais

haacute um arranjo tridimensional de caacutetions e acircnions compostos por unidades-foacutermula ou foacutermulas unitaacuterias

bull podem conter iacuteons poliatocircmicos ndash diversos aacutetomos ligados formando um iacuteon

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Compostos que Conteacutem Iacuteons bull compostos de metais com natildeo-metais satildeo feitos

de iacuteons (haacute exceccedilotildees) ndash metais formam caacutetions e natildeo-metais formam acircnions

bull o composto natildeo pode ter uma carga total portanto o nuacutemero de caacutetions e acircnions deve ser balanceado para que a carga seja 0

bull se Na+ se combina com S2- satildeo necessaacuterios 2 iacuteons Na+ para cada iacuteon S2- para balancear a carga portanto a foacutermula deve ser Na2S

Compostos Iocircnicos

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Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga 2 Escreva o siacutembolo do natildeo-metal e sua carga 3 A carga (sem o sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon 4 Reduza os subscritos agrave menor razatildeo de nuacutemeros inteiros 5 Verifique se a soma das cargas do caacutetion cancela a soma

das cargas do acircnion

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Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga

2 Escreva o siacutembolo do acircnion natildeo-metaacutelico e sua carga

3 Carga (sem sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon

4 Simplifique os subscritos 5 Verifique as cargas

Al+3 grupo 13

O2- grupo 16

Al+3 O2-

Al2 O3

Al = (2)∙(+3) = +6 O = (3)∙(-2) = -6

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Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull Iacuteon potaacutessio e iacuteon nitreto

bull Iacuteon caacutelcio e iacuteon brometo

bull Iacuteon alumiacutenio e iacuteon sulfeto

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Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull K+ com N3- K3N

bull Ca+2 com Br- CaBr2

bull Al+3 com S2- Al2S3

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Cloreto de Soacutedio

Arranjo estendido de iacuteons Na+ e Cl- A foacutermula unitaacuteria mais simples eacute NaCl

Tro Chemistry A Molecular Approach 33

Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos

Nome Foacutermula acetato C2H3O2

ndash carbonato CO3

2ndash

hydrogenocarbonato (ou bicarbonato) HCO3

ndash

hydroacutexido OHndash

nitrato NO3ndash

nitrito NO2ndash

cromato CrO42ndash

dicromato Cr2O72ndash

amocircnio NH4+

Nome Foacutermula hipoclorito ClOndash clorito ClO2

ndash

clorato ClO3ndash

perclorato ClO4ndash

sulfato SO42ndash

sulfito SO32ndash

hidrogenosulfate (ou bisulfato) HSO4

ndash

hidrogenosulfito (ou bisulfito) HSO3

ndash

Tro Chemistry A Molecular Approach

Hidratos bull hidratos satildeo compostos iocircnicos que conteacutem

um nuacutemero especiacutefico de moleacuteculas de aacutegua para cada unidade de foacutermula

bull aacuteguas de hidrataccedilatildeo satildeo geralmente eliminadas por aquecimento

bull na foacutermula as aacuteguas satildeo separadas por ∙ CoCl2∙6H2O

bull no nome usa-se o sufixo -hidratado apoacutes o nome do composto iocircnico CoCl2∙6H2O = cloreto de cobalto (II) hexaidratado CaSO4∙frac12H2O = sulfato de caacutelcio hemihidratado

Prefixo No de Aacuteguas

hemi frac12

mono 1

di 2

tri 3

tetra 4

penta 5

hexa 6

hepta 7

octa 8

Hidrato CoCl2∙6H2O

Anidro CoCl2

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Nomenclatura

bull Estudar bull Kotz bull Atkins e Jones bull Brown bull Etc etc etchellip

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Estados de Oxidaccedilatildeo Metais tendem a perder eleacutetrons Na rarr Na+ + e- Natildeo-metais tendem a

ganhar eleacutetrons

Cl + e- rarr Cl-

Agentes redutores Agentes oxidantes

Usamos o estado de oxidaccedilatildeo para saber o nuacutemero de eleacutetrons ganhos ou perdidos por cada elemento

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Regras

1 O estado de oxidaccedilatildeo (nox) de um aacutetomo individual em uma substacircncia elementar eacute 0

2 O nox total de todos os aacutetomos em 1 Uma espeacutecie neutra eacute 0 2 Em uma espeacutecie iocircnica eacute igual agrave carga do iacuteon

3 Em seus compostos os metais alcalinos e

alcalino terrosos possuem nox = +1 e +2 respectivamente

4 Em compostos o nox do fluacuteor eacute sempre ndash1

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Regras

5 Em compostos o nox do hidrogecircnio eacute geralmente +1

6 Em compostos o nox do oxigecircnio eacute geralmentendash2

7 Em compostos binaacuterios (2 elementos) com metais i Halogecircnios tecircm nox ndash1 ii Grupo 16 tecircm nox ndash2 e iii Grupo 15 tecircm nox ndash3

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Atribuindo estados de oxidaccedilatildeo

Qual eacute o estado de oxidaccedilatildeo do elemento sublinhado em cada um dos seguintes casos a) P4 b) Al2O3 c) MnO4

- d) NaH

a) P4 eacute uma substacircncia elementar nox P = 0

b) Al2O3 O eacute ndash2 O3 eacute ndash6 Como (+6)2=(+3) nox Al = +3

c) MnO4 ndash nox total = ndash 1 O4 eacute ndash8 nox Mn = +7

d) NaH nox total = 0 regra 3 precede a regra 5

nox Na = +1 e nox H = -1

Exemplo 3

Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa

Philip Dutton University of Windsor Canada

Prentice-Hall copy 2008

General Chemistry Principles and Modern Applications

Petrucci bull Harwood bull Herring 9th Edition

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Conteuacutedo

1 A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas 2 Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo 3 Reaccedilotildees Aacutecido-Base 4 Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais 5 Balanceamento de Reaccedilotildees Redox 6 Agentes Oxidantes e Redutores 7 Estequiometria das Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo

Aquosa Titulaccedilotildees

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A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas

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Eletroacutelitos

bull Alguns solutos podem se dissociar em iacuteons

bull Pode haver conduccedilatildeo de eletricidade

Fonte de

eletricidade

Bastatildeo de

grafite

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Tipos de Eletroacutelito

bull Eletroacutelito fraco se dissocia parcialmente ndash Razoaacutevel condutividade eleacutetrica

bull Natildeo-eletroacutelito natildeo se dissocia ndash Baixa ou nenhuma condutividade eleacutetrica

bull Eletroacutelito forte se dissocia completamente ndash Boa condutividade eleacutetrica

Em geral Compostos iocircnicos eletroacutelitos fortes

Compostos moleculares eletroacutelitos fracos ou

natildeo-eletroacutelitos QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

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Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas

MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

Um eletroacutelito forte

Um eletroacutelito fraco

CH3CO2H(aq) larr CH3CO2-(aq) + H+(aq) rarr

CH3OH(aq) Um natildeo-eletroacutelito

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MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq) MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

[Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M [Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M

Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo

Em MgCl2 00050 M

A estequiometria eacute importante

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Exemplo 1 Caacutelculo da concentraccedilatildeo de iacuteons em uma soluccedilatildeo de eletroacutelito forte

Quais satildeo as concentraccedilotildees de iacuteons alumiacutenio e sulfato em Al2(SO4)3 00165 M

Al2(SO4)3 (s) rarr 2 Al3+(aq) + 3 SO42-(aq)

Equaccedilatildeo quiacutemica balanceada

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[Al] = times = 1 L

2 mol Al3+

1 mol Al2(SO4)3 00165 mol Al2(SO4)3 00330 M Al3+

Exemplo 1

00495 M SO42- [SO4

2-] = times = 1 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de sulfato

1 L 3 mol SO4

2- 00165 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de alumiacutenio

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Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

bull Iacuteons soluacuteveis podem se combinar formando compostos insoluacuteveis

bull Ocorre a precipitaccedilatildeo

Ag+(aq) + Cl-(aq) rarr AgCl(s)

Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) rarr 2 KNO3(aq) + PbI2(s)

Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

Pb2+(aq) + 2 I-(aq) rarr PbI2(s)

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Ag+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Iacuteons espectadores Ag+(aq) + NO3

-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida

AgNO3(aq) +NaI (aq) rarr AgI(s) + NaNO3(aq) Reaccedilatildeo de precipitaccedilatildeo global

Equaccedilatildeo iocircnica completa

Ag+(aq) + I-(aq) rarr AgI(s) Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

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Regras de Solubilidade

bull Compostos soluacuteveis

Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ NH4+

NO3- ClO4

- CH3CO2-

ndash Sais com iacuteons de metais alcalinos e com o iacuteon amocircnio

ndash Nitratos percloratos e acetatos

Uma exceccedilatildeo AgCH3CO2 soacutelido avermelhado

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Regras de Solubilidade

ndash Cloretos brometos e iodetos Cl- Br- I-

bull Exceto os de Pb2+ Ag+ e Hg22+

ndash Sulfatos SO42-

bull Exceto os de Sr2+ Ba2+ Pb2+ e Hg22+

bull Ca(SO4) eacute ligeiramente soluacutevel

bull Compostos em sua maioria soluacuteveis

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Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

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Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
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  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
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  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
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  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
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  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica

bull Foacutermulas empiacutericas descrevem os tipos de elementos encontrados no composto e a razatildeo entre seus aacutetomos ndash Natildeo descrevem quantos aacutetomos o ordenamento

das ligaccedilotildees ou o formato ndash As foacutermulas dos compostos iocircnicos satildeo

empiacutericas

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular

bull Foacutermulas moleculares descrevem os tipos de elementos encontrados no composto e o nuacutemero de aacutetomos de cada elemento ndash Natildeo descrevem o ordenamento das ligaccedilotildees ou

o formato da moleacutecula

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica

bull Foacutermulas estruturais descrevem os tipos de elementos encontrados no composto o nuacutemero de aacutetomos de cada elemento o ordenamento das ligaccedilotildees e o tipo de ligaccedilatildeo ndash Natildeo descrevem a forma tridimensional mas daacute a um quiacutemico

experiente uma boa ideacuteia do formato da moleacutecula ndash Usa-se linhas para representar ligaccedilotildees covalentes ndash Cada linha descreve o nuacutemero de eleacutetrons compartilhados

pelos aacutetomos ligados bull Uma linha = 2 eleacutetrons compartilhados uma ligaccedilatildeo covalente simples bull Linha dupla = 4 eleacutetrons compartilhados uma ligaccedilatildeo covalente dupla bull Linha tripla = 6 eleacutetrons compartilhados uma ligaccedilatildeo covalente tripla

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Representando Compostos Modelos Moleculares

bull Modelos mostram a estrutura tridimensional aleacutem de todas as informaccedilotildees dadas na foacutermula estrutural

bull Modelos de esferas e palitos usam esferas para representar os aacutetomos e palitos para representar as ligaccedilotildees entre eles

bull Modelos de preenchimento espacial usam esferas interconectadas para mostrar as nuvens eletrocircnicas dos aacutetomos ligados

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Peroacutexido de Hidrogecircnio Foacutermula Molecular = H2O2 Foacutermula Empiacuterica = HO

Foacutermulas Quiacutemicas

Benzeno Foacutermula Molecular = C6H6

Foacutermula Empiacuterica = CH Glicose

Foacutermula Molecular = C6H12O6 Foacutermula Empiacuterica = CH2O

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Benzeno Acetileno Glicose a Amocircnia Nome do Composto

Modelo de esferas e palitos

Foacutermula estrutural

Foacutermula molecular

Foacutermula empiacuterica

Modelo de preenchimento espacial

Benzeno

Amocircnia

Glicose

Acetileno

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Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares

Classificaccedilatildeo das Substacircncias Elementares e Compostos

Substacircncias Puras

Elementares

Moleculares Atocircmicas

Compostos

Iocircnicos Moleculares

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Classificaccedilatildeo dos Materiais bull Substacircncias elementares atocircmicas= substacircncias

cujas partiacuteculas satildeo aacutetomos isolados bull Substacircncias elementares moleculares = substacircncias

cujas partiacuteculas satildeo moleacuteculas constituiacutedas por um uacutenico tipo de aacutetomo

bull Compostos moleculares = compostos cujas partiacuteculas satildeo constituiacutedas por natildeo-metais (haacute exceccedilotildees)

bull Compostos iocircnicos = compostos cujas partiacuteculas satildeo caacutetions e acircnions

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Substacircncias Elementares Moleculares bull Certas substacircncias elementares ocorrem como moleacuteculas

diatocircmicas ndash Cl2 F2 O2 H2

bull Outras ocorrem como moleacuteculas poliatocircmicas ndash P4 S8 Se8

H2

Cl2

Br2

I2

7 17

N2 O2 F2

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Moleacuteculas Inorgacircnicas

S8 P4

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Diatocircmicos

Poliatocircmicos

Substacircncias Elementares Moleculares

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Compostos Iocircnicos vs Moleculares

Propano ndash conteacutem moleacuteculas

individuais de C3H8

Sal de cozinhandash conteacutem um arranjo de iacuteons Na+ e iacuteons

Cl-

Um composto iocircnico Um composto molecular

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Compostos Moleculares

Foacutermula empiacuterica

Foacutermula molecular

Foacutermula estrutural Modelo molecular

Esferas e palitos Modelo molecular

Preenchimento espacial

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Compostos Iocircnicos

bull metais + natildeo-metais bull natildeo haacute unidades moleculares individuais

haacute um arranjo tridimensional de caacutetions e acircnions compostos por unidades-foacutermula ou foacutermulas unitaacuterias

bull podem conter iacuteons poliatocircmicos ndash diversos aacutetomos ligados formando um iacuteon

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Compostos que Conteacutem Iacuteons bull compostos de metais com natildeo-metais satildeo feitos

de iacuteons (haacute exceccedilotildees) ndash metais formam caacutetions e natildeo-metais formam acircnions

bull o composto natildeo pode ter uma carga total portanto o nuacutemero de caacutetions e acircnions deve ser balanceado para que a carga seja 0

bull se Na+ se combina com S2- satildeo necessaacuterios 2 iacuteons Na+ para cada iacuteon S2- para balancear a carga portanto a foacutermula deve ser Na2S

Compostos Iocircnicos

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Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga 2 Escreva o siacutembolo do natildeo-metal e sua carga 3 A carga (sem o sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon 4 Reduza os subscritos agrave menor razatildeo de nuacutemeros inteiros 5 Verifique se a soma das cargas do caacutetion cancela a soma

das cargas do acircnion

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga

2 Escreva o siacutembolo do acircnion natildeo-metaacutelico e sua carga

3 Carga (sem sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon

4 Simplifique os subscritos 5 Verifique as cargas

Al+3 grupo 13

O2- grupo 16

Al+3 O2-

Al2 O3

Al = (2)∙(+3) = +6 O = (3)∙(-2) = -6

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Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull Iacuteon potaacutessio e iacuteon nitreto

bull Iacuteon caacutelcio e iacuteon brometo

bull Iacuteon alumiacutenio e iacuteon sulfeto

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull K+ com N3- K3N

bull Ca+2 com Br- CaBr2

bull Al+3 com S2- Al2S3

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Cloreto de Soacutedio

Arranjo estendido de iacuteons Na+ e Cl- A foacutermula unitaacuteria mais simples eacute NaCl

Tro Chemistry A Molecular Approach 33

Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos

Nome Foacutermula acetato C2H3O2

ndash carbonato CO3

2ndash

hydrogenocarbonato (ou bicarbonato) HCO3

ndash

hydroacutexido OHndash

nitrato NO3ndash

nitrito NO2ndash

cromato CrO42ndash

dicromato Cr2O72ndash

amocircnio NH4+

Nome Foacutermula hipoclorito ClOndash clorito ClO2

ndash

clorato ClO3ndash

perclorato ClO4ndash

sulfato SO42ndash

sulfito SO32ndash

hidrogenosulfate (ou bisulfato) HSO4

ndash

hidrogenosulfito (ou bisulfito) HSO3

ndash

Tro Chemistry A Molecular Approach

Hidratos bull hidratos satildeo compostos iocircnicos que conteacutem

um nuacutemero especiacutefico de moleacuteculas de aacutegua para cada unidade de foacutermula

bull aacuteguas de hidrataccedilatildeo satildeo geralmente eliminadas por aquecimento

bull na foacutermula as aacuteguas satildeo separadas por ∙ CoCl2∙6H2O

bull no nome usa-se o sufixo -hidratado apoacutes o nome do composto iocircnico CoCl2∙6H2O = cloreto de cobalto (II) hexaidratado CaSO4∙frac12H2O = sulfato de caacutelcio hemihidratado

Prefixo No de Aacuteguas

hemi frac12

mono 1

di 2

tri 3

tetra 4

penta 5

hexa 6

hepta 7

octa 8

Hidrato CoCl2∙6H2O

Anidro CoCl2

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Nomenclatura

bull Estudar bull Kotz bull Atkins e Jones bull Brown bull Etc etc etchellip

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Estados de Oxidaccedilatildeo Metais tendem a perder eleacutetrons Na rarr Na+ + e- Natildeo-metais tendem a

ganhar eleacutetrons

Cl + e- rarr Cl-

Agentes redutores Agentes oxidantes

Usamos o estado de oxidaccedilatildeo para saber o nuacutemero de eleacutetrons ganhos ou perdidos por cada elemento

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Regras

1 O estado de oxidaccedilatildeo (nox) de um aacutetomo individual em uma substacircncia elementar eacute 0

2 O nox total de todos os aacutetomos em 1 Uma espeacutecie neutra eacute 0 2 Em uma espeacutecie iocircnica eacute igual agrave carga do iacuteon

3 Em seus compostos os metais alcalinos e

alcalino terrosos possuem nox = +1 e +2 respectivamente

4 Em compostos o nox do fluacuteor eacute sempre ndash1

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Regras

5 Em compostos o nox do hidrogecircnio eacute geralmente +1

6 Em compostos o nox do oxigecircnio eacute geralmentendash2

7 Em compostos binaacuterios (2 elementos) com metais i Halogecircnios tecircm nox ndash1 ii Grupo 16 tecircm nox ndash2 e iii Grupo 15 tecircm nox ndash3

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Atribuindo estados de oxidaccedilatildeo

Qual eacute o estado de oxidaccedilatildeo do elemento sublinhado em cada um dos seguintes casos a) P4 b) Al2O3 c) MnO4

- d) NaH

a) P4 eacute uma substacircncia elementar nox P = 0

b) Al2O3 O eacute ndash2 O3 eacute ndash6 Como (+6)2=(+3) nox Al = +3

c) MnO4 ndash nox total = ndash 1 O4 eacute ndash8 nox Mn = +7

d) NaH nox total = 0 regra 3 precede a regra 5

nox Na = +1 e nox H = -1

Exemplo 3

Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa

Philip Dutton University of Windsor Canada

Prentice-Hall copy 2008

General Chemistry Principles and Modern Applications

Petrucci bull Harwood bull Herring 9th Edition

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Conteuacutedo

1 A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas 2 Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo 3 Reaccedilotildees Aacutecido-Base 4 Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais 5 Balanceamento de Reaccedilotildees Redox 6 Agentes Oxidantes e Redutores 7 Estequiometria das Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo

Aquosa Titulaccedilotildees

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A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas

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Eletroacutelitos

bull Alguns solutos podem se dissociar em iacuteons

bull Pode haver conduccedilatildeo de eletricidade

Fonte de

eletricidade

Bastatildeo de

grafite

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Tipos de Eletroacutelito

bull Eletroacutelito fraco se dissocia parcialmente ndash Razoaacutevel condutividade eleacutetrica

bull Natildeo-eletroacutelito natildeo se dissocia ndash Baixa ou nenhuma condutividade eleacutetrica

bull Eletroacutelito forte se dissocia completamente ndash Boa condutividade eleacutetrica

Em geral Compostos iocircnicos eletroacutelitos fortes

Compostos moleculares eletroacutelitos fracos ou

natildeo-eletroacutelitos QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas

MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

Um eletroacutelito forte

Um eletroacutelito fraco

CH3CO2H(aq) larr CH3CO2-(aq) + H+(aq) rarr

CH3OH(aq) Um natildeo-eletroacutelito

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MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq) MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

[Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M [Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M

Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo

Em MgCl2 00050 M

A estequiometria eacute importante

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Exemplo 1 Caacutelculo da concentraccedilatildeo de iacuteons em uma soluccedilatildeo de eletroacutelito forte

Quais satildeo as concentraccedilotildees de iacuteons alumiacutenio e sulfato em Al2(SO4)3 00165 M

Al2(SO4)3 (s) rarr 2 Al3+(aq) + 3 SO42-(aq)

Equaccedilatildeo quiacutemica balanceada

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[Al] = times = 1 L

2 mol Al3+

1 mol Al2(SO4)3 00165 mol Al2(SO4)3 00330 M Al3+

Exemplo 1

00495 M SO42- [SO4

2-] = times = 1 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de sulfato

1 L 3 mol SO4

2- 00165 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de alumiacutenio

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Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

bull Iacuteons soluacuteveis podem se combinar formando compostos insoluacuteveis

bull Ocorre a precipitaccedilatildeo

Ag+(aq) + Cl-(aq) rarr AgCl(s)

Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) rarr 2 KNO3(aq) + PbI2(s)

Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

Pb2+(aq) + 2 I-(aq) rarr PbI2(s)

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Ag+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Iacuteons espectadores Ag+(aq) + NO3

-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida

AgNO3(aq) +NaI (aq) rarr AgI(s) + NaNO3(aq) Reaccedilatildeo de precipitaccedilatildeo global

Equaccedilatildeo iocircnica completa

Ag+(aq) + I-(aq) rarr AgI(s) Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

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Regras de Solubilidade

bull Compostos soluacuteveis

Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ NH4+

NO3- ClO4

- CH3CO2-

ndash Sais com iacuteons de metais alcalinos e com o iacuteon amocircnio

ndash Nitratos percloratos e acetatos

Uma exceccedilatildeo AgCH3CO2 soacutelido avermelhado

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Regras de Solubilidade

ndash Cloretos brometos e iodetos Cl- Br- I-

bull Exceto os de Pb2+ Ag+ e Hg22+

ndash Sulfatos SO42-

bull Exceto os de Sr2+ Ba2+ Pb2+ e Hg22+

bull Ca(SO4) eacute ligeiramente soluacutevel

bull Compostos em sua maioria soluacuteveis

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Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

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Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular

bull Foacutermulas moleculares descrevem os tipos de elementos encontrados no composto e o nuacutemero de aacutetomos de cada elemento ndash Natildeo descrevem o ordenamento das ligaccedilotildees ou

o formato da moleacutecula

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica

bull Foacutermulas estruturais descrevem os tipos de elementos encontrados no composto o nuacutemero de aacutetomos de cada elemento o ordenamento das ligaccedilotildees e o tipo de ligaccedilatildeo ndash Natildeo descrevem a forma tridimensional mas daacute a um quiacutemico

experiente uma boa ideacuteia do formato da moleacutecula ndash Usa-se linhas para representar ligaccedilotildees covalentes ndash Cada linha descreve o nuacutemero de eleacutetrons compartilhados

pelos aacutetomos ligados bull Uma linha = 2 eleacutetrons compartilhados uma ligaccedilatildeo covalente simples bull Linha dupla = 4 eleacutetrons compartilhados uma ligaccedilatildeo covalente dupla bull Linha tripla = 6 eleacutetrons compartilhados uma ligaccedilatildeo covalente tripla

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Representando Compostos Modelos Moleculares

bull Modelos mostram a estrutura tridimensional aleacutem de todas as informaccedilotildees dadas na foacutermula estrutural

bull Modelos de esferas e palitos usam esferas para representar os aacutetomos e palitos para representar as ligaccedilotildees entre eles

bull Modelos de preenchimento espacial usam esferas interconectadas para mostrar as nuvens eletrocircnicas dos aacutetomos ligados

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Peroacutexido de Hidrogecircnio Foacutermula Molecular = H2O2 Foacutermula Empiacuterica = HO

Foacutermulas Quiacutemicas

Benzeno Foacutermula Molecular = C6H6

Foacutermula Empiacuterica = CH Glicose

Foacutermula Molecular = C6H12O6 Foacutermula Empiacuterica = CH2O

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Benzeno Acetileno Glicose a Amocircnia Nome do Composto

Modelo de esferas e palitos

Foacutermula estrutural

Foacutermula molecular

Foacutermula empiacuterica

Modelo de preenchimento espacial

Benzeno

Amocircnia

Glicose

Acetileno

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares

Classificaccedilatildeo das Substacircncias Elementares e Compostos

Substacircncias Puras

Elementares

Moleculares Atocircmicas

Compostos

Iocircnicos Moleculares

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Classificaccedilatildeo dos Materiais bull Substacircncias elementares atocircmicas= substacircncias

cujas partiacuteculas satildeo aacutetomos isolados bull Substacircncias elementares moleculares = substacircncias

cujas partiacuteculas satildeo moleacuteculas constituiacutedas por um uacutenico tipo de aacutetomo

bull Compostos moleculares = compostos cujas partiacuteculas satildeo constituiacutedas por natildeo-metais (haacute exceccedilotildees)

bull Compostos iocircnicos = compostos cujas partiacuteculas satildeo caacutetions e acircnions

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Substacircncias Elementares Moleculares bull Certas substacircncias elementares ocorrem como moleacuteculas

diatocircmicas ndash Cl2 F2 O2 H2

bull Outras ocorrem como moleacuteculas poliatocircmicas ndash P4 S8 Se8

H2

Cl2

Br2

I2

7 17

N2 O2 F2

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Moleacuteculas Inorgacircnicas

S8 P4

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Diatocircmicos

Poliatocircmicos

Substacircncias Elementares Moleculares

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Compostos Iocircnicos vs Moleculares

Propano ndash conteacutem moleacuteculas

individuais de C3H8

Sal de cozinhandash conteacutem um arranjo de iacuteons Na+ e iacuteons

Cl-

Um composto iocircnico Um composto molecular

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Compostos Moleculares

Foacutermula empiacuterica

Foacutermula molecular

Foacutermula estrutural Modelo molecular

Esferas e palitos Modelo molecular

Preenchimento espacial

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Compostos Iocircnicos

bull metais + natildeo-metais bull natildeo haacute unidades moleculares individuais

haacute um arranjo tridimensional de caacutetions e acircnions compostos por unidades-foacutermula ou foacutermulas unitaacuterias

bull podem conter iacuteons poliatocircmicos ndash diversos aacutetomos ligados formando um iacuteon

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Compostos que Conteacutem Iacuteons bull compostos de metais com natildeo-metais satildeo feitos

de iacuteons (haacute exceccedilotildees) ndash metais formam caacutetions e natildeo-metais formam acircnions

bull o composto natildeo pode ter uma carga total portanto o nuacutemero de caacutetions e acircnions deve ser balanceado para que a carga seja 0

bull se Na+ se combina com S2- satildeo necessaacuterios 2 iacuteons Na+ para cada iacuteon S2- para balancear a carga portanto a foacutermula deve ser Na2S

Compostos Iocircnicos

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Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga 2 Escreva o siacutembolo do natildeo-metal e sua carga 3 A carga (sem o sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon 4 Reduza os subscritos agrave menor razatildeo de nuacutemeros inteiros 5 Verifique se a soma das cargas do caacutetion cancela a soma

das cargas do acircnion

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Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga

2 Escreva o siacutembolo do acircnion natildeo-metaacutelico e sua carga

3 Carga (sem sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon

4 Simplifique os subscritos 5 Verifique as cargas

Al+3 grupo 13

O2- grupo 16

Al+3 O2-

Al2 O3

Al = (2)∙(+3) = +6 O = (3)∙(-2) = -6

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Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull Iacuteon potaacutessio e iacuteon nitreto

bull Iacuteon caacutelcio e iacuteon brometo

bull Iacuteon alumiacutenio e iacuteon sulfeto

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Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull K+ com N3- K3N

bull Ca+2 com Br- CaBr2

bull Al+3 com S2- Al2S3

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Cloreto de Soacutedio

Arranjo estendido de iacuteons Na+ e Cl- A foacutermula unitaacuteria mais simples eacute NaCl

Tro Chemistry A Molecular Approach 33

Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos

Nome Foacutermula acetato C2H3O2

ndash carbonato CO3

2ndash

hydrogenocarbonato (ou bicarbonato) HCO3

ndash

hydroacutexido OHndash

nitrato NO3ndash

nitrito NO2ndash

cromato CrO42ndash

dicromato Cr2O72ndash

amocircnio NH4+

Nome Foacutermula hipoclorito ClOndash clorito ClO2

ndash

clorato ClO3ndash

perclorato ClO4ndash

sulfato SO42ndash

sulfito SO32ndash

hidrogenosulfate (ou bisulfato) HSO4

ndash

hidrogenosulfito (ou bisulfito) HSO3

ndash

Tro Chemistry A Molecular Approach

Hidratos bull hidratos satildeo compostos iocircnicos que conteacutem

um nuacutemero especiacutefico de moleacuteculas de aacutegua para cada unidade de foacutermula

bull aacuteguas de hidrataccedilatildeo satildeo geralmente eliminadas por aquecimento

bull na foacutermula as aacuteguas satildeo separadas por ∙ CoCl2∙6H2O

bull no nome usa-se o sufixo -hidratado apoacutes o nome do composto iocircnico CoCl2∙6H2O = cloreto de cobalto (II) hexaidratado CaSO4∙frac12H2O = sulfato de caacutelcio hemihidratado

Prefixo No de Aacuteguas

hemi frac12

mono 1

di 2

tri 3

tetra 4

penta 5

hexa 6

hepta 7

octa 8

Hidrato CoCl2∙6H2O

Anidro CoCl2

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Nomenclatura

bull Estudar bull Kotz bull Atkins e Jones bull Brown bull Etc etc etchellip

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Estados de Oxidaccedilatildeo Metais tendem a perder eleacutetrons Na rarr Na+ + e- Natildeo-metais tendem a

ganhar eleacutetrons

Cl + e- rarr Cl-

Agentes redutores Agentes oxidantes

Usamos o estado de oxidaccedilatildeo para saber o nuacutemero de eleacutetrons ganhos ou perdidos por cada elemento

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Regras

1 O estado de oxidaccedilatildeo (nox) de um aacutetomo individual em uma substacircncia elementar eacute 0

2 O nox total de todos os aacutetomos em 1 Uma espeacutecie neutra eacute 0 2 Em uma espeacutecie iocircnica eacute igual agrave carga do iacuteon

3 Em seus compostos os metais alcalinos e

alcalino terrosos possuem nox = +1 e +2 respectivamente

4 Em compostos o nox do fluacuteor eacute sempre ndash1

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Regras

5 Em compostos o nox do hidrogecircnio eacute geralmente +1

6 Em compostos o nox do oxigecircnio eacute geralmentendash2

7 Em compostos binaacuterios (2 elementos) com metais i Halogecircnios tecircm nox ndash1 ii Grupo 16 tecircm nox ndash2 e iii Grupo 15 tecircm nox ndash3

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Atribuindo estados de oxidaccedilatildeo

Qual eacute o estado de oxidaccedilatildeo do elemento sublinhado em cada um dos seguintes casos a) P4 b) Al2O3 c) MnO4

- d) NaH

a) P4 eacute uma substacircncia elementar nox P = 0

b) Al2O3 O eacute ndash2 O3 eacute ndash6 Como (+6)2=(+3) nox Al = +3

c) MnO4 ndash nox total = ndash 1 O4 eacute ndash8 nox Mn = +7

d) NaH nox total = 0 regra 3 precede a regra 5

nox Na = +1 e nox H = -1

Exemplo 3

Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa

Philip Dutton University of Windsor Canada

Prentice-Hall copy 2008

General Chemistry Principles and Modern Applications

Petrucci bull Harwood bull Herring 9th Edition

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Conteuacutedo

1 A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas 2 Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo 3 Reaccedilotildees Aacutecido-Base 4 Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais 5 Balanceamento de Reaccedilotildees Redox 6 Agentes Oxidantes e Redutores 7 Estequiometria das Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo

Aquosa Titulaccedilotildees

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A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas

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Eletroacutelitos

bull Alguns solutos podem se dissociar em iacuteons

bull Pode haver conduccedilatildeo de eletricidade

Fonte de

eletricidade

Bastatildeo de

grafite

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Tipos de Eletroacutelito

bull Eletroacutelito fraco se dissocia parcialmente ndash Razoaacutevel condutividade eleacutetrica

bull Natildeo-eletroacutelito natildeo se dissocia ndash Baixa ou nenhuma condutividade eleacutetrica

bull Eletroacutelito forte se dissocia completamente ndash Boa condutividade eleacutetrica

Em geral Compostos iocircnicos eletroacutelitos fortes

Compostos moleculares eletroacutelitos fracos ou

natildeo-eletroacutelitos QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

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Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas

MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

Um eletroacutelito forte

Um eletroacutelito fraco

CH3CO2H(aq) larr CH3CO2-(aq) + H+(aq) rarr

CH3OH(aq) Um natildeo-eletroacutelito

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MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq) MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

[Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M [Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M

Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo

Em MgCl2 00050 M

A estequiometria eacute importante

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Exemplo 1 Caacutelculo da concentraccedilatildeo de iacuteons em uma soluccedilatildeo de eletroacutelito forte

Quais satildeo as concentraccedilotildees de iacuteons alumiacutenio e sulfato em Al2(SO4)3 00165 M

Al2(SO4)3 (s) rarr 2 Al3+(aq) + 3 SO42-(aq)

Equaccedilatildeo quiacutemica balanceada

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[Al] = times = 1 L

2 mol Al3+

1 mol Al2(SO4)3 00165 mol Al2(SO4)3 00330 M Al3+

Exemplo 1

00495 M SO42- [SO4

2-] = times = 1 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de sulfato

1 L 3 mol SO4

2- 00165 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de alumiacutenio

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Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

bull Iacuteons soluacuteveis podem se combinar formando compostos insoluacuteveis

bull Ocorre a precipitaccedilatildeo

Ag+(aq) + Cl-(aq) rarr AgCl(s)

Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) rarr 2 KNO3(aq) + PbI2(s)

Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

Pb2+(aq) + 2 I-(aq) rarr PbI2(s)

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Ag+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Iacuteons espectadores Ag+(aq) + NO3

-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida

AgNO3(aq) +NaI (aq) rarr AgI(s) + NaNO3(aq) Reaccedilatildeo de precipitaccedilatildeo global

Equaccedilatildeo iocircnica completa

Ag+(aq) + I-(aq) rarr AgI(s) Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

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Regras de Solubilidade

bull Compostos soluacuteveis

Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ NH4+

NO3- ClO4

- CH3CO2-

ndash Sais com iacuteons de metais alcalinos e com o iacuteon amocircnio

ndash Nitratos percloratos e acetatos

Uma exceccedilatildeo AgCH3CO2 soacutelido avermelhado

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Regras de Solubilidade

ndash Cloretos brometos e iodetos Cl- Br- I-

bull Exceto os de Pb2+ Ag+ e Hg22+

ndash Sulfatos SO42-

bull Exceto os de Sr2+ Ba2+ Pb2+ e Hg22+

bull Ca(SO4) eacute ligeiramente soluacutevel

bull Compostos em sua maioria soluacuteveis

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Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

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Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica

bull Foacutermulas estruturais descrevem os tipos de elementos encontrados no composto o nuacutemero de aacutetomos de cada elemento o ordenamento das ligaccedilotildees e o tipo de ligaccedilatildeo ndash Natildeo descrevem a forma tridimensional mas daacute a um quiacutemico

experiente uma boa ideacuteia do formato da moleacutecula ndash Usa-se linhas para representar ligaccedilotildees covalentes ndash Cada linha descreve o nuacutemero de eleacutetrons compartilhados

pelos aacutetomos ligados bull Uma linha = 2 eleacutetrons compartilhados uma ligaccedilatildeo covalente simples bull Linha dupla = 4 eleacutetrons compartilhados uma ligaccedilatildeo covalente dupla bull Linha tripla = 6 eleacutetrons compartilhados uma ligaccedilatildeo covalente tripla

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Representando Compostos Modelos Moleculares

bull Modelos mostram a estrutura tridimensional aleacutem de todas as informaccedilotildees dadas na foacutermula estrutural

bull Modelos de esferas e palitos usam esferas para representar os aacutetomos e palitos para representar as ligaccedilotildees entre eles

bull Modelos de preenchimento espacial usam esferas interconectadas para mostrar as nuvens eletrocircnicas dos aacutetomos ligados

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Peroacutexido de Hidrogecircnio Foacutermula Molecular = H2O2 Foacutermula Empiacuterica = HO

Foacutermulas Quiacutemicas

Benzeno Foacutermula Molecular = C6H6

Foacutermula Empiacuterica = CH Glicose

Foacutermula Molecular = C6H12O6 Foacutermula Empiacuterica = CH2O

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Benzeno Acetileno Glicose a Amocircnia Nome do Composto

Modelo de esferas e palitos

Foacutermula estrutural

Foacutermula molecular

Foacutermula empiacuterica

Modelo de preenchimento espacial

Benzeno

Amocircnia

Glicose

Acetileno

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Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares

Classificaccedilatildeo das Substacircncias Elementares e Compostos

Substacircncias Puras

Elementares

Moleculares Atocircmicas

Compostos

Iocircnicos Moleculares

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Classificaccedilatildeo dos Materiais bull Substacircncias elementares atocircmicas= substacircncias

cujas partiacuteculas satildeo aacutetomos isolados bull Substacircncias elementares moleculares = substacircncias

cujas partiacuteculas satildeo moleacuteculas constituiacutedas por um uacutenico tipo de aacutetomo

bull Compostos moleculares = compostos cujas partiacuteculas satildeo constituiacutedas por natildeo-metais (haacute exceccedilotildees)

bull Compostos iocircnicos = compostos cujas partiacuteculas satildeo caacutetions e acircnions

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Substacircncias Elementares Moleculares bull Certas substacircncias elementares ocorrem como moleacuteculas

diatocircmicas ndash Cl2 F2 O2 H2

bull Outras ocorrem como moleacuteculas poliatocircmicas ndash P4 S8 Se8

H2

Cl2

Br2

I2

7 17

N2 O2 F2

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Moleacuteculas Inorgacircnicas

S8 P4

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Diatocircmicos

Poliatocircmicos

Substacircncias Elementares Moleculares

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Compostos Iocircnicos vs Moleculares

Propano ndash conteacutem moleacuteculas

individuais de C3H8

Sal de cozinhandash conteacutem um arranjo de iacuteons Na+ e iacuteons

Cl-

Um composto iocircnico Um composto molecular

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Compostos Moleculares

Foacutermula empiacuterica

Foacutermula molecular

Foacutermula estrutural Modelo molecular

Esferas e palitos Modelo molecular

Preenchimento espacial

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Compostos Iocircnicos

bull metais + natildeo-metais bull natildeo haacute unidades moleculares individuais

haacute um arranjo tridimensional de caacutetions e acircnions compostos por unidades-foacutermula ou foacutermulas unitaacuterias

bull podem conter iacuteons poliatocircmicos ndash diversos aacutetomos ligados formando um iacuteon

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Compostos que Conteacutem Iacuteons bull compostos de metais com natildeo-metais satildeo feitos

de iacuteons (haacute exceccedilotildees) ndash metais formam caacutetions e natildeo-metais formam acircnions

bull o composto natildeo pode ter uma carga total portanto o nuacutemero de caacutetions e acircnions deve ser balanceado para que a carga seja 0

bull se Na+ se combina com S2- satildeo necessaacuterios 2 iacuteons Na+ para cada iacuteon S2- para balancear a carga portanto a foacutermula deve ser Na2S

Compostos Iocircnicos

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Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga 2 Escreva o siacutembolo do natildeo-metal e sua carga 3 A carga (sem o sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon 4 Reduza os subscritos agrave menor razatildeo de nuacutemeros inteiros 5 Verifique se a soma das cargas do caacutetion cancela a soma

das cargas do acircnion

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Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga

2 Escreva o siacutembolo do acircnion natildeo-metaacutelico e sua carga

3 Carga (sem sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon

4 Simplifique os subscritos 5 Verifique as cargas

Al+3 grupo 13

O2- grupo 16

Al+3 O2-

Al2 O3

Al = (2)∙(+3) = +6 O = (3)∙(-2) = -6

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Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull Iacuteon potaacutessio e iacuteon nitreto

bull Iacuteon caacutelcio e iacuteon brometo

bull Iacuteon alumiacutenio e iacuteon sulfeto

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Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull K+ com N3- K3N

bull Ca+2 com Br- CaBr2

bull Al+3 com S2- Al2S3

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Cloreto de Soacutedio

Arranjo estendido de iacuteons Na+ e Cl- A foacutermula unitaacuteria mais simples eacute NaCl

Tro Chemistry A Molecular Approach 33

Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos

Nome Foacutermula acetato C2H3O2

ndash carbonato CO3

2ndash

hydrogenocarbonato (ou bicarbonato) HCO3

ndash

hydroacutexido OHndash

nitrato NO3ndash

nitrito NO2ndash

cromato CrO42ndash

dicromato Cr2O72ndash

amocircnio NH4+

Nome Foacutermula hipoclorito ClOndash clorito ClO2

ndash

clorato ClO3ndash

perclorato ClO4ndash

sulfato SO42ndash

sulfito SO32ndash

hidrogenosulfate (ou bisulfato) HSO4

ndash

hidrogenosulfito (ou bisulfito) HSO3

ndash

Tro Chemistry A Molecular Approach

Hidratos bull hidratos satildeo compostos iocircnicos que conteacutem

um nuacutemero especiacutefico de moleacuteculas de aacutegua para cada unidade de foacutermula

bull aacuteguas de hidrataccedilatildeo satildeo geralmente eliminadas por aquecimento

bull na foacutermula as aacuteguas satildeo separadas por ∙ CoCl2∙6H2O

bull no nome usa-se o sufixo -hidratado apoacutes o nome do composto iocircnico CoCl2∙6H2O = cloreto de cobalto (II) hexaidratado CaSO4∙frac12H2O = sulfato de caacutelcio hemihidratado

Prefixo No de Aacuteguas

hemi frac12

mono 1

di 2

tri 3

tetra 4

penta 5

hexa 6

hepta 7

octa 8

Hidrato CoCl2∙6H2O

Anidro CoCl2

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Nomenclatura

bull Estudar bull Kotz bull Atkins e Jones bull Brown bull Etc etc etchellip

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Estados de Oxidaccedilatildeo Metais tendem a perder eleacutetrons Na rarr Na+ + e- Natildeo-metais tendem a

ganhar eleacutetrons

Cl + e- rarr Cl-

Agentes redutores Agentes oxidantes

Usamos o estado de oxidaccedilatildeo para saber o nuacutemero de eleacutetrons ganhos ou perdidos por cada elemento

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Regras

1 O estado de oxidaccedilatildeo (nox) de um aacutetomo individual em uma substacircncia elementar eacute 0

2 O nox total de todos os aacutetomos em 1 Uma espeacutecie neutra eacute 0 2 Em uma espeacutecie iocircnica eacute igual agrave carga do iacuteon

3 Em seus compostos os metais alcalinos e

alcalino terrosos possuem nox = +1 e +2 respectivamente

4 Em compostos o nox do fluacuteor eacute sempre ndash1

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Regras

5 Em compostos o nox do hidrogecircnio eacute geralmente +1

6 Em compostos o nox do oxigecircnio eacute geralmentendash2

7 Em compostos binaacuterios (2 elementos) com metais i Halogecircnios tecircm nox ndash1 ii Grupo 16 tecircm nox ndash2 e iii Grupo 15 tecircm nox ndash3

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Atribuindo estados de oxidaccedilatildeo

Qual eacute o estado de oxidaccedilatildeo do elemento sublinhado em cada um dos seguintes casos a) P4 b) Al2O3 c) MnO4

- d) NaH

a) P4 eacute uma substacircncia elementar nox P = 0

b) Al2O3 O eacute ndash2 O3 eacute ndash6 Como (+6)2=(+3) nox Al = +3

c) MnO4 ndash nox total = ndash 1 O4 eacute ndash8 nox Mn = +7

d) NaH nox total = 0 regra 3 precede a regra 5

nox Na = +1 e nox H = -1

Exemplo 3

Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa

Philip Dutton University of Windsor Canada

Prentice-Hall copy 2008

General Chemistry Principles and Modern Applications

Petrucci bull Harwood bull Herring 9th Edition

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Conteuacutedo

1 A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas 2 Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo 3 Reaccedilotildees Aacutecido-Base 4 Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais 5 Balanceamento de Reaccedilotildees Redox 6 Agentes Oxidantes e Redutores 7 Estequiometria das Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo

Aquosa Titulaccedilotildees

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A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas

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Eletroacutelitos

bull Alguns solutos podem se dissociar em iacuteons

bull Pode haver conduccedilatildeo de eletricidade

Fonte de

eletricidade

Bastatildeo de

grafite

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Tipos de Eletroacutelito

bull Eletroacutelito fraco se dissocia parcialmente ndash Razoaacutevel condutividade eleacutetrica

bull Natildeo-eletroacutelito natildeo se dissocia ndash Baixa ou nenhuma condutividade eleacutetrica

bull Eletroacutelito forte se dissocia completamente ndash Boa condutividade eleacutetrica

Em geral Compostos iocircnicos eletroacutelitos fortes

Compostos moleculares eletroacutelitos fracos ou

natildeo-eletroacutelitos QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

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Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas

MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

Um eletroacutelito forte

Um eletroacutelito fraco

CH3CO2H(aq) larr CH3CO2-(aq) + H+(aq) rarr

CH3OH(aq) Um natildeo-eletroacutelito

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MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq) MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

[Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M [Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M

Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo

Em MgCl2 00050 M

A estequiometria eacute importante

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Exemplo 1 Caacutelculo da concentraccedilatildeo de iacuteons em uma soluccedilatildeo de eletroacutelito forte

Quais satildeo as concentraccedilotildees de iacuteons alumiacutenio e sulfato em Al2(SO4)3 00165 M

Al2(SO4)3 (s) rarr 2 Al3+(aq) + 3 SO42-(aq)

Equaccedilatildeo quiacutemica balanceada

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[Al] = times = 1 L

2 mol Al3+

1 mol Al2(SO4)3 00165 mol Al2(SO4)3 00330 M Al3+

Exemplo 1

00495 M SO42- [SO4

2-] = times = 1 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de sulfato

1 L 3 mol SO4

2- 00165 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de alumiacutenio

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Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

bull Iacuteons soluacuteveis podem se combinar formando compostos insoluacuteveis

bull Ocorre a precipitaccedilatildeo

Ag+(aq) + Cl-(aq) rarr AgCl(s)

Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) rarr 2 KNO3(aq) + PbI2(s)

Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

Pb2+(aq) + 2 I-(aq) rarr PbI2(s)

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Ag+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Iacuteons espectadores Ag+(aq) + NO3

-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida

AgNO3(aq) +NaI (aq) rarr AgI(s) + NaNO3(aq) Reaccedilatildeo de precipitaccedilatildeo global

Equaccedilatildeo iocircnica completa

Ag+(aq) + I-(aq) rarr AgI(s) Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

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Regras de Solubilidade

bull Compostos soluacuteveis

Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ NH4+

NO3- ClO4

- CH3CO2-

ndash Sais com iacuteons de metais alcalinos e com o iacuteon amocircnio

ndash Nitratos percloratos e acetatos

Uma exceccedilatildeo AgCH3CO2 soacutelido avermelhado

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Regras de Solubilidade

ndash Cloretos brometos e iodetos Cl- Br- I-

bull Exceto os de Pb2+ Ag+ e Hg22+

ndash Sulfatos SO42-

bull Exceto os de Sr2+ Ba2+ Pb2+ e Hg22+

bull Ca(SO4) eacute ligeiramente soluacutevel

bull Compostos em sua maioria soluacuteveis

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Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

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Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
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  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
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  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Representando Compostos Modelos Moleculares

bull Modelos mostram a estrutura tridimensional aleacutem de todas as informaccedilotildees dadas na foacutermula estrutural

bull Modelos de esferas e palitos usam esferas para representar os aacutetomos e palitos para representar as ligaccedilotildees entre eles

bull Modelos de preenchimento espacial usam esferas interconectadas para mostrar as nuvens eletrocircnicas dos aacutetomos ligados

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Peroacutexido de Hidrogecircnio Foacutermula Molecular = H2O2 Foacutermula Empiacuterica = HO

Foacutermulas Quiacutemicas

Benzeno Foacutermula Molecular = C6H6

Foacutermula Empiacuterica = CH Glicose

Foacutermula Molecular = C6H12O6 Foacutermula Empiacuterica = CH2O

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Benzeno Acetileno Glicose a Amocircnia Nome do Composto

Modelo de esferas e palitos

Foacutermula estrutural

Foacutermula molecular

Foacutermula empiacuterica

Modelo de preenchimento espacial

Benzeno

Amocircnia

Glicose

Acetileno

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Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares

Classificaccedilatildeo das Substacircncias Elementares e Compostos

Substacircncias Puras

Elementares

Moleculares Atocircmicas

Compostos

Iocircnicos Moleculares

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Classificaccedilatildeo dos Materiais bull Substacircncias elementares atocircmicas= substacircncias

cujas partiacuteculas satildeo aacutetomos isolados bull Substacircncias elementares moleculares = substacircncias

cujas partiacuteculas satildeo moleacuteculas constituiacutedas por um uacutenico tipo de aacutetomo

bull Compostos moleculares = compostos cujas partiacuteculas satildeo constituiacutedas por natildeo-metais (haacute exceccedilotildees)

bull Compostos iocircnicos = compostos cujas partiacuteculas satildeo caacutetions e acircnions

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Substacircncias Elementares Moleculares bull Certas substacircncias elementares ocorrem como moleacuteculas

diatocircmicas ndash Cl2 F2 O2 H2

bull Outras ocorrem como moleacuteculas poliatocircmicas ndash P4 S8 Se8

H2

Cl2

Br2

I2

7 17

N2 O2 F2

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Moleacuteculas Inorgacircnicas

S8 P4

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Diatocircmicos

Poliatocircmicos

Substacircncias Elementares Moleculares

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Compostos Iocircnicos vs Moleculares

Propano ndash conteacutem moleacuteculas

individuais de C3H8

Sal de cozinhandash conteacutem um arranjo de iacuteons Na+ e iacuteons

Cl-

Um composto iocircnico Um composto molecular

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Compostos Moleculares

Foacutermula empiacuterica

Foacutermula molecular

Foacutermula estrutural Modelo molecular

Esferas e palitos Modelo molecular

Preenchimento espacial

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Compostos Iocircnicos

bull metais + natildeo-metais bull natildeo haacute unidades moleculares individuais

haacute um arranjo tridimensional de caacutetions e acircnions compostos por unidades-foacutermula ou foacutermulas unitaacuterias

bull podem conter iacuteons poliatocircmicos ndash diversos aacutetomos ligados formando um iacuteon

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Compostos que Conteacutem Iacuteons bull compostos de metais com natildeo-metais satildeo feitos

de iacuteons (haacute exceccedilotildees) ndash metais formam caacutetions e natildeo-metais formam acircnions

bull o composto natildeo pode ter uma carga total portanto o nuacutemero de caacutetions e acircnions deve ser balanceado para que a carga seja 0

bull se Na+ se combina com S2- satildeo necessaacuterios 2 iacuteons Na+ para cada iacuteon S2- para balancear a carga portanto a foacutermula deve ser Na2S

Compostos Iocircnicos

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Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga 2 Escreva o siacutembolo do natildeo-metal e sua carga 3 A carga (sem o sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon 4 Reduza os subscritos agrave menor razatildeo de nuacutemeros inteiros 5 Verifique se a soma das cargas do caacutetion cancela a soma

das cargas do acircnion

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Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga

2 Escreva o siacutembolo do acircnion natildeo-metaacutelico e sua carga

3 Carga (sem sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon

4 Simplifique os subscritos 5 Verifique as cargas

Al+3 grupo 13

O2- grupo 16

Al+3 O2-

Al2 O3

Al = (2)∙(+3) = +6 O = (3)∙(-2) = -6

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Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull Iacuteon potaacutessio e iacuteon nitreto

bull Iacuteon caacutelcio e iacuteon brometo

bull Iacuteon alumiacutenio e iacuteon sulfeto

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Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull K+ com N3- K3N

bull Ca+2 com Br- CaBr2

bull Al+3 com S2- Al2S3

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Cloreto de Soacutedio

Arranjo estendido de iacuteons Na+ e Cl- A foacutermula unitaacuteria mais simples eacute NaCl

Tro Chemistry A Molecular Approach 33

Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos

Nome Foacutermula acetato C2H3O2

ndash carbonato CO3

2ndash

hydrogenocarbonato (ou bicarbonato) HCO3

ndash

hydroacutexido OHndash

nitrato NO3ndash

nitrito NO2ndash

cromato CrO42ndash

dicromato Cr2O72ndash

amocircnio NH4+

Nome Foacutermula hipoclorito ClOndash clorito ClO2

ndash

clorato ClO3ndash

perclorato ClO4ndash

sulfato SO42ndash

sulfito SO32ndash

hidrogenosulfate (ou bisulfato) HSO4

ndash

hidrogenosulfito (ou bisulfito) HSO3

ndash

Tro Chemistry A Molecular Approach

Hidratos bull hidratos satildeo compostos iocircnicos que conteacutem

um nuacutemero especiacutefico de moleacuteculas de aacutegua para cada unidade de foacutermula

bull aacuteguas de hidrataccedilatildeo satildeo geralmente eliminadas por aquecimento

bull na foacutermula as aacuteguas satildeo separadas por ∙ CoCl2∙6H2O

bull no nome usa-se o sufixo -hidratado apoacutes o nome do composto iocircnico CoCl2∙6H2O = cloreto de cobalto (II) hexaidratado CaSO4∙frac12H2O = sulfato de caacutelcio hemihidratado

Prefixo No de Aacuteguas

hemi frac12

mono 1

di 2

tri 3

tetra 4

penta 5

hexa 6

hepta 7

octa 8

Hidrato CoCl2∙6H2O

Anidro CoCl2

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Nomenclatura

bull Estudar bull Kotz bull Atkins e Jones bull Brown bull Etc etc etchellip

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Estados de Oxidaccedilatildeo Metais tendem a perder eleacutetrons Na rarr Na+ + e- Natildeo-metais tendem a

ganhar eleacutetrons

Cl + e- rarr Cl-

Agentes redutores Agentes oxidantes

Usamos o estado de oxidaccedilatildeo para saber o nuacutemero de eleacutetrons ganhos ou perdidos por cada elemento

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Regras

1 O estado de oxidaccedilatildeo (nox) de um aacutetomo individual em uma substacircncia elementar eacute 0

2 O nox total de todos os aacutetomos em 1 Uma espeacutecie neutra eacute 0 2 Em uma espeacutecie iocircnica eacute igual agrave carga do iacuteon

3 Em seus compostos os metais alcalinos e

alcalino terrosos possuem nox = +1 e +2 respectivamente

4 Em compostos o nox do fluacuteor eacute sempre ndash1

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Regras

5 Em compostos o nox do hidrogecircnio eacute geralmente +1

6 Em compostos o nox do oxigecircnio eacute geralmentendash2

7 Em compostos binaacuterios (2 elementos) com metais i Halogecircnios tecircm nox ndash1 ii Grupo 16 tecircm nox ndash2 e iii Grupo 15 tecircm nox ndash3

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Atribuindo estados de oxidaccedilatildeo

Qual eacute o estado de oxidaccedilatildeo do elemento sublinhado em cada um dos seguintes casos a) P4 b) Al2O3 c) MnO4

- d) NaH

a) P4 eacute uma substacircncia elementar nox P = 0

b) Al2O3 O eacute ndash2 O3 eacute ndash6 Como (+6)2=(+3) nox Al = +3

c) MnO4 ndash nox total = ndash 1 O4 eacute ndash8 nox Mn = +7

d) NaH nox total = 0 regra 3 precede a regra 5

nox Na = +1 e nox H = -1

Exemplo 3

Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa

Philip Dutton University of Windsor Canada

Prentice-Hall copy 2008

General Chemistry Principles and Modern Applications

Petrucci bull Harwood bull Herring 9th Edition

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Conteuacutedo

1 A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas 2 Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo 3 Reaccedilotildees Aacutecido-Base 4 Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais 5 Balanceamento de Reaccedilotildees Redox 6 Agentes Oxidantes e Redutores 7 Estequiometria das Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo

Aquosa Titulaccedilotildees

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A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas

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Eletroacutelitos

bull Alguns solutos podem se dissociar em iacuteons

bull Pode haver conduccedilatildeo de eletricidade

Fonte de

eletricidade

Bastatildeo de

grafite

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Tipos de Eletroacutelito

bull Eletroacutelito fraco se dissocia parcialmente ndash Razoaacutevel condutividade eleacutetrica

bull Natildeo-eletroacutelito natildeo se dissocia ndash Baixa ou nenhuma condutividade eleacutetrica

bull Eletroacutelito forte se dissocia completamente ndash Boa condutividade eleacutetrica

Em geral Compostos iocircnicos eletroacutelitos fortes

Compostos moleculares eletroacutelitos fracos ou

natildeo-eletroacutelitos QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

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Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas

MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

Um eletroacutelito forte

Um eletroacutelito fraco

CH3CO2H(aq) larr CH3CO2-(aq) + H+(aq) rarr

CH3OH(aq) Um natildeo-eletroacutelito

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MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq) MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

[Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M [Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M

Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo

Em MgCl2 00050 M

A estequiometria eacute importante

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Exemplo 1 Caacutelculo da concentraccedilatildeo de iacuteons em uma soluccedilatildeo de eletroacutelito forte

Quais satildeo as concentraccedilotildees de iacuteons alumiacutenio e sulfato em Al2(SO4)3 00165 M

Al2(SO4)3 (s) rarr 2 Al3+(aq) + 3 SO42-(aq)

Equaccedilatildeo quiacutemica balanceada

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[Al] = times = 1 L

2 mol Al3+

1 mol Al2(SO4)3 00165 mol Al2(SO4)3 00330 M Al3+

Exemplo 1

00495 M SO42- [SO4

2-] = times = 1 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de sulfato

1 L 3 mol SO4

2- 00165 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de alumiacutenio

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Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

bull Iacuteons soluacuteveis podem se combinar formando compostos insoluacuteveis

bull Ocorre a precipitaccedilatildeo

Ag+(aq) + Cl-(aq) rarr AgCl(s)

Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) rarr 2 KNO3(aq) + PbI2(s)

Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

Pb2+(aq) + 2 I-(aq) rarr PbI2(s)

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Ag+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Iacuteons espectadores Ag+(aq) + NO3

-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida

AgNO3(aq) +NaI (aq) rarr AgI(s) + NaNO3(aq) Reaccedilatildeo de precipitaccedilatildeo global

Equaccedilatildeo iocircnica completa

Ag+(aq) + I-(aq) rarr AgI(s) Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

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Regras de Solubilidade

bull Compostos soluacuteveis

Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ NH4+

NO3- ClO4

- CH3CO2-

ndash Sais com iacuteons de metais alcalinos e com o iacuteon amocircnio

ndash Nitratos percloratos e acetatos

Uma exceccedilatildeo AgCH3CO2 soacutelido avermelhado

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Regras de Solubilidade

ndash Cloretos brometos e iodetos Cl- Br- I-

bull Exceto os de Pb2+ Ag+ e Hg22+

ndash Sulfatos SO42-

bull Exceto os de Sr2+ Ba2+ Pb2+ e Hg22+

bull Ca(SO4) eacute ligeiramente soluacutevel

bull Compostos em sua maioria soluacuteveis

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Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

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Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Peroacutexido de Hidrogecircnio Foacutermula Molecular = H2O2 Foacutermula Empiacuterica = HO

Foacutermulas Quiacutemicas

Benzeno Foacutermula Molecular = C6H6

Foacutermula Empiacuterica = CH Glicose

Foacutermula Molecular = C6H12O6 Foacutermula Empiacuterica = CH2O

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Benzeno Acetileno Glicose a Amocircnia Nome do Composto

Modelo de esferas e palitos

Foacutermula estrutural

Foacutermula molecular

Foacutermula empiacuterica

Modelo de preenchimento espacial

Benzeno

Amocircnia

Glicose

Acetileno

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Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares

Classificaccedilatildeo das Substacircncias Elementares e Compostos

Substacircncias Puras

Elementares

Moleculares Atocircmicas

Compostos

Iocircnicos Moleculares

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Classificaccedilatildeo dos Materiais bull Substacircncias elementares atocircmicas= substacircncias

cujas partiacuteculas satildeo aacutetomos isolados bull Substacircncias elementares moleculares = substacircncias

cujas partiacuteculas satildeo moleacuteculas constituiacutedas por um uacutenico tipo de aacutetomo

bull Compostos moleculares = compostos cujas partiacuteculas satildeo constituiacutedas por natildeo-metais (haacute exceccedilotildees)

bull Compostos iocircnicos = compostos cujas partiacuteculas satildeo caacutetions e acircnions

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Substacircncias Elementares Moleculares bull Certas substacircncias elementares ocorrem como moleacuteculas

diatocircmicas ndash Cl2 F2 O2 H2

bull Outras ocorrem como moleacuteculas poliatocircmicas ndash P4 S8 Se8

H2

Cl2

Br2

I2

7 17

N2 O2 F2

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Moleacuteculas Inorgacircnicas

S8 P4

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Diatocircmicos

Poliatocircmicos

Substacircncias Elementares Moleculares

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Compostos Iocircnicos vs Moleculares

Propano ndash conteacutem moleacuteculas

individuais de C3H8

Sal de cozinhandash conteacutem um arranjo de iacuteons Na+ e iacuteons

Cl-

Um composto iocircnico Um composto molecular

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Compostos Moleculares

Foacutermula empiacuterica

Foacutermula molecular

Foacutermula estrutural Modelo molecular

Esferas e palitos Modelo molecular

Preenchimento espacial

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Compostos Iocircnicos

bull metais + natildeo-metais bull natildeo haacute unidades moleculares individuais

haacute um arranjo tridimensional de caacutetions e acircnions compostos por unidades-foacutermula ou foacutermulas unitaacuterias

bull podem conter iacuteons poliatocircmicos ndash diversos aacutetomos ligados formando um iacuteon

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Compostos que Conteacutem Iacuteons bull compostos de metais com natildeo-metais satildeo feitos

de iacuteons (haacute exceccedilotildees) ndash metais formam caacutetions e natildeo-metais formam acircnions

bull o composto natildeo pode ter uma carga total portanto o nuacutemero de caacutetions e acircnions deve ser balanceado para que a carga seja 0

bull se Na+ se combina com S2- satildeo necessaacuterios 2 iacuteons Na+ para cada iacuteon S2- para balancear a carga portanto a foacutermula deve ser Na2S

Compostos Iocircnicos

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Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga 2 Escreva o siacutembolo do natildeo-metal e sua carga 3 A carga (sem o sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon 4 Reduza os subscritos agrave menor razatildeo de nuacutemeros inteiros 5 Verifique se a soma das cargas do caacutetion cancela a soma

das cargas do acircnion

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga

2 Escreva o siacutembolo do acircnion natildeo-metaacutelico e sua carga

3 Carga (sem sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon

4 Simplifique os subscritos 5 Verifique as cargas

Al+3 grupo 13

O2- grupo 16

Al+3 O2-

Al2 O3

Al = (2)∙(+3) = +6 O = (3)∙(-2) = -6

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull Iacuteon potaacutessio e iacuteon nitreto

bull Iacuteon caacutelcio e iacuteon brometo

bull Iacuteon alumiacutenio e iacuteon sulfeto

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull K+ com N3- K3N

bull Ca+2 com Br- CaBr2

bull Al+3 com S2- Al2S3

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Cloreto de Soacutedio

Arranjo estendido de iacuteons Na+ e Cl- A foacutermula unitaacuteria mais simples eacute NaCl

Tro Chemistry A Molecular Approach 33

Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos

Nome Foacutermula acetato C2H3O2

ndash carbonato CO3

2ndash

hydrogenocarbonato (ou bicarbonato) HCO3

ndash

hydroacutexido OHndash

nitrato NO3ndash

nitrito NO2ndash

cromato CrO42ndash

dicromato Cr2O72ndash

amocircnio NH4+

Nome Foacutermula hipoclorito ClOndash clorito ClO2

ndash

clorato ClO3ndash

perclorato ClO4ndash

sulfato SO42ndash

sulfito SO32ndash

hidrogenosulfate (ou bisulfato) HSO4

ndash

hidrogenosulfito (ou bisulfito) HSO3

ndash

Tro Chemistry A Molecular Approach

Hidratos bull hidratos satildeo compostos iocircnicos que conteacutem

um nuacutemero especiacutefico de moleacuteculas de aacutegua para cada unidade de foacutermula

bull aacuteguas de hidrataccedilatildeo satildeo geralmente eliminadas por aquecimento

bull na foacutermula as aacuteguas satildeo separadas por ∙ CoCl2∙6H2O

bull no nome usa-se o sufixo -hidratado apoacutes o nome do composto iocircnico CoCl2∙6H2O = cloreto de cobalto (II) hexaidratado CaSO4∙frac12H2O = sulfato de caacutelcio hemihidratado

Prefixo No de Aacuteguas

hemi frac12

mono 1

di 2

tri 3

tetra 4

penta 5

hexa 6

hepta 7

octa 8

Hidrato CoCl2∙6H2O

Anidro CoCl2

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Nomenclatura

bull Estudar bull Kotz bull Atkins e Jones bull Brown bull Etc etc etchellip

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Estados de Oxidaccedilatildeo Metais tendem a perder eleacutetrons Na rarr Na+ + e- Natildeo-metais tendem a

ganhar eleacutetrons

Cl + e- rarr Cl-

Agentes redutores Agentes oxidantes

Usamos o estado de oxidaccedilatildeo para saber o nuacutemero de eleacutetrons ganhos ou perdidos por cada elemento

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Regras

1 O estado de oxidaccedilatildeo (nox) de um aacutetomo individual em uma substacircncia elementar eacute 0

2 O nox total de todos os aacutetomos em 1 Uma espeacutecie neutra eacute 0 2 Em uma espeacutecie iocircnica eacute igual agrave carga do iacuteon

3 Em seus compostos os metais alcalinos e

alcalino terrosos possuem nox = +1 e +2 respectivamente

4 Em compostos o nox do fluacuteor eacute sempre ndash1

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Regras

5 Em compostos o nox do hidrogecircnio eacute geralmente +1

6 Em compostos o nox do oxigecircnio eacute geralmentendash2

7 Em compostos binaacuterios (2 elementos) com metais i Halogecircnios tecircm nox ndash1 ii Grupo 16 tecircm nox ndash2 e iii Grupo 15 tecircm nox ndash3

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Atribuindo estados de oxidaccedilatildeo

Qual eacute o estado de oxidaccedilatildeo do elemento sublinhado em cada um dos seguintes casos a) P4 b) Al2O3 c) MnO4

- d) NaH

a) P4 eacute uma substacircncia elementar nox P = 0

b) Al2O3 O eacute ndash2 O3 eacute ndash6 Como (+6)2=(+3) nox Al = +3

c) MnO4 ndash nox total = ndash 1 O4 eacute ndash8 nox Mn = +7

d) NaH nox total = 0 regra 3 precede a regra 5

nox Na = +1 e nox H = -1

Exemplo 3

Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa

Philip Dutton University of Windsor Canada

Prentice-Hall copy 2008

General Chemistry Principles and Modern Applications

Petrucci bull Harwood bull Herring 9th Edition

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Conteuacutedo

1 A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas 2 Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo 3 Reaccedilotildees Aacutecido-Base 4 Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais 5 Balanceamento de Reaccedilotildees Redox 6 Agentes Oxidantes e Redutores 7 Estequiometria das Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo

Aquosa Titulaccedilotildees

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A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas

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Eletroacutelitos

bull Alguns solutos podem se dissociar em iacuteons

bull Pode haver conduccedilatildeo de eletricidade

Fonte de

eletricidade

Bastatildeo de

grafite

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Tipos de Eletroacutelito

bull Eletroacutelito fraco se dissocia parcialmente ndash Razoaacutevel condutividade eleacutetrica

bull Natildeo-eletroacutelito natildeo se dissocia ndash Baixa ou nenhuma condutividade eleacutetrica

bull Eletroacutelito forte se dissocia completamente ndash Boa condutividade eleacutetrica

Em geral Compostos iocircnicos eletroacutelitos fortes

Compostos moleculares eletroacutelitos fracos ou

natildeo-eletroacutelitos QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

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Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas

MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

Um eletroacutelito forte

Um eletroacutelito fraco

CH3CO2H(aq) larr CH3CO2-(aq) + H+(aq) rarr

CH3OH(aq) Um natildeo-eletroacutelito

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MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq) MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

[Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M [Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M

Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo

Em MgCl2 00050 M

A estequiometria eacute importante

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Exemplo 1 Caacutelculo da concentraccedilatildeo de iacuteons em uma soluccedilatildeo de eletroacutelito forte

Quais satildeo as concentraccedilotildees de iacuteons alumiacutenio e sulfato em Al2(SO4)3 00165 M

Al2(SO4)3 (s) rarr 2 Al3+(aq) + 3 SO42-(aq)

Equaccedilatildeo quiacutemica balanceada

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[Al] = times = 1 L

2 mol Al3+

1 mol Al2(SO4)3 00165 mol Al2(SO4)3 00330 M Al3+

Exemplo 1

00495 M SO42- [SO4

2-] = times = 1 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de sulfato

1 L 3 mol SO4

2- 00165 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de alumiacutenio

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Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

bull Iacuteons soluacuteveis podem se combinar formando compostos insoluacuteveis

bull Ocorre a precipitaccedilatildeo

Ag+(aq) + Cl-(aq) rarr AgCl(s)

Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) rarr 2 KNO3(aq) + PbI2(s)

Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

Pb2+(aq) + 2 I-(aq) rarr PbI2(s)

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Ag+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Iacuteons espectadores Ag+(aq) + NO3

-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida

AgNO3(aq) +NaI (aq) rarr AgI(s) + NaNO3(aq) Reaccedilatildeo de precipitaccedilatildeo global

Equaccedilatildeo iocircnica completa

Ag+(aq) + I-(aq) rarr AgI(s) Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

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Regras de Solubilidade

bull Compostos soluacuteveis

Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ NH4+

NO3- ClO4

- CH3CO2-

ndash Sais com iacuteons de metais alcalinos e com o iacuteon amocircnio

ndash Nitratos percloratos e acetatos

Uma exceccedilatildeo AgCH3CO2 soacutelido avermelhado

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Regras de Solubilidade

ndash Cloretos brometos e iodetos Cl- Br- I-

bull Exceto os de Pb2+ Ag+ e Hg22+

ndash Sulfatos SO42-

bull Exceto os de Sr2+ Ba2+ Pb2+ e Hg22+

bull Ca(SO4) eacute ligeiramente soluacutevel

bull Compostos em sua maioria soluacuteveis

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Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

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Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Benzeno Acetileno Glicose a Amocircnia Nome do Composto

Modelo de esferas e palitos

Foacutermula estrutural

Foacutermula molecular

Foacutermula empiacuterica

Modelo de preenchimento espacial

Benzeno

Amocircnia

Glicose

Acetileno

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Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares

Classificaccedilatildeo das Substacircncias Elementares e Compostos

Substacircncias Puras

Elementares

Moleculares Atocircmicas

Compostos

Iocircnicos Moleculares

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Classificaccedilatildeo dos Materiais bull Substacircncias elementares atocircmicas= substacircncias

cujas partiacuteculas satildeo aacutetomos isolados bull Substacircncias elementares moleculares = substacircncias

cujas partiacuteculas satildeo moleacuteculas constituiacutedas por um uacutenico tipo de aacutetomo

bull Compostos moleculares = compostos cujas partiacuteculas satildeo constituiacutedas por natildeo-metais (haacute exceccedilotildees)

bull Compostos iocircnicos = compostos cujas partiacuteculas satildeo caacutetions e acircnions

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Substacircncias Elementares Moleculares bull Certas substacircncias elementares ocorrem como moleacuteculas

diatocircmicas ndash Cl2 F2 O2 H2

bull Outras ocorrem como moleacuteculas poliatocircmicas ndash P4 S8 Se8

H2

Cl2

Br2

I2

7 17

N2 O2 F2

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Moleacuteculas Inorgacircnicas

S8 P4

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Diatocircmicos

Poliatocircmicos

Substacircncias Elementares Moleculares

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Compostos Iocircnicos vs Moleculares

Propano ndash conteacutem moleacuteculas

individuais de C3H8

Sal de cozinhandash conteacutem um arranjo de iacuteons Na+ e iacuteons

Cl-

Um composto iocircnico Um composto molecular

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Compostos Moleculares

Foacutermula empiacuterica

Foacutermula molecular

Foacutermula estrutural Modelo molecular

Esferas e palitos Modelo molecular

Preenchimento espacial

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Compostos Iocircnicos

bull metais + natildeo-metais bull natildeo haacute unidades moleculares individuais

haacute um arranjo tridimensional de caacutetions e acircnions compostos por unidades-foacutermula ou foacutermulas unitaacuterias

bull podem conter iacuteons poliatocircmicos ndash diversos aacutetomos ligados formando um iacuteon

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Compostos que Conteacutem Iacuteons bull compostos de metais com natildeo-metais satildeo feitos

de iacuteons (haacute exceccedilotildees) ndash metais formam caacutetions e natildeo-metais formam acircnions

bull o composto natildeo pode ter uma carga total portanto o nuacutemero de caacutetions e acircnions deve ser balanceado para que a carga seja 0

bull se Na+ se combina com S2- satildeo necessaacuterios 2 iacuteons Na+ para cada iacuteon S2- para balancear a carga portanto a foacutermula deve ser Na2S

Compostos Iocircnicos

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga 2 Escreva o siacutembolo do natildeo-metal e sua carga 3 A carga (sem o sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon 4 Reduza os subscritos agrave menor razatildeo de nuacutemeros inteiros 5 Verifique se a soma das cargas do caacutetion cancela a soma

das cargas do acircnion

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga

2 Escreva o siacutembolo do acircnion natildeo-metaacutelico e sua carga

3 Carga (sem sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon

4 Simplifique os subscritos 5 Verifique as cargas

Al+3 grupo 13

O2- grupo 16

Al+3 O2-

Al2 O3

Al = (2)∙(+3) = +6 O = (3)∙(-2) = -6

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Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull Iacuteon potaacutessio e iacuteon nitreto

bull Iacuteon caacutelcio e iacuteon brometo

bull Iacuteon alumiacutenio e iacuteon sulfeto

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull K+ com N3- K3N

bull Ca+2 com Br- CaBr2

bull Al+3 com S2- Al2S3

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Cloreto de Soacutedio

Arranjo estendido de iacuteons Na+ e Cl- A foacutermula unitaacuteria mais simples eacute NaCl

Tro Chemistry A Molecular Approach 33

Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos

Nome Foacutermula acetato C2H3O2

ndash carbonato CO3

2ndash

hydrogenocarbonato (ou bicarbonato) HCO3

ndash

hydroacutexido OHndash

nitrato NO3ndash

nitrito NO2ndash

cromato CrO42ndash

dicromato Cr2O72ndash

amocircnio NH4+

Nome Foacutermula hipoclorito ClOndash clorito ClO2

ndash

clorato ClO3ndash

perclorato ClO4ndash

sulfato SO42ndash

sulfito SO32ndash

hidrogenosulfate (ou bisulfato) HSO4

ndash

hidrogenosulfito (ou bisulfito) HSO3

ndash

Tro Chemistry A Molecular Approach

Hidratos bull hidratos satildeo compostos iocircnicos que conteacutem

um nuacutemero especiacutefico de moleacuteculas de aacutegua para cada unidade de foacutermula

bull aacuteguas de hidrataccedilatildeo satildeo geralmente eliminadas por aquecimento

bull na foacutermula as aacuteguas satildeo separadas por ∙ CoCl2∙6H2O

bull no nome usa-se o sufixo -hidratado apoacutes o nome do composto iocircnico CoCl2∙6H2O = cloreto de cobalto (II) hexaidratado CaSO4∙frac12H2O = sulfato de caacutelcio hemihidratado

Prefixo No de Aacuteguas

hemi frac12

mono 1

di 2

tri 3

tetra 4

penta 5

hexa 6

hepta 7

octa 8

Hidrato CoCl2∙6H2O

Anidro CoCl2

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Nomenclatura

bull Estudar bull Kotz bull Atkins e Jones bull Brown bull Etc etc etchellip

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Estados de Oxidaccedilatildeo Metais tendem a perder eleacutetrons Na rarr Na+ + e- Natildeo-metais tendem a

ganhar eleacutetrons

Cl + e- rarr Cl-

Agentes redutores Agentes oxidantes

Usamos o estado de oxidaccedilatildeo para saber o nuacutemero de eleacutetrons ganhos ou perdidos por cada elemento

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Regras

1 O estado de oxidaccedilatildeo (nox) de um aacutetomo individual em uma substacircncia elementar eacute 0

2 O nox total de todos os aacutetomos em 1 Uma espeacutecie neutra eacute 0 2 Em uma espeacutecie iocircnica eacute igual agrave carga do iacuteon

3 Em seus compostos os metais alcalinos e

alcalino terrosos possuem nox = +1 e +2 respectivamente

4 Em compostos o nox do fluacuteor eacute sempre ndash1

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Regras

5 Em compostos o nox do hidrogecircnio eacute geralmente +1

6 Em compostos o nox do oxigecircnio eacute geralmentendash2

7 Em compostos binaacuterios (2 elementos) com metais i Halogecircnios tecircm nox ndash1 ii Grupo 16 tecircm nox ndash2 e iii Grupo 15 tecircm nox ndash3

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Atribuindo estados de oxidaccedilatildeo

Qual eacute o estado de oxidaccedilatildeo do elemento sublinhado em cada um dos seguintes casos a) P4 b) Al2O3 c) MnO4

- d) NaH

a) P4 eacute uma substacircncia elementar nox P = 0

b) Al2O3 O eacute ndash2 O3 eacute ndash6 Como (+6)2=(+3) nox Al = +3

c) MnO4 ndash nox total = ndash 1 O4 eacute ndash8 nox Mn = +7

d) NaH nox total = 0 regra 3 precede a regra 5

nox Na = +1 e nox H = -1

Exemplo 3

Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa

Philip Dutton University of Windsor Canada

Prentice-Hall copy 2008

General Chemistry Principles and Modern Applications

Petrucci bull Harwood bull Herring 9th Edition

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Conteuacutedo

1 A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas 2 Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo 3 Reaccedilotildees Aacutecido-Base 4 Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais 5 Balanceamento de Reaccedilotildees Redox 6 Agentes Oxidantes e Redutores 7 Estequiometria das Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo

Aquosa Titulaccedilotildees

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A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas

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Eletroacutelitos

bull Alguns solutos podem se dissociar em iacuteons

bull Pode haver conduccedilatildeo de eletricidade

Fonte de

eletricidade

Bastatildeo de

grafite

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Tipos de Eletroacutelito

bull Eletroacutelito fraco se dissocia parcialmente ndash Razoaacutevel condutividade eleacutetrica

bull Natildeo-eletroacutelito natildeo se dissocia ndash Baixa ou nenhuma condutividade eleacutetrica

bull Eletroacutelito forte se dissocia completamente ndash Boa condutividade eleacutetrica

Em geral Compostos iocircnicos eletroacutelitos fortes

Compostos moleculares eletroacutelitos fracos ou

natildeo-eletroacutelitos QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

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Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas

MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

Um eletroacutelito forte

Um eletroacutelito fraco

CH3CO2H(aq) larr CH3CO2-(aq) + H+(aq) rarr

CH3OH(aq) Um natildeo-eletroacutelito

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MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq) MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

[Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M [Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M

Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo

Em MgCl2 00050 M

A estequiometria eacute importante

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Exemplo 1 Caacutelculo da concentraccedilatildeo de iacuteons em uma soluccedilatildeo de eletroacutelito forte

Quais satildeo as concentraccedilotildees de iacuteons alumiacutenio e sulfato em Al2(SO4)3 00165 M

Al2(SO4)3 (s) rarr 2 Al3+(aq) + 3 SO42-(aq)

Equaccedilatildeo quiacutemica balanceada

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[Al] = times = 1 L

2 mol Al3+

1 mol Al2(SO4)3 00165 mol Al2(SO4)3 00330 M Al3+

Exemplo 1

00495 M SO42- [SO4

2-] = times = 1 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de sulfato

1 L 3 mol SO4

2- 00165 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de alumiacutenio

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Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

bull Iacuteons soluacuteveis podem se combinar formando compostos insoluacuteveis

bull Ocorre a precipitaccedilatildeo

Ag+(aq) + Cl-(aq) rarr AgCl(s)

Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) rarr 2 KNO3(aq) + PbI2(s)

Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

Pb2+(aq) + 2 I-(aq) rarr PbI2(s)

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Ag+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Iacuteons espectadores Ag+(aq) + NO3

-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida

AgNO3(aq) +NaI (aq) rarr AgI(s) + NaNO3(aq) Reaccedilatildeo de precipitaccedilatildeo global

Equaccedilatildeo iocircnica completa

Ag+(aq) + I-(aq) rarr AgI(s) Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

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Regras de Solubilidade

bull Compostos soluacuteveis

Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ NH4+

NO3- ClO4

- CH3CO2-

ndash Sais com iacuteons de metais alcalinos e com o iacuteon amocircnio

ndash Nitratos percloratos e acetatos

Uma exceccedilatildeo AgCH3CO2 soacutelido avermelhado

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Regras de Solubilidade

ndash Cloretos brometos e iodetos Cl- Br- I-

bull Exceto os de Pb2+ Ag+ e Hg22+

ndash Sulfatos SO42-

bull Exceto os de Sr2+ Ba2+ Pb2+ e Hg22+

bull Ca(SO4) eacute ligeiramente soluacutevel

bull Compostos em sua maioria soluacuteveis

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Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

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Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares

Classificaccedilatildeo das Substacircncias Elementares e Compostos

Substacircncias Puras

Elementares

Moleculares Atocircmicas

Compostos

Iocircnicos Moleculares

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Classificaccedilatildeo dos Materiais bull Substacircncias elementares atocircmicas= substacircncias

cujas partiacuteculas satildeo aacutetomos isolados bull Substacircncias elementares moleculares = substacircncias

cujas partiacuteculas satildeo moleacuteculas constituiacutedas por um uacutenico tipo de aacutetomo

bull Compostos moleculares = compostos cujas partiacuteculas satildeo constituiacutedas por natildeo-metais (haacute exceccedilotildees)

bull Compostos iocircnicos = compostos cujas partiacuteculas satildeo caacutetions e acircnions

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Substacircncias Elementares Moleculares bull Certas substacircncias elementares ocorrem como moleacuteculas

diatocircmicas ndash Cl2 F2 O2 H2

bull Outras ocorrem como moleacuteculas poliatocircmicas ndash P4 S8 Se8

H2

Cl2

Br2

I2

7 17

N2 O2 F2

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Moleacuteculas Inorgacircnicas

S8 P4

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Diatocircmicos

Poliatocircmicos

Substacircncias Elementares Moleculares

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Compostos Iocircnicos vs Moleculares

Propano ndash conteacutem moleacuteculas

individuais de C3H8

Sal de cozinhandash conteacutem um arranjo de iacuteons Na+ e iacuteons

Cl-

Um composto iocircnico Um composto molecular

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Compostos Moleculares

Foacutermula empiacuterica

Foacutermula molecular

Foacutermula estrutural Modelo molecular

Esferas e palitos Modelo molecular

Preenchimento espacial

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Compostos Iocircnicos

bull metais + natildeo-metais bull natildeo haacute unidades moleculares individuais

haacute um arranjo tridimensional de caacutetions e acircnions compostos por unidades-foacutermula ou foacutermulas unitaacuterias

bull podem conter iacuteons poliatocircmicos ndash diversos aacutetomos ligados formando um iacuteon

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Compostos que Conteacutem Iacuteons bull compostos de metais com natildeo-metais satildeo feitos

de iacuteons (haacute exceccedilotildees) ndash metais formam caacutetions e natildeo-metais formam acircnions

bull o composto natildeo pode ter uma carga total portanto o nuacutemero de caacutetions e acircnions deve ser balanceado para que a carga seja 0

bull se Na+ se combina com S2- satildeo necessaacuterios 2 iacuteons Na+ para cada iacuteon S2- para balancear a carga portanto a foacutermula deve ser Na2S

Compostos Iocircnicos

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga 2 Escreva o siacutembolo do natildeo-metal e sua carga 3 A carga (sem o sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon 4 Reduza os subscritos agrave menor razatildeo de nuacutemeros inteiros 5 Verifique se a soma das cargas do caacutetion cancela a soma

das cargas do acircnion

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga

2 Escreva o siacutembolo do acircnion natildeo-metaacutelico e sua carga

3 Carga (sem sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon

4 Simplifique os subscritos 5 Verifique as cargas

Al+3 grupo 13

O2- grupo 16

Al+3 O2-

Al2 O3

Al = (2)∙(+3) = +6 O = (3)∙(-2) = -6

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull Iacuteon potaacutessio e iacuteon nitreto

bull Iacuteon caacutelcio e iacuteon brometo

bull Iacuteon alumiacutenio e iacuteon sulfeto

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull K+ com N3- K3N

bull Ca+2 com Br- CaBr2

bull Al+3 com S2- Al2S3

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Cloreto de Soacutedio

Arranjo estendido de iacuteons Na+ e Cl- A foacutermula unitaacuteria mais simples eacute NaCl

Tro Chemistry A Molecular Approach 33

Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos

Nome Foacutermula acetato C2H3O2

ndash carbonato CO3

2ndash

hydrogenocarbonato (ou bicarbonato) HCO3

ndash

hydroacutexido OHndash

nitrato NO3ndash

nitrito NO2ndash

cromato CrO42ndash

dicromato Cr2O72ndash

amocircnio NH4+

Nome Foacutermula hipoclorito ClOndash clorito ClO2

ndash

clorato ClO3ndash

perclorato ClO4ndash

sulfato SO42ndash

sulfito SO32ndash

hidrogenosulfate (ou bisulfato) HSO4

ndash

hidrogenosulfito (ou bisulfito) HSO3

ndash

Tro Chemistry A Molecular Approach

Hidratos bull hidratos satildeo compostos iocircnicos que conteacutem

um nuacutemero especiacutefico de moleacuteculas de aacutegua para cada unidade de foacutermula

bull aacuteguas de hidrataccedilatildeo satildeo geralmente eliminadas por aquecimento

bull na foacutermula as aacuteguas satildeo separadas por ∙ CoCl2∙6H2O

bull no nome usa-se o sufixo -hidratado apoacutes o nome do composto iocircnico CoCl2∙6H2O = cloreto de cobalto (II) hexaidratado CaSO4∙frac12H2O = sulfato de caacutelcio hemihidratado

Prefixo No de Aacuteguas

hemi frac12

mono 1

di 2

tri 3

tetra 4

penta 5

hexa 6

hepta 7

octa 8

Hidrato CoCl2∙6H2O

Anidro CoCl2

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Nomenclatura

bull Estudar bull Kotz bull Atkins e Jones bull Brown bull Etc etc etchellip

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Estados de Oxidaccedilatildeo Metais tendem a perder eleacutetrons Na rarr Na+ + e- Natildeo-metais tendem a

ganhar eleacutetrons

Cl + e- rarr Cl-

Agentes redutores Agentes oxidantes

Usamos o estado de oxidaccedilatildeo para saber o nuacutemero de eleacutetrons ganhos ou perdidos por cada elemento

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Regras

1 O estado de oxidaccedilatildeo (nox) de um aacutetomo individual em uma substacircncia elementar eacute 0

2 O nox total de todos os aacutetomos em 1 Uma espeacutecie neutra eacute 0 2 Em uma espeacutecie iocircnica eacute igual agrave carga do iacuteon

3 Em seus compostos os metais alcalinos e

alcalino terrosos possuem nox = +1 e +2 respectivamente

4 Em compostos o nox do fluacuteor eacute sempre ndash1

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Regras

5 Em compostos o nox do hidrogecircnio eacute geralmente +1

6 Em compostos o nox do oxigecircnio eacute geralmentendash2

7 Em compostos binaacuterios (2 elementos) com metais i Halogecircnios tecircm nox ndash1 ii Grupo 16 tecircm nox ndash2 e iii Grupo 15 tecircm nox ndash3

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Atribuindo estados de oxidaccedilatildeo

Qual eacute o estado de oxidaccedilatildeo do elemento sublinhado em cada um dos seguintes casos a) P4 b) Al2O3 c) MnO4

- d) NaH

a) P4 eacute uma substacircncia elementar nox P = 0

b) Al2O3 O eacute ndash2 O3 eacute ndash6 Como (+6)2=(+3) nox Al = +3

c) MnO4 ndash nox total = ndash 1 O4 eacute ndash8 nox Mn = +7

d) NaH nox total = 0 regra 3 precede a regra 5

nox Na = +1 e nox H = -1

Exemplo 3

Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa

Philip Dutton University of Windsor Canada

Prentice-Hall copy 2008

General Chemistry Principles and Modern Applications

Petrucci bull Harwood bull Herring 9th Edition

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Conteuacutedo

1 A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas 2 Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo 3 Reaccedilotildees Aacutecido-Base 4 Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais 5 Balanceamento de Reaccedilotildees Redox 6 Agentes Oxidantes e Redutores 7 Estequiometria das Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo

Aquosa Titulaccedilotildees

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A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas

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Eletroacutelitos

bull Alguns solutos podem se dissociar em iacuteons

bull Pode haver conduccedilatildeo de eletricidade

Fonte de

eletricidade

Bastatildeo de

grafite

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Tipos de Eletroacutelito

bull Eletroacutelito fraco se dissocia parcialmente ndash Razoaacutevel condutividade eleacutetrica

bull Natildeo-eletroacutelito natildeo se dissocia ndash Baixa ou nenhuma condutividade eleacutetrica

bull Eletroacutelito forte se dissocia completamente ndash Boa condutividade eleacutetrica

Em geral Compostos iocircnicos eletroacutelitos fortes

Compostos moleculares eletroacutelitos fracos ou

natildeo-eletroacutelitos QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas

MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

Um eletroacutelito forte

Um eletroacutelito fraco

CH3CO2H(aq) larr CH3CO2-(aq) + H+(aq) rarr

CH3OH(aq) Um natildeo-eletroacutelito

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MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq) MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

[Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M [Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M

Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo

Em MgCl2 00050 M

A estequiometria eacute importante

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 1 Caacutelculo da concentraccedilatildeo de iacuteons em uma soluccedilatildeo de eletroacutelito forte

Quais satildeo as concentraccedilotildees de iacuteons alumiacutenio e sulfato em Al2(SO4)3 00165 M

Al2(SO4)3 (s) rarr 2 Al3+(aq) + 3 SO42-(aq)

Equaccedilatildeo quiacutemica balanceada

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[Al] = times = 1 L

2 mol Al3+

1 mol Al2(SO4)3 00165 mol Al2(SO4)3 00330 M Al3+

Exemplo 1

00495 M SO42- [SO4

2-] = times = 1 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de sulfato

1 L 3 mol SO4

2- 00165 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de alumiacutenio

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Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

bull Iacuteons soluacuteveis podem se combinar formando compostos insoluacuteveis

bull Ocorre a precipitaccedilatildeo

Ag+(aq) + Cl-(aq) rarr AgCl(s)

Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) rarr 2 KNO3(aq) + PbI2(s)

Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

Pb2+(aq) + 2 I-(aq) rarr PbI2(s)

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Ag+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Iacuteons espectadores Ag+(aq) + NO3

-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida

AgNO3(aq) +NaI (aq) rarr AgI(s) + NaNO3(aq) Reaccedilatildeo de precipitaccedilatildeo global

Equaccedilatildeo iocircnica completa

Ag+(aq) + I-(aq) rarr AgI(s) Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

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Regras de Solubilidade

bull Compostos soluacuteveis

Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ NH4+

NO3- ClO4

- CH3CO2-

ndash Sais com iacuteons de metais alcalinos e com o iacuteon amocircnio

ndash Nitratos percloratos e acetatos

Uma exceccedilatildeo AgCH3CO2 soacutelido avermelhado

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Regras de Solubilidade

ndash Cloretos brometos e iodetos Cl- Br- I-

bull Exceto os de Pb2+ Ag+ e Hg22+

ndash Sulfatos SO42-

bull Exceto os de Sr2+ Ba2+ Pb2+ e Hg22+

bull Ca(SO4) eacute ligeiramente soluacutevel

bull Compostos em sua maioria soluacuteveis

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Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

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Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Classificaccedilatildeo dos Materiais bull Substacircncias elementares atocircmicas= substacircncias

cujas partiacuteculas satildeo aacutetomos isolados bull Substacircncias elementares moleculares = substacircncias

cujas partiacuteculas satildeo moleacuteculas constituiacutedas por um uacutenico tipo de aacutetomo

bull Compostos moleculares = compostos cujas partiacuteculas satildeo constituiacutedas por natildeo-metais (haacute exceccedilotildees)

bull Compostos iocircnicos = compostos cujas partiacuteculas satildeo caacutetions e acircnions

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Substacircncias Elementares Moleculares bull Certas substacircncias elementares ocorrem como moleacuteculas

diatocircmicas ndash Cl2 F2 O2 H2

bull Outras ocorrem como moleacuteculas poliatocircmicas ndash P4 S8 Se8

H2

Cl2

Br2

I2

7 17

N2 O2 F2

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Moleacuteculas Inorgacircnicas

S8 P4

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Diatocircmicos

Poliatocircmicos

Substacircncias Elementares Moleculares

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Compostos Iocircnicos vs Moleculares

Propano ndash conteacutem moleacuteculas

individuais de C3H8

Sal de cozinhandash conteacutem um arranjo de iacuteons Na+ e iacuteons

Cl-

Um composto iocircnico Um composto molecular

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Compostos Moleculares

Foacutermula empiacuterica

Foacutermula molecular

Foacutermula estrutural Modelo molecular

Esferas e palitos Modelo molecular

Preenchimento espacial

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Compostos Iocircnicos

bull metais + natildeo-metais bull natildeo haacute unidades moleculares individuais

haacute um arranjo tridimensional de caacutetions e acircnions compostos por unidades-foacutermula ou foacutermulas unitaacuterias

bull podem conter iacuteons poliatocircmicos ndash diversos aacutetomos ligados formando um iacuteon

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Compostos que Conteacutem Iacuteons bull compostos de metais com natildeo-metais satildeo feitos

de iacuteons (haacute exceccedilotildees) ndash metais formam caacutetions e natildeo-metais formam acircnions

bull o composto natildeo pode ter uma carga total portanto o nuacutemero de caacutetions e acircnions deve ser balanceado para que a carga seja 0

bull se Na+ se combina com S2- satildeo necessaacuterios 2 iacuteons Na+ para cada iacuteon S2- para balancear a carga portanto a foacutermula deve ser Na2S

Compostos Iocircnicos

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Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga 2 Escreva o siacutembolo do natildeo-metal e sua carga 3 A carga (sem o sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon 4 Reduza os subscritos agrave menor razatildeo de nuacutemeros inteiros 5 Verifique se a soma das cargas do caacutetion cancela a soma

das cargas do acircnion

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga

2 Escreva o siacutembolo do acircnion natildeo-metaacutelico e sua carga

3 Carga (sem sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon

4 Simplifique os subscritos 5 Verifique as cargas

Al+3 grupo 13

O2- grupo 16

Al+3 O2-

Al2 O3

Al = (2)∙(+3) = +6 O = (3)∙(-2) = -6

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Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull Iacuteon potaacutessio e iacuteon nitreto

bull Iacuteon caacutelcio e iacuteon brometo

bull Iacuteon alumiacutenio e iacuteon sulfeto

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull K+ com N3- K3N

bull Ca+2 com Br- CaBr2

bull Al+3 com S2- Al2S3

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Cloreto de Soacutedio

Arranjo estendido de iacuteons Na+ e Cl- A foacutermula unitaacuteria mais simples eacute NaCl

Tro Chemistry A Molecular Approach 33

Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos

Nome Foacutermula acetato C2H3O2

ndash carbonato CO3

2ndash

hydrogenocarbonato (ou bicarbonato) HCO3

ndash

hydroacutexido OHndash

nitrato NO3ndash

nitrito NO2ndash

cromato CrO42ndash

dicromato Cr2O72ndash

amocircnio NH4+

Nome Foacutermula hipoclorito ClOndash clorito ClO2

ndash

clorato ClO3ndash

perclorato ClO4ndash

sulfato SO42ndash

sulfito SO32ndash

hidrogenosulfate (ou bisulfato) HSO4

ndash

hidrogenosulfito (ou bisulfito) HSO3

ndash

Tro Chemistry A Molecular Approach

Hidratos bull hidratos satildeo compostos iocircnicos que conteacutem

um nuacutemero especiacutefico de moleacuteculas de aacutegua para cada unidade de foacutermula

bull aacuteguas de hidrataccedilatildeo satildeo geralmente eliminadas por aquecimento

bull na foacutermula as aacuteguas satildeo separadas por ∙ CoCl2∙6H2O

bull no nome usa-se o sufixo -hidratado apoacutes o nome do composto iocircnico CoCl2∙6H2O = cloreto de cobalto (II) hexaidratado CaSO4∙frac12H2O = sulfato de caacutelcio hemihidratado

Prefixo No de Aacuteguas

hemi frac12

mono 1

di 2

tri 3

tetra 4

penta 5

hexa 6

hepta 7

octa 8

Hidrato CoCl2∙6H2O

Anidro CoCl2

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Nomenclatura

bull Estudar bull Kotz bull Atkins e Jones bull Brown bull Etc etc etchellip

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Estados de Oxidaccedilatildeo Metais tendem a perder eleacutetrons Na rarr Na+ + e- Natildeo-metais tendem a

ganhar eleacutetrons

Cl + e- rarr Cl-

Agentes redutores Agentes oxidantes

Usamos o estado de oxidaccedilatildeo para saber o nuacutemero de eleacutetrons ganhos ou perdidos por cada elemento

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Regras

1 O estado de oxidaccedilatildeo (nox) de um aacutetomo individual em uma substacircncia elementar eacute 0

2 O nox total de todos os aacutetomos em 1 Uma espeacutecie neutra eacute 0 2 Em uma espeacutecie iocircnica eacute igual agrave carga do iacuteon

3 Em seus compostos os metais alcalinos e

alcalino terrosos possuem nox = +1 e +2 respectivamente

4 Em compostos o nox do fluacuteor eacute sempre ndash1

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Regras

5 Em compostos o nox do hidrogecircnio eacute geralmente +1

6 Em compostos o nox do oxigecircnio eacute geralmentendash2

7 Em compostos binaacuterios (2 elementos) com metais i Halogecircnios tecircm nox ndash1 ii Grupo 16 tecircm nox ndash2 e iii Grupo 15 tecircm nox ndash3

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Atribuindo estados de oxidaccedilatildeo

Qual eacute o estado de oxidaccedilatildeo do elemento sublinhado em cada um dos seguintes casos a) P4 b) Al2O3 c) MnO4

- d) NaH

a) P4 eacute uma substacircncia elementar nox P = 0

b) Al2O3 O eacute ndash2 O3 eacute ndash6 Como (+6)2=(+3) nox Al = +3

c) MnO4 ndash nox total = ndash 1 O4 eacute ndash8 nox Mn = +7

d) NaH nox total = 0 regra 3 precede a regra 5

nox Na = +1 e nox H = -1

Exemplo 3

Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa

Philip Dutton University of Windsor Canada

Prentice-Hall copy 2008

General Chemistry Principles and Modern Applications

Petrucci bull Harwood bull Herring 9th Edition

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Conteuacutedo

1 A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas 2 Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo 3 Reaccedilotildees Aacutecido-Base 4 Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais 5 Balanceamento de Reaccedilotildees Redox 6 Agentes Oxidantes e Redutores 7 Estequiometria das Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo

Aquosa Titulaccedilotildees

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A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas

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Eletroacutelitos

bull Alguns solutos podem se dissociar em iacuteons

bull Pode haver conduccedilatildeo de eletricidade

Fonte de

eletricidade

Bastatildeo de

grafite

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Tipos de Eletroacutelito

bull Eletroacutelito fraco se dissocia parcialmente ndash Razoaacutevel condutividade eleacutetrica

bull Natildeo-eletroacutelito natildeo se dissocia ndash Baixa ou nenhuma condutividade eleacutetrica

bull Eletroacutelito forte se dissocia completamente ndash Boa condutividade eleacutetrica

Em geral Compostos iocircnicos eletroacutelitos fortes

Compostos moleculares eletroacutelitos fracos ou

natildeo-eletroacutelitos QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

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Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas

MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

Um eletroacutelito forte

Um eletroacutelito fraco

CH3CO2H(aq) larr CH3CO2-(aq) + H+(aq) rarr

CH3OH(aq) Um natildeo-eletroacutelito

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MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq) MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

[Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M [Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M

Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo

Em MgCl2 00050 M

A estequiometria eacute importante

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Exemplo 1 Caacutelculo da concentraccedilatildeo de iacuteons em uma soluccedilatildeo de eletroacutelito forte

Quais satildeo as concentraccedilotildees de iacuteons alumiacutenio e sulfato em Al2(SO4)3 00165 M

Al2(SO4)3 (s) rarr 2 Al3+(aq) + 3 SO42-(aq)

Equaccedilatildeo quiacutemica balanceada

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[Al] = times = 1 L

2 mol Al3+

1 mol Al2(SO4)3 00165 mol Al2(SO4)3 00330 M Al3+

Exemplo 1

00495 M SO42- [SO4

2-] = times = 1 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de sulfato

1 L 3 mol SO4

2- 00165 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de alumiacutenio

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Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

bull Iacuteons soluacuteveis podem se combinar formando compostos insoluacuteveis

bull Ocorre a precipitaccedilatildeo

Ag+(aq) + Cl-(aq) rarr AgCl(s)

Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) rarr 2 KNO3(aq) + PbI2(s)

Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

Pb2+(aq) + 2 I-(aq) rarr PbI2(s)

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Ag+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Iacuteons espectadores Ag+(aq) + NO3

-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida

AgNO3(aq) +NaI (aq) rarr AgI(s) + NaNO3(aq) Reaccedilatildeo de precipitaccedilatildeo global

Equaccedilatildeo iocircnica completa

Ag+(aq) + I-(aq) rarr AgI(s) Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

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Regras de Solubilidade

bull Compostos soluacuteveis

Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ NH4+

NO3- ClO4

- CH3CO2-

ndash Sais com iacuteons de metais alcalinos e com o iacuteon amocircnio

ndash Nitratos percloratos e acetatos

Uma exceccedilatildeo AgCH3CO2 soacutelido avermelhado

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Regras de Solubilidade

ndash Cloretos brometos e iodetos Cl- Br- I-

bull Exceto os de Pb2+ Ag+ e Hg22+

ndash Sulfatos SO42-

bull Exceto os de Sr2+ Ba2+ Pb2+ e Hg22+

bull Ca(SO4) eacute ligeiramente soluacutevel

bull Compostos em sua maioria soluacuteveis

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Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

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Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Substacircncias Elementares Moleculares bull Certas substacircncias elementares ocorrem como moleacuteculas

diatocircmicas ndash Cl2 F2 O2 H2

bull Outras ocorrem como moleacuteculas poliatocircmicas ndash P4 S8 Se8

H2

Cl2

Br2

I2

7 17

N2 O2 F2

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Moleacuteculas Inorgacircnicas

S8 P4

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Diatocircmicos

Poliatocircmicos

Substacircncias Elementares Moleculares

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Compostos Iocircnicos vs Moleculares

Propano ndash conteacutem moleacuteculas

individuais de C3H8

Sal de cozinhandash conteacutem um arranjo de iacuteons Na+ e iacuteons

Cl-

Um composto iocircnico Um composto molecular

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Compostos Moleculares

Foacutermula empiacuterica

Foacutermula molecular

Foacutermula estrutural Modelo molecular

Esferas e palitos Modelo molecular

Preenchimento espacial

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Compostos Iocircnicos

bull metais + natildeo-metais bull natildeo haacute unidades moleculares individuais

haacute um arranjo tridimensional de caacutetions e acircnions compostos por unidades-foacutermula ou foacutermulas unitaacuterias

bull podem conter iacuteons poliatocircmicos ndash diversos aacutetomos ligados formando um iacuteon

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Compostos que Conteacutem Iacuteons bull compostos de metais com natildeo-metais satildeo feitos

de iacuteons (haacute exceccedilotildees) ndash metais formam caacutetions e natildeo-metais formam acircnions

bull o composto natildeo pode ter uma carga total portanto o nuacutemero de caacutetions e acircnions deve ser balanceado para que a carga seja 0

bull se Na+ se combina com S2- satildeo necessaacuterios 2 iacuteons Na+ para cada iacuteon S2- para balancear a carga portanto a foacutermula deve ser Na2S

Compostos Iocircnicos

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga 2 Escreva o siacutembolo do natildeo-metal e sua carga 3 A carga (sem o sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon 4 Reduza os subscritos agrave menor razatildeo de nuacutemeros inteiros 5 Verifique se a soma das cargas do caacutetion cancela a soma

das cargas do acircnion

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga

2 Escreva o siacutembolo do acircnion natildeo-metaacutelico e sua carga

3 Carga (sem sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon

4 Simplifique os subscritos 5 Verifique as cargas

Al+3 grupo 13

O2- grupo 16

Al+3 O2-

Al2 O3

Al = (2)∙(+3) = +6 O = (3)∙(-2) = -6

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull Iacuteon potaacutessio e iacuteon nitreto

bull Iacuteon caacutelcio e iacuteon brometo

bull Iacuteon alumiacutenio e iacuteon sulfeto

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull K+ com N3- K3N

bull Ca+2 com Br- CaBr2

bull Al+3 com S2- Al2S3

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Cloreto de Soacutedio

Arranjo estendido de iacuteons Na+ e Cl- A foacutermula unitaacuteria mais simples eacute NaCl

Tro Chemistry A Molecular Approach 33

Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos

Nome Foacutermula acetato C2H3O2

ndash carbonato CO3

2ndash

hydrogenocarbonato (ou bicarbonato) HCO3

ndash

hydroacutexido OHndash

nitrato NO3ndash

nitrito NO2ndash

cromato CrO42ndash

dicromato Cr2O72ndash

amocircnio NH4+

Nome Foacutermula hipoclorito ClOndash clorito ClO2

ndash

clorato ClO3ndash

perclorato ClO4ndash

sulfato SO42ndash

sulfito SO32ndash

hidrogenosulfate (ou bisulfato) HSO4

ndash

hidrogenosulfito (ou bisulfito) HSO3

ndash

Tro Chemistry A Molecular Approach

Hidratos bull hidratos satildeo compostos iocircnicos que conteacutem

um nuacutemero especiacutefico de moleacuteculas de aacutegua para cada unidade de foacutermula

bull aacuteguas de hidrataccedilatildeo satildeo geralmente eliminadas por aquecimento

bull na foacutermula as aacuteguas satildeo separadas por ∙ CoCl2∙6H2O

bull no nome usa-se o sufixo -hidratado apoacutes o nome do composto iocircnico CoCl2∙6H2O = cloreto de cobalto (II) hexaidratado CaSO4∙frac12H2O = sulfato de caacutelcio hemihidratado

Prefixo No de Aacuteguas

hemi frac12

mono 1

di 2

tri 3

tetra 4

penta 5

hexa 6

hepta 7

octa 8

Hidrato CoCl2∙6H2O

Anidro CoCl2

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Nomenclatura

bull Estudar bull Kotz bull Atkins e Jones bull Brown bull Etc etc etchellip

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Estados de Oxidaccedilatildeo Metais tendem a perder eleacutetrons Na rarr Na+ + e- Natildeo-metais tendem a

ganhar eleacutetrons

Cl + e- rarr Cl-

Agentes redutores Agentes oxidantes

Usamos o estado de oxidaccedilatildeo para saber o nuacutemero de eleacutetrons ganhos ou perdidos por cada elemento

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Regras

1 O estado de oxidaccedilatildeo (nox) de um aacutetomo individual em uma substacircncia elementar eacute 0

2 O nox total de todos os aacutetomos em 1 Uma espeacutecie neutra eacute 0 2 Em uma espeacutecie iocircnica eacute igual agrave carga do iacuteon

3 Em seus compostos os metais alcalinos e

alcalino terrosos possuem nox = +1 e +2 respectivamente

4 Em compostos o nox do fluacuteor eacute sempre ndash1

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Regras

5 Em compostos o nox do hidrogecircnio eacute geralmente +1

6 Em compostos o nox do oxigecircnio eacute geralmentendash2

7 Em compostos binaacuterios (2 elementos) com metais i Halogecircnios tecircm nox ndash1 ii Grupo 16 tecircm nox ndash2 e iii Grupo 15 tecircm nox ndash3

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Atribuindo estados de oxidaccedilatildeo

Qual eacute o estado de oxidaccedilatildeo do elemento sublinhado em cada um dos seguintes casos a) P4 b) Al2O3 c) MnO4

- d) NaH

a) P4 eacute uma substacircncia elementar nox P = 0

b) Al2O3 O eacute ndash2 O3 eacute ndash6 Como (+6)2=(+3) nox Al = +3

c) MnO4 ndash nox total = ndash 1 O4 eacute ndash8 nox Mn = +7

d) NaH nox total = 0 regra 3 precede a regra 5

nox Na = +1 e nox H = -1

Exemplo 3

Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa

Philip Dutton University of Windsor Canada

Prentice-Hall copy 2008

General Chemistry Principles and Modern Applications

Petrucci bull Harwood bull Herring 9th Edition

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Conteuacutedo

1 A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas 2 Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo 3 Reaccedilotildees Aacutecido-Base 4 Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais 5 Balanceamento de Reaccedilotildees Redox 6 Agentes Oxidantes e Redutores 7 Estequiometria das Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo

Aquosa Titulaccedilotildees

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

bull Alguns solutos podem se dissociar em iacuteons

bull Pode haver conduccedilatildeo de eletricidade

Fonte de

eletricidade

Bastatildeo de

grafite

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Tipos de Eletroacutelito

bull Eletroacutelito fraco se dissocia parcialmente ndash Razoaacutevel condutividade eleacutetrica

bull Natildeo-eletroacutelito natildeo se dissocia ndash Baixa ou nenhuma condutividade eleacutetrica

bull Eletroacutelito forte se dissocia completamente ndash Boa condutividade eleacutetrica

Em geral Compostos iocircnicos eletroacutelitos fortes

Compostos moleculares eletroacutelitos fracos ou

natildeo-eletroacutelitos QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

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Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas

MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

Um eletroacutelito forte

Um eletroacutelito fraco

CH3CO2H(aq) larr CH3CO2-(aq) + H+(aq) rarr

CH3OH(aq) Um natildeo-eletroacutelito

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MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq) MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

[Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M [Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M

Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo

Em MgCl2 00050 M

A estequiometria eacute importante

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Exemplo 1 Caacutelculo da concentraccedilatildeo de iacuteons em uma soluccedilatildeo de eletroacutelito forte

Quais satildeo as concentraccedilotildees de iacuteons alumiacutenio e sulfato em Al2(SO4)3 00165 M

Al2(SO4)3 (s) rarr 2 Al3+(aq) + 3 SO42-(aq)

Equaccedilatildeo quiacutemica balanceada

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[Al] = times = 1 L

2 mol Al3+

1 mol Al2(SO4)3 00165 mol Al2(SO4)3 00330 M Al3+

Exemplo 1

00495 M SO42- [SO4

2-] = times = 1 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de sulfato

1 L 3 mol SO4

2- 00165 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de alumiacutenio

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Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

bull Iacuteons soluacuteveis podem se combinar formando compostos insoluacuteveis

bull Ocorre a precipitaccedilatildeo

Ag+(aq) + Cl-(aq) rarr AgCl(s)

Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) rarr 2 KNO3(aq) + PbI2(s)

Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

Pb2+(aq) + 2 I-(aq) rarr PbI2(s)

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Ag+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Iacuteons espectadores Ag+(aq) + NO3

-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida

AgNO3(aq) +NaI (aq) rarr AgI(s) + NaNO3(aq) Reaccedilatildeo de precipitaccedilatildeo global

Equaccedilatildeo iocircnica completa

Ag+(aq) + I-(aq) rarr AgI(s) Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

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Regras de Solubilidade

bull Compostos soluacuteveis

Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ NH4+

NO3- ClO4

- CH3CO2-

ndash Sais com iacuteons de metais alcalinos e com o iacuteon amocircnio

ndash Nitratos percloratos e acetatos

Uma exceccedilatildeo AgCH3CO2 soacutelido avermelhado

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Regras de Solubilidade

ndash Cloretos brometos e iodetos Cl- Br- I-

bull Exceto os de Pb2+ Ag+ e Hg22+

ndash Sulfatos SO42-

bull Exceto os de Sr2+ Ba2+ Pb2+ e Hg22+

bull Ca(SO4) eacute ligeiramente soluacutevel

bull Compostos em sua maioria soluacuteveis

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Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

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Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Moleacuteculas Inorgacircnicas

S8 P4

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Diatocircmicos

Poliatocircmicos

Substacircncias Elementares Moleculares

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Compostos Iocircnicos vs Moleculares

Propano ndash conteacutem moleacuteculas

individuais de C3H8

Sal de cozinhandash conteacutem um arranjo de iacuteons Na+ e iacuteons

Cl-

Um composto iocircnico Um composto molecular

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Compostos Moleculares

Foacutermula empiacuterica

Foacutermula molecular

Foacutermula estrutural Modelo molecular

Esferas e palitos Modelo molecular

Preenchimento espacial

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Compostos Iocircnicos

bull metais + natildeo-metais bull natildeo haacute unidades moleculares individuais

haacute um arranjo tridimensional de caacutetions e acircnions compostos por unidades-foacutermula ou foacutermulas unitaacuterias

bull podem conter iacuteons poliatocircmicos ndash diversos aacutetomos ligados formando um iacuteon

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Compostos que Conteacutem Iacuteons bull compostos de metais com natildeo-metais satildeo feitos

de iacuteons (haacute exceccedilotildees) ndash metais formam caacutetions e natildeo-metais formam acircnions

bull o composto natildeo pode ter uma carga total portanto o nuacutemero de caacutetions e acircnions deve ser balanceado para que a carga seja 0

bull se Na+ se combina com S2- satildeo necessaacuterios 2 iacuteons Na+ para cada iacuteon S2- para balancear a carga portanto a foacutermula deve ser Na2S

Compostos Iocircnicos

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga 2 Escreva o siacutembolo do natildeo-metal e sua carga 3 A carga (sem o sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon 4 Reduza os subscritos agrave menor razatildeo de nuacutemeros inteiros 5 Verifique se a soma das cargas do caacutetion cancela a soma

das cargas do acircnion

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga

2 Escreva o siacutembolo do acircnion natildeo-metaacutelico e sua carga

3 Carga (sem sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon

4 Simplifique os subscritos 5 Verifique as cargas

Al+3 grupo 13

O2- grupo 16

Al+3 O2-

Al2 O3

Al = (2)∙(+3) = +6 O = (3)∙(-2) = -6

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull Iacuteon potaacutessio e iacuteon nitreto

bull Iacuteon caacutelcio e iacuteon brometo

bull Iacuteon alumiacutenio e iacuteon sulfeto

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull K+ com N3- K3N

bull Ca+2 com Br- CaBr2

bull Al+3 com S2- Al2S3

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Cloreto de Soacutedio

Arranjo estendido de iacuteons Na+ e Cl- A foacutermula unitaacuteria mais simples eacute NaCl

Tro Chemistry A Molecular Approach 33

Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos

Nome Foacutermula acetato C2H3O2

ndash carbonato CO3

2ndash

hydrogenocarbonato (ou bicarbonato) HCO3

ndash

hydroacutexido OHndash

nitrato NO3ndash

nitrito NO2ndash

cromato CrO42ndash

dicromato Cr2O72ndash

amocircnio NH4+

Nome Foacutermula hipoclorito ClOndash clorito ClO2

ndash

clorato ClO3ndash

perclorato ClO4ndash

sulfato SO42ndash

sulfito SO32ndash

hidrogenosulfate (ou bisulfato) HSO4

ndash

hidrogenosulfito (ou bisulfito) HSO3

ndash

Tro Chemistry A Molecular Approach

Hidratos bull hidratos satildeo compostos iocircnicos que conteacutem

um nuacutemero especiacutefico de moleacuteculas de aacutegua para cada unidade de foacutermula

bull aacuteguas de hidrataccedilatildeo satildeo geralmente eliminadas por aquecimento

bull na foacutermula as aacuteguas satildeo separadas por ∙ CoCl2∙6H2O

bull no nome usa-se o sufixo -hidratado apoacutes o nome do composto iocircnico CoCl2∙6H2O = cloreto de cobalto (II) hexaidratado CaSO4∙frac12H2O = sulfato de caacutelcio hemihidratado

Prefixo No de Aacuteguas

hemi frac12

mono 1

di 2

tri 3

tetra 4

penta 5

hexa 6

hepta 7

octa 8

Hidrato CoCl2∙6H2O

Anidro CoCl2

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Nomenclatura

bull Estudar bull Kotz bull Atkins e Jones bull Brown bull Etc etc etchellip

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Estados de Oxidaccedilatildeo Metais tendem a perder eleacutetrons Na rarr Na+ + e- Natildeo-metais tendem a

ganhar eleacutetrons

Cl + e- rarr Cl-

Agentes redutores Agentes oxidantes

Usamos o estado de oxidaccedilatildeo para saber o nuacutemero de eleacutetrons ganhos ou perdidos por cada elemento

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Regras

1 O estado de oxidaccedilatildeo (nox) de um aacutetomo individual em uma substacircncia elementar eacute 0

2 O nox total de todos os aacutetomos em 1 Uma espeacutecie neutra eacute 0 2 Em uma espeacutecie iocircnica eacute igual agrave carga do iacuteon

3 Em seus compostos os metais alcalinos e

alcalino terrosos possuem nox = +1 e +2 respectivamente

4 Em compostos o nox do fluacuteor eacute sempre ndash1

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Regras

5 Em compostos o nox do hidrogecircnio eacute geralmente +1

6 Em compostos o nox do oxigecircnio eacute geralmentendash2

7 Em compostos binaacuterios (2 elementos) com metais i Halogecircnios tecircm nox ndash1 ii Grupo 16 tecircm nox ndash2 e iii Grupo 15 tecircm nox ndash3

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Atribuindo estados de oxidaccedilatildeo

Qual eacute o estado de oxidaccedilatildeo do elemento sublinhado em cada um dos seguintes casos a) P4 b) Al2O3 c) MnO4

- d) NaH

a) P4 eacute uma substacircncia elementar nox P = 0

b) Al2O3 O eacute ndash2 O3 eacute ndash6 Como (+6)2=(+3) nox Al = +3

c) MnO4 ndash nox total = ndash 1 O4 eacute ndash8 nox Mn = +7

d) NaH nox total = 0 regra 3 precede a regra 5

nox Na = +1 e nox H = -1

Exemplo 3

Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa

Philip Dutton University of Windsor Canada

Prentice-Hall copy 2008

General Chemistry Principles and Modern Applications

Petrucci bull Harwood bull Herring 9th Edition

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Conteuacutedo

1 A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas 2 Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo 3 Reaccedilotildees Aacutecido-Base 4 Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais 5 Balanceamento de Reaccedilotildees Redox 6 Agentes Oxidantes e Redutores 7 Estequiometria das Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo

Aquosa Titulaccedilotildees

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A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas

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Eletroacutelitos

bull Alguns solutos podem se dissociar em iacuteons

bull Pode haver conduccedilatildeo de eletricidade

Fonte de

eletricidade

Bastatildeo de

grafite

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Tipos de Eletroacutelito

bull Eletroacutelito fraco se dissocia parcialmente ndash Razoaacutevel condutividade eleacutetrica

bull Natildeo-eletroacutelito natildeo se dissocia ndash Baixa ou nenhuma condutividade eleacutetrica

bull Eletroacutelito forte se dissocia completamente ndash Boa condutividade eleacutetrica

Em geral Compostos iocircnicos eletroacutelitos fortes

Compostos moleculares eletroacutelitos fracos ou

natildeo-eletroacutelitos QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

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Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas

MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

Um eletroacutelito forte

Um eletroacutelito fraco

CH3CO2H(aq) larr CH3CO2-(aq) + H+(aq) rarr

CH3OH(aq) Um natildeo-eletroacutelito

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MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq) MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

[Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M [Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M

Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo

Em MgCl2 00050 M

A estequiometria eacute importante

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Exemplo 1 Caacutelculo da concentraccedilatildeo de iacuteons em uma soluccedilatildeo de eletroacutelito forte

Quais satildeo as concentraccedilotildees de iacuteons alumiacutenio e sulfato em Al2(SO4)3 00165 M

Al2(SO4)3 (s) rarr 2 Al3+(aq) + 3 SO42-(aq)

Equaccedilatildeo quiacutemica balanceada

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[Al] = times = 1 L

2 mol Al3+

1 mol Al2(SO4)3 00165 mol Al2(SO4)3 00330 M Al3+

Exemplo 1

00495 M SO42- [SO4

2-] = times = 1 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de sulfato

1 L 3 mol SO4

2- 00165 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de alumiacutenio

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Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

bull Iacuteons soluacuteveis podem se combinar formando compostos insoluacuteveis

bull Ocorre a precipitaccedilatildeo

Ag+(aq) + Cl-(aq) rarr AgCl(s)

Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) rarr 2 KNO3(aq) + PbI2(s)

Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

Pb2+(aq) + 2 I-(aq) rarr PbI2(s)

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Ag+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Iacuteons espectadores Ag+(aq) + NO3

-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida

AgNO3(aq) +NaI (aq) rarr AgI(s) + NaNO3(aq) Reaccedilatildeo de precipitaccedilatildeo global

Equaccedilatildeo iocircnica completa

Ag+(aq) + I-(aq) rarr AgI(s) Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

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Regras de Solubilidade

bull Compostos soluacuteveis

Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ NH4+

NO3- ClO4

- CH3CO2-

ndash Sais com iacuteons de metais alcalinos e com o iacuteon amocircnio

ndash Nitratos percloratos e acetatos

Uma exceccedilatildeo AgCH3CO2 soacutelido avermelhado

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Regras de Solubilidade

ndash Cloretos brometos e iodetos Cl- Br- I-

bull Exceto os de Pb2+ Ag+ e Hg22+

ndash Sulfatos SO42-

bull Exceto os de Sr2+ Ba2+ Pb2+ e Hg22+

bull Ca(SO4) eacute ligeiramente soluacutevel

bull Compostos em sua maioria soluacuteveis

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Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

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Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Diatocircmicos

Poliatocircmicos

Substacircncias Elementares Moleculares

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Compostos Iocircnicos vs Moleculares

Propano ndash conteacutem moleacuteculas

individuais de C3H8

Sal de cozinhandash conteacutem um arranjo de iacuteons Na+ e iacuteons

Cl-

Um composto iocircnico Um composto molecular

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Compostos Moleculares

Foacutermula empiacuterica

Foacutermula molecular

Foacutermula estrutural Modelo molecular

Esferas e palitos Modelo molecular

Preenchimento espacial

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Compostos Iocircnicos

bull metais + natildeo-metais bull natildeo haacute unidades moleculares individuais

haacute um arranjo tridimensional de caacutetions e acircnions compostos por unidades-foacutermula ou foacutermulas unitaacuterias

bull podem conter iacuteons poliatocircmicos ndash diversos aacutetomos ligados formando um iacuteon

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Compostos que Conteacutem Iacuteons bull compostos de metais com natildeo-metais satildeo feitos

de iacuteons (haacute exceccedilotildees) ndash metais formam caacutetions e natildeo-metais formam acircnions

bull o composto natildeo pode ter uma carga total portanto o nuacutemero de caacutetions e acircnions deve ser balanceado para que a carga seja 0

bull se Na+ se combina com S2- satildeo necessaacuterios 2 iacuteons Na+ para cada iacuteon S2- para balancear a carga portanto a foacutermula deve ser Na2S

Compostos Iocircnicos

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga 2 Escreva o siacutembolo do natildeo-metal e sua carga 3 A carga (sem o sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon 4 Reduza os subscritos agrave menor razatildeo de nuacutemeros inteiros 5 Verifique se a soma das cargas do caacutetion cancela a soma

das cargas do acircnion

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga

2 Escreva o siacutembolo do acircnion natildeo-metaacutelico e sua carga

3 Carga (sem sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon

4 Simplifique os subscritos 5 Verifique as cargas

Al+3 grupo 13

O2- grupo 16

Al+3 O2-

Al2 O3

Al = (2)∙(+3) = +6 O = (3)∙(-2) = -6

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull Iacuteon potaacutessio e iacuteon nitreto

bull Iacuteon caacutelcio e iacuteon brometo

bull Iacuteon alumiacutenio e iacuteon sulfeto

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull K+ com N3- K3N

bull Ca+2 com Br- CaBr2

bull Al+3 com S2- Al2S3

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Cloreto de Soacutedio

Arranjo estendido de iacuteons Na+ e Cl- A foacutermula unitaacuteria mais simples eacute NaCl

Tro Chemistry A Molecular Approach 33

Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos

Nome Foacutermula acetato C2H3O2

ndash carbonato CO3

2ndash

hydrogenocarbonato (ou bicarbonato) HCO3

ndash

hydroacutexido OHndash

nitrato NO3ndash

nitrito NO2ndash

cromato CrO42ndash

dicromato Cr2O72ndash

amocircnio NH4+

Nome Foacutermula hipoclorito ClOndash clorito ClO2

ndash

clorato ClO3ndash

perclorato ClO4ndash

sulfato SO42ndash

sulfito SO32ndash

hidrogenosulfate (ou bisulfato) HSO4

ndash

hidrogenosulfito (ou bisulfito) HSO3

ndash

Tro Chemistry A Molecular Approach

Hidratos bull hidratos satildeo compostos iocircnicos que conteacutem

um nuacutemero especiacutefico de moleacuteculas de aacutegua para cada unidade de foacutermula

bull aacuteguas de hidrataccedilatildeo satildeo geralmente eliminadas por aquecimento

bull na foacutermula as aacuteguas satildeo separadas por ∙ CoCl2∙6H2O

bull no nome usa-se o sufixo -hidratado apoacutes o nome do composto iocircnico CoCl2∙6H2O = cloreto de cobalto (II) hexaidratado CaSO4∙frac12H2O = sulfato de caacutelcio hemihidratado

Prefixo No de Aacuteguas

hemi frac12

mono 1

di 2

tri 3

tetra 4

penta 5

hexa 6

hepta 7

octa 8

Hidrato CoCl2∙6H2O

Anidro CoCl2

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Nomenclatura

bull Estudar bull Kotz bull Atkins e Jones bull Brown bull Etc etc etchellip

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Estados de Oxidaccedilatildeo Metais tendem a perder eleacutetrons Na rarr Na+ + e- Natildeo-metais tendem a

ganhar eleacutetrons

Cl + e- rarr Cl-

Agentes redutores Agentes oxidantes

Usamos o estado de oxidaccedilatildeo para saber o nuacutemero de eleacutetrons ganhos ou perdidos por cada elemento

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Regras

1 O estado de oxidaccedilatildeo (nox) de um aacutetomo individual em uma substacircncia elementar eacute 0

2 O nox total de todos os aacutetomos em 1 Uma espeacutecie neutra eacute 0 2 Em uma espeacutecie iocircnica eacute igual agrave carga do iacuteon

3 Em seus compostos os metais alcalinos e

alcalino terrosos possuem nox = +1 e +2 respectivamente

4 Em compostos o nox do fluacuteor eacute sempre ndash1

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Regras

5 Em compostos o nox do hidrogecircnio eacute geralmente +1

6 Em compostos o nox do oxigecircnio eacute geralmentendash2

7 Em compostos binaacuterios (2 elementos) com metais i Halogecircnios tecircm nox ndash1 ii Grupo 16 tecircm nox ndash2 e iii Grupo 15 tecircm nox ndash3

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Atribuindo estados de oxidaccedilatildeo

Qual eacute o estado de oxidaccedilatildeo do elemento sublinhado em cada um dos seguintes casos a) P4 b) Al2O3 c) MnO4

- d) NaH

a) P4 eacute uma substacircncia elementar nox P = 0

b) Al2O3 O eacute ndash2 O3 eacute ndash6 Como (+6)2=(+3) nox Al = +3

c) MnO4 ndash nox total = ndash 1 O4 eacute ndash8 nox Mn = +7

d) NaH nox total = 0 regra 3 precede a regra 5

nox Na = +1 e nox H = -1

Exemplo 3

Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa

Philip Dutton University of Windsor Canada

Prentice-Hall copy 2008

General Chemistry Principles and Modern Applications

Petrucci bull Harwood bull Herring 9th Edition

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Conteuacutedo

1 A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas 2 Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo 3 Reaccedilotildees Aacutecido-Base 4 Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais 5 Balanceamento de Reaccedilotildees Redox 6 Agentes Oxidantes e Redutores 7 Estequiometria das Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo

Aquosa Titulaccedilotildees

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A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas

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Eletroacutelitos

bull Alguns solutos podem se dissociar em iacuteons

bull Pode haver conduccedilatildeo de eletricidade

Fonte de

eletricidade

Bastatildeo de

grafite

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Tipos de Eletroacutelito

bull Eletroacutelito fraco se dissocia parcialmente ndash Razoaacutevel condutividade eleacutetrica

bull Natildeo-eletroacutelito natildeo se dissocia ndash Baixa ou nenhuma condutividade eleacutetrica

bull Eletroacutelito forte se dissocia completamente ndash Boa condutividade eleacutetrica

Em geral Compostos iocircnicos eletroacutelitos fortes

Compostos moleculares eletroacutelitos fracos ou

natildeo-eletroacutelitos QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

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Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas

MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

Um eletroacutelito forte

Um eletroacutelito fraco

CH3CO2H(aq) larr CH3CO2-(aq) + H+(aq) rarr

CH3OH(aq) Um natildeo-eletroacutelito

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MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq) MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

[Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M [Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M

Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo

Em MgCl2 00050 M

A estequiometria eacute importante

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Exemplo 1 Caacutelculo da concentraccedilatildeo de iacuteons em uma soluccedilatildeo de eletroacutelito forte

Quais satildeo as concentraccedilotildees de iacuteons alumiacutenio e sulfato em Al2(SO4)3 00165 M

Al2(SO4)3 (s) rarr 2 Al3+(aq) + 3 SO42-(aq)

Equaccedilatildeo quiacutemica balanceada

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[Al] = times = 1 L

2 mol Al3+

1 mol Al2(SO4)3 00165 mol Al2(SO4)3 00330 M Al3+

Exemplo 1

00495 M SO42- [SO4

2-] = times = 1 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de sulfato

1 L 3 mol SO4

2- 00165 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de alumiacutenio

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Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

bull Iacuteons soluacuteveis podem se combinar formando compostos insoluacuteveis

bull Ocorre a precipitaccedilatildeo

Ag+(aq) + Cl-(aq) rarr AgCl(s)

Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) rarr 2 KNO3(aq) + PbI2(s)

Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

Pb2+(aq) + 2 I-(aq) rarr PbI2(s)

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Ag+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Iacuteons espectadores Ag+(aq) + NO3

-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida

AgNO3(aq) +NaI (aq) rarr AgI(s) + NaNO3(aq) Reaccedilatildeo de precipitaccedilatildeo global

Equaccedilatildeo iocircnica completa

Ag+(aq) + I-(aq) rarr AgI(s) Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

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Regras de Solubilidade

bull Compostos soluacuteveis

Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ NH4+

NO3- ClO4

- CH3CO2-

ndash Sais com iacuteons de metais alcalinos e com o iacuteon amocircnio

ndash Nitratos percloratos e acetatos

Uma exceccedilatildeo AgCH3CO2 soacutelido avermelhado

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Regras de Solubilidade

ndash Cloretos brometos e iodetos Cl- Br- I-

bull Exceto os de Pb2+ Ag+ e Hg22+

ndash Sulfatos SO42-

bull Exceto os de Sr2+ Ba2+ Pb2+ e Hg22+

bull Ca(SO4) eacute ligeiramente soluacutevel

bull Compostos em sua maioria soluacuteveis

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Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

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Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Compostos Iocircnicos vs Moleculares

Propano ndash conteacutem moleacuteculas

individuais de C3H8

Sal de cozinhandash conteacutem um arranjo de iacuteons Na+ e iacuteons

Cl-

Um composto iocircnico Um composto molecular

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Compostos Moleculares

Foacutermula empiacuterica

Foacutermula molecular

Foacutermula estrutural Modelo molecular

Esferas e palitos Modelo molecular

Preenchimento espacial

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Compostos Iocircnicos

bull metais + natildeo-metais bull natildeo haacute unidades moleculares individuais

haacute um arranjo tridimensional de caacutetions e acircnions compostos por unidades-foacutermula ou foacutermulas unitaacuterias

bull podem conter iacuteons poliatocircmicos ndash diversos aacutetomos ligados formando um iacuteon

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Compostos que Conteacutem Iacuteons bull compostos de metais com natildeo-metais satildeo feitos

de iacuteons (haacute exceccedilotildees) ndash metais formam caacutetions e natildeo-metais formam acircnions

bull o composto natildeo pode ter uma carga total portanto o nuacutemero de caacutetions e acircnions deve ser balanceado para que a carga seja 0

bull se Na+ se combina com S2- satildeo necessaacuterios 2 iacuteons Na+ para cada iacuteon S2- para balancear a carga portanto a foacutermula deve ser Na2S

Compostos Iocircnicos

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga 2 Escreva o siacutembolo do natildeo-metal e sua carga 3 A carga (sem o sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon 4 Reduza os subscritos agrave menor razatildeo de nuacutemeros inteiros 5 Verifique se a soma das cargas do caacutetion cancela a soma

das cargas do acircnion

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga

2 Escreva o siacutembolo do acircnion natildeo-metaacutelico e sua carga

3 Carga (sem sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon

4 Simplifique os subscritos 5 Verifique as cargas

Al+3 grupo 13

O2- grupo 16

Al+3 O2-

Al2 O3

Al = (2)∙(+3) = +6 O = (3)∙(-2) = -6

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull Iacuteon potaacutessio e iacuteon nitreto

bull Iacuteon caacutelcio e iacuteon brometo

bull Iacuteon alumiacutenio e iacuteon sulfeto

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull K+ com N3- K3N

bull Ca+2 com Br- CaBr2

bull Al+3 com S2- Al2S3

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Cloreto de Soacutedio

Arranjo estendido de iacuteons Na+ e Cl- A foacutermula unitaacuteria mais simples eacute NaCl

Tro Chemistry A Molecular Approach 33

Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos

Nome Foacutermula acetato C2H3O2

ndash carbonato CO3

2ndash

hydrogenocarbonato (ou bicarbonato) HCO3

ndash

hydroacutexido OHndash

nitrato NO3ndash

nitrito NO2ndash

cromato CrO42ndash

dicromato Cr2O72ndash

amocircnio NH4+

Nome Foacutermula hipoclorito ClOndash clorito ClO2

ndash

clorato ClO3ndash

perclorato ClO4ndash

sulfato SO42ndash

sulfito SO32ndash

hidrogenosulfate (ou bisulfato) HSO4

ndash

hidrogenosulfito (ou bisulfito) HSO3

ndash

Tro Chemistry A Molecular Approach

Hidratos bull hidratos satildeo compostos iocircnicos que conteacutem

um nuacutemero especiacutefico de moleacuteculas de aacutegua para cada unidade de foacutermula

bull aacuteguas de hidrataccedilatildeo satildeo geralmente eliminadas por aquecimento

bull na foacutermula as aacuteguas satildeo separadas por ∙ CoCl2∙6H2O

bull no nome usa-se o sufixo -hidratado apoacutes o nome do composto iocircnico CoCl2∙6H2O = cloreto de cobalto (II) hexaidratado CaSO4∙frac12H2O = sulfato de caacutelcio hemihidratado

Prefixo No de Aacuteguas

hemi frac12

mono 1

di 2

tri 3

tetra 4

penta 5

hexa 6

hepta 7

octa 8

Hidrato CoCl2∙6H2O

Anidro CoCl2

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Nomenclatura

bull Estudar bull Kotz bull Atkins e Jones bull Brown bull Etc etc etchellip

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Estados de Oxidaccedilatildeo Metais tendem a perder eleacutetrons Na rarr Na+ + e- Natildeo-metais tendem a

ganhar eleacutetrons

Cl + e- rarr Cl-

Agentes redutores Agentes oxidantes

Usamos o estado de oxidaccedilatildeo para saber o nuacutemero de eleacutetrons ganhos ou perdidos por cada elemento

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Regras

1 O estado de oxidaccedilatildeo (nox) de um aacutetomo individual em uma substacircncia elementar eacute 0

2 O nox total de todos os aacutetomos em 1 Uma espeacutecie neutra eacute 0 2 Em uma espeacutecie iocircnica eacute igual agrave carga do iacuteon

3 Em seus compostos os metais alcalinos e

alcalino terrosos possuem nox = +1 e +2 respectivamente

4 Em compostos o nox do fluacuteor eacute sempre ndash1

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Regras

5 Em compostos o nox do hidrogecircnio eacute geralmente +1

6 Em compostos o nox do oxigecircnio eacute geralmentendash2

7 Em compostos binaacuterios (2 elementos) com metais i Halogecircnios tecircm nox ndash1 ii Grupo 16 tecircm nox ndash2 e iii Grupo 15 tecircm nox ndash3

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Atribuindo estados de oxidaccedilatildeo

Qual eacute o estado de oxidaccedilatildeo do elemento sublinhado em cada um dos seguintes casos a) P4 b) Al2O3 c) MnO4

- d) NaH

a) P4 eacute uma substacircncia elementar nox P = 0

b) Al2O3 O eacute ndash2 O3 eacute ndash6 Como (+6)2=(+3) nox Al = +3

c) MnO4 ndash nox total = ndash 1 O4 eacute ndash8 nox Mn = +7

d) NaH nox total = 0 regra 3 precede a regra 5

nox Na = +1 e nox H = -1

Exemplo 3

Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa

Philip Dutton University of Windsor Canada

Prentice-Hall copy 2008

General Chemistry Principles and Modern Applications

Petrucci bull Harwood bull Herring 9th Edition

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Conteuacutedo

1 A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas 2 Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo 3 Reaccedilotildees Aacutecido-Base 4 Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais 5 Balanceamento de Reaccedilotildees Redox 6 Agentes Oxidantes e Redutores 7 Estequiometria das Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo

Aquosa Titulaccedilotildees

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

bull Alguns solutos podem se dissociar em iacuteons

bull Pode haver conduccedilatildeo de eletricidade

Fonte de

eletricidade

Bastatildeo de

grafite

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Tipos de Eletroacutelito

bull Eletroacutelito fraco se dissocia parcialmente ndash Razoaacutevel condutividade eleacutetrica

bull Natildeo-eletroacutelito natildeo se dissocia ndash Baixa ou nenhuma condutividade eleacutetrica

bull Eletroacutelito forte se dissocia completamente ndash Boa condutividade eleacutetrica

Em geral Compostos iocircnicos eletroacutelitos fortes

Compostos moleculares eletroacutelitos fracos ou

natildeo-eletroacutelitos QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas

MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

Um eletroacutelito forte

Um eletroacutelito fraco

CH3CO2H(aq) larr CH3CO2-(aq) + H+(aq) rarr

CH3OH(aq) Um natildeo-eletroacutelito

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MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq) MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

[Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M [Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M

Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo

Em MgCl2 00050 M

A estequiometria eacute importante

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 1 Caacutelculo da concentraccedilatildeo de iacuteons em uma soluccedilatildeo de eletroacutelito forte

Quais satildeo as concentraccedilotildees de iacuteons alumiacutenio e sulfato em Al2(SO4)3 00165 M

Al2(SO4)3 (s) rarr 2 Al3+(aq) + 3 SO42-(aq)

Equaccedilatildeo quiacutemica balanceada

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[Al] = times = 1 L

2 mol Al3+

1 mol Al2(SO4)3 00165 mol Al2(SO4)3 00330 M Al3+

Exemplo 1

00495 M SO42- [SO4

2-] = times = 1 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de sulfato

1 L 3 mol SO4

2- 00165 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de alumiacutenio

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Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

bull Iacuteons soluacuteveis podem se combinar formando compostos insoluacuteveis

bull Ocorre a precipitaccedilatildeo

Ag+(aq) + Cl-(aq) rarr AgCl(s)

Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) rarr 2 KNO3(aq) + PbI2(s)

Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

Pb2+(aq) + 2 I-(aq) rarr PbI2(s)

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Ag+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Iacuteons espectadores Ag+(aq) + NO3

-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida

AgNO3(aq) +NaI (aq) rarr AgI(s) + NaNO3(aq) Reaccedilatildeo de precipitaccedilatildeo global

Equaccedilatildeo iocircnica completa

Ag+(aq) + I-(aq) rarr AgI(s) Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

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Regras de Solubilidade

bull Compostos soluacuteveis

Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ NH4+

NO3- ClO4

- CH3CO2-

ndash Sais com iacuteons de metais alcalinos e com o iacuteon amocircnio

ndash Nitratos percloratos e acetatos

Uma exceccedilatildeo AgCH3CO2 soacutelido avermelhado

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Regras de Solubilidade

ndash Cloretos brometos e iodetos Cl- Br- I-

bull Exceto os de Pb2+ Ag+ e Hg22+

ndash Sulfatos SO42-

bull Exceto os de Sr2+ Ba2+ Pb2+ e Hg22+

bull Ca(SO4) eacute ligeiramente soluacutevel

bull Compostos em sua maioria soluacuteveis

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Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

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Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Compostos Moleculares

Foacutermula empiacuterica

Foacutermula molecular

Foacutermula estrutural Modelo molecular

Esferas e palitos Modelo molecular

Preenchimento espacial

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Compostos Iocircnicos

bull metais + natildeo-metais bull natildeo haacute unidades moleculares individuais

haacute um arranjo tridimensional de caacutetions e acircnions compostos por unidades-foacutermula ou foacutermulas unitaacuterias

bull podem conter iacuteons poliatocircmicos ndash diversos aacutetomos ligados formando um iacuteon

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Compostos que Conteacutem Iacuteons bull compostos de metais com natildeo-metais satildeo feitos

de iacuteons (haacute exceccedilotildees) ndash metais formam caacutetions e natildeo-metais formam acircnions

bull o composto natildeo pode ter uma carga total portanto o nuacutemero de caacutetions e acircnions deve ser balanceado para que a carga seja 0

bull se Na+ se combina com S2- satildeo necessaacuterios 2 iacuteons Na+ para cada iacuteon S2- para balancear a carga portanto a foacutermula deve ser Na2S

Compostos Iocircnicos

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga 2 Escreva o siacutembolo do natildeo-metal e sua carga 3 A carga (sem o sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon 4 Reduza os subscritos agrave menor razatildeo de nuacutemeros inteiros 5 Verifique se a soma das cargas do caacutetion cancela a soma

das cargas do acircnion

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga

2 Escreva o siacutembolo do acircnion natildeo-metaacutelico e sua carga

3 Carga (sem sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon

4 Simplifique os subscritos 5 Verifique as cargas

Al+3 grupo 13

O2- grupo 16

Al+3 O2-

Al2 O3

Al = (2)∙(+3) = +6 O = (3)∙(-2) = -6

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull Iacuteon potaacutessio e iacuteon nitreto

bull Iacuteon caacutelcio e iacuteon brometo

bull Iacuteon alumiacutenio e iacuteon sulfeto

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull K+ com N3- K3N

bull Ca+2 com Br- CaBr2

bull Al+3 com S2- Al2S3

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Cloreto de Soacutedio

Arranjo estendido de iacuteons Na+ e Cl- A foacutermula unitaacuteria mais simples eacute NaCl

Tro Chemistry A Molecular Approach 33

Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos

Nome Foacutermula acetato C2H3O2

ndash carbonato CO3

2ndash

hydrogenocarbonato (ou bicarbonato) HCO3

ndash

hydroacutexido OHndash

nitrato NO3ndash

nitrito NO2ndash

cromato CrO42ndash

dicromato Cr2O72ndash

amocircnio NH4+

Nome Foacutermula hipoclorito ClOndash clorito ClO2

ndash

clorato ClO3ndash

perclorato ClO4ndash

sulfato SO42ndash

sulfito SO32ndash

hidrogenosulfate (ou bisulfato) HSO4

ndash

hidrogenosulfito (ou bisulfito) HSO3

ndash

Tro Chemistry A Molecular Approach

Hidratos bull hidratos satildeo compostos iocircnicos que conteacutem

um nuacutemero especiacutefico de moleacuteculas de aacutegua para cada unidade de foacutermula

bull aacuteguas de hidrataccedilatildeo satildeo geralmente eliminadas por aquecimento

bull na foacutermula as aacuteguas satildeo separadas por ∙ CoCl2∙6H2O

bull no nome usa-se o sufixo -hidratado apoacutes o nome do composto iocircnico CoCl2∙6H2O = cloreto de cobalto (II) hexaidratado CaSO4∙frac12H2O = sulfato de caacutelcio hemihidratado

Prefixo No de Aacuteguas

hemi frac12

mono 1

di 2

tri 3

tetra 4

penta 5

hexa 6

hepta 7

octa 8

Hidrato CoCl2∙6H2O

Anidro CoCl2

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Nomenclatura

bull Estudar bull Kotz bull Atkins e Jones bull Brown bull Etc etc etchellip

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Estados de Oxidaccedilatildeo Metais tendem a perder eleacutetrons Na rarr Na+ + e- Natildeo-metais tendem a

ganhar eleacutetrons

Cl + e- rarr Cl-

Agentes redutores Agentes oxidantes

Usamos o estado de oxidaccedilatildeo para saber o nuacutemero de eleacutetrons ganhos ou perdidos por cada elemento

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Regras

1 O estado de oxidaccedilatildeo (nox) de um aacutetomo individual em uma substacircncia elementar eacute 0

2 O nox total de todos os aacutetomos em 1 Uma espeacutecie neutra eacute 0 2 Em uma espeacutecie iocircnica eacute igual agrave carga do iacuteon

3 Em seus compostos os metais alcalinos e

alcalino terrosos possuem nox = +1 e +2 respectivamente

4 Em compostos o nox do fluacuteor eacute sempre ndash1

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Regras

5 Em compostos o nox do hidrogecircnio eacute geralmente +1

6 Em compostos o nox do oxigecircnio eacute geralmentendash2

7 Em compostos binaacuterios (2 elementos) com metais i Halogecircnios tecircm nox ndash1 ii Grupo 16 tecircm nox ndash2 e iii Grupo 15 tecircm nox ndash3

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Atribuindo estados de oxidaccedilatildeo

Qual eacute o estado de oxidaccedilatildeo do elemento sublinhado em cada um dos seguintes casos a) P4 b) Al2O3 c) MnO4

- d) NaH

a) P4 eacute uma substacircncia elementar nox P = 0

b) Al2O3 O eacute ndash2 O3 eacute ndash6 Como (+6)2=(+3) nox Al = +3

c) MnO4 ndash nox total = ndash 1 O4 eacute ndash8 nox Mn = +7

d) NaH nox total = 0 regra 3 precede a regra 5

nox Na = +1 e nox H = -1

Exemplo 3

Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa

Philip Dutton University of Windsor Canada

Prentice-Hall copy 2008

General Chemistry Principles and Modern Applications

Petrucci bull Harwood bull Herring 9th Edition

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Conteuacutedo

1 A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas 2 Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo 3 Reaccedilotildees Aacutecido-Base 4 Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais 5 Balanceamento de Reaccedilotildees Redox 6 Agentes Oxidantes e Redutores 7 Estequiometria das Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo

Aquosa Titulaccedilotildees

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

bull Alguns solutos podem se dissociar em iacuteons

bull Pode haver conduccedilatildeo de eletricidade

Fonte de

eletricidade

Bastatildeo de

grafite

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Tipos de Eletroacutelito

bull Eletroacutelito fraco se dissocia parcialmente ndash Razoaacutevel condutividade eleacutetrica

bull Natildeo-eletroacutelito natildeo se dissocia ndash Baixa ou nenhuma condutividade eleacutetrica

bull Eletroacutelito forte se dissocia completamente ndash Boa condutividade eleacutetrica

Em geral Compostos iocircnicos eletroacutelitos fortes

Compostos moleculares eletroacutelitos fracos ou

natildeo-eletroacutelitos QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas

MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

Um eletroacutelito forte

Um eletroacutelito fraco

CH3CO2H(aq) larr CH3CO2-(aq) + H+(aq) rarr

CH3OH(aq) Um natildeo-eletroacutelito

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MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq) MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

[Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M [Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M

Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo

Em MgCl2 00050 M

A estequiometria eacute importante

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 1 Caacutelculo da concentraccedilatildeo de iacuteons em uma soluccedilatildeo de eletroacutelito forte

Quais satildeo as concentraccedilotildees de iacuteons alumiacutenio e sulfato em Al2(SO4)3 00165 M

Al2(SO4)3 (s) rarr 2 Al3+(aq) + 3 SO42-(aq)

Equaccedilatildeo quiacutemica balanceada

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

[Al] = times = 1 L

2 mol Al3+

1 mol Al2(SO4)3 00165 mol Al2(SO4)3 00330 M Al3+

Exemplo 1

00495 M SO42- [SO4

2-] = times = 1 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de sulfato

1 L 3 mol SO4

2- 00165 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de alumiacutenio

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Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

bull Iacuteons soluacuteveis podem se combinar formando compostos insoluacuteveis

bull Ocorre a precipitaccedilatildeo

Ag+(aq) + Cl-(aq) rarr AgCl(s)

Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) rarr 2 KNO3(aq) + PbI2(s)

Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

Pb2+(aq) + 2 I-(aq) rarr PbI2(s)

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Ag+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Iacuteons espectadores Ag+(aq) + NO3

-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida

AgNO3(aq) +NaI (aq) rarr AgI(s) + NaNO3(aq) Reaccedilatildeo de precipitaccedilatildeo global

Equaccedilatildeo iocircnica completa

Ag+(aq) + I-(aq) rarr AgI(s) Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

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Regras de Solubilidade

bull Compostos soluacuteveis

Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ NH4+

NO3- ClO4

- CH3CO2-

ndash Sais com iacuteons de metais alcalinos e com o iacuteon amocircnio

ndash Nitratos percloratos e acetatos

Uma exceccedilatildeo AgCH3CO2 soacutelido avermelhado

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Regras de Solubilidade

ndash Cloretos brometos e iodetos Cl- Br- I-

bull Exceto os de Pb2+ Ag+ e Hg22+

ndash Sulfatos SO42-

bull Exceto os de Sr2+ Ba2+ Pb2+ e Hg22+

bull Ca(SO4) eacute ligeiramente soluacutevel

bull Compostos em sua maioria soluacuteveis

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Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

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Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Compostos Iocircnicos

bull metais + natildeo-metais bull natildeo haacute unidades moleculares individuais

haacute um arranjo tridimensional de caacutetions e acircnions compostos por unidades-foacutermula ou foacutermulas unitaacuterias

bull podem conter iacuteons poliatocircmicos ndash diversos aacutetomos ligados formando um iacuteon

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Compostos que Conteacutem Iacuteons bull compostos de metais com natildeo-metais satildeo feitos

de iacuteons (haacute exceccedilotildees) ndash metais formam caacutetions e natildeo-metais formam acircnions

bull o composto natildeo pode ter uma carga total portanto o nuacutemero de caacutetions e acircnions deve ser balanceado para que a carga seja 0

bull se Na+ se combina com S2- satildeo necessaacuterios 2 iacuteons Na+ para cada iacuteon S2- para balancear a carga portanto a foacutermula deve ser Na2S

Compostos Iocircnicos

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga 2 Escreva o siacutembolo do natildeo-metal e sua carga 3 A carga (sem o sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon 4 Reduza os subscritos agrave menor razatildeo de nuacutemeros inteiros 5 Verifique se a soma das cargas do caacutetion cancela a soma

das cargas do acircnion

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga

2 Escreva o siacutembolo do acircnion natildeo-metaacutelico e sua carga

3 Carga (sem sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon

4 Simplifique os subscritos 5 Verifique as cargas

Al+3 grupo 13

O2- grupo 16

Al+3 O2-

Al2 O3

Al = (2)∙(+3) = +6 O = (3)∙(-2) = -6

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull Iacuteon potaacutessio e iacuteon nitreto

bull Iacuteon caacutelcio e iacuteon brometo

bull Iacuteon alumiacutenio e iacuteon sulfeto

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull K+ com N3- K3N

bull Ca+2 com Br- CaBr2

bull Al+3 com S2- Al2S3

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Cloreto de Soacutedio

Arranjo estendido de iacuteons Na+ e Cl- A foacutermula unitaacuteria mais simples eacute NaCl

Tro Chemistry A Molecular Approach 33

Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos

Nome Foacutermula acetato C2H3O2

ndash carbonato CO3

2ndash

hydrogenocarbonato (ou bicarbonato) HCO3

ndash

hydroacutexido OHndash

nitrato NO3ndash

nitrito NO2ndash

cromato CrO42ndash

dicromato Cr2O72ndash

amocircnio NH4+

Nome Foacutermula hipoclorito ClOndash clorito ClO2

ndash

clorato ClO3ndash

perclorato ClO4ndash

sulfato SO42ndash

sulfito SO32ndash

hidrogenosulfate (ou bisulfato) HSO4

ndash

hidrogenosulfito (ou bisulfito) HSO3

ndash

Tro Chemistry A Molecular Approach

Hidratos bull hidratos satildeo compostos iocircnicos que conteacutem

um nuacutemero especiacutefico de moleacuteculas de aacutegua para cada unidade de foacutermula

bull aacuteguas de hidrataccedilatildeo satildeo geralmente eliminadas por aquecimento

bull na foacutermula as aacuteguas satildeo separadas por ∙ CoCl2∙6H2O

bull no nome usa-se o sufixo -hidratado apoacutes o nome do composto iocircnico CoCl2∙6H2O = cloreto de cobalto (II) hexaidratado CaSO4∙frac12H2O = sulfato de caacutelcio hemihidratado

Prefixo No de Aacuteguas

hemi frac12

mono 1

di 2

tri 3

tetra 4

penta 5

hexa 6

hepta 7

octa 8

Hidrato CoCl2∙6H2O

Anidro CoCl2

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Nomenclatura

bull Estudar bull Kotz bull Atkins e Jones bull Brown bull Etc etc etchellip

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Estados de Oxidaccedilatildeo Metais tendem a perder eleacutetrons Na rarr Na+ + e- Natildeo-metais tendem a

ganhar eleacutetrons

Cl + e- rarr Cl-

Agentes redutores Agentes oxidantes

Usamos o estado de oxidaccedilatildeo para saber o nuacutemero de eleacutetrons ganhos ou perdidos por cada elemento

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Regras

1 O estado de oxidaccedilatildeo (nox) de um aacutetomo individual em uma substacircncia elementar eacute 0

2 O nox total de todos os aacutetomos em 1 Uma espeacutecie neutra eacute 0 2 Em uma espeacutecie iocircnica eacute igual agrave carga do iacuteon

3 Em seus compostos os metais alcalinos e

alcalino terrosos possuem nox = +1 e +2 respectivamente

4 Em compostos o nox do fluacuteor eacute sempre ndash1

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Regras

5 Em compostos o nox do hidrogecircnio eacute geralmente +1

6 Em compostos o nox do oxigecircnio eacute geralmentendash2

7 Em compostos binaacuterios (2 elementos) com metais i Halogecircnios tecircm nox ndash1 ii Grupo 16 tecircm nox ndash2 e iii Grupo 15 tecircm nox ndash3

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Atribuindo estados de oxidaccedilatildeo

Qual eacute o estado de oxidaccedilatildeo do elemento sublinhado em cada um dos seguintes casos a) P4 b) Al2O3 c) MnO4

- d) NaH

a) P4 eacute uma substacircncia elementar nox P = 0

b) Al2O3 O eacute ndash2 O3 eacute ndash6 Como (+6)2=(+3) nox Al = +3

c) MnO4 ndash nox total = ndash 1 O4 eacute ndash8 nox Mn = +7

d) NaH nox total = 0 regra 3 precede a regra 5

nox Na = +1 e nox H = -1

Exemplo 3

Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa

Philip Dutton University of Windsor Canada

Prentice-Hall copy 2008

General Chemistry Principles and Modern Applications

Petrucci bull Harwood bull Herring 9th Edition

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Conteuacutedo

1 A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas 2 Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo 3 Reaccedilotildees Aacutecido-Base 4 Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais 5 Balanceamento de Reaccedilotildees Redox 6 Agentes Oxidantes e Redutores 7 Estequiometria das Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo

Aquosa Titulaccedilotildees

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

bull Alguns solutos podem se dissociar em iacuteons

bull Pode haver conduccedilatildeo de eletricidade

Fonte de

eletricidade

Bastatildeo de

grafite

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Tipos de Eletroacutelito

bull Eletroacutelito fraco se dissocia parcialmente ndash Razoaacutevel condutividade eleacutetrica

bull Natildeo-eletroacutelito natildeo se dissocia ndash Baixa ou nenhuma condutividade eleacutetrica

bull Eletroacutelito forte se dissocia completamente ndash Boa condutividade eleacutetrica

Em geral Compostos iocircnicos eletroacutelitos fortes

Compostos moleculares eletroacutelitos fracos ou

natildeo-eletroacutelitos QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas

MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

Um eletroacutelito forte

Um eletroacutelito fraco

CH3CO2H(aq) larr CH3CO2-(aq) + H+(aq) rarr

CH3OH(aq) Um natildeo-eletroacutelito

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MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq) MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

[Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M [Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M

Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo

Em MgCl2 00050 M

A estequiometria eacute importante

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Exemplo 1 Caacutelculo da concentraccedilatildeo de iacuteons em uma soluccedilatildeo de eletroacutelito forte

Quais satildeo as concentraccedilotildees de iacuteons alumiacutenio e sulfato em Al2(SO4)3 00165 M

Al2(SO4)3 (s) rarr 2 Al3+(aq) + 3 SO42-(aq)

Equaccedilatildeo quiacutemica balanceada

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[Al] = times = 1 L

2 mol Al3+

1 mol Al2(SO4)3 00165 mol Al2(SO4)3 00330 M Al3+

Exemplo 1

00495 M SO42- [SO4

2-] = times = 1 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de sulfato

1 L 3 mol SO4

2- 00165 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de alumiacutenio

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Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

bull Iacuteons soluacuteveis podem se combinar formando compostos insoluacuteveis

bull Ocorre a precipitaccedilatildeo

Ag+(aq) + Cl-(aq) rarr AgCl(s)

Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) rarr 2 KNO3(aq) + PbI2(s)

Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

Pb2+(aq) + 2 I-(aq) rarr PbI2(s)

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Ag+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Iacuteons espectadores Ag+(aq) + NO3

-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida

AgNO3(aq) +NaI (aq) rarr AgI(s) + NaNO3(aq) Reaccedilatildeo de precipitaccedilatildeo global

Equaccedilatildeo iocircnica completa

Ag+(aq) + I-(aq) rarr AgI(s) Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

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Regras de Solubilidade

bull Compostos soluacuteveis

Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ NH4+

NO3- ClO4

- CH3CO2-

ndash Sais com iacuteons de metais alcalinos e com o iacuteon amocircnio

ndash Nitratos percloratos e acetatos

Uma exceccedilatildeo AgCH3CO2 soacutelido avermelhado

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Regras de Solubilidade

ndash Cloretos brometos e iodetos Cl- Br- I-

bull Exceto os de Pb2+ Ag+ e Hg22+

ndash Sulfatos SO42-

bull Exceto os de Sr2+ Ba2+ Pb2+ e Hg22+

bull Ca(SO4) eacute ligeiramente soluacutevel

bull Compostos em sua maioria soluacuteveis

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Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

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Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
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  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
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  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
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  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Compostos que Conteacutem Iacuteons bull compostos de metais com natildeo-metais satildeo feitos

de iacuteons (haacute exceccedilotildees) ndash metais formam caacutetions e natildeo-metais formam acircnions

bull o composto natildeo pode ter uma carga total portanto o nuacutemero de caacutetions e acircnions deve ser balanceado para que a carga seja 0

bull se Na+ se combina com S2- satildeo necessaacuterios 2 iacuteons Na+ para cada iacuteon S2- para balancear a carga portanto a foacutermula deve ser Na2S

Compostos Iocircnicos

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga 2 Escreva o siacutembolo do natildeo-metal e sua carga 3 A carga (sem o sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon 4 Reduza os subscritos agrave menor razatildeo de nuacutemeros inteiros 5 Verifique se a soma das cargas do caacutetion cancela a soma

das cargas do acircnion

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga

2 Escreva o siacutembolo do acircnion natildeo-metaacutelico e sua carga

3 Carga (sem sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon

4 Simplifique os subscritos 5 Verifique as cargas

Al+3 grupo 13

O2- grupo 16

Al+3 O2-

Al2 O3

Al = (2)∙(+3) = +6 O = (3)∙(-2) = -6

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull Iacuteon potaacutessio e iacuteon nitreto

bull Iacuteon caacutelcio e iacuteon brometo

bull Iacuteon alumiacutenio e iacuteon sulfeto

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull K+ com N3- K3N

bull Ca+2 com Br- CaBr2

bull Al+3 com S2- Al2S3

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Cloreto de Soacutedio

Arranjo estendido de iacuteons Na+ e Cl- A foacutermula unitaacuteria mais simples eacute NaCl

Tro Chemistry A Molecular Approach 33

Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos

Nome Foacutermula acetato C2H3O2

ndash carbonato CO3

2ndash

hydrogenocarbonato (ou bicarbonato) HCO3

ndash

hydroacutexido OHndash

nitrato NO3ndash

nitrito NO2ndash

cromato CrO42ndash

dicromato Cr2O72ndash

amocircnio NH4+

Nome Foacutermula hipoclorito ClOndash clorito ClO2

ndash

clorato ClO3ndash

perclorato ClO4ndash

sulfato SO42ndash

sulfito SO32ndash

hidrogenosulfate (ou bisulfato) HSO4

ndash

hidrogenosulfito (ou bisulfito) HSO3

ndash

Tro Chemistry A Molecular Approach

Hidratos bull hidratos satildeo compostos iocircnicos que conteacutem

um nuacutemero especiacutefico de moleacuteculas de aacutegua para cada unidade de foacutermula

bull aacuteguas de hidrataccedilatildeo satildeo geralmente eliminadas por aquecimento

bull na foacutermula as aacuteguas satildeo separadas por ∙ CoCl2∙6H2O

bull no nome usa-se o sufixo -hidratado apoacutes o nome do composto iocircnico CoCl2∙6H2O = cloreto de cobalto (II) hexaidratado CaSO4∙frac12H2O = sulfato de caacutelcio hemihidratado

Prefixo No de Aacuteguas

hemi frac12

mono 1

di 2

tri 3

tetra 4

penta 5

hexa 6

hepta 7

octa 8

Hidrato CoCl2∙6H2O

Anidro CoCl2

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Nomenclatura

bull Estudar bull Kotz bull Atkins e Jones bull Brown bull Etc etc etchellip

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Estados de Oxidaccedilatildeo Metais tendem a perder eleacutetrons Na rarr Na+ + e- Natildeo-metais tendem a

ganhar eleacutetrons

Cl + e- rarr Cl-

Agentes redutores Agentes oxidantes

Usamos o estado de oxidaccedilatildeo para saber o nuacutemero de eleacutetrons ganhos ou perdidos por cada elemento

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Regras

1 O estado de oxidaccedilatildeo (nox) de um aacutetomo individual em uma substacircncia elementar eacute 0

2 O nox total de todos os aacutetomos em 1 Uma espeacutecie neutra eacute 0 2 Em uma espeacutecie iocircnica eacute igual agrave carga do iacuteon

3 Em seus compostos os metais alcalinos e

alcalino terrosos possuem nox = +1 e +2 respectivamente

4 Em compostos o nox do fluacuteor eacute sempre ndash1

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Regras

5 Em compostos o nox do hidrogecircnio eacute geralmente +1

6 Em compostos o nox do oxigecircnio eacute geralmentendash2

7 Em compostos binaacuterios (2 elementos) com metais i Halogecircnios tecircm nox ndash1 ii Grupo 16 tecircm nox ndash2 e iii Grupo 15 tecircm nox ndash3

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Atribuindo estados de oxidaccedilatildeo

Qual eacute o estado de oxidaccedilatildeo do elemento sublinhado em cada um dos seguintes casos a) P4 b) Al2O3 c) MnO4

- d) NaH

a) P4 eacute uma substacircncia elementar nox P = 0

b) Al2O3 O eacute ndash2 O3 eacute ndash6 Como (+6)2=(+3) nox Al = +3

c) MnO4 ndash nox total = ndash 1 O4 eacute ndash8 nox Mn = +7

d) NaH nox total = 0 regra 3 precede a regra 5

nox Na = +1 e nox H = -1

Exemplo 3

Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa

Philip Dutton University of Windsor Canada

Prentice-Hall copy 2008

General Chemistry Principles and Modern Applications

Petrucci bull Harwood bull Herring 9th Edition

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Conteuacutedo

1 A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas 2 Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo 3 Reaccedilotildees Aacutecido-Base 4 Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais 5 Balanceamento de Reaccedilotildees Redox 6 Agentes Oxidantes e Redutores 7 Estequiometria das Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo

Aquosa Titulaccedilotildees

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

bull Alguns solutos podem se dissociar em iacuteons

bull Pode haver conduccedilatildeo de eletricidade

Fonte de

eletricidade

Bastatildeo de

grafite

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Tipos de Eletroacutelito

bull Eletroacutelito fraco se dissocia parcialmente ndash Razoaacutevel condutividade eleacutetrica

bull Natildeo-eletroacutelito natildeo se dissocia ndash Baixa ou nenhuma condutividade eleacutetrica

bull Eletroacutelito forte se dissocia completamente ndash Boa condutividade eleacutetrica

Em geral Compostos iocircnicos eletroacutelitos fortes

Compostos moleculares eletroacutelitos fracos ou

natildeo-eletroacutelitos QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas

MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

Um eletroacutelito forte

Um eletroacutelito fraco

CH3CO2H(aq) larr CH3CO2-(aq) + H+(aq) rarr

CH3OH(aq) Um natildeo-eletroacutelito

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MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq) MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

[Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M [Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M

Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo

Em MgCl2 00050 M

A estequiometria eacute importante

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 1 Caacutelculo da concentraccedilatildeo de iacuteons em uma soluccedilatildeo de eletroacutelito forte

Quais satildeo as concentraccedilotildees de iacuteons alumiacutenio e sulfato em Al2(SO4)3 00165 M

Al2(SO4)3 (s) rarr 2 Al3+(aq) + 3 SO42-(aq)

Equaccedilatildeo quiacutemica balanceada

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[Al] = times = 1 L

2 mol Al3+

1 mol Al2(SO4)3 00165 mol Al2(SO4)3 00330 M Al3+

Exemplo 1

00495 M SO42- [SO4

2-] = times = 1 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de sulfato

1 L 3 mol SO4

2- 00165 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de alumiacutenio

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Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

bull Iacuteons soluacuteveis podem se combinar formando compostos insoluacuteveis

bull Ocorre a precipitaccedilatildeo

Ag+(aq) + Cl-(aq) rarr AgCl(s)

Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) rarr 2 KNO3(aq) + PbI2(s)

Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

Pb2+(aq) + 2 I-(aq) rarr PbI2(s)

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Ag+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Iacuteons espectadores Ag+(aq) + NO3

-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida

AgNO3(aq) +NaI (aq) rarr AgI(s) + NaNO3(aq) Reaccedilatildeo de precipitaccedilatildeo global

Equaccedilatildeo iocircnica completa

Ag+(aq) + I-(aq) rarr AgI(s) Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

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Regras de Solubilidade

bull Compostos soluacuteveis

Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ NH4+

NO3- ClO4

- CH3CO2-

ndash Sais com iacuteons de metais alcalinos e com o iacuteon amocircnio

ndash Nitratos percloratos e acetatos

Uma exceccedilatildeo AgCH3CO2 soacutelido avermelhado

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Regras de Solubilidade

ndash Cloretos brometos e iodetos Cl- Br- I-

bull Exceto os de Pb2+ Ag+ e Hg22+

ndash Sulfatos SO42-

bull Exceto os de Sr2+ Ba2+ Pb2+ e Hg22+

bull Ca(SO4) eacute ligeiramente soluacutevel

bull Compostos em sua maioria soluacuteveis

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Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

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Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga 2 Escreva o siacutembolo do natildeo-metal e sua carga 3 A carga (sem o sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon 4 Reduza os subscritos agrave menor razatildeo de nuacutemeros inteiros 5 Verifique se a soma das cargas do caacutetion cancela a soma

das cargas do acircnion

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga

2 Escreva o siacutembolo do acircnion natildeo-metaacutelico e sua carga

3 Carga (sem sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon

4 Simplifique os subscritos 5 Verifique as cargas

Al+3 grupo 13

O2- grupo 16

Al+3 O2-

Al2 O3

Al = (2)∙(+3) = +6 O = (3)∙(-2) = -6

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull Iacuteon potaacutessio e iacuteon nitreto

bull Iacuteon caacutelcio e iacuteon brometo

bull Iacuteon alumiacutenio e iacuteon sulfeto

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull K+ com N3- K3N

bull Ca+2 com Br- CaBr2

bull Al+3 com S2- Al2S3

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Cloreto de Soacutedio

Arranjo estendido de iacuteons Na+ e Cl- A foacutermula unitaacuteria mais simples eacute NaCl

Tro Chemistry A Molecular Approach 33

Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos

Nome Foacutermula acetato C2H3O2

ndash carbonato CO3

2ndash

hydrogenocarbonato (ou bicarbonato) HCO3

ndash

hydroacutexido OHndash

nitrato NO3ndash

nitrito NO2ndash

cromato CrO42ndash

dicromato Cr2O72ndash

amocircnio NH4+

Nome Foacutermula hipoclorito ClOndash clorito ClO2

ndash

clorato ClO3ndash

perclorato ClO4ndash

sulfato SO42ndash

sulfito SO32ndash

hidrogenosulfate (ou bisulfato) HSO4

ndash

hidrogenosulfito (ou bisulfito) HSO3

ndash

Tro Chemistry A Molecular Approach

Hidratos bull hidratos satildeo compostos iocircnicos que conteacutem

um nuacutemero especiacutefico de moleacuteculas de aacutegua para cada unidade de foacutermula

bull aacuteguas de hidrataccedilatildeo satildeo geralmente eliminadas por aquecimento

bull na foacutermula as aacuteguas satildeo separadas por ∙ CoCl2∙6H2O

bull no nome usa-se o sufixo -hidratado apoacutes o nome do composto iocircnico CoCl2∙6H2O = cloreto de cobalto (II) hexaidratado CaSO4∙frac12H2O = sulfato de caacutelcio hemihidratado

Prefixo No de Aacuteguas

hemi frac12

mono 1

di 2

tri 3

tetra 4

penta 5

hexa 6

hepta 7

octa 8

Hidrato CoCl2∙6H2O

Anidro CoCl2

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Nomenclatura

bull Estudar bull Kotz bull Atkins e Jones bull Brown bull Etc etc etchellip

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Estados de Oxidaccedilatildeo Metais tendem a perder eleacutetrons Na rarr Na+ + e- Natildeo-metais tendem a

ganhar eleacutetrons

Cl + e- rarr Cl-

Agentes redutores Agentes oxidantes

Usamos o estado de oxidaccedilatildeo para saber o nuacutemero de eleacutetrons ganhos ou perdidos por cada elemento

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Regras

1 O estado de oxidaccedilatildeo (nox) de um aacutetomo individual em uma substacircncia elementar eacute 0

2 O nox total de todos os aacutetomos em 1 Uma espeacutecie neutra eacute 0 2 Em uma espeacutecie iocircnica eacute igual agrave carga do iacuteon

3 Em seus compostos os metais alcalinos e

alcalino terrosos possuem nox = +1 e +2 respectivamente

4 Em compostos o nox do fluacuteor eacute sempre ndash1

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Regras

5 Em compostos o nox do hidrogecircnio eacute geralmente +1

6 Em compostos o nox do oxigecircnio eacute geralmentendash2

7 Em compostos binaacuterios (2 elementos) com metais i Halogecircnios tecircm nox ndash1 ii Grupo 16 tecircm nox ndash2 e iii Grupo 15 tecircm nox ndash3

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Atribuindo estados de oxidaccedilatildeo

Qual eacute o estado de oxidaccedilatildeo do elemento sublinhado em cada um dos seguintes casos a) P4 b) Al2O3 c) MnO4

- d) NaH

a) P4 eacute uma substacircncia elementar nox P = 0

b) Al2O3 O eacute ndash2 O3 eacute ndash6 Como (+6)2=(+3) nox Al = +3

c) MnO4 ndash nox total = ndash 1 O4 eacute ndash8 nox Mn = +7

d) NaH nox total = 0 regra 3 precede a regra 5

nox Na = +1 e nox H = -1

Exemplo 3

Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa

Philip Dutton University of Windsor Canada

Prentice-Hall copy 2008

General Chemistry Principles and Modern Applications

Petrucci bull Harwood bull Herring 9th Edition

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Conteuacutedo

1 A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas 2 Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo 3 Reaccedilotildees Aacutecido-Base 4 Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais 5 Balanceamento de Reaccedilotildees Redox 6 Agentes Oxidantes e Redutores 7 Estequiometria das Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo

Aquosa Titulaccedilotildees

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A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas

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Eletroacutelitos

bull Alguns solutos podem se dissociar em iacuteons

bull Pode haver conduccedilatildeo de eletricidade

Fonte de

eletricidade

Bastatildeo de

grafite

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Tipos de Eletroacutelito

bull Eletroacutelito fraco se dissocia parcialmente ndash Razoaacutevel condutividade eleacutetrica

bull Natildeo-eletroacutelito natildeo se dissocia ndash Baixa ou nenhuma condutividade eleacutetrica

bull Eletroacutelito forte se dissocia completamente ndash Boa condutividade eleacutetrica

Em geral Compostos iocircnicos eletroacutelitos fortes

Compostos moleculares eletroacutelitos fracos ou

natildeo-eletroacutelitos QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

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Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas

MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

Um eletroacutelito forte

Um eletroacutelito fraco

CH3CO2H(aq) larr CH3CO2-(aq) + H+(aq) rarr

CH3OH(aq) Um natildeo-eletroacutelito

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MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq) MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

[Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M [Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M

Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo

Em MgCl2 00050 M

A estequiometria eacute importante

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Exemplo 1 Caacutelculo da concentraccedilatildeo de iacuteons em uma soluccedilatildeo de eletroacutelito forte

Quais satildeo as concentraccedilotildees de iacuteons alumiacutenio e sulfato em Al2(SO4)3 00165 M

Al2(SO4)3 (s) rarr 2 Al3+(aq) + 3 SO42-(aq)

Equaccedilatildeo quiacutemica balanceada

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[Al] = times = 1 L

2 mol Al3+

1 mol Al2(SO4)3 00165 mol Al2(SO4)3 00330 M Al3+

Exemplo 1

00495 M SO42- [SO4

2-] = times = 1 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de sulfato

1 L 3 mol SO4

2- 00165 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de alumiacutenio

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Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

bull Iacuteons soluacuteveis podem se combinar formando compostos insoluacuteveis

bull Ocorre a precipitaccedilatildeo

Ag+(aq) + Cl-(aq) rarr AgCl(s)

Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) rarr 2 KNO3(aq) + PbI2(s)

Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

Pb2+(aq) + 2 I-(aq) rarr PbI2(s)

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Ag+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Iacuteons espectadores Ag+(aq) + NO3

-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida

AgNO3(aq) +NaI (aq) rarr AgI(s) + NaNO3(aq) Reaccedilatildeo de precipitaccedilatildeo global

Equaccedilatildeo iocircnica completa

Ag+(aq) + I-(aq) rarr AgI(s) Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

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Regras de Solubilidade

bull Compostos soluacuteveis

Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ NH4+

NO3- ClO4

- CH3CO2-

ndash Sais com iacuteons de metais alcalinos e com o iacuteon amocircnio

ndash Nitratos percloratos e acetatos

Uma exceccedilatildeo AgCH3CO2 soacutelido avermelhado

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Regras de Solubilidade

ndash Cloretos brometos e iodetos Cl- Br- I-

bull Exceto os de Pb2+ Ag+ e Hg22+

ndash Sulfatos SO42-

bull Exceto os de Sr2+ Ba2+ Pb2+ e Hg22+

bull Ca(SO4) eacute ligeiramente soluacutevel

bull Compostos em sua maioria soluacuteveis

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Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

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Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido

1 Escreva o siacutembolo do caacutetion metaacutelico e sua carga

2 Escreva o siacutembolo do acircnion natildeo-metaacutelico e sua carga

3 Carga (sem sinal) se torna o subscrito do outro iacuteon

4 Simplifique os subscritos 5 Verifique as cargas

Al+3 grupo 13

O2- grupo 16

Al+3 O2-

Al2 O3

Al = (2)∙(+3) = +6 O = (3)∙(-2) = -6

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull Iacuteon potaacutessio e iacuteon nitreto

bull Iacuteon caacutelcio e iacuteon brometo

bull Iacuteon alumiacutenio e iacuteon sulfeto

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull K+ com N3- K3N

bull Ca+2 com Br- CaBr2

bull Al+3 com S2- Al2S3

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Cloreto de Soacutedio

Arranjo estendido de iacuteons Na+ e Cl- A foacutermula unitaacuteria mais simples eacute NaCl

Tro Chemistry A Molecular Approach 33

Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos

Nome Foacutermula acetato C2H3O2

ndash carbonato CO3

2ndash

hydrogenocarbonato (ou bicarbonato) HCO3

ndash

hydroacutexido OHndash

nitrato NO3ndash

nitrito NO2ndash

cromato CrO42ndash

dicromato Cr2O72ndash

amocircnio NH4+

Nome Foacutermula hipoclorito ClOndash clorito ClO2

ndash

clorato ClO3ndash

perclorato ClO4ndash

sulfato SO42ndash

sulfito SO32ndash

hidrogenosulfate (ou bisulfato) HSO4

ndash

hidrogenosulfito (ou bisulfito) HSO3

ndash

Tro Chemistry A Molecular Approach

Hidratos bull hidratos satildeo compostos iocircnicos que conteacutem

um nuacutemero especiacutefico de moleacuteculas de aacutegua para cada unidade de foacutermula

bull aacuteguas de hidrataccedilatildeo satildeo geralmente eliminadas por aquecimento

bull na foacutermula as aacuteguas satildeo separadas por ∙ CoCl2∙6H2O

bull no nome usa-se o sufixo -hidratado apoacutes o nome do composto iocircnico CoCl2∙6H2O = cloreto de cobalto (II) hexaidratado CaSO4∙frac12H2O = sulfato de caacutelcio hemihidratado

Prefixo No de Aacuteguas

hemi frac12

mono 1

di 2

tri 3

tetra 4

penta 5

hexa 6

hepta 7

octa 8

Hidrato CoCl2∙6H2O

Anidro CoCl2

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Nomenclatura

bull Estudar bull Kotz bull Atkins e Jones bull Brown bull Etc etc etchellip

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Estados de Oxidaccedilatildeo Metais tendem a perder eleacutetrons Na rarr Na+ + e- Natildeo-metais tendem a

ganhar eleacutetrons

Cl + e- rarr Cl-

Agentes redutores Agentes oxidantes

Usamos o estado de oxidaccedilatildeo para saber o nuacutemero de eleacutetrons ganhos ou perdidos por cada elemento

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Regras

1 O estado de oxidaccedilatildeo (nox) de um aacutetomo individual em uma substacircncia elementar eacute 0

2 O nox total de todos os aacutetomos em 1 Uma espeacutecie neutra eacute 0 2 Em uma espeacutecie iocircnica eacute igual agrave carga do iacuteon

3 Em seus compostos os metais alcalinos e

alcalino terrosos possuem nox = +1 e +2 respectivamente

4 Em compostos o nox do fluacuteor eacute sempre ndash1

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Regras

5 Em compostos o nox do hidrogecircnio eacute geralmente +1

6 Em compostos o nox do oxigecircnio eacute geralmentendash2

7 Em compostos binaacuterios (2 elementos) com metais i Halogecircnios tecircm nox ndash1 ii Grupo 16 tecircm nox ndash2 e iii Grupo 15 tecircm nox ndash3

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Atribuindo estados de oxidaccedilatildeo

Qual eacute o estado de oxidaccedilatildeo do elemento sublinhado em cada um dos seguintes casos a) P4 b) Al2O3 c) MnO4

- d) NaH

a) P4 eacute uma substacircncia elementar nox P = 0

b) Al2O3 O eacute ndash2 O3 eacute ndash6 Como (+6)2=(+3) nox Al = +3

c) MnO4 ndash nox total = ndash 1 O4 eacute ndash8 nox Mn = +7

d) NaH nox total = 0 regra 3 precede a regra 5

nox Na = +1 e nox H = -1

Exemplo 3

Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa

Philip Dutton University of Windsor Canada

Prentice-Hall copy 2008

General Chemistry Principles and Modern Applications

Petrucci bull Harwood bull Herring 9th Edition

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Conteuacutedo

1 A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas 2 Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo 3 Reaccedilotildees Aacutecido-Base 4 Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais 5 Balanceamento de Reaccedilotildees Redox 6 Agentes Oxidantes e Redutores 7 Estequiometria das Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo

Aquosa Titulaccedilotildees

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

bull Alguns solutos podem se dissociar em iacuteons

bull Pode haver conduccedilatildeo de eletricidade

Fonte de

eletricidade

Bastatildeo de

grafite

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Tipos de Eletroacutelito

bull Eletroacutelito fraco se dissocia parcialmente ndash Razoaacutevel condutividade eleacutetrica

bull Natildeo-eletroacutelito natildeo se dissocia ndash Baixa ou nenhuma condutividade eleacutetrica

bull Eletroacutelito forte se dissocia completamente ndash Boa condutividade eleacutetrica

Em geral Compostos iocircnicos eletroacutelitos fortes

Compostos moleculares eletroacutelitos fracos ou

natildeo-eletroacutelitos QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas

MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

Um eletroacutelito forte

Um eletroacutelito fraco

CH3CO2H(aq) larr CH3CO2-(aq) + H+(aq) rarr

CH3OH(aq) Um natildeo-eletroacutelito

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MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq) MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

[Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M [Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M

Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo

Em MgCl2 00050 M

A estequiometria eacute importante

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 1 Caacutelculo da concentraccedilatildeo de iacuteons em uma soluccedilatildeo de eletroacutelito forte

Quais satildeo as concentraccedilotildees de iacuteons alumiacutenio e sulfato em Al2(SO4)3 00165 M

Al2(SO4)3 (s) rarr 2 Al3+(aq) + 3 SO42-(aq)

Equaccedilatildeo quiacutemica balanceada

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[Al] = times = 1 L

2 mol Al3+

1 mol Al2(SO4)3 00165 mol Al2(SO4)3 00330 M Al3+

Exemplo 1

00495 M SO42- [SO4

2-] = times = 1 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de sulfato

1 L 3 mol SO4

2- 00165 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de alumiacutenio

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Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

bull Iacuteons soluacuteveis podem se combinar formando compostos insoluacuteveis

bull Ocorre a precipitaccedilatildeo

Ag+(aq) + Cl-(aq) rarr AgCl(s)

Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) rarr 2 KNO3(aq) + PbI2(s)

Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

Pb2+(aq) + 2 I-(aq) rarr PbI2(s)

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Ag+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Iacuteons espectadores Ag+(aq) + NO3

-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida

AgNO3(aq) +NaI (aq) rarr AgI(s) + NaNO3(aq) Reaccedilatildeo de precipitaccedilatildeo global

Equaccedilatildeo iocircnica completa

Ag+(aq) + I-(aq) rarr AgI(s) Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

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Regras de Solubilidade

bull Compostos soluacuteveis

Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ NH4+

NO3- ClO4

- CH3CO2-

ndash Sais com iacuteons de metais alcalinos e com o iacuteon amocircnio

ndash Nitratos percloratos e acetatos

Uma exceccedilatildeo AgCH3CO2 soacutelido avermelhado

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Regras de Solubilidade

ndash Cloretos brometos e iodetos Cl- Br- I-

bull Exceto os de Pb2+ Ag+ e Hg22+

ndash Sulfatos SO42-

bull Exceto os de Sr2+ Ba2+ Pb2+ e Hg22+

bull Ca(SO4) eacute ligeiramente soluacutevel

bull Compostos em sua maioria soluacuteveis

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Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

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Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull Iacuteon potaacutessio e iacuteon nitreto

bull Iacuteon caacutelcio e iacuteon brometo

bull Iacuteon alumiacutenio e iacuteon sulfeto

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull K+ com N3- K3N

bull Ca+2 com Br- CaBr2

bull Al+3 com S2- Al2S3

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Cloreto de Soacutedio

Arranjo estendido de iacuteons Na+ e Cl- A foacutermula unitaacuteria mais simples eacute NaCl

Tro Chemistry A Molecular Approach 33

Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos

Nome Foacutermula acetato C2H3O2

ndash carbonato CO3

2ndash

hydrogenocarbonato (ou bicarbonato) HCO3

ndash

hydroacutexido OHndash

nitrato NO3ndash

nitrito NO2ndash

cromato CrO42ndash

dicromato Cr2O72ndash

amocircnio NH4+

Nome Foacutermula hipoclorito ClOndash clorito ClO2

ndash

clorato ClO3ndash

perclorato ClO4ndash

sulfato SO42ndash

sulfito SO32ndash

hidrogenosulfate (ou bisulfato) HSO4

ndash

hidrogenosulfito (ou bisulfito) HSO3

ndash

Tro Chemistry A Molecular Approach

Hidratos bull hidratos satildeo compostos iocircnicos que conteacutem

um nuacutemero especiacutefico de moleacuteculas de aacutegua para cada unidade de foacutermula

bull aacuteguas de hidrataccedilatildeo satildeo geralmente eliminadas por aquecimento

bull na foacutermula as aacuteguas satildeo separadas por ∙ CoCl2∙6H2O

bull no nome usa-se o sufixo -hidratado apoacutes o nome do composto iocircnico CoCl2∙6H2O = cloreto de cobalto (II) hexaidratado CaSO4∙frac12H2O = sulfato de caacutelcio hemihidratado

Prefixo No de Aacuteguas

hemi frac12

mono 1

di 2

tri 3

tetra 4

penta 5

hexa 6

hepta 7

octa 8

Hidrato CoCl2∙6H2O

Anidro CoCl2

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Nomenclatura

bull Estudar bull Kotz bull Atkins e Jones bull Brown bull Etc etc etchellip

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Estados de Oxidaccedilatildeo Metais tendem a perder eleacutetrons Na rarr Na+ + e- Natildeo-metais tendem a

ganhar eleacutetrons

Cl + e- rarr Cl-

Agentes redutores Agentes oxidantes

Usamos o estado de oxidaccedilatildeo para saber o nuacutemero de eleacutetrons ganhos ou perdidos por cada elemento

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Regras

1 O estado de oxidaccedilatildeo (nox) de um aacutetomo individual em uma substacircncia elementar eacute 0

2 O nox total de todos os aacutetomos em 1 Uma espeacutecie neutra eacute 0 2 Em uma espeacutecie iocircnica eacute igual agrave carga do iacuteon

3 Em seus compostos os metais alcalinos e

alcalino terrosos possuem nox = +1 e +2 respectivamente

4 Em compostos o nox do fluacuteor eacute sempre ndash1

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Regras

5 Em compostos o nox do hidrogecircnio eacute geralmente +1

6 Em compostos o nox do oxigecircnio eacute geralmentendash2

7 Em compostos binaacuterios (2 elementos) com metais i Halogecircnios tecircm nox ndash1 ii Grupo 16 tecircm nox ndash2 e iii Grupo 15 tecircm nox ndash3

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Atribuindo estados de oxidaccedilatildeo

Qual eacute o estado de oxidaccedilatildeo do elemento sublinhado em cada um dos seguintes casos a) P4 b) Al2O3 c) MnO4

- d) NaH

a) P4 eacute uma substacircncia elementar nox P = 0

b) Al2O3 O eacute ndash2 O3 eacute ndash6 Como (+6)2=(+3) nox Al = +3

c) MnO4 ndash nox total = ndash 1 O4 eacute ndash8 nox Mn = +7

d) NaH nox total = 0 regra 3 precede a regra 5

nox Na = +1 e nox H = -1

Exemplo 3

Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa

Philip Dutton University of Windsor Canada

Prentice-Hall copy 2008

General Chemistry Principles and Modern Applications

Petrucci bull Harwood bull Herring 9th Edition

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Conteuacutedo

1 A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas 2 Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo 3 Reaccedilotildees Aacutecido-Base 4 Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais 5 Balanceamento de Reaccedilotildees Redox 6 Agentes Oxidantes e Redutores 7 Estequiometria das Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo

Aquosa Titulaccedilotildees

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A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas

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Eletroacutelitos

bull Alguns solutos podem se dissociar em iacuteons

bull Pode haver conduccedilatildeo de eletricidade

Fonte de

eletricidade

Bastatildeo de

grafite

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Tipos de Eletroacutelito

bull Eletroacutelito fraco se dissocia parcialmente ndash Razoaacutevel condutividade eleacutetrica

bull Natildeo-eletroacutelito natildeo se dissocia ndash Baixa ou nenhuma condutividade eleacutetrica

bull Eletroacutelito forte se dissocia completamente ndash Boa condutividade eleacutetrica

Em geral Compostos iocircnicos eletroacutelitos fortes

Compostos moleculares eletroacutelitos fracos ou

natildeo-eletroacutelitos QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

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Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas

MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

Um eletroacutelito forte

Um eletroacutelito fraco

CH3CO2H(aq) larr CH3CO2-(aq) + H+(aq) rarr

CH3OH(aq) Um natildeo-eletroacutelito

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MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq) MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

[Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M [Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M

Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo

Em MgCl2 00050 M

A estequiometria eacute importante

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Exemplo 1 Caacutelculo da concentraccedilatildeo de iacuteons em uma soluccedilatildeo de eletroacutelito forte

Quais satildeo as concentraccedilotildees de iacuteons alumiacutenio e sulfato em Al2(SO4)3 00165 M

Al2(SO4)3 (s) rarr 2 Al3+(aq) + 3 SO42-(aq)

Equaccedilatildeo quiacutemica balanceada

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[Al] = times = 1 L

2 mol Al3+

1 mol Al2(SO4)3 00165 mol Al2(SO4)3 00330 M Al3+

Exemplo 1

00495 M SO42- [SO4

2-] = times = 1 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de sulfato

1 L 3 mol SO4

2- 00165 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de alumiacutenio

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Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

bull Iacuteons soluacuteveis podem se combinar formando compostos insoluacuteveis

bull Ocorre a precipitaccedilatildeo

Ag+(aq) + Cl-(aq) rarr AgCl(s)

Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) rarr 2 KNO3(aq) + PbI2(s)

Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

Pb2+(aq) + 2 I-(aq) rarr PbI2(s)

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Ag+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Iacuteons espectadores Ag+(aq) + NO3

-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida

AgNO3(aq) +NaI (aq) rarr AgI(s) + NaNO3(aq) Reaccedilatildeo de precipitaccedilatildeo global

Equaccedilatildeo iocircnica completa

Ag+(aq) + I-(aq) rarr AgI(s) Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

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Regras de Solubilidade

bull Compostos soluacuteveis

Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ NH4+

NO3- ClO4

- CH3CO2-

ndash Sais com iacuteons de metais alcalinos e com o iacuteon amocircnio

ndash Nitratos percloratos e acetatos

Uma exceccedilatildeo AgCH3CO2 soacutelido avermelhado

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Regras de Solubilidade

ndash Cloretos brometos e iodetos Cl- Br- I-

bull Exceto os de Pb2+ Ag+ e Hg22+

ndash Sulfatos SO42-

bull Exceto os de Sr2+ Ba2+ Pb2+ e Hg22+

bull Ca(SO4) eacute ligeiramente soluacutevel

bull Compostos em sua maioria soluacuteveis

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Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

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Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons

bull K+ com N3- K3N

bull Ca+2 com Br- CaBr2

bull Al+3 com S2- Al2S3

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Cloreto de Soacutedio

Arranjo estendido de iacuteons Na+ e Cl- A foacutermula unitaacuteria mais simples eacute NaCl

Tro Chemistry A Molecular Approach 33

Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos

Nome Foacutermula acetato C2H3O2

ndash carbonato CO3

2ndash

hydrogenocarbonato (ou bicarbonato) HCO3

ndash

hydroacutexido OHndash

nitrato NO3ndash

nitrito NO2ndash

cromato CrO42ndash

dicromato Cr2O72ndash

amocircnio NH4+

Nome Foacutermula hipoclorito ClOndash clorito ClO2

ndash

clorato ClO3ndash

perclorato ClO4ndash

sulfato SO42ndash

sulfito SO32ndash

hidrogenosulfate (ou bisulfato) HSO4

ndash

hidrogenosulfito (ou bisulfito) HSO3

ndash

Tro Chemistry A Molecular Approach

Hidratos bull hidratos satildeo compostos iocircnicos que conteacutem

um nuacutemero especiacutefico de moleacuteculas de aacutegua para cada unidade de foacutermula

bull aacuteguas de hidrataccedilatildeo satildeo geralmente eliminadas por aquecimento

bull na foacutermula as aacuteguas satildeo separadas por ∙ CoCl2∙6H2O

bull no nome usa-se o sufixo -hidratado apoacutes o nome do composto iocircnico CoCl2∙6H2O = cloreto de cobalto (II) hexaidratado CaSO4∙frac12H2O = sulfato de caacutelcio hemihidratado

Prefixo No de Aacuteguas

hemi frac12

mono 1

di 2

tri 3

tetra 4

penta 5

hexa 6

hepta 7

octa 8

Hidrato CoCl2∙6H2O

Anidro CoCl2

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Nomenclatura

bull Estudar bull Kotz bull Atkins e Jones bull Brown bull Etc etc etchellip

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Estados de Oxidaccedilatildeo Metais tendem a perder eleacutetrons Na rarr Na+ + e- Natildeo-metais tendem a

ganhar eleacutetrons

Cl + e- rarr Cl-

Agentes redutores Agentes oxidantes

Usamos o estado de oxidaccedilatildeo para saber o nuacutemero de eleacutetrons ganhos ou perdidos por cada elemento

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Regras

1 O estado de oxidaccedilatildeo (nox) de um aacutetomo individual em uma substacircncia elementar eacute 0

2 O nox total de todos os aacutetomos em 1 Uma espeacutecie neutra eacute 0 2 Em uma espeacutecie iocircnica eacute igual agrave carga do iacuteon

3 Em seus compostos os metais alcalinos e

alcalino terrosos possuem nox = +1 e +2 respectivamente

4 Em compostos o nox do fluacuteor eacute sempre ndash1

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Regras

5 Em compostos o nox do hidrogecircnio eacute geralmente +1

6 Em compostos o nox do oxigecircnio eacute geralmentendash2

7 Em compostos binaacuterios (2 elementos) com metais i Halogecircnios tecircm nox ndash1 ii Grupo 16 tecircm nox ndash2 e iii Grupo 15 tecircm nox ndash3

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Atribuindo estados de oxidaccedilatildeo

Qual eacute o estado de oxidaccedilatildeo do elemento sublinhado em cada um dos seguintes casos a) P4 b) Al2O3 c) MnO4

- d) NaH

a) P4 eacute uma substacircncia elementar nox P = 0

b) Al2O3 O eacute ndash2 O3 eacute ndash6 Como (+6)2=(+3) nox Al = +3

c) MnO4 ndash nox total = ndash 1 O4 eacute ndash8 nox Mn = +7

d) NaH nox total = 0 regra 3 precede a regra 5

nox Na = +1 e nox H = -1

Exemplo 3

Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa

Philip Dutton University of Windsor Canada

Prentice-Hall copy 2008

General Chemistry Principles and Modern Applications

Petrucci bull Harwood bull Herring 9th Edition

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Conteuacutedo

1 A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas 2 Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo 3 Reaccedilotildees Aacutecido-Base 4 Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais 5 Balanceamento de Reaccedilotildees Redox 6 Agentes Oxidantes e Redutores 7 Estequiometria das Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo

Aquosa Titulaccedilotildees

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A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas

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Eletroacutelitos

bull Alguns solutos podem se dissociar em iacuteons

bull Pode haver conduccedilatildeo de eletricidade

Fonte de

eletricidade

Bastatildeo de

grafite

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Tipos de Eletroacutelito

bull Eletroacutelito fraco se dissocia parcialmente ndash Razoaacutevel condutividade eleacutetrica

bull Natildeo-eletroacutelito natildeo se dissocia ndash Baixa ou nenhuma condutividade eleacutetrica

bull Eletroacutelito forte se dissocia completamente ndash Boa condutividade eleacutetrica

Em geral Compostos iocircnicos eletroacutelitos fortes

Compostos moleculares eletroacutelitos fracos ou

natildeo-eletroacutelitos QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

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Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas

MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

Um eletroacutelito forte

Um eletroacutelito fraco

CH3CO2H(aq) larr CH3CO2-(aq) + H+(aq) rarr

CH3OH(aq) Um natildeo-eletroacutelito

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MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq) MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

[Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M [Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M

Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo

Em MgCl2 00050 M

A estequiometria eacute importante

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Exemplo 1 Caacutelculo da concentraccedilatildeo de iacuteons em uma soluccedilatildeo de eletroacutelito forte

Quais satildeo as concentraccedilotildees de iacuteons alumiacutenio e sulfato em Al2(SO4)3 00165 M

Al2(SO4)3 (s) rarr 2 Al3+(aq) + 3 SO42-(aq)

Equaccedilatildeo quiacutemica balanceada

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[Al] = times = 1 L

2 mol Al3+

1 mol Al2(SO4)3 00165 mol Al2(SO4)3 00330 M Al3+

Exemplo 1

00495 M SO42- [SO4

2-] = times = 1 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de sulfato

1 L 3 mol SO4

2- 00165 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de alumiacutenio

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Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

bull Iacuteons soluacuteveis podem se combinar formando compostos insoluacuteveis

bull Ocorre a precipitaccedilatildeo

Ag+(aq) + Cl-(aq) rarr AgCl(s)

Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) rarr 2 KNO3(aq) + PbI2(s)

Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

Pb2+(aq) + 2 I-(aq) rarr PbI2(s)

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Ag+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Iacuteons espectadores Ag+(aq) + NO3

-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida

AgNO3(aq) +NaI (aq) rarr AgI(s) + NaNO3(aq) Reaccedilatildeo de precipitaccedilatildeo global

Equaccedilatildeo iocircnica completa

Ag+(aq) + I-(aq) rarr AgI(s) Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

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Regras de Solubilidade

bull Compostos soluacuteveis

Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ NH4+

NO3- ClO4

- CH3CO2-

ndash Sais com iacuteons de metais alcalinos e com o iacuteon amocircnio

ndash Nitratos percloratos e acetatos

Uma exceccedilatildeo AgCH3CO2 soacutelido avermelhado

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Regras de Solubilidade

ndash Cloretos brometos e iodetos Cl- Br- I-

bull Exceto os de Pb2+ Ag+ e Hg22+

ndash Sulfatos SO42-

bull Exceto os de Sr2+ Ba2+ Pb2+ e Hg22+

bull Ca(SO4) eacute ligeiramente soluacutevel

bull Compostos em sua maioria soluacuteveis

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Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

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Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Cloreto de Soacutedio

Arranjo estendido de iacuteons Na+ e Cl- A foacutermula unitaacuteria mais simples eacute NaCl

Tro Chemistry A Molecular Approach 33

Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos

Nome Foacutermula acetato C2H3O2

ndash carbonato CO3

2ndash

hydrogenocarbonato (ou bicarbonato) HCO3

ndash

hydroacutexido OHndash

nitrato NO3ndash

nitrito NO2ndash

cromato CrO42ndash

dicromato Cr2O72ndash

amocircnio NH4+

Nome Foacutermula hipoclorito ClOndash clorito ClO2

ndash

clorato ClO3ndash

perclorato ClO4ndash

sulfato SO42ndash

sulfito SO32ndash

hidrogenosulfate (ou bisulfato) HSO4

ndash

hidrogenosulfito (ou bisulfito) HSO3

ndash

Tro Chemistry A Molecular Approach

Hidratos bull hidratos satildeo compostos iocircnicos que conteacutem

um nuacutemero especiacutefico de moleacuteculas de aacutegua para cada unidade de foacutermula

bull aacuteguas de hidrataccedilatildeo satildeo geralmente eliminadas por aquecimento

bull na foacutermula as aacuteguas satildeo separadas por ∙ CoCl2∙6H2O

bull no nome usa-se o sufixo -hidratado apoacutes o nome do composto iocircnico CoCl2∙6H2O = cloreto de cobalto (II) hexaidratado CaSO4∙frac12H2O = sulfato de caacutelcio hemihidratado

Prefixo No de Aacuteguas

hemi frac12

mono 1

di 2

tri 3

tetra 4

penta 5

hexa 6

hepta 7

octa 8

Hidrato CoCl2∙6H2O

Anidro CoCl2

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Nomenclatura

bull Estudar bull Kotz bull Atkins e Jones bull Brown bull Etc etc etchellip

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Estados de Oxidaccedilatildeo Metais tendem a perder eleacutetrons Na rarr Na+ + e- Natildeo-metais tendem a

ganhar eleacutetrons

Cl + e- rarr Cl-

Agentes redutores Agentes oxidantes

Usamos o estado de oxidaccedilatildeo para saber o nuacutemero de eleacutetrons ganhos ou perdidos por cada elemento

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Regras

1 O estado de oxidaccedilatildeo (nox) de um aacutetomo individual em uma substacircncia elementar eacute 0

2 O nox total de todos os aacutetomos em 1 Uma espeacutecie neutra eacute 0 2 Em uma espeacutecie iocircnica eacute igual agrave carga do iacuteon

3 Em seus compostos os metais alcalinos e

alcalino terrosos possuem nox = +1 e +2 respectivamente

4 Em compostos o nox do fluacuteor eacute sempre ndash1

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Regras

5 Em compostos o nox do hidrogecircnio eacute geralmente +1

6 Em compostos o nox do oxigecircnio eacute geralmentendash2

7 Em compostos binaacuterios (2 elementos) com metais i Halogecircnios tecircm nox ndash1 ii Grupo 16 tecircm nox ndash2 e iii Grupo 15 tecircm nox ndash3

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Atribuindo estados de oxidaccedilatildeo

Qual eacute o estado de oxidaccedilatildeo do elemento sublinhado em cada um dos seguintes casos a) P4 b) Al2O3 c) MnO4

- d) NaH

a) P4 eacute uma substacircncia elementar nox P = 0

b) Al2O3 O eacute ndash2 O3 eacute ndash6 Como (+6)2=(+3) nox Al = +3

c) MnO4 ndash nox total = ndash 1 O4 eacute ndash8 nox Mn = +7

d) NaH nox total = 0 regra 3 precede a regra 5

nox Na = +1 e nox H = -1

Exemplo 3

Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa

Philip Dutton University of Windsor Canada

Prentice-Hall copy 2008

General Chemistry Principles and Modern Applications

Petrucci bull Harwood bull Herring 9th Edition

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Conteuacutedo

1 A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas 2 Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo 3 Reaccedilotildees Aacutecido-Base 4 Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais 5 Balanceamento de Reaccedilotildees Redox 6 Agentes Oxidantes e Redutores 7 Estequiometria das Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo

Aquosa Titulaccedilotildees

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A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas

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Eletroacutelitos

bull Alguns solutos podem se dissociar em iacuteons

bull Pode haver conduccedilatildeo de eletricidade

Fonte de

eletricidade

Bastatildeo de

grafite

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Tipos de Eletroacutelito

bull Eletroacutelito fraco se dissocia parcialmente ndash Razoaacutevel condutividade eleacutetrica

bull Natildeo-eletroacutelito natildeo se dissocia ndash Baixa ou nenhuma condutividade eleacutetrica

bull Eletroacutelito forte se dissocia completamente ndash Boa condutividade eleacutetrica

Em geral Compostos iocircnicos eletroacutelitos fortes

Compostos moleculares eletroacutelitos fracos ou

natildeo-eletroacutelitos QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

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Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas

MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

Um eletroacutelito forte

Um eletroacutelito fraco

CH3CO2H(aq) larr CH3CO2-(aq) + H+(aq) rarr

CH3OH(aq) Um natildeo-eletroacutelito

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MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq) MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

[Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M [Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M

Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo

Em MgCl2 00050 M

A estequiometria eacute importante

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Exemplo 1 Caacutelculo da concentraccedilatildeo de iacuteons em uma soluccedilatildeo de eletroacutelito forte

Quais satildeo as concentraccedilotildees de iacuteons alumiacutenio e sulfato em Al2(SO4)3 00165 M

Al2(SO4)3 (s) rarr 2 Al3+(aq) + 3 SO42-(aq)

Equaccedilatildeo quiacutemica balanceada

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[Al] = times = 1 L

2 mol Al3+

1 mol Al2(SO4)3 00165 mol Al2(SO4)3 00330 M Al3+

Exemplo 1

00495 M SO42- [SO4

2-] = times = 1 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de sulfato

1 L 3 mol SO4

2- 00165 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de alumiacutenio

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Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

bull Iacuteons soluacuteveis podem se combinar formando compostos insoluacuteveis

bull Ocorre a precipitaccedilatildeo

Ag+(aq) + Cl-(aq) rarr AgCl(s)

Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) rarr 2 KNO3(aq) + PbI2(s)

Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

Pb2+(aq) + 2 I-(aq) rarr PbI2(s)

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Ag+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Iacuteons espectadores Ag+(aq) + NO3

-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida

AgNO3(aq) +NaI (aq) rarr AgI(s) + NaNO3(aq) Reaccedilatildeo de precipitaccedilatildeo global

Equaccedilatildeo iocircnica completa

Ag+(aq) + I-(aq) rarr AgI(s) Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

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Regras de Solubilidade

bull Compostos soluacuteveis

Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ NH4+

NO3- ClO4

- CH3CO2-

ndash Sais com iacuteons de metais alcalinos e com o iacuteon amocircnio

ndash Nitratos percloratos e acetatos

Uma exceccedilatildeo AgCH3CO2 soacutelido avermelhado

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Regras de Solubilidade

ndash Cloretos brometos e iodetos Cl- Br- I-

bull Exceto os de Pb2+ Ag+ e Hg22+

ndash Sulfatos SO42-

bull Exceto os de Sr2+ Ba2+ Pb2+ e Hg22+

bull Ca(SO4) eacute ligeiramente soluacutevel

bull Compostos em sua maioria soluacuteveis

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Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

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Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Tro Chemistry A Molecular Approach 33

Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos

Nome Foacutermula acetato C2H3O2

ndash carbonato CO3

2ndash

hydrogenocarbonato (ou bicarbonato) HCO3

ndash

hydroacutexido OHndash

nitrato NO3ndash

nitrito NO2ndash

cromato CrO42ndash

dicromato Cr2O72ndash

amocircnio NH4+

Nome Foacutermula hipoclorito ClOndash clorito ClO2

ndash

clorato ClO3ndash

perclorato ClO4ndash

sulfato SO42ndash

sulfito SO32ndash

hidrogenosulfate (ou bisulfato) HSO4

ndash

hidrogenosulfito (ou bisulfito) HSO3

ndash

Tro Chemistry A Molecular Approach

Hidratos bull hidratos satildeo compostos iocircnicos que conteacutem

um nuacutemero especiacutefico de moleacuteculas de aacutegua para cada unidade de foacutermula

bull aacuteguas de hidrataccedilatildeo satildeo geralmente eliminadas por aquecimento

bull na foacutermula as aacuteguas satildeo separadas por ∙ CoCl2∙6H2O

bull no nome usa-se o sufixo -hidratado apoacutes o nome do composto iocircnico CoCl2∙6H2O = cloreto de cobalto (II) hexaidratado CaSO4∙frac12H2O = sulfato de caacutelcio hemihidratado

Prefixo No de Aacuteguas

hemi frac12

mono 1

di 2

tri 3

tetra 4

penta 5

hexa 6

hepta 7

octa 8

Hidrato CoCl2∙6H2O

Anidro CoCl2

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Nomenclatura

bull Estudar bull Kotz bull Atkins e Jones bull Brown bull Etc etc etchellip

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Estados de Oxidaccedilatildeo Metais tendem a perder eleacutetrons Na rarr Na+ + e- Natildeo-metais tendem a

ganhar eleacutetrons

Cl + e- rarr Cl-

Agentes redutores Agentes oxidantes

Usamos o estado de oxidaccedilatildeo para saber o nuacutemero de eleacutetrons ganhos ou perdidos por cada elemento

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Regras

1 O estado de oxidaccedilatildeo (nox) de um aacutetomo individual em uma substacircncia elementar eacute 0

2 O nox total de todos os aacutetomos em 1 Uma espeacutecie neutra eacute 0 2 Em uma espeacutecie iocircnica eacute igual agrave carga do iacuteon

3 Em seus compostos os metais alcalinos e

alcalino terrosos possuem nox = +1 e +2 respectivamente

4 Em compostos o nox do fluacuteor eacute sempre ndash1

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Regras

5 Em compostos o nox do hidrogecircnio eacute geralmente +1

6 Em compostos o nox do oxigecircnio eacute geralmentendash2

7 Em compostos binaacuterios (2 elementos) com metais i Halogecircnios tecircm nox ndash1 ii Grupo 16 tecircm nox ndash2 e iii Grupo 15 tecircm nox ndash3

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Atribuindo estados de oxidaccedilatildeo

Qual eacute o estado de oxidaccedilatildeo do elemento sublinhado em cada um dos seguintes casos a) P4 b) Al2O3 c) MnO4

- d) NaH

a) P4 eacute uma substacircncia elementar nox P = 0

b) Al2O3 O eacute ndash2 O3 eacute ndash6 Como (+6)2=(+3) nox Al = +3

c) MnO4 ndash nox total = ndash 1 O4 eacute ndash8 nox Mn = +7

d) NaH nox total = 0 regra 3 precede a regra 5

nox Na = +1 e nox H = -1

Exemplo 3

Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa

Philip Dutton University of Windsor Canada

Prentice-Hall copy 2008

General Chemistry Principles and Modern Applications

Petrucci bull Harwood bull Herring 9th Edition

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Conteuacutedo

1 A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas 2 Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo 3 Reaccedilotildees Aacutecido-Base 4 Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais 5 Balanceamento de Reaccedilotildees Redox 6 Agentes Oxidantes e Redutores 7 Estequiometria das Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo

Aquosa Titulaccedilotildees

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas

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Eletroacutelitos

bull Alguns solutos podem se dissociar em iacuteons

bull Pode haver conduccedilatildeo de eletricidade

Fonte de

eletricidade

Bastatildeo de

grafite

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Tipos de Eletroacutelito

bull Eletroacutelito fraco se dissocia parcialmente ndash Razoaacutevel condutividade eleacutetrica

bull Natildeo-eletroacutelito natildeo se dissocia ndash Baixa ou nenhuma condutividade eleacutetrica

bull Eletroacutelito forte se dissocia completamente ndash Boa condutividade eleacutetrica

Em geral Compostos iocircnicos eletroacutelitos fortes

Compostos moleculares eletroacutelitos fracos ou

natildeo-eletroacutelitos QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas

MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

Um eletroacutelito forte

Um eletroacutelito fraco

CH3CO2H(aq) larr CH3CO2-(aq) + H+(aq) rarr

CH3OH(aq) Um natildeo-eletroacutelito

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MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq) MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

[Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M [Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M

Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo

Em MgCl2 00050 M

A estequiometria eacute importante

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Exemplo 1 Caacutelculo da concentraccedilatildeo de iacuteons em uma soluccedilatildeo de eletroacutelito forte

Quais satildeo as concentraccedilotildees de iacuteons alumiacutenio e sulfato em Al2(SO4)3 00165 M

Al2(SO4)3 (s) rarr 2 Al3+(aq) + 3 SO42-(aq)

Equaccedilatildeo quiacutemica balanceada

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[Al] = times = 1 L

2 mol Al3+

1 mol Al2(SO4)3 00165 mol Al2(SO4)3 00330 M Al3+

Exemplo 1

00495 M SO42- [SO4

2-] = times = 1 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de sulfato

1 L 3 mol SO4

2- 00165 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de alumiacutenio

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Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

bull Iacuteons soluacuteveis podem se combinar formando compostos insoluacuteveis

bull Ocorre a precipitaccedilatildeo

Ag+(aq) + Cl-(aq) rarr AgCl(s)

Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) rarr 2 KNO3(aq) + PbI2(s)

Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

Pb2+(aq) + 2 I-(aq) rarr PbI2(s)

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Ag+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Iacuteons espectadores Ag+(aq) + NO3

-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida

AgNO3(aq) +NaI (aq) rarr AgI(s) + NaNO3(aq) Reaccedilatildeo de precipitaccedilatildeo global

Equaccedilatildeo iocircnica completa

Ag+(aq) + I-(aq) rarr AgI(s) Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

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Regras de Solubilidade

bull Compostos soluacuteveis

Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ NH4+

NO3- ClO4

- CH3CO2-

ndash Sais com iacuteons de metais alcalinos e com o iacuteon amocircnio

ndash Nitratos percloratos e acetatos

Uma exceccedilatildeo AgCH3CO2 soacutelido avermelhado

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Regras de Solubilidade

ndash Cloretos brometos e iodetos Cl- Br- I-

bull Exceto os de Pb2+ Ag+ e Hg22+

ndash Sulfatos SO42-

bull Exceto os de Sr2+ Ba2+ Pb2+ e Hg22+

bull Ca(SO4) eacute ligeiramente soluacutevel

bull Compostos em sua maioria soluacuteveis

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Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

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Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Tro Chemistry A Molecular Approach

Hidratos bull hidratos satildeo compostos iocircnicos que conteacutem

um nuacutemero especiacutefico de moleacuteculas de aacutegua para cada unidade de foacutermula

bull aacuteguas de hidrataccedilatildeo satildeo geralmente eliminadas por aquecimento

bull na foacutermula as aacuteguas satildeo separadas por ∙ CoCl2∙6H2O

bull no nome usa-se o sufixo -hidratado apoacutes o nome do composto iocircnico CoCl2∙6H2O = cloreto de cobalto (II) hexaidratado CaSO4∙frac12H2O = sulfato de caacutelcio hemihidratado

Prefixo No de Aacuteguas

hemi frac12

mono 1

di 2

tri 3

tetra 4

penta 5

hexa 6

hepta 7

octa 8

Hidrato CoCl2∙6H2O

Anidro CoCl2

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Nomenclatura

bull Estudar bull Kotz bull Atkins e Jones bull Brown bull Etc etc etchellip

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Estados de Oxidaccedilatildeo Metais tendem a perder eleacutetrons Na rarr Na+ + e- Natildeo-metais tendem a

ganhar eleacutetrons

Cl + e- rarr Cl-

Agentes redutores Agentes oxidantes

Usamos o estado de oxidaccedilatildeo para saber o nuacutemero de eleacutetrons ganhos ou perdidos por cada elemento

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Regras

1 O estado de oxidaccedilatildeo (nox) de um aacutetomo individual em uma substacircncia elementar eacute 0

2 O nox total de todos os aacutetomos em 1 Uma espeacutecie neutra eacute 0 2 Em uma espeacutecie iocircnica eacute igual agrave carga do iacuteon

3 Em seus compostos os metais alcalinos e

alcalino terrosos possuem nox = +1 e +2 respectivamente

4 Em compostos o nox do fluacuteor eacute sempre ndash1

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Regras

5 Em compostos o nox do hidrogecircnio eacute geralmente +1

6 Em compostos o nox do oxigecircnio eacute geralmentendash2

7 Em compostos binaacuterios (2 elementos) com metais i Halogecircnios tecircm nox ndash1 ii Grupo 16 tecircm nox ndash2 e iii Grupo 15 tecircm nox ndash3

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Atribuindo estados de oxidaccedilatildeo

Qual eacute o estado de oxidaccedilatildeo do elemento sublinhado em cada um dos seguintes casos a) P4 b) Al2O3 c) MnO4

- d) NaH

a) P4 eacute uma substacircncia elementar nox P = 0

b) Al2O3 O eacute ndash2 O3 eacute ndash6 Como (+6)2=(+3) nox Al = +3

c) MnO4 ndash nox total = ndash 1 O4 eacute ndash8 nox Mn = +7

d) NaH nox total = 0 regra 3 precede a regra 5

nox Na = +1 e nox H = -1

Exemplo 3

Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa

Philip Dutton University of Windsor Canada

Prentice-Hall copy 2008

General Chemistry Principles and Modern Applications

Petrucci bull Harwood bull Herring 9th Edition

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Conteuacutedo

1 A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas 2 Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo 3 Reaccedilotildees Aacutecido-Base 4 Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais 5 Balanceamento de Reaccedilotildees Redox 6 Agentes Oxidantes e Redutores 7 Estequiometria das Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo

Aquosa Titulaccedilotildees

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

bull Alguns solutos podem se dissociar em iacuteons

bull Pode haver conduccedilatildeo de eletricidade

Fonte de

eletricidade

Bastatildeo de

grafite

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Tipos de Eletroacutelito

bull Eletroacutelito fraco se dissocia parcialmente ndash Razoaacutevel condutividade eleacutetrica

bull Natildeo-eletroacutelito natildeo se dissocia ndash Baixa ou nenhuma condutividade eleacutetrica

bull Eletroacutelito forte se dissocia completamente ndash Boa condutividade eleacutetrica

Em geral Compostos iocircnicos eletroacutelitos fortes

Compostos moleculares eletroacutelitos fracos ou

natildeo-eletroacutelitos QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

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Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas

MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

Um eletroacutelito forte

Um eletroacutelito fraco

CH3CO2H(aq) larr CH3CO2-(aq) + H+(aq) rarr

CH3OH(aq) Um natildeo-eletroacutelito

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MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq) MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

[Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M [Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M

Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo

Em MgCl2 00050 M

A estequiometria eacute importante

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Exemplo 1 Caacutelculo da concentraccedilatildeo de iacuteons em uma soluccedilatildeo de eletroacutelito forte

Quais satildeo as concentraccedilotildees de iacuteons alumiacutenio e sulfato em Al2(SO4)3 00165 M

Al2(SO4)3 (s) rarr 2 Al3+(aq) + 3 SO42-(aq)

Equaccedilatildeo quiacutemica balanceada

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[Al] = times = 1 L

2 mol Al3+

1 mol Al2(SO4)3 00165 mol Al2(SO4)3 00330 M Al3+

Exemplo 1

00495 M SO42- [SO4

2-] = times = 1 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de sulfato

1 L 3 mol SO4

2- 00165 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de alumiacutenio

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Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

bull Iacuteons soluacuteveis podem se combinar formando compostos insoluacuteveis

bull Ocorre a precipitaccedilatildeo

Ag+(aq) + Cl-(aq) rarr AgCl(s)

Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) rarr 2 KNO3(aq) + PbI2(s)

Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

Pb2+(aq) + 2 I-(aq) rarr PbI2(s)

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Ag+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Iacuteons espectadores Ag+(aq) + NO3

-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida

AgNO3(aq) +NaI (aq) rarr AgI(s) + NaNO3(aq) Reaccedilatildeo de precipitaccedilatildeo global

Equaccedilatildeo iocircnica completa

Ag+(aq) + I-(aq) rarr AgI(s) Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

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Regras de Solubilidade

bull Compostos soluacuteveis

Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ NH4+

NO3- ClO4

- CH3CO2-

ndash Sais com iacuteons de metais alcalinos e com o iacuteon amocircnio

ndash Nitratos percloratos e acetatos

Uma exceccedilatildeo AgCH3CO2 soacutelido avermelhado

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Regras de Solubilidade

ndash Cloretos brometos e iodetos Cl- Br- I-

bull Exceto os de Pb2+ Ag+ e Hg22+

ndash Sulfatos SO42-

bull Exceto os de Sr2+ Ba2+ Pb2+ e Hg22+

bull Ca(SO4) eacute ligeiramente soluacutevel

bull Compostos em sua maioria soluacuteveis

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Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

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Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Nomenclatura

bull Estudar bull Kotz bull Atkins e Jones bull Brown bull Etc etc etchellip

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Estados de Oxidaccedilatildeo Metais tendem a perder eleacutetrons Na rarr Na+ + e- Natildeo-metais tendem a

ganhar eleacutetrons

Cl + e- rarr Cl-

Agentes redutores Agentes oxidantes

Usamos o estado de oxidaccedilatildeo para saber o nuacutemero de eleacutetrons ganhos ou perdidos por cada elemento

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Regras

1 O estado de oxidaccedilatildeo (nox) de um aacutetomo individual em uma substacircncia elementar eacute 0

2 O nox total de todos os aacutetomos em 1 Uma espeacutecie neutra eacute 0 2 Em uma espeacutecie iocircnica eacute igual agrave carga do iacuteon

3 Em seus compostos os metais alcalinos e

alcalino terrosos possuem nox = +1 e +2 respectivamente

4 Em compostos o nox do fluacuteor eacute sempre ndash1

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Regras

5 Em compostos o nox do hidrogecircnio eacute geralmente +1

6 Em compostos o nox do oxigecircnio eacute geralmentendash2

7 Em compostos binaacuterios (2 elementos) com metais i Halogecircnios tecircm nox ndash1 ii Grupo 16 tecircm nox ndash2 e iii Grupo 15 tecircm nox ndash3

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Atribuindo estados de oxidaccedilatildeo

Qual eacute o estado de oxidaccedilatildeo do elemento sublinhado em cada um dos seguintes casos a) P4 b) Al2O3 c) MnO4

- d) NaH

a) P4 eacute uma substacircncia elementar nox P = 0

b) Al2O3 O eacute ndash2 O3 eacute ndash6 Como (+6)2=(+3) nox Al = +3

c) MnO4 ndash nox total = ndash 1 O4 eacute ndash8 nox Mn = +7

d) NaH nox total = 0 regra 3 precede a regra 5

nox Na = +1 e nox H = -1

Exemplo 3

Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa

Philip Dutton University of Windsor Canada

Prentice-Hall copy 2008

General Chemistry Principles and Modern Applications

Petrucci bull Harwood bull Herring 9th Edition

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Conteuacutedo

1 A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas 2 Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo 3 Reaccedilotildees Aacutecido-Base 4 Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais 5 Balanceamento de Reaccedilotildees Redox 6 Agentes Oxidantes e Redutores 7 Estequiometria das Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo

Aquosa Titulaccedilotildees

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

bull Alguns solutos podem se dissociar em iacuteons

bull Pode haver conduccedilatildeo de eletricidade

Fonte de

eletricidade

Bastatildeo de

grafite

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Tipos de Eletroacutelito

bull Eletroacutelito fraco se dissocia parcialmente ndash Razoaacutevel condutividade eleacutetrica

bull Natildeo-eletroacutelito natildeo se dissocia ndash Baixa ou nenhuma condutividade eleacutetrica

bull Eletroacutelito forte se dissocia completamente ndash Boa condutividade eleacutetrica

Em geral Compostos iocircnicos eletroacutelitos fortes

Compostos moleculares eletroacutelitos fracos ou

natildeo-eletroacutelitos QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas

MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

Um eletroacutelito forte

Um eletroacutelito fraco

CH3CO2H(aq) larr CH3CO2-(aq) + H+(aq) rarr

CH3OH(aq) Um natildeo-eletroacutelito

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq) MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

[Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M [Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M

Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo

Em MgCl2 00050 M

A estequiometria eacute importante

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 1 Caacutelculo da concentraccedilatildeo de iacuteons em uma soluccedilatildeo de eletroacutelito forte

Quais satildeo as concentraccedilotildees de iacuteons alumiacutenio e sulfato em Al2(SO4)3 00165 M

Al2(SO4)3 (s) rarr 2 Al3+(aq) + 3 SO42-(aq)

Equaccedilatildeo quiacutemica balanceada

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

[Al] = times = 1 L

2 mol Al3+

1 mol Al2(SO4)3 00165 mol Al2(SO4)3 00330 M Al3+

Exemplo 1

00495 M SO42- [SO4

2-] = times = 1 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de sulfato

1 L 3 mol SO4

2- 00165 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de alumiacutenio

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Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

bull Iacuteons soluacuteveis podem se combinar formando compostos insoluacuteveis

bull Ocorre a precipitaccedilatildeo

Ag+(aq) + Cl-(aq) rarr AgCl(s)

Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) rarr 2 KNO3(aq) + PbI2(s)

Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

Pb2+(aq) + 2 I-(aq) rarr PbI2(s)

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Ag+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Iacuteons espectadores Ag+(aq) + NO3

-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida

AgNO3(aq) +NaI (aq) rarr AgI(s) + NaNO3(aq) Reaccedilatildeo de precipitaccedilatildeo global

Equaccedilatildeo iocircnica completa

Ag+(aq) + I-(aq) rarr AgI(s) Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

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Regras de Solubilidade

bull Compostos soluacuteveis

Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ NH4+

NO3- ClO4

- CH3CO2-

ndash Sais com iacuteons de metais alcalinos e com o iacuteon amocircnio

ndash Nitratos percloratos e acetatos

Uma exceccedilatildeo AgCH3CO2 soacutelido avermelhado

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Regras de Solubilidade

ndash Cloretos brometos e iodetos Cl- Br- I-

bull Exceto os de Pb2+ Ag+ e Hg22+

ndash Sulfatos SO42-

bull Exceto os de Sr2+ Ba2+ Pb2+ e Hg22+

bull Ca(SO4) eacute ligeiramente soluacutevel

bull Compostos em sua maioria soluacuteveis

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Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

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Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Estados de Oxidaccedilatildeo Metais tendem a perder eleacutetrons Na rarr Na+ + e- Natildeo-metais tendem a

ganhar eleacutetrons

Cl + e- rarr Cl-

Agentes redutores Agentes oxidantes

Usamos o estado de oxidaccedilatildeo para saber o nuacutemero de eleacutetrons ganhos ou perdidos por cada elemento

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Regras

1 O estado de oxidaccedilatildeo (nox) de um aacutetomo individual em uma substacircncia elementar eacute 0

2 O nox total de todos os aacutetomos em 1 Uma espeacutecie neutra eacute 0 2 Em uma espeacutecie iocircnica eacute igual agrave carga do iacuteon

3 Em seus compostos os metais alcalinos e

alcalino terrosos possuem nox = +1 e +2 respectivamente

4 Em compostos o nox do fluacuteor eacute sempre ndash1

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Regras

5 Em compostos o nox do hidrogecircnio eacute geralmente +1

6 Em compostos o nox do oxigecircnio eacute geralmentendash2

7 Em compostos binaacuterios (2 elementos) com metais i Halogecircnios tecircm nox ndash1 ii Grupo 16 tecircm nox ndash2 e iii Grupo 15 tecircm nox ndash3

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Atribuindo estados de oxidaccedilatildeo

Qual eacute o estado de oxidaccedilatildeo do elemento sublinhado em cada um dos seguintes casos a) P4 b) Al2O3 c) MnO4

- d) NaH

a) P4 eacute uma substacircncia elementar nox P = 0

b) Al2O3 O eacute ndash2 O3 eacute ndash6 Como (+6)2=(+3) nox Al = +3

c) MnO4 ndash nox total = ndash 1 O4 eacute ndash8 nox Mn = +7

d) NaH nox total = 0 regra 3 precede a regra 5

nox Na = +1 e nox H = -1

Exemplo 3

Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa

Philip Dutton University of Windsor Canada

Prentice-Hall copy 2008

General Chemistry Principles and Modern Applications

Petrucci bull Harwood bull Herring 9th Edition

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Conteuacutedo

1 A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas 2 Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo 3 Reaccedilotildees Aacutecido-Base 4 Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais 5 Balanceamento de Reaccedilotildees Redox 6 Agentes Oxidantes e Redutores 7 Estequiometria das Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo

Aquosa Titulaccedilotildees

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas

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Eletroacutelitos

bull Alguns solutos podem se dissociar em iacuteons

bull Pode haver conduccedilatildeo de eletricidade

Fonte de

eletricidade

Bastatildeo de

grafite

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Tipos de Eletroacutelito

bull Eletroacutelito fraco se dissocia parcialmente ndash Razoaacutevel condutividade eleacutetrica

bull Natildeo-eletroacutelito natildeo se dissocia ndash Baixa ou nenhuma condutividade eleacutetrica

bull Eletroacutelito forte se dissocia completamente ndash Boa condutividade eleacutetrica

Em geral Compostos iocircnicos eletroacutelitos fortes

Compostos moleculares eletroacutelitos fracos ou

natildeo-eletroacutelitos QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas

MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

Um eletroacutelito forte

Um eletroacutelito fraco

CH3CO2H(aq) larr CH3CO2-(aq) + H+(aq) rarr

CH3OH(aq) Um natildeo-eletroacutelito

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq) MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

[Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M [Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M

Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo

Em MgCl2 00050 M

A estequiometria eacute importante

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 1 Caacutelculo da concentraccedilatildeo de iacuteons em uma soluccedilatildeo de eletroacutelito forte

Quais satildeo as concentraccedilotildees de iacuteons alumiacutenio e sulfato em Al2(SO4)3 00165 M

Al2(SO4)3 (s) rarr 2 Al3+(aq) + 3 SO42-(aq)

Equaccedilatildeo quiacutemica balanceada

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[Al] = times = 1 L

2 mol Al3+

1 mol Al2(SO4)3 00165 mol Al2(SO4)3 00330 M Al3+

Exemplo 1

00495 M SO42- [SO4

2-] = times = 1 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de sulfato

1 L 3 mol SO4

2- 00165 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de alumiacutenio

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Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

bull Iacuteons soluacuteveis podem se combinar formando compostos insoluacuteveis

bull Ocorre a precipitaccedilatildeo

Ag+(aq) + Cl-(aq) rarr AgCl(s)

Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) rarr 2 KNO3(aq) + PbI2(s)

Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

Pb2+(aq) + 2 I-(aq) rarr PbI2(s)

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Ag+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Iacuteons espectadores Ag+(aq) + NO3

-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida

AgNO3(aq) +NaI (aq) rarr AgI(s) + NaNO3(aq) Reaccedilatildeo de precipitaccedilatildeo global

Equaccedilatildeo iocircnica completa

Ag+(aq) + I-(aq) rarr AgI(s) Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

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Regras de Solubilidade

bull Compostos soluacuteveis

Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ NH4+

NO3- ClO4

- CH3CO2-

ndash Sais com iacuteons de metais alcalinos e com o iacuteon amocircnio

ndash Nitratos percloratos e acetatos

Uma exceccedilatildeo AgCH3CO2 soacutelido avermelhado

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Regras de Solubilidade

ndash Cloretos brometos e iodetos Cl- Br- I-

bull Exceto os de Pb2+ Ag+ e Hg22+

ndash Sulfatos SO42-

bull Exceto os de Sr2+ Ba2+ Pb2+ e Hg22+

bull Ca(SO4) eacute ligeiramente soluacutevel

bull Compostos em sua maioria soluacuteveis

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Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

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Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Regras

1 O estado de oxidaccedilatildeo (nox) de um aacutetomo individual em uma substacircncia elementar eacute 0

2 O nox total de todos os aacutetomos em 1 Uma espeacutecie neutra eacute 0 2 Em uma espeacutecie iocircnica eacute igual agrave carga do iacuteon

3 Em seus compostos os metais alcalinos e

alcalino terrosos possuem nox = +1 e +2 respectivamente

4 Em compostos o nox do fluacuteor eacute sempre ndash1

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Regras

5 Em compostos o nox do hidrogecircnio eacute geralmente +1

6 Em compostos o nox do oxigecircnio eacute geralmentendash2

7 Em compostos binaacuterios (2 elementos) com metais i Halogecircnios tecircm nox ndash1 ii Grupo 16 tecircm nox ndash2 e iii Grupo 15 tecircm nox ndash3

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Atribuindo estados de oxidaccedilatildeo

Qual eacute o estado de oxidaccedilatildeo do elemento sublinhado em cada um dos seguintes casos a) P4 b) Al2O3 c) MnO4

- d) NaH

a) P4 eacute uma substacircncia elementar nox P = 0

b) Al2O3 O eacute ndash2 O3 eacute ndash6 Como (+6)2=(+3) nox Al = +3

c) MnO4 ndash nox total = ndash 1 O4 eacute ndash8 nox Mn = +7

d) NaH nox total = 0 regra 3 precede a regra 5

nox Na = +1 e nox H = -1

Exemplo 3

Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa

Philip Dutton University of Windsor Canada

Prentice-Hall copy 2008

General Chemistry Principles and Modern Applications

Petrucci bull Harwood bull Herring 9th Edition

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Conteuacutedo

1 A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas 2 Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo 3 Reaccedilotildees Aacutecido-Base 4 Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais 5 Balanceamento de Reaccedilotildees Redox 6 Agentes Oxidantes e Redutores 7 Estequiometria das Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo

Aquosa Titulaccedilotildees

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

bull Alguns solutos podem se dissociar em iacuteons

bull Pode haver conduccedilatildeo de eletricidade

Fonte de

eletricidade

Bastatildeo de

grafite

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Tipos de Eletroacutelito

bull Eletroacutelito fraco se dissocia parcialmente ndash Razoaacutevel condutividade eleacutetrica

bull Natildeo-eletroacutelito natildeo se dissocia ndash Baixa ou nenhuma condutividade eleacutetrica

bull Eletroacutelito forte se dissocia completamente ndash Boa condutividade eleacutetrica

Em geral Compostos iocircnicos eletroacutelitos fortes

Compostos moleculares eletroacutelitos fracos ou

natildeo-eletroacutelitos QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas

MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

Um eletroacutelito forte

Um eletroacutelito fraco

CH3CO2H(aq) larr CH3CO2-(aq) + H+(aq) rarr

CH3OH(aq) Um natildeo-eletroacutelito

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MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq) MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

[Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M [Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M

Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo

Em MgCl2 00050 M

A estequiometria eacute importante

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 1 Caacutelculo da concentraccedilatildeo de iacuteons em uma soluccedilatildeo de eletroacutelito forte

Quais satildeo as concentraccedilotildees de iacuteons alumiacutenio e sulfato em Al2(SO4)3 00165 M

Al2(SO4)3 (s) rarr 2 Al3+(aq) + 3 SO42-(aq)

Equaccedilatildeo quiacutemica balanceada

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[Al] = times = 1 L

2 mol Al3+

1 mol Al2(SO4)3 00165 mol Al2(SO4)3 00330 M Al3+

Exemplo 1

00495 M SO42- [SO4

2-] = times = 1 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de sulfato

1 L 3 mol SO4

2- 00165 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de alumiacutenio

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Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

bull Iacuteons soluacuteveis podem se combinar formando compostos insoluacuteveis

bull Ocorre a precipitaccedilatildeo

Ag+(aq) + Cl-(aq) rarr AgCl(s)

Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) rarr 2 KNO3(aq) + PbI2(s)

Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

Pb2+(aq) + 2 I-(aq) rarr PbI2(s)

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Ag+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Iacuteons espectadores Ag+(aq) + NO3

-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida

AgNO3(aq) +NaI (aq) rarr AgI(s) + NaNO3(aq) Reaccedilatildeo de precipitaccedilatildeo global

Equaccedilatildeo iocircnica completa

Ag+(aq) + I-(aq) rarr AgI(s) Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

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Regras de Solubilidade

bull Compostos soluacuteveis

Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ NH4+

NO3- ClO4

- CH3CO2-

ndash Sais com iacuteons de metais alcalinos e com o iacuteon amocircnio

ndash Nitratos percloratos e acetatos

Uma exceccedilatildeo AgCH3CO2 soacutelido avermelhado

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Regras de Solubilidade

ndash Cloretos brometos e iodetos Cl- Br- I-

bull Exceto os de Pb2+ Ag+ e Hg22+

ndash Sulfatos SO42-

bull Exceto os de Sr2+ Ba2+ Pb2+ e Hg22+

bull Ca(SO4) eacute ligeiramente soluacutevel

bull Compostos em sua maioria soluacuteveis

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Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

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Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Regras

5 Em compostos o nox do hidrogecircnio eacute geralmente +1

6 Em compostos o nox do oxigecircnio eacute geralmentendash2

7 Em compostos binaacuterios (2 elementos) com metais i Halogecircnios tecircm nox ndash1 ii Grupo 16 tecircm nox ndash2 e iii Grupo 15 tecircm nox ndash3

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Atribuindo estados de oxidaccedilatildeo

Qual eacute o estado de oxidaccedilatildeo do elemento sublinhado em cada um dos seguintes casos a) P4 b) Al2O3 c) MnO4

- d) NaH

a) P4 eacute uma substacircncia elementar nox P = 0

b) Al2O3 O eacute ndash2 O3 eacute ndash6 Como (+6)2=(+3) nox Al = +3

c) MnO4 ndash nox total = ndash 1 O4 eacute ndash8 nox Mn = +7

d) NaH nox total = 0 regra 3 precede a regra 5

nox Na = +1 e nox H = -1

Exemplo 3

Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa

Philip Dutton University of Windsor Canada

Prentice-Hall copy 2008

General Chemistry Principles and Modern Applications

Petrucci bull Harwood bull Herring 9th Edition

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Conteuacutedo

1 A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas 2 Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo 3 Reaccedilotildees Aacutecido-Base 4 Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais 5 Balanceamento de Reaccedilotildees Redox 6 Agentes Oxidantes e Redutores 7 Estequiometria das Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo

Aquosa Titulaccedilotildees

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A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas

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Eletroacutelitos

bull Alguns solutos podem se dissociar em iacuteons

bull Pode haver conduccedilatildeo de eletricidade

Fonte de

eletricidade

Bastatildeo de

grafite

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Tipos de Eletroacutelito

bull Eletroacutelito fraco se dissocia parcialmente ndash Razoaacutevel condutividade eleacutetrica

bull Natildeo-eletroacutelito natildeo se dissocia ndash Baixa ou nenhuma condutividade eleacutetrica

bull Eletroacutelito forte se dissocia completamente ndash Boa condutividade eleacutetrica

Em geral Compostos iocircnicos eletroacutelitos fortes

Compostos moleculares eletroacutelitos fracos ou

natildeo-eletroacutelitos QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas

MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

Um eletroacutelito forte

Um eletroacutelito fraco

CH3CO2H(aq) larr CH3CO2-(aq) + H+(aq) rarr

CH3OH(aq) Um natildeo-eletroacutelito

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MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq) MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

[Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M [Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M

Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo

Em MgCl2 00050 M

A estequiometria eacute importante

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Exemplo 1 Caacutelculo da concentraccedilatildeo de iacuteons em uma soluccedilatildeo de eletroacutelito forte

Quais satildeo as concentraccedilotildees de iacuteons alumiacutenio e sulfato em Al2(SO4)3 00165 M

Al2(SO4)3 (s) rarr 2 Al3+(aq) + 3 SO42-(aq)

Equaccedilatildeo quiacutemica balanceada

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[Al] = times = 1 L

2 mol Al3+

1 mol Al2(SO4)3 00165 mol Al2(SO4)3 00330 M Al3+

Exemplo 1

00495 M SO42- [SO4

2-] = times = 1 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de sulfato

1 L 3 mol SO4

2- 00165 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de alumiacutenio

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Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

bull Iacuteons soluacuteveis podem se combinar formando compostos insoluacuteveis

bull Ocorre a precipitaccedilatildeo

Ag+(aq) + Cl-(aq) rarr AgCl(s)

Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) rarr 2 KNO3(aq) + PbI2(s)

Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

Pb2+(aq) + 2 I-(aq) rarr PbI2(s)

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Ag+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Iacuteons espectadores Ag+(aq) + NO3

-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida

AgNO3(aq) +NaI (aq) rarr AgI(s) + NaNO3(aq) Reaccedilatildeo de precipitaccedilatildeo global

Equaccedilatildeo iocircnica completa

Ag+(aq) + I-(aq) rarr AgI(s) Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

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Regras de Solubilidade

bull Compostos soluacuteveis

Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ NH4+

NO3- ClO4

- CH3CO2-

ndash Sais com iacuteons de metais alcalinos e com o iacuteon amocircnio

ndash Nitratos percloratos e acetatos

Uma exceccedilatildeo AgCH3CO2 soacutelido avermelhado

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Regras de Solubilidade

ndash Cloretos brometos e iodetos Cl- Br- I-

bull Exceto os de Pb2+ Ag+ e Hg22+

ndash Sulfatos SO42-

bull Exceto os de Sr2+ Ba2+ Pb2+ e Hg22+

bull Ca(SO4) eacute ligeiramente soluacutevel

bull Compostos em sua maioria soluacuteveis

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Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

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Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Flavio Vichi QFL-2142 (2012)

Atribuindo estados de oxidaccedilatildeo

Qual eacute o estado de oxidaccedilatildeo do elemento sublinhado em cada um dos seguintes casos a) P4 b) Al2O3 c) MnO4

- d) NaH

a) P4 eacute uma substacircncia elementar nox P = 0

b) Al2O3 O eacute ndash2 O3 eacute ndash6 Como (+6)2=(+3) nox Al = +3

c) MnO4 ndash nox total = ndash 1 O4 eacute ndash8 nox Mn = +7

d) NaH nox total = 0 regra 3 precede a regra 5

nox Na = +1 e nox H = -1

Exemplo 3

Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa

Philip Dutton University of Windsor Canada

Prentice-Hall copy 2008

General Chemistry Principles and Modern Applications

Petrucci bull Harwood bull Herring 9th Edition

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Conteuacutedo

1 A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas 2 Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo 3 Reaccedilotildees Aacutecido-Base 4 Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais 5 Balanceamento de Reaccedilotildees Redox 6 Agentes Oxidantes e Redutores 7 Estequiometria das Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo

Aquosa Titulaccedilotildees

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

bull Alguns solutos podem se dissociar em iacuteons

bull Pode haver conduccedilatildeo de eletricidade

Fonte de

eletricidade

Bastatildeo de

grafite

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Tipos de Eletroacutelito

bull Eletroacutelito fraco se dissocia parcialmente ndash Razoaacutevel condutividade eleacutetrica

bull Natildeo-eletroacutelito natildeo se dissocia ndash Baixa ou nenhuma condutividade eleacutetrica

bull Eletroacutelito forte se dissocia completamente ndash Boa condutividade eleacutetrica

Em geral Compostos iocircnicos eletroacutelitos fortes

Compostos moleculares eletroacutelitos fracos ou

natildeo-eletroacutelitos QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

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Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas

MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

Um eletroacutelito forte

Um eletroacutelito fraco

CH3CO2H(aq) larr CH3CO2-(aq) + H+(aq) rarr

CH3OH(aq) Um natildeo-eletroacutelito

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MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq) MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

[Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M [Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M

Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo

Em MgCl2 00050 M

A estequiometria eacute importante

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Exemplo 1 Caacutelculo da concentraccedilatildeo de iacuteons em uma soluccedilatildeo de eletroacutelito forte

Quais satildeo as concentraccedilotildees de iacuteons alumiacutenio e sulfato em Al2(SO4)3 00165 M

Al2(SO4)3 (s) rarr 2 Al3+(aq) + 3 SO42-(aq)

Equaccedilatildeo quiacutemica balanceada

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[Al] = times = 1 L

2 mol Al3+

1 mol Al2(SO4)3 00165 mol Al2(SO4)3 00330 M Al3+

Exemplo 1

00495 M SO42- [SO4

2-] = times = 1 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de sulfato

1 L 3 mol SO4

2- 00165 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de alumiacutenio

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Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

bull Iacuteons soluacuteveis podem se combinar formando compostos insoluacuteveis

bull Ocorre a precipitaccedilatildeo

Ag+(aq) + Cl-(aq) rarr AgCl(s)

Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) rarr 2 KNO3(aq) + PbI2(s)

Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

Pb2+(aq) + 2 I-(aq) rarr PbI2(s)

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Ag+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Iacuteons espectadores Ag+(aq) + NO3

-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida

AgNO3(aq) +NaI (aq) rarr AgI(s) + NaNO3(aq) Reaccedilatildeo de precipitaccedilatildeo global

Equaccedilatildeo iocircnica completa

Ag+(aq) + I-(aq) rarr AgI(s) Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

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Regras de Solubilidade

bull Compostos soluacuteveis

Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ NH4+

NO3- ClO4

- CH3CO2-

ndash Sais com iacuteons de metais alcalinos e com o iacuteon amocircnio

ndash Nitratos percloratos e acetatos

Uma exceccedilatildeo AgCH3CO2 soacutelido avermelhado

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Regras de Solubilidade

ndash Cloretos brometos e iodetos Cl- Br- I-

bull Exceto os de Pb2+ Ag+ e Hg22+

ndash Sulfatos SO42-

bull Exceto os de Sr2+ Ba2+ Pb2+ e Hg22+

bull Ca(SO4) eacute ligeiramente soluacutevel

bull Compostos em sua maioria soluacuteveis

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Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

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Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa

Philip Dutton University of Windsor Canada

Prentice-Hall copy 2008

General Chemistry Principles and Modern Applications

Petrucci bull Harwood bull Herring 9th Edition

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Conteuacutedo

1 A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas 2 Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo 3 Reaccedilotildees Aacutecido-Base 4 Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais 5 Balanceamento de Reaccedilotildees Redox 6 Agentes Oxidantes e Redutores 7 Estequiometria das Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo

Aquosa Titulaccedilotildees

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A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas

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Eletroacutelitos

bull Alguns solutos podem se dissociar em iacuteons

bull Pode haver conduccedilatildeo de eletricidade

Fonte de

eletricidade

Bastatildeo de

grafite

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Tipos de Eletroacutelito

bull Eletroacutelito fraco se dissocia parcialmente ndash Razoaacutevel condutividade eleacutetrica

bull Natildeo-eletroacutelito natildeo se dissocia ndash Baixa ou nenhuma condutividade eleacutetrica

bull Eletroacutelito forte se dissocia completamente ndash Boa condutividade eleacutetrica

Em geral Compostos iocircnicos eletroacutelitos fortes

Compostos moleculares eletroacutelitos fracos ou

natildeo-eletroacutelitos QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

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Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas

MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

Um eletroacutelito forte

Um eletroacutelito fraco

CH3CO2H(aq) larr CH3CO2-(aq) + H+(aq) rarr

CH3OH(aq) Um natildeo-eletroacutelito

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MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq) MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

[Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M [Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M

Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo

Em MgCl2 00050 M

A estequiometria eacute importante

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Exemplo 1 Caacutelculo da concentraccedilatildeo de iacuteons em uma soluccedilatildeo de eletroacutelito forte

Quais satildeo as concentraccedilotildees de iacuteons alumiacutenio e sulfato em Al2(SO4)3 00165 M

Al2(SO4)3 (s) rarr 2 Al3+(aq) + 3 SO42-(aq)

Equaccedilatildeo quiacutemica balanceada

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[Al] = times = 1 L

2 mol Al3+

1 mol Al2(SO4)3 00165 mol Al2(SO4)3 00330 M Al3+

Exemplo 1

00495 M SO42- [SO4

2-] = times = 1 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de sulfato

1 L 3 mol SO4

2- 00165 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de alumiacutenio

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Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

bull Iacuteons soluacuteveis podem se combinar formando compostos insoluacuteveis

bull Ocorre a precipitaccedilatildeo

Ag+(aq) + Cl-(aq) rarr AgCl(s)

Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) rarr 2 KNO3(aq) + PbI2(s)

Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

Pb2+(aq) + 2 I-(aq) rarr PbI2(s)

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Ag+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Iacuteons espectadores Ag+(aq) + NO3

-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida

AgNO3(aq) +NaI (aq) rarr AgI(s) + NaNO3(aq) Reaccedilatildeo de precipitaccedilatildeo global

Equaccedilatildeo iocircnica completa

Ag+(aq) + I-(aq) rarr AgI(s) Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

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Regras de Solubilidade

bull Compostos soluacuteveis

Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ NH4+

NO3- ClO4

- CH3CO2-

ndash Sais com iacuteons de metais alcalinos e com o iacuteon amocircnio

ndash Nitratos percloratos e acetatos

Uma exceccedilatildeo AgCH3CO2 soacutelido avermelhado

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Regras de Solubilidade

ndash Cloretos brometos e iodetos Cl- Br- I-

bull Exceto os de Pb2+ Ag+ e Hg22+

ndash Sulfatos SO42-

bull Exceto os de Sr2+ Ba2+ Pb2+ e Hg22+

bull Ca(SO4) eacute ligeiramente soluacutevel

bull Compostos em sua maioria soluacuteveis

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Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

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Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Conteuacutedo

1 A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas 2 Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo 3 Reaccedilotildees Aacutecido-Base 4 Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais 5 Balanceamento de Reaccedilotildees Redox 6 Agentes Oxidantes e Redutores 7 Estequiometria das Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo

Aquosa Titulaccedilotildees

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A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas

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Eletroacutelitos

bull Alguns solutos podem se dissociar em iacuteons

bull Pode haver conduccedilatildeo de eletricidade

Fonte de

eletricidade

Bastatildeo de

grafite

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Tipos de Eletroacutelito

bull Eletroacutelito fraco se dissocia parcialmente ndash Razoaacutevel condutividade eleacutetrica

bull Natildeo-eletroacutelito natildeo se dissocia ndash Baixa ou nenhuma condutividade eleacutetrica

bull Eletroacutelito forte se dissocia completamente ndash Boa condutividade eleacutetrica

Em geral Compostos iocircnicos eletroacutelitos fortes

Compostos moleculares eletroacutelitos fracos ou

natildeo-eletroacutelitos QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

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Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas

MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

Um eletroacutelito forte

Um eletroacutelito fraco

CH3CO2H(aq) larr CH3CO2-(aq) + H+(aq) rarr

CH3OH(aq) Um natildeo-eletroacutelito

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MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq) MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

[Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M [Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M

Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo

Em MgCl2 00050 M

A estequiometria eacute importante

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Exemplo 1 Caacutelculo da concentraccedilatildeo de iacuteons em uma soluccedilatildeo de eletroacutelito forte

Quais satildeo as concentraccedilotildees de iacuteons alumiacutenio e sulfato em Al2(SO4)3 00165 M

Al2(SO4)3 (s) rarr 2 Al3+(aq) + 3 SO42-(aq)

Equaccedilatildeo quiacutemica balanceada

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[Al] = times = 1 L

2 mol Al3+

1 mol Al2(SO4)3 00165 mol Al2(SO4)3 00330 M Al3+

Exemplo 1

00495 M SO42- [SO4

2-] = times = 1 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de sulfato

1 L 3 mol SO4

2- 00165 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de alumiacutenio

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Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

bull Iacuteons soluacuteveis podem se combinar formando compostos insoluacuteveis

bull Ocorre a precipitaccedilatildeo

Ag+(aq) + Cl-(aq) rarr AgCl(s)

Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) rarr 2 KNO3(aq) + PbI2(s)

Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

Pb2+(aq) + 2 I-(aq) rarr PbI2(s)

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Ag+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Iacuteons espectadores Ag+(aq) + NO3

-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida

AgNO3(aq) +NaI (aq) rarr AgI(s) + NaNO3(aq) Reaccedilatildeo de precipitaccedilatildeo global

Equaccedilatildeo iocircnica completa

Ag+(aq) + I-(aq) rarr AgI(s) Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

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Regras de Solubilidade

bull Compostos soluacuteveis

Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ NH4+

NO3- ClO4

- CH3CO2-

ndash Sais com iacuteons de metais alcalinos e com o iacuteon amocircnio

ndash Nitratos percloratos e acetatos

Uma exceccedilatildeo AgCH3CO2 soacutelido avermelhado

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Regras de Solubilidade

ndash Cloretos brometos e iodetos Cl- Br- I-

bull Exceto os de Pb2+ Ag+ e Hg22+

ndash Sulfatos SO42-

bull Exceto os de Sr2+ Ba2+ Pb2+ e Hg22+

bull Ca(SO4) eacute ligeiramente soluacutevel

bull Compostos em sua maioria soluacuteveis

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Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

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Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas

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Eletroacutelitos

bull Alguns solutos podem se dissociar em iacuteons

bull Pode haver conduccedilatildeo de eletricidade

Fonte de

eletricidade

Bastatildeo de

grafite

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Tipos de Eletroacutelito

bull Eletroacutelito fraco se dissocia parcialmente ndash Razoaacutevel condutividade eleacutetrica

bull Natildeo-eletroacutelito natildeo se dissocia ndash Baixa ou nenhuma condutividade eleacutetrica

bull Eletroacutelito forte se dissocia completamente ndash Boa condutividade eleacutetrica

Em geral Compostos iocircnicos eletroacutelitos fortes

Compostos moleculares eletroacutelitos fracos ou

natildeo-eletroacutelitos QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

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Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas

MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

Um eletroacutelito forte

Um eletroacutelito fraco

CH3CO2H(aq) larr CH3CO2-(aq) + H+(aq) rarr

CH3OH(aq) Um natildeo-eletroacutelito

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MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq) MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

[Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M [Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M

Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo

Em MgCl2 00050 M

A estequiometria eacute importante

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Exemplo 1 Caacutelculo da concentraccedilatildeo de iacuteons em uma soluccedilatildeo de eletroacutelito forte

Quais satildeo as concentraccedilotildees de iacuteons alumiacutenio e sulfato em Al2(SO4)3 00165 M

Al2(SO4)3 (s) rarr 2 Al3+(aq) + 3 SO42-(aq)

Equaccedilatildeo quiacutemica balanceada

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[Al] = times = 1 L

2 mol Al3+

1 mol Al2(SO4)3 00165 mol Al2(SO4)3 00330 M Al3+

Exemplo 1

00495 M SO42- [SO4

2-] = times = 1 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de sulfato

1 L 3 mol SO4

2- 00165 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de alumiacutenio

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Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

bull Iacuteons soluacuteveis podem se combinar formando compostos insoluacuteveis

bull Ocorre a precipitaccedilatildeo

Ag+(aq) + Cl-(aq) rarr AgCl(s)

Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) rarr 2 KNO3(aq) + PbI2(s)

Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

Pb2+(aq) + 2 I-(aq) rarr PbI2(s)

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Ag+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Iacuteons espectadores Ag+(aq) + NO3

-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida

AgNO3(aq) +NaI (aq) rarr AgI(s) + NaNO3(aq) Reaccedilatildeo de precipitaccedilatildeo global

Equaccedilatildeo iocircnica completa

Ag+(aq) + I-(aq) rarr AgI(s) Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

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Regras de Solubilidade

bull Compostos soluacuteveis

Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ NH4+

NO3- ClO4

- CH3CO2-

ndash Sais com iacuteons de metais alcalinos e com o iacuteon amocircnio

ndash Nitratos percloratos e acetatos

Uma exceccedilatildeo AgCH3CO2 soacutelido avermelhado

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Regras de Solubilidade

ndash Cloretos brometos e iodetos Cl- Br- I-

bull Exceto os de Pb2+ Ag+ e Hg22+

ndash Sulfatos SO42-

bull Exceto os de Sr2+ Ba2+ Pb2+ e Hg22+

bull Ca(SO4) eacute ligeiramente soluacutevel

bull Compostos em sua maioria soluacuteveis

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Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

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Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Eletroacutelitos

bull Alguns solutos podem se dissociar em iacuteons

bull Pode haver conduccedilatildeo de eletricidade

Fonte de

eletricidade

Bastatildeo de

grafite

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Tipos de Eletroacutelito

bull Eletroacutelito fraco se dissocia parcialmente ndash Razoaacutevel condutividade eleacutetrica

bull Natildeo-eletroacutelito natildeo se dissocia ndash Baixa ou nenhuma condutividade eleacutetrica

bull Eletroacutelito forte se dissocia completamente ndash Boa condutividade eleacutetrica

Em geral Compostos iocircnicos eletroacutelitos fortes

Compostos moleculares eletroacutelitos fracos ou

natildeo-eletroacutelitos QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

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Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas

MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

Um eletroacutelito forte

Um eletroacutelito fraco

CH3CO2H(aq) larr CH3CO2-(aq) + H+(aq) rarr

CH3OH(aq) Um natildeo-eletroacutelito

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MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq) MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

[Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M [Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M

Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo

Em MgCl2 00050 M

A estequiometria eacute importante

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Exemplo 1 Caacutelculo da concentraccedilatildeo de iacuteons em uma soluccedilatildeo de eletroacutelito forte

Quais satildeo as concentraccedilotildees de iacuteons alumiacutenio e sulfato em Al2(SO4)3 00165 M

Al2(SO4)3 (s) rarr 2 Al3+(aq) + 3 SO42-(aq)

Equaccedilatildeo quiacutemica balanceada

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[Al] = times = 1 L

2 mol Al3+

1 mol Al2(SO4)3 00165 mol Al2(SO4)3 00330 M Al3+

Exemplo 1

00495 M SO42- [SO4

2-] = times = 1 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de sulfato

1 L 3 mol SO4

2- 00165 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de alumiacutenio

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Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

bull Iacuteons soluacuteveis podem se combinar formando compostos insoluacuteveis

bull Ocorre a precipitaccedilatildeo

Ag+(aq) + Cl-(aq) rarr AgCl(s)

Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) rarr 2 KNO3(aq) + PbI2(s)

Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

Pb2+(aq) + 2 I-(aq) rarr PbI2(s)

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Ag+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Iacuteons espectadores Ag+(aq) + NO3

-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida

AgNO3(aq) +NaI (aq) rarr AgI(s) + NaNO3(aq) Reaccedilatildeo de precipitaccedilatildeo global

Equaccedilatildeo iocircnica completa

Ag+(aq) + I-(aq) rarr AgI(s) Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

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Regras de Solubilidade

bull Compostos soluacuteveis

Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ NH4+

NO3- ClO4

- CH3CO2-

ndash Sais com iacuteons de metais alcalinos e com o iacuteon amocircnio

ndash Nitratos percloratos e acetatos

Uma exceccedilatildeo AgCH3CO2 soacutelido avermelhado

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Regras de Solubilidade

ndash Cloretos brometos e iodetos Cl- Br- I-

bull Exceto os de Pb2+ Ag+ e Hg22+

ndash Sulfatos SO42-

bull Exceto os de Sr2+ Ba2+ Pb2+ e Hg22+

bull Ca(SO4) eacute ligeiramente soluacutevel

bull Compostos em sua maioria soluacuteveis

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Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

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Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Tipos de Eletroacutelito

bull Eletroacutelito fraco se dissocia parcialmente ndash Razoaacutevel condutividade eleacutetrica

bull Natildeo-eletroacutelito natildeo se dissocia ndash Baixa ou nenhuma condutividade eleacutetrica

bull Eletroacutelito forte se dissocia completamente ndash Boa condutividade eleacutetrica

Em geral Compostos iocircnicos eletroacutelitos fortes

Compostos moleculares eletroacutelitos fracos ou

natildeo-eletroacutelitos QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Eletroacutelitos

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Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas

MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

Um eletroacutelito forte

Um eletroacutelito fraco

CH3CO2H(aq) larr CH3CO2-(aq) + H+(aq) rarr

CH3OH(aq) Um natildeo-eletroacutelito

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MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq) MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

[Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M [Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M

Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo

Em MgCl2 00050 M

A estequiometria eacute importante

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Exemplo 1 Caacutelculo da concentraccedilatildeo de iacuteons em uma soluccedilatildeo de eletroacutelito forte

Quais satildeo as concentraccedilotildees de iacuteons alumiacutenio e sulfato em Al2(SO4)3 00165 M

Al2(SO4)3 (s) rarr 2 Al3+(aq) + 3 SO42-(aq)

Equaccedilatildeo quiacutemica balanceada

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[Al] = times = 1 L

2 mol Al3+

1 mol Al2(SO4)3 00165 mol Al2(SO4)3 00330 M Al3+

Exemplo 1

00495 M SO42- [SO4

2-] = times = 1 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de sulfato

1 L 3 mol SO4

2- 00165 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de alumiacutenio

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Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

bull Iacuteons soluacuteveis podem se combinar formando compostos insoluacuteveis

bull Ocorre a precipitaccedilatildeo

Ag+(aq) + Cl-(aq) rarr AgCl(s)

Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) rarr 2 KNO3(aq) + PbI2(s)

Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

Pb2+(aq) + 2 I-(aq) rarr PbI2(s)

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Ag+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Iacuteons espectadores Ag+(aq) + NO3

-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida

AgNO3(aq) +NaI (aq) rarr AgI(s) + NaNO3(aq) Reaccedilatildeo de precipitaccedilatildeo global

Equaccedilatildeo iocircnica completa

Ag+(aq) + I-(aq) rarr AgI(s) Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

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Regras de Solubilidade

bull Compostos soluacuteveis

Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ NH4+

NO3- ClO4

- CH3CO2-

ndash Sais com iacuteons de metais alcalinos e com o iacuteon amocircnio

ndash Nitratos percloratos e acetatos

Uma exceccedilatildeo AgCH3CO2 soacutelido avermelhado

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Regras de Solubilidade

ndash Cloretos brometos e iodetos Cl- Br- I-

bull Exceto os de Pb2+ Ag+ e Hg22+

ndash Sulfatos SO42-

bull Exceto os de Sr2+ Ba2+ Pb2+ e Hg22+

bull Ca(SO4) eacute ligeiramente soluacutevel

bull Compostos em sua maioria soluacuteveis

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Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

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Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Eletroacutelitos

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Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas

MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

Um eletroacutelito forte

Um eletroacutelito fraco

CH3CO2H(aq) larr CH3CO2-(aq) + H+(aq) rarr

CH3OH(aq) Um natildeo-eletroacutelito

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MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq) MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

[Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M [Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M

Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo

Em MgCl2 00050 M

A estequiometria eacute importante

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Exemplo 1 Caacutelculo da concentraccedilatildeo de iacuteons em uma soluccedilatildeo de eletroacutelito forte

Quais satildeo as concentraccedilotildees de iacuteons alumiacutenio e sulfato em Al2(SO4)3 00165 M

Al2(SO4)3 (s) rarr 2 Al3+(aq) + 3 SO42-(aq)

Equaccedilatildeo quiacutemica balanceada

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[Al] = times = 1 L

2 mol Al3+

1 mol Al2(SO4)3 00165 mol Al2(SO4)3 00330 M Al3+

Exemplo 1

00495 M SO42- [SO4

2-] = times = 1 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de sulfato

1 L 3 mol SO4

2- 00165 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de alumiacutenio

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Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

bull Iacuteons soluacuteveis podem se combinar formando compostos insoluacuteveis

bull Ocorre a precipitaccedilatildeo

Ag+(aq) + Cl-(aq) rarr AgCl(s)

Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) rarr 2 KNO3(aq) + PbI2(s)

Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

Pb2+(aq) + 2 I-(aq) rarr PbI2(s)

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Ag+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Iacuteons espectadores Ag+(aq) + NO3

-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida

AgNO3(aq) +NaI (aq) rarr AgI(s) + NaNO3(aq) Reaccedilatildeo de precipitaccedilatildeo global

Equaccedilatildeo iocircnica completa

Ag+(aq) + I-(aq) rarr AgI(s) Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

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Regras de Solubilidade

bull Compostos soluacuteveis

Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ NH4+

NO3- ClO4

- CH3CO2-

ndash Sais com iacuteons de metais alcalinos e com o iacuteon amocircnio

ndash Nitratos percloratos e acetatos

Uma exceccedilatildeo AgCH3CO2 soacutelido avermelhado

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Regras de Solubilidade

ndash Cloretos brometos e iodetos Cl- Br- I-

bull Exceto os de Pb2+ Ag+ e Hg22+

ndash Sulfatos SO42-

bull Exceto os de Sr2+ Ba2+ Pb2+ e Hg22+

bull Ca(SO4) eacute ligeiramente soluacutevel

bull Compostos em sua maioria soluacuteveis

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Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

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Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas

MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

Um eletroacutelito forte

Um eletroacutelito fraco

CH3CO2H(aq) larr CH3CO2-(aq) + H+(aq) rarr

CH3OH(aq) Um natildeo-eletroacutelito

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq) MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

[Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M [Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M

Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo

Em MgCl2 00050 M

A estequiometria eacute importante

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 1 Caacutelculo da concentraccedilatildeo de iacuteons em uma soluccedilatildeo de eletroacutelito forte

Quais satildeo as concentraccedilotildees de iacuteons alumiacutenio e sulfato em Al2(SO4)3 00165 M

Al2(SO4)3 (s) rarr 2 Al3+(aq) + 3 SO42-(aq)

Equaccedilatildeo quiacutemica balanceada

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

[Al] = times = 1 L

2 mol Al3+

1 mol Al2(SO4)3 00165 mol Al2(SO4)3 00330 M Al3+

Exemplo 1

00495 M SO42- [SO4

2-] = times = 1 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de sulfato

1 L 3 mol SO4

2- 00165 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de alumiacutenio

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Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

bull Iacuteons soluacuteveis podem se combinar formando compostos insoluacuteveis

bull Ocorre a precipitaccedilatildeo

Ag+(aq) + Cl-(aq) rarr AgCl(s)

Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) rarr 2 KNO3(aq) + PbI2(s)

Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

Pb2+(aq) + 2 I-(aq) rarr PbI2(s)

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Ag+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Iacuteons espectadores Ag+(aq) + NO3

-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida

AgNO3(aq) +NaI (aq) rarr AgI(s) + NaNO3(aq) Reaccedilatildeo de precipitaccedilatildeo global

Equaccedilatildeo iocircnica completa

Ag+(aq) + I-(aq) rarr AgI(s) Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

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Regras de Solubilidade

bull Compostos soluacuteveis

Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ NH4+

NO3- ClO4

- CH3CO2-

ndash Sais com iacuteons de metais alcalinos e com o iacuteon amocircnio

ndash Nitratos percloratos e acetatos

Uma exceccedilatildeo AgCH3CO2 soacutelido avermelhado

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Regras de Solubilidade

ndash Cloretos brometos e iodetos Cl- Br- I-

bull Exceto os de Pb2+ Ag+ e Hg22+

ndash Sulfatos SO42-

bull Exceto os de Sr2+ Ba2+ Pb2+ e Hg22+

bull Ca(SO4) eacute ligeiramente soluacutevel

bull Compostos em sua maioria soluacuteveis

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Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq) MgCl2(s) rarr Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

[Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M [Mg2+] = 00050 M [Cl-] = 00100 M [MgCl2] = 0 M

Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo

Em MgCl2 00050 M

A estequiometria eacute importante

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Exemplo 1 Caacutelculo da concentraccedilatildeo de iacuteons em uma soluccedilatildeo de eletroacutelito forte

Quais satildeo as concentraccedilotildees de iacuteons alumiacutenio e sulfato em Al2(SO4)3 00165 M

Al2(SO4)3 (s) rarr 2 Al3+(aq) + 3 SO42-(aq)

Equaccedilatildeo quiacutemica balanceada

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[Al] = times = 1 L

2 mol Al3+

1 mol Al2(SO4)3 00165 mol Al2(SO4)3 00330 M Al3+

Exemplo 1

00495 M SO42- [SO4

2-] = times = 1 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de sulfato

1 L 3 mol SO4

2- 00165 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de alumiacutenio

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Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

bull Iacuteons soluacuteveis podem se combinar formando compostos insoluacuteveis

bull Ocorre a precipitaccedilatildeo

Ag+(aq) + Cl-(aq) rarr AgCl(s)

Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) rarr 2 KNO3(aq) + PbI2(s)

Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

Pb2+(aq) + 2 I-(aq) rarr PbI2(s)

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Ag+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Iacuteons espectadores Ag+(aq) + NO3

-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida

AgNO3(aq) +NaI (aq) rarr AgI(s) + NaNO3(aq) Reaccedilatildeo de precipitaccedilatildeo global

Equaccedilatildeo iocircnica completa

Ag+(aq) + I-(aq) rarr AgI(s) Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

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Regras de Solubilidade

bull Compostos soluacuteveis

Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ NH4+

NO3- ClO4

- CH3CO2-

ndash Sais com iacuteons de metais alcalinos e com o iacuteon amocircnio

ndash Nitratos percloratos e acetatos

Uma exceccedilatildeo AgCH3CO2 soacutelido avermelhado

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Regras de Solubilidade

ndash Cloretos brometos e iodetos Cl- Br- I-

bull Exceto os de Pb2+ Ag+ e Hg22+

ndash Sulfatos SO42-

bull Exceto os de Sr2+ Ba2+ Pb2+ e Hg22+

bull Ca(SO4) eacute ligeiramente soluacutevel

bull Compostos em sua maioria soluacuteveis

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Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

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Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Exemplo 1 Caacutelculo da concentraccedilatildeo de iacuteons em uma soluccedilatildeo de eletroacutelito forte

Quais satildeo as concentraccedilotildees de iacuteons alumiacutenio e sulfato em Al2(SO4)3 00165 M

Al2(SO4)3 (s) rarr 2 Al3+(aq) + 3 SO42-(aq)

Equaccedilatildeo quiacutemica balanceada

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[Al] = times = 1 L

2 mol Al3+

1 mol Al2(SO4)3 00165 mol Al2(SO4)3 00330 M Al3+

Exemplo 1

00495 M SO42- [SO4

2-] = times = 1 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de sulfato

1 L 3 mol SO4

2- 00165 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de alumiacutenio

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Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

bull Iacuteons soluacuteveis podem se combinar formando compostos insoluacuteveis

bull Ocorre a precipitaccedilatildeo

Ag+(aq) + Cl-(aq) rarr AgCl(s)

Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) rarr 2 KNO3(aq) + PbI2(s)

Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

Pb2+(aq) + 2 I-(aq) rarr PbI2(s)

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Ag+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Iacuteons espectadores Ag+(aq) + NO3

-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida

AgNO3(aq) +NaI (aq) rarr AgI(s) + NaNO3(aq) Reaccedilatildeo de precipitaccedilatildeo global

Equaccedilatildeo iocircnica completa

Ag+(aq) + I-(aq) rarr AgI(s) Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

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Regras de Solubilidade

bull Compostos soluacuteveis

Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ NH4+

NO3- ClO4

- CH3CO2-

ndash Sais com iacuteons de metais alcalinos e com o iacuteon amocircnio

ndash Nitratos percloratos e acetatos

Uma exceccedilatildeo AgCH3CO2 soacutelido avermelhado

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Regras de Solubilidade

ndash Cloretos brometos e iodetos Cl- Br- I-

bull Exceto os de Pb2+ Ag+ e Hg22+

ndash Sulfatos SO42-

bull Exceto os de Sr2+ Ba2+ Pb2+ e Hg22+

bull Ca(SO4) eacute ligeiramente soluacutevel

bull Compostos em sua maioria soluacuteveis

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Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

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Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

[Al] = times = 1 L

2 mol Al3+

1 mol Al2(SO4)3 00165 mol Al2(SO4)3 00330 M Al3+

Exemplo 1

00495 M SO42- [SO4

2-] = times = 1 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de sulfato

1 L 3 mol SO4

2- 00165 mol Al2(SO4)3

Concentraccedilatildeo de alumiacutenio

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Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

bull Iacuteons soluacuteveis podem se combinar formando compostos insoluacuteveis

bull Ocorre a precipitaccedilatildeo

Ag+(aq) + Cl-(aq) rarr AgCl(s)

Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) rarr 2 KNO3(aq) + PbI2(s)

Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

Pb2+(aq) + 2 I-(aq) rarr PbI2(s)

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Ag+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Iacuteons espectadores Ag+(aq) + NO3

-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida

AgNO3(aq) +NaI (aq) rarr AgI(s) + NaNO3(aq) Reaccedilatildeo de precipitaccedilatildeo global

Equaccedilatildeo iocircnica completa

Ag+(aq) + I-(aq) rarr AgI(s) Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

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Regras de Solubilidade

bull Compostos soluacuteveis

Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ NH4+

NO3- ClO4

- CH3CO2-

ndash Sais com iacuteons de metais alcalinos e com o iacuteon amocircnio

ndash Nitratos percloratos e acetatos

Uma exceccedilatildeo AgCH3CO2 soacutelido avermelhado

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Regras de Solubilidade

ndash Cloretos brometos e iodetos Cl- Br- I-

bull Exceto os de Pb2+ Ag+ e Hg22+

ndash Sulfatos SO42-

bull Exceto os de Sr2+ Ba2+ Pb2+ e Hg22+

bull Ca(SO4) eacute ligeiramente soluacutevel

bull Compostos em sua maioria soluacuteveis

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Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

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Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

bull Iacuteons soluacuteveis podem se combinar formando compostos insoluacuteveis

bull Ocorre a precipitaccedilatildeo

Ag+(aq) + Cl-(aq) rarr AgCl(s)

Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) rarr 2 KNO3(aq) + PbI2(s)

Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

Pb2+(aq) + 2 I-(aq) rarr PbI2(s)

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Ag+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Iacuteons espectadores Ag+(aq) + NO3

-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida

AgNO3(aq) +NaI (aq) rarr AgI(s) + NaNO3(aq) Reaccedilatildeo de precipitaccedilatildeo global

Equaccedilatildeo iocircnica completa

Ag+(aq) + I-(aq) rarr AgI(s) Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

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Regras de Solubilidade

bull Compostos soluacuteveis

Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ NH4+

NO3- ClO4

- CH3CO2-

ndash Sais com iacuteons de metais alcalinos e com o iacuteon amocircnio

ndash Nitratos percloratos e acetatos

Uma exceccedilatildeo AgCH3CO2 soacutelido avermelhado

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Regras de Solubilidade

ndash Cloretos brometos e iodetos Cl- Br- I-

bull Exceto os de Pb2+ Ag+ e Hg22+

ndash Sulfatos SO42-

bull Exceto os de Sr2+ Ba2+ Pb2+ e Hg22+

bull Ca(SO4) eacute ligeiramente soluacutevel

bull Compostos em sua maioria soluacuteveis

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Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

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Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Ag+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Iacuteons espectadores Ag+(aq) + NO3

-(aq) + Na+(aq) + I-(aq) rarr

AgI(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)

Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida

AgNO3(aq) +NaI (aq) rarr AgI(s) + NaNO3(aq) Reaccedilatildeo de precipitaccedilatildeo global

Equaccedilatildeo iocircnica completa

Ag+(aq) + I-(aq) rarr AgI(s) Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

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Regras de Solubilidade

bull Compostos soluacuteveis

Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ NH4+

NO3- ClO4

- CH3CO2-

ndash Sais com iacuteons de metais alcalinos e com o iacuteon amocircnio

ndash Nitratos percloratos e acetatos

Uma exceccedilatildeo AgCH3CO2 soacutelido avermelhado

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Regras de Solubilidade

ndash Cloretos brometos e iodetos Cl- Br- I-

bull Exceto os de Pb2+ Ag+ e Hg22+

ndash Sulfatos SO42-

bull Exceto os de Sr2+ Ba2+ Pb2+ e Hg22+

bull Ca(SO4) eacute ligeiramente soluacutevel

bull Compostos em sua maioria soluacuteveis

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Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

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Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Regras de Solubilidade

bull Compostos soluacuteveis

Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ NH4+

NO3- ClO4

- CH3CO2-

ndash Sais com iacuteons de metais alcalinos e com o iacuteon amocircnio

ndash Nitratos percloratos e acetatos

Uma exceccedilatildeo AgCH3CO2 soacutelido avermelhado

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Regras de Solubilidade

ndash Cloretos brometos e iodetos Cl- Br- I-

bull Exceto os de Pb2+ Ag+ e Hg22+

ndash Sulfatos SO42-

bull Exceto os de Sr2+ Ba2+ Pb2+ e Hg22+

bull Ca(SO4) eacute ligeiramente soluacutevel

bull Compostos em sua maioria soluacuteveis

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Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

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Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Regras de Solubilidade

ndash Cloretos brometos e iodetos Cl- Br- I-

bull Exceto os de Pb2+ Ag+ e Hg22+

ndash Sulfatos SO42-

bull Exceto os de Sr2+ Ba2+ Pb2+ e Hg22+

bull Ca(SO4) eacute ligeiramente soluacutevel

bull Compostos em sua maioria soluacuteveis

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Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

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Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Regras de Solubilidade

ndash Hidroacutexidos e sulfetos HO- S2- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio bull Sulfetos dos alcalino terrosos satildeo soluacuteveis bull Hidroacutexidos de Sr2+ e Ca2+ satildeo ligeiramente soluacuteveis

ndash Carbonatos e fosfatos CO32- PO4

3- bull Exceto sais de metais alcalinos e amocircnio

bull Compostos insoluacuteveis

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Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Minerais comuns satildeo geralmente formados com acircnions que levam a produtos insoluacuteveis

sulfeto fluoreto carbonato oacutexido

Azurita um carbonato de cobre

Pirita de ferro um sulfeto

Orpimento sulfeto de arsecircnico

Solubilidade em Aacutegua

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Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Aacutecidos e Bases

bull Latim acidus (azedo) ndash Sabor azedo

bull Aacuterabe al-qali (cinzas de certas plantas) ndash Sabor amargo

bull Svante Arrhenius (1884) teoria aacutecido-base

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bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

bull A ldquoforccedila motrizrdquo eacute a formaccedilatildeo de aacutegua

NaOH(aq) + HCl(aq) rarr NaCl(aq) + H2O(liq)

bull Equaccedilatildeo iocircnica liacutequida

OH-(aq) + H+(aq) rarr H2O(liq)

bull Isto se aplica a todas as reaccedilotildees de aacutecidos e bases FORTES

Reaccedilotildees Aacutecido-Base

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Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Aacutecidos

bull Aacutecidos liberam H+ em soluccedilatildeo aquosa

bull Aacutecidos fortes

bull Aacutecidos fracos

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) rarr

rarr larr CH3CO2H(aq) H+(aq) + CH3CO2-(aq)

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Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Bases

bull Bases liberam OH- em soluccedilatildeo aquosa

bull Bases fortes

bull Bases fracas

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq) rarr H2O

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Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Bases

bull As bases fortes se dissociam completamente ndash Hidroacutexidos de metais do grupo 1 e alguns metais do grupo 2

bull Certas substacircncias produzem iacuteons atraveacutes da reaccedilatildeo com

aacutegua hidroacutelise

bull NH3 eacute uma base fraca pois a reaccedilatildeo natildeo eacute completa

bull A maioria das bases eacute fraca

rarr larr NH3(aq) + H2O(l) OH-(aq) + NH4+(aq)

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Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Reconhecendo Aacutecidos e Bases

bull Aacutecidos possuem iacuteons hidrogecircnio ionizaacuteveis ndash CH3CO2H ou HC2H3O2

bull Bases possuem OH- combinado com um iacuteon metaacutelico KOH

ou satildeo identificados por equaccedilotildees quiacutemicas Na2CO3(s) + H2O(l)rarr HCO3

-(aq) + 2 Na+(aq) + OH-(aq)

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Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Leite de magneacutesia Mg(OH)2

Mg(OH)2(s) + 2 H+(aq) rarr Mg2+(aq) + 2 H2O(l)

Mg(OH)2(s) + 2 CH3CO2H(aq) rarr

Mg2+(aq) + 2 CH3CO2-(aq) + 2 H2O(l)

Equaccedilatildeo 1 reaccedilatildeo com aacutecido forte

Equaccedilatildeo 2 reaccedilatildeo com aacutecido fraco

Note a formaccedilatildeo de aacutegua QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base

bull Calcaacuterio e maacutermore

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

Mas H2CO3(aq) rarr H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2CO3(aq)

CaCO3(s) + 2 H+(aq) rarr Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Mas aqui quem atua como base eacute o CO32-

Temos que expandir nosso conceito de aacutecidos e bases

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Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Calcaacuterio e Maacutermore

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Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Corresponde principalmente agrave quiacutemica dos carbonatos metaacutelicos

CO2 e aacutegua rarr H2CO3

H2CO3(aq) + Ca2+ rarr

2 H+(aq) + CaCO3(s) (calcaacuterio)

A adiccedilatildeo de aacutecido reverte esta reaccedilatildeo

MCO3 + aacutecido rarr CO2 + sal

Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes

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Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Reaccedilotildees Formadores

de Gaacutes CaCO3(s) + H2SO4(aq) rarr 2 CaSO4(s) + H2CO3(aq) Aacutecido carbocircnico eacute instaacutevel e forma CO2 + H2O H2CO3(aq) rarr CO2 + aacutegua (Os antiaacutecidos tecircm aacutecido ciacutetrico + NaHCO3)

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Algumas Reaccedilotildees Formadoras de Gases

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REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

REACcedilOtildeES REDOX

Troca Reaccedilotildees aacutecido-base

Troca Reaccedilotildees formadoras de gases

Troca Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo

REACcedilOtildeES

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Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Oxidaccedilatildeomdash 2 H2(g) + O2(g) rarr 2 H2O(l)

Mg(s) + 2 HCl(aq) rarr MgCl2(aq) + H2(g) Todas as reaccedilotildees de corrosatildeo satildeo reaccedilotildees redox 2 Al(s) + 3 Cu2+(aq) rarr 2 Al3+(aq) + 3 Cu(s)

Reduccedilatildeomdash Fe2O3(s) + 2 Al(s) rarr 2 Fe(s) + Al2O3(s)

Reaccedilotildees Redox

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Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Cu(s) + 2 Ag+(aq) rarr Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Em todas as reaccedilotildees

se algo foi oxidado outra coisa tem que ser reduzida

Reaccedilotildees Redox

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Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

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Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Elementos e Compostos
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  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
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  • Regras
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  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
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  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
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  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
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  • Bases
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  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
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  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
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  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
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  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
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  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
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  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
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  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
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  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Metalurgia

Combustiacuteveis

Corrosatildeo

Baterias

Por quecirc estudar reaccedilotildees redox

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

bull A hematita eacute convertida em ferro em um alto-forno

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais

bull A oxidaccedilatildeo e a reduccedilatildeo sempre ocorrem juntas

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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

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Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
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  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
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Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo

Fe2O3(s) + 3 CO(g) rarr 2 Fe(l) + 3 CO2(g) ∆ 3+ 2- 2+ 2- 4+ 2- 0

bull Atribua nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

CO(g) eacute oxidado a dioacutexido de carbono

Fe3+ eacute reduzido a ferro metaacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo

bull Oxidaccedilatildeo ndash nox de algum elemento aumenta na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave direita na equaccedilatildeo

bull Reduccedilatildeo

ndash nox de algum elemento diminui na reaccedilatildeo ndash Os eleacutetrons estatildeo agrave esquerda na equaccedilatildeo

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Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Reaccedilatildeo Termita bull Fe2O3 + Al rarr Al2O3 + Fe bull Usada para soldar trilhos de ferrovias

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Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Zinco em Sulfato de Cobre

Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+(aq) + Cu(s)

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Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
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  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
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  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
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  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
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  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
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  • Regras
  • Regras
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  • Eletroacutelitos
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  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
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  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
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  • Aacutecidos e Bases
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  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
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  • Calcaacuterio e Maacutermore
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  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
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  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
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  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
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  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
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  • Slide Number 96
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  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
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  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
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  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
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  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Semi-Reaccedilotildees

bull Representam uma reaccedilatildeo com duas semi- reaccedilotildees Oxidaccedilatildeo

Reduccedilatildeo

Global

Zn(s) rarr Zn2+(aq) + 2 e-

Cu2+(aq) + 2 e- rarr Cu(s)

Cu2+(aq) + Zn(s) rarr Cu(s) + Zn2+(aq)

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Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
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  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
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  • Solubilidade em Aacutegua
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  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
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  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
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  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
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  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
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  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
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  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
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  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Balanceamento de Equaccedilotildees Redox

bull Poucas podem ser balanceadas por simples observaccedilatildeo

bull Eacute necessaacuteria uma abordagem sistemaacutetica bull O meacutetodo da semi-reaccedilatildeo ou iacuteon-eleacutetron

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
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  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
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  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
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Balanceamento de Reaccedilotildees Redox

No meacutetodo das semi-reaccedilotildees trata-se uma reaccedilatildeo redox como se fossem duas reaccedilotildees como reaccedilotildees separadas (apenas no papel) uma de oxidaccedilatildeo e outra de reduccedilatildeo Balanceia-se cada uma das semi-reaccedilotildees que

satildeo somadas no final para dar a equaccedilatildeo global

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

1 Atribua os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo para determinar a espeacutecie oxidada e a reduzida

2 Escreva as semi-reaccedilotildees de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

3 Balanceie cada semi-reaccedilatildeo a Balanceie os elementos diferentes de O e H b Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O c Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+ d Balanceie a carga atraveacutes da adiccedilatildeo de

eleacutetrons 4 Multiplique as semi-reaccedilotildees por nuacutemeros

inteiros de modo a igualar os eleacutetrons ganhos e perdidos

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

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  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
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  • Indicadores
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  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
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  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

5 Some as semi-reaccedilotildees subtraindo as espeacutecies que aparecem dos dois lados

6 Verifique o balanccedilo de massa 7 Verifique o balanccedilo de carga

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

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O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

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  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
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  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Considere a reaccedilatildeo entre MnO4minus e C2O4

2minus

MnO4minus

(aq) + C2O42minus

(aq) rarr Mn2+ (aq) + CO2 (aq)

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees

Primeiro atribuimos os nuacutemeros de oxidaccedilatildeo

MnO4minus + C2O4

2- rarr Mn2+ + CO2

+7 +3 +4 +2

O manganecircs vai de +7 a +2 portanto eacute reduzido

O carbono vai de +3 a +4 portanto eacute oxidado

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr CO2

Para balancear o carbono adicionamos um

coeficiente 2

C2O42minus rarr 2 CO2

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Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
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  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
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  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
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  • Compostos Moleculares
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  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
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  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
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  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
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  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
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  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
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  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
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  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
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  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
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  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
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  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
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  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
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  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo

C2O42minus rarr 2 CO2

O oxigecircnio jaacute estaacute balanceado Para

balancear a carga adicionamos 2 eleacutetrons ao lado direito

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
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  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+

O manganecircs estaacute balanceado para

balancear o oxigecircnio adicionamos 4 aacuteguas ao lado direito

MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear o hidrogecircnio adicionamos 8

H+ ao lado esquerdo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
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  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
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  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
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  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
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  • Tipos de Eletroacutelito
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  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
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  • Regras de Solubilidade
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  • Reaccedilotildees Redox
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  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
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  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
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  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
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  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
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  • Balanceamento em Meio Baacutesico
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  • Agentes Oxidantes e Redutores
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  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
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  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
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Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo

8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

Para balancear a carga adicionamos 5 eminus ao

lado esquerdo

5 eminus + 8 H+ + MnO4minus rarr Mn2+ + 4 H2O

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

Podemos agora considerar as duas semi-reaccedilotildees conjuntamente

C2O4

2minus rarr 2 CO2 + 2 eminus 5 eminus + 8 H+ + MnO4

minus rarr Mn2+ + 4 H2O Para atingir o mesmo nuacutemero de eleacutetrons em

ambos os lados multiplicamops a semi-reaccedilatildeo de oxidaccedilatildeo por 5 e a semi-reaccedilatildeo de reduccedilatildeo por 2

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

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Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Combinando as Semi-Reaccedilotildees

5 C2O42minus rarr 10 CO2 + 10 eminus

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O

Somando as semi-reaccedilotildees temos 10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Combinando as Semi-Reaccedilotildees

10 eminus + 16 H+ + 2 MnO4minus + 5 C2O4

2minus rarr 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 +10 eminus

A uacutenica coisa que aparece dos dois lados satildeo os

eleacutetrons Quando os cancelamos temos 16 H+ + 2 MnO4

minus + 5 C2O42minus rarr

2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
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Exemplo 2

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo aacutecida

A reaccedilatildeo descrita abaixo eacute usada para determinar a concentraccedilatildeo de iacuteons sulfito em aacuteguas residuais de faacutebricas de papel Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo em soluccedilatildeo aacutecida

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

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Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
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  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
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  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
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  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
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  • Calcaacuterio e Maacutermore
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  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
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  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
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  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
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  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
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  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
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  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
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  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Exemplo 2

SO32-(aq) + MnO4

-(aq) rarr SO42-(aq) + Mn2+(aq)

Determine os estados de oxidaccedilatildeo

4+ 6+ 7+ 2+

SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

Escreva as semi-reaccedilotildees

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq)

Balanceie os aacutetomos diferentes de H e O Jaacute estaacute balanceada

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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

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Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

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Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

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Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
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Exemplo 2 Balanceie O atraveacutes da adiccedilatildeo de H2O

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq)

5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Balanceie H atraveacutes da adiccedilatildeo de H+

H2O(l) + SO32-(aq) rarr SO4

2-(aq) + 2 e-(aq) + 2 H+(aq)

8 H+(aq) + 5 e-(aq) +MnO4-(aq) rarr Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Verifique se as cargas estatildeo balanceadas Adicione e- se necessaacuterio

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Exemplo 2 Multiplique as semi-reaccedilotildees para balancear todos os e-

5 H2O(l) + 5 SO32-(aq) rarr 5 SO4

2-(aq) + 10 e-(aq) + 10 H+(aq)

16 H+(aq) + 10 e-(aq) + 2 MnO4-(aq) rarr 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)

Some ambas as equaccedilotildees e cancele quem aparece em ambos os lados

5 SO32-(aq) + 2 MnO4

-(aq) + 6H+(aq) rarr

5 SO42-(aq) + 2 Mn2+(aq) + 3 H2O(l)

Verifique

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
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  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
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  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
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  • Regras
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  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
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  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
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  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
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  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
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  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
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  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Balanceamento em Meio Aacutecido

bull Escreva as equaccedilotildees das semi-reaccedilotildees ndash Balanceie todos os aacutetomos exceto H e O ndash Balanceie oxigecircnio usando H2O ndash Balanceie hidrogecircnio usando H+ ndash Balanceie a carga usando e-

bull Iguale o nuacutemero de eleacutetrons bull Some as semi-reaccedilotildees bull Verifique o balanceamento

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
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  • Balanceamento em Meio Baacutesico
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  • Redox
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  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
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  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
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  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Balanceamento em Meio Baacutesico

bull OH- aparece no lugar de H+

bull Trate a equaccedilatildeo como se fosse em meio aacutecido ndash Entatildeo adicione OH- a cada lado para neutralizar H+ ndash Remova H2O que aparece de ambos os lados da

equaccedilatildeo bull Verifique o balanceamento

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Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
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  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
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  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
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  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
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  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
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  • Bases
  • Bases
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  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
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  • Calcaacuterio e Maacutermore
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  • Reaccedilotildees Redox
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  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
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  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
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  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
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  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
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  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
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  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Exemplo 3 Para casa

Balanceamento de equaccedilatildeo para uma reaccedilatildeo redox em soluccedilatildeo baacutesica

O alumiacutenio metaacutelico eacute oxidado em soluccedilatildeo baacutesica com a aacutegua atuando como agente oxidante Os produtos da reaccedilatildeo satildeo Al(OH)4

-(aq) e H2(g) Escreva uma equaccedilatildeo balanceada para esta reaccedilatildeo

Al(s) + H2O(l) rarr Al(OH)4-(aq) e H2(g)

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
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  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
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  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
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  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
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Agentes Oxidantes e Redutores

bull Um agente oxidante ndash Conteacutem um elemento cujo estado de

oxidaccedilatildeo diminui em uma reaccedilatildeo redox bull Um agente redutor

ndash Conteacutem um elemento cujo estado de oxidaccedilatildeo aumenta em uma reaccedilatildeo redox

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Redox

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

oxidada

Esta espeacutecie natildeo pode ser mais

reduzida

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Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
  • Slide Number 54
  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
  • Slide Number 67
  • Slide Number 68
  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
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  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Slide Number 94
  • Slide Number 95
  • Slide Number 96
  • Slide Number 97
  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Exemplo 4

Identificando agentes oxidantes e redutores

O peroacutexido de hidrogecircnio H2O2 eacute uma substacircncia versaacutetil Seus usos incluem o branqueamento de polpa de madeira e de tecidos aleacutem de ser um substituto do cloro na purificaccedilatildeo de aacutegua Um dos motivos de sua versatilidade eacute que ele pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor Nas reaccedilotildees a seguir determine se o peroacutexido de hidrogecircnio atua como agente oxidante ou redutor

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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Elementos e Compostos
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  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
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  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
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  • Compostos Moleculares
  • Compostos Iocircnicos
  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
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  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
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  • Eletroacutelitos
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  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
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  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
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  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
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  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
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  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
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Exemplo 4

H2O2(aq) + 2 Fe2+(aq) + 2 H+ rarr 2 H2O(l) + 2 Fe3+(aq)

Ferro eacute oxidado e peroacutexido eacute reduzido

Fe(II) eacute oxidado a Fe(III) Portanto o peroacutexido eacute agente oxidante

O peroacutexido eacute reduzido a aacutegua

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Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Slide Number 1
  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
  • Ligaccedilotildees Quiacutemicas
  • Tipos de Ligaccedilatildeo
  • Slide Number 11
  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Representando CompostosModelos Moleculares
  • Foacutermulas Quiacutemicas
  • Slide Number 18
  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
  • Moleacuteculas Inorgacircnicas
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  • Compostos Iocircnicos vs Moleculares
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  • Compostos que Conteacutem Iacuteons
  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
  • Regras de Solubilidade
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  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
  • Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Aacutecidos
  • Bases
  • Bases
  • Reconhecendo Aacutecidos e Bases
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Mais Reaccedilotildees Aacutecido-Base
  • Calcaacuterio e Maacutermore
  • Reaccedilotildees Formadoras de Gaacutes
  • Reaccedilotildees Formadores de Gaacutes
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  • Slide Number 69
  • Reaccedilotildees Redox
  • Reaccedilotildees Redox
  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
  • Mudanccedilas de Estado de Oxidaccedilatildeo
  • Oxidaccedilatildeo e Reduccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Termita
  • Zinco em Sulfato de Cobre
  • Semi-Reaccedilotildees
  • Balanceamento de Equaccedilotildees Redox
  • Balanceamento de Reaccedilotildees Redox
  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
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  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Semi-reaccedilatildeo de Reduccedilatildeo
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
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  • Balanceamento em Meio Aacutecido
  • Balanceamento em Meio Baacutesico
  • Slide Number 100
  • Agentes Oxidantes e Redutores
  • Redox
  • Slide Number 103
  • Slide Number 104
  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Exemplo 4

5 H2O2(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+ rarr

8 H2O(l) + 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g)

Manganecircs eacute reduzido e peroacutexido eacute oxidado

Mn(VII) eacute reduzido a Mn(II) Portanto o peroacutexido eacute o agente redutor

O peroacutexido eacute oxidado a oxigecircnio molecular

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo

bull Titulaccedilatildeo ndash Adiccedilatildeo cuidadosamente controlada de uma

soluccedilatildeo a outra bull Ponto de Equivalecircncia

ndash Ambos os reagentes foram completamente consumidos

bull Indicadores ndash Substacircncias que mudam de cor proacuteximo ao

ponto de equivalecircncia

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Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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= 0663 M

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

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7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

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00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

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Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Exemplo 4
  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
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  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
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  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Indicadores

50 mL CH3CO2H Algumas gotas de

fenolftaleiacutena

Ad NaOH 01000 molL

O ldquoponto finalrdquo (proacuteximo ao ponto de equivalecircncia)

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

EXAMPLO

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

times -

- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

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  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
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  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
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  • Slide Number 18
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  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
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  • Exemplo 1
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  • Regras de Solubilidade
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Padronizaccedilatildeo de uma soluccedilatildeo para uso em titulaccedilotildees redox Um pedaccedilo de fio de ferro pesando 01568 g eacute convertido a Fe2+(aq) Para titular o Fe2+(aq) satildeo necessaacuterios 2642 mL de uma soluccedilatildeo de KMnO4(aq) Qual eacute a molaridade do KMnO4(aq)

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr

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EXAMPLO

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Determine KMnO4 consumido na reaccedilatildeo

Determine a concentraccedilatildeo

5 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8 H+(aq) rarr 4 H2O(l) + 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq)

EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

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- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

-

002140 molL cKMnO = 002624 L 4

5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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= 0663 M

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Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

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EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

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Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

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EXAMPLE 5-10

nMnO = 01568 g Fe 1 mol Fe 1 mol Fe2+ 55847 g Fe

1 mol MnO4 1 mol MnO4

1 mol Fe

1 mol KMnO4 5 mol Fe2+

4 - times times times

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- = 5615 times 10-4 mol KMnO4

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5615 times 10-4 mol KMnO4 =

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EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

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00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

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Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

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= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

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EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

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  • Escrevendo a Foacutermula de Compostos Iocircnicos
  • Escreva a foacutermula de um composto feito de caacutetions alumiacutenio e acircnions oacutexido
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Quais satildeo os compostos constituiacutedos pelos seguintes iacuteons
  • Cloreto de Soacutedio
  • Alguns Iacuteons Satildeo Poliatocircmicos
  • Hidratos
  • Nomenclatura
  • Estados de Oxidaccedilatildeo
  • Regras
  • Regras
  • Exemplo 3
  • Introduccedilatildeo agraves Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Aquosa
  • Conteuacutedo
  • A Natureza das Soluccedilotildees Aquosas
  • Eletroacutelitos
  • Tipos de Eletroacutelito
  • Eletroacutelitos
  • Representaccedilatildeo de Eletroacutelitos Usando Equaccedilotildees Quiacutemicas
  • Notaccedilatildeo de Concentraccedilatildeo
  • Exemplo 1
  • Exemplo 1
  • Reaccedilotildees de Precipitaccedilatildeo
  • Reaccedilatildeo Iocircnica Liacutequida
  • Regras de Solubilidade
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  • Solubilidade em Aacutegua
  • Aacutecidos e Bases
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  • Reaccedilotildees Redox
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  • Por quecirc estudar reaccedilotildees redox
  • Oxirreduccedilatildeo Alguns Princiacutepios Gerais
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  • O Meacutetodo das Semi-Reaccedilotildees
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  • Semi-reaccedilatildeo de Oxidaccedilatildeo
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  • Combinando as Semi-Reaccedilotildees
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  • Balanceamento em Meio Aacutecido
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  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
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  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

1065 g de H2C2O4 (aacutecido oxaacutelico) necessitam de 3562 mL de NaOH para uma neutralizaccedilatildeo completa Qual eacute a concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

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  • Moleacuteculas Compostos Equaccedilotildees Quiacutemicas e Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo
  • Conteuacutedo
  • Elementos e Compostos
  • Elementos e Compostos
  • Formaccedilatildeo da aacutegua a partir das substacircncias elementares
  • Esquema Padronizado de Cores
  • Algumas Moleacuteculas
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  • Tipos de Ligaccedilatildeo
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  • Representando Compostos Foacutermulas Quiacutemicas
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Empiacuterica
  • Tipos de Foacutermula Foacutermula Molecular
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  • Visatildeo Molecular dos Compostos e Substacircncias Elementares
  • Classificaccedilatildeo dos Materiais
  • Substacircncias Elementares Moleculares
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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4

1065 g bull 1 mol9004 g

= 00118 mol

00118 mol acid bull 2 mol NaOH1 mol acid

= 00236 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

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= 00229 mol NaOH

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bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

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Passo 1 Calcule a quantia de H2C2O4 = 00118 mol aacutecido Passo 2 Calcule a quantia de NaOH necessaacuteria = 00236 mol NaOH Passo 3 Calcule a concentraccedilatildeo de NaOH

00236 mol NaOH003562 L

= 0663 M

[NaOH] = 0663 M

Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH

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Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

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  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
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  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

Maccedilatildes conteacutem o aacutecido maacutelico C4H6O5

C4H6O5(aq) + 2 NaOH(aq) rarr

Na2C4H4O5(aq) + 2 H2O(liq)

7680 g de maccedilatilde necessitam de 3456 mL de NaOH 0663 molL para a titulaccedilatildeo Qual eacute a porcentagem em massa de aacutecido maacutelico

EXEMPLO Use o NaOH padronizado para determinar a quantia desconhecida

de aacutecido em uma amostra

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

= 154 g

Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado

= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

QFL-2142 Flavio Vichi 2012

bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado C bull V = (0663 M)(003456 L) = 00229 mol NaOH Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

00229 mol NaOH bull 1 mol acid2 mol NaOH

= 00115 mol aacutecido

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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Passo 3 Calcule a massa de aacutecido

00115 mol acid bull 134 gmol

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= 00229 mol NaOH

Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado

= 00115 mol acid

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bull Passo 1 Calcule a quantia de NaOH usado = 00229 mol NaOH bull Passo 2 Calcule a quantia de aacutecido titulado = 00115 mol aacutecido Passo 3 Calcule a massa de aacutecido = 154 g aacutecido

Passo Calcule de aacutecido maacutelico

154 g7680 g

bull 100 = 201

7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico

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  • Estequiometria de Reaccedilotildees em Soluccedilatildeo Titulaccedilatildeo
  • Indicadores
  • Slide Number 108
  • Slide Number 109
  • EXEMPLO Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Padronize uma soluccedilatildeo de NaOH
  • Slide Number 113
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
  • 7680 g de maccedilatilde 3456 mL de NaOH 0663 molL Qual a em massa de aacutecido maacutelico
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