Gases Ideais e Reais

Exceto em Temperaturas muito baixas ou em pressões muito elevadas, os gases que nos cercam obedecem o modelo de gases ideais. neste modelo não se leva em consideração o volume das moléculas em relação ao do recipiente; ou as forças interativas entre elas, cujo os choques são elásticos, sem dissipação de energia. Nessas condições podemos aplicar, na problemática, a equação dos gases ideais que diz que a pressão e o volume de um gás são diretamente proporcionais a quantidade de matéria daquele gás e a temperatura em que o sistema é submetido: PV=nRT

Mas sob baixas temperaturas e altas pressões o modelo dos gases ideais é falho; uma vez que nessas condições não se pode ignorar o volume das moléculas em relação ao do ambiente e, consequentemente, as forças intermoleculares são mais intensas favorecendo choques menos elásticos e havendo maior dissipação de energia.

Funções orgânicas: Álcool

A função álcool é identificada através do grupo hidroxila ligado a um carbono saturado, ou seja, um carbono que só possua ligações simples.

ÁLCOOL BENZÍLICO

Nomenclatura dos álcoois:

IUPAC:

prefixo + infixo (an, por exemplo) + ol 

Ou seja, o nome do álcool deriva do nome do hidrocarboneto, porém substitui-se o "o" por "ol".

Quando nomeávamos hidrocarbonetos havia aquela regra: de preferencia, à contagem, a extremidade mais próxima das insaturações, depois da mais próxima dos radicais mais simples etc, não esquecendo de procurar a cadeia principal mais longa e com os radicais mais simples possível. Agora nós temos grupos funcionais. Estes são mais importantes que as insaturações, na hora de contarmos, ou seja, Grupo funcional>insaturações>radicais. 

Além da nomenclatura da IUPAC existem outras formas para nomear um álcool

Álcool + nome do radical + ico: Por exemplo, o metanol pode também ser chamado de álcool metílico e o etanol, álcool etílico. O 2-metil-propan-2-ol é chamado também de Álcool t-butílico e o propan-2-ol de álcool isopropílico.

CARBINOL

Nomenclatura de Kolbe: O químico alemão Kolbe, propôs a nomenclatura carbinol. Ele chama o grupo funcional dos álcoois de carbinol. o nome do composto seria, então: nome dos radicais + carbinol

 Ou seja, o metanol, segundo a nomenclatura de Kolbe é o próprio carbinol.




CLASSIFICAÇÃO DOS ÁLCOOIS:
Pela quantidade de hidroxilas: Os álcoois podem ser monoálcoois ou poliálcoois. Poliálcoois são estáveis quando as hidroxilas estão distribuídas em carbonos distintos. Caso contrário, ou seja, um mesmo carbono segurando mais de uma hidroxila, o composto é instável, como veremos nas reações a seguir.

A outra classificação é pela posição da hidroxila: álcool primário, secundário e terciário que, respectivamente, é a hidroxila ligada a um carbono primário, secundário, terciário.

 

PROPRIEDADES DOS ÁLCOOIS:
A primeira propriedade que podemos observar nos álcoois é a polaridade. O grupo hidroxila distorce a nuvem eletrônica da molécula, criando polos na mesma e, consequentemente, tornando o metanol, etanol e propan-1-ol miscíveis à água em qualquer proporção. Assim como a água, os álcoois se relacionam através de pontes (ou ligações) de hidrogênio, o que pode se explicar, por exemplo, que o etanol é liquido e o propantriol é usado em hidratantes, pela sua propriedade higroscópica. Vale ressaltar que, a polaridade do álcool vai se perdendo a medida que a cadeia carbônica cresce, por exemplo o metanol é solúvel em água, mas o dodecanol, não.
Fase de agregação: (CATP) Monoálcois de até 12 carbonos são líquidos, os demais, sólidos. Para poliálcois, até 5 C são líquidos e a viscosidade cresce proporcional à quantidade de OH.
Existem outras propriedades, como densidade, mas vou falar sobre propriedades organolépticas e reatividade
Propriedades organolépticas: o metanol é extremamente tóxico, enquanto o etanol é moderadamente tóxico, apresentam sabor picante e odor irritante. os polióis, geralmente, têm sabor doce e são usados como adoçantes.
Reatividade: A polaridade dos álcoois os tornam mais reativos que os hidrocarbonetos. A acidez dos alcoois é quase desprezível, ou seja, a ionização da molécula é pouco provável (H₃CCH₂OH(etanol) + H₂O à H₃O⁺ + CH₃CH₂O^-) 

Reações quimicas

Veremos quatro tipos de reações: Adição, decomposição, simples troca e dupla troca.

1) Reações de Adição ou síntese:

                         
São classificadas reações de adição aquelas, onde dois ou mais reagentes originam um único produto.
Exemplos:

Reações de combustão

  Queima do magnésio: 2Mg + O₂ à 2MgO

                                                         


Existem dois tipos de reação de síntese:
Síntese total: Ambos os reagentes são substâncias simples  (2Mg + O₂ à 2MgO)
Síntese parcial: Uma das substancias reagentes é composta (SO₃+ H₂O à H₂SO₄)

As reações de adição podem ser classificadas como reções de oxírredução :

Nesse tipo de reação, há transferência de elétrons entre as substâncias durante o processo. Aquelas substâncias que perdem elétrons serão as que oxidaram e aquelas que ganharam elétrons são as que reduziram (só esclarecendo que oxirredução é: a oxidação + a redução). Percebemos tal transferência a partir do número de oxidação, NOX, dos elementos em jogo. A substancia que se oxidou aparecerá no produto com o NOX maior; e a substancia que reduziu aparecerá no produto com o NOX menor.

(quem oxida aumenta o número de oxidação e quem reduz tem o número de oxidação  reduzido)

2) Reação de decomposição

• 
                               

Ocorre quando uma substância origina duas ou mais outras substancias. Também podem ser reações de oxirredução.

essas reações podem acontecer espontaneamente ou facilitada pelo calor, pela luz ou pela passagem de passagem de corrente elétrica.

• Pirólise:

 A substancia se decompõe na presença do calor 

• Fotólise:

A substancia se decompõe na presença de luz

Decomposição da água oxigenada

No vídeo não houve explicação, mas o oxido de manganês usado na experiencia serviu como catalisador, ou seja, ele não participa da reação, mas ajuda ela a acontecer mais rapidamente 

• Eletrólise:

Sofre decomposição na passagem de corrente elétrica.

Aula sobre Eletrólise

3) Reação de Simples troca 

A + BC à AC + B ou A + BC à BA + C

Ocorre entre uma substância simples A e uma composta BC, onde a substancia simples, por ser mais reativa que B ou C,  desloca um dos elementos da substancia composta, gerando uma nova substancia composta e uma outra simples.

 Caso A seja um metal mais reativo (alta eletropositividade) ele deslocará o cátion da substancia composta (no caso la em cima o cation é o B) e originará uma substancia simples metálica

exemplo: Zn_(s) + CuSO_4(aq) à ZnSO_4(aq) + Cu_(s)

Neste exemplo o zinco, que é um metal mais reativo que o cobre, desloca o cobre do sal e toma seu lugar,ELE OXIDA, passa de zinco metálico para o íon zinco +2. O cobre REDUZ de cobre +2 para cobre 0, ou seja, passa de íon para cobre metálico.

Esclarecendo um pouco: o sal CuSO4 em meio aquoso se dissocia, ou seja, está em forma de íons Cu²+ e SO4²-

Esse primeiro caso foi o deslocamento entre metais! Em seguida temos a fila de reatividade

Agora deslocamento entre ametais:

opostos aos metais, os ametais reagem em ordem de eletronegatividade. Quando mais eletronegativo mais reativo será 

         A + BC à BA + C

Neste caso a substancia simples é um ametal muito reativo (eletronegatividade alta). O elemento A, mais eletronegativo, deslocará o ânion da substancia  composta BC, e então dará origem a um outro gás menos reativo C e uma substancia composta mais estável.

Exemplo: F_2(g) + 2HI_(aq) à 2 HF_(aq) + I₂

O Fluor (o elemento mais eletronegativo, concequêntimente, o ametal mais reativo) REDUZ de Fluor zero, para fluo -1, desloca o íon Iodo da solução por ele ser menos eletronegativo. Por sua vez, o iodo , OXIDA, de Iodo -1 para iodo zero, o gás I₂

Vejamos a equação ionica: a representação dos íons

F₂º _(g) + 2 [H¹⁺] + 2[I ¹^-] à 2 [H¹⁺] +2[F¹^-] + I_2(g)

A tabela de reatividade dos ametais

F>O>N>Cl>Br>I>S>C>...

OBS: Os ametais deslocam os ânions e os metais os cátions

Reações de Dupla troca:

É uma reação de deslocamento simultâneo em meio aquoso, onde “A” desloca “B” e “a” desloca “b”.

As reações de dupla troca ocorrem em direção a um produto irreversível (exemplo de uma reação REVERSÍVEL: os ácidos quando diluídos em água, se ionizam, mas também, os íons desses ácidos já ionizados podem se juntar novamente formando os ácidos, vice-versa)

Há a ocorrência de uma reação de dupla troca quando os reagentes originam:

1.      Um precipitado: uma substancia insolúvel que decanta na solução

1.1-             Reação sais solúveis originando um sal insolúvel

1.2-             Reação de neutralização afim de obter um sal insolúvel

1.3-             Reação de sal com ácido originando um sal insolúvel e ácido

1.4-             Reação de sal e base originando um sal insolúvel e base

2.      Um produto volátil: há o desprendimento de um gás na solução

2.1- Um sal + ácido forte que origina um ácido volátil

2.2- Um Sal (NH₄⁺) + uma base forte que origina NH₄OH

3.      A formação de uma base fraca(que geralmente é insolúvel ) ou um ácido mais fraco

4.      Origina uma substancia instável 

4.1- O ácido Carbônico à H₂O + CO₂

4.2- O Ácido Sulfuroso à H₂O + SO₂

1.     Então, em primeiro lugar vamos aprender como encontrar um precipitado e depois sabermos como identificá-los

1.1-         Podemos encontrar um sal insolúvel numa reação entre dois sais solúveis

EX: 

Molecular: 2 KI + Pb(NO3)2 à 2KNO3 + PbI

Iônico: 2 K⁺ + 2 I^- + Pb²⁺ + 2 NO₃^1- à 2 K⁺ + 2 NO₃^1- +PbI (sal insoluvel não origina ions, em água, não dissocia)

1.2-         Podemos encontrar precipitado em uma reação de salificação (neutralização)

H₂SO₄ + Cu(OH)₂ à CuSO₄ + 2H₂O

1.3-         E  1.4- Reações de sal com uma base ou um ácido

H₂CO₃ + CaCl₂ à CaCO₃(preciptado) + 2 HCl (produto volátil)

2NaOH + Cu(NO₃)₂ à 2NaNO₃ + Cu(OH)₂ (lembrete: base sólida e insolúvel, é um preciptado)

Quem são os precipitados?

·        Bases Insolúveis

·        Sais, carbonatos, fosfatos e sulfEtos (EXCETO OS DE CÁTIONS DA FAMÍLIA IA E NH₄⁺)

·        Nitritos e acetatos de prata (apenas o de prata)

·        Ag₂SO₄, PbSO₄, CaSO₄, HgSO₄, Cu₂SO₄

·        Os brometos,cloreto e iodetos são solúveis (EXCETO OS DE CÁTIONS Ca²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺, Ra²⁺, Ag⁺, Pb²⁺)

·        Cabe lembrar que todos os sais com os Cátions da família IA ou NH₄⁺ São solúveis.

2.     Formação de um produto volátil

2.1-         Um sal mais um ácido forte pode formar um produto volátil

EX:

NaCl + H₂SO₄ à NaSO₄ + 2 HCl (produto volátil)

CaS + 2 HClO₄ à Ca(ClO₄)₂ + H₂S

2 Fe(CN)₃ + 3 H₂MnO₄ à Fe₂(MnO₄)₃ + 6HCN

(para balancear essa ultima equação vocês também podem usar o meu método: o índice de hidrogênios do ácido passa a ser o coeficiente do sal reagente, e o índice de cianetos do sal reagente passa a ser o coeficiente do ácido, multiplica os dois índices e acha o coeficiente do hidrácido)

Enfim, todo sal derivado de um hidrácido (etos) + ácido forte (n>2) = Sal + Hidrácido

2.2-         Um sal de cátion NH₄⁺ + uma base forte pode formar a única base volátil, hidróxido de amônio

EX:

NH₄NO₃ + NaOH à NaNO₃ + NH₄OH

Quem são os produtos voláteis?

·        Hidrácidos

·        Oxiácidos de atomicidade(quantidade de átomos) menor que 7

·        NH₄OH

3.     Formação de uma base fraca ou um ácido fraco

3.1-         Um sal + um acido forte que resulte um ácido fraco

EX:

CaCO₃ + H₂SO₄(ácido forte) à CaSO₄ + H₂CO₃ (ácido fraco)

Na₂S + 2HNO₃ à 2 NaNO₃ + H₂S (além de ácido fraco é volátil)

3.2-         Um sal + uma base forte que resulte uma base fraca.

EX:

FeSO₄ + 2 NaOH à Na₂SO₄ + Fe(OH)₂ (base fraca)

Quem são os ácidos fracos?

·        Hidrácidos (EXCETO: HCl, HBr, HI)

·        Oxiácidos: HxEOy (y-x <2 = fracos. Exceto o ácido carbônico e fosfórico)

Quem são as bases fracas?

·        Mg(OH)2, Be(OH)2 e todas as outras bases exceto AS DE CÁTIONS DA FAMÍLIA IA, IIA E NH₄⁺

4.     Um produto instável, produtos que existem por pouco tempo, que se decompõem em outras substancias com um intervalo de tempo pequeno

São instáveis:

·        A base NH₄OH que se decompõe em NH_3(g) + H₂O

Os ácidos

·        Carbônico(H₂CO₃) que resulta CO₂ + H₂O

·        Sulfuroso(H₂SO₃) que resulta SO₂ + H₂O

·        Tiosulfúrico(H₂S₂O₃) que resulta SO₂ + S + H₂O

Referência (obs: eu copiei e atualizei o texto do meu antigo blog):

Parte 1 ER

Parte 2 ER

Parte 3 ER

Brasil Escola - Oxirredução