#Química - Volume 1 (2016) - Martha Reis

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Dividindo todos os valores encontrados pelo menor deles: d) 9 g de ácido oxálico 0,2 g de hidrogênio Oxigênio: 28 16 = 1,75 b) A variedade mais instável é aquela que libera a maior quantidade de calor. 100 g de ácido oxálico x 5,16 100 ∙ 0,2 Carbono: x = ⇒ x ≃ 2,22 g de hidrogênio 1,75 = 2,94 ≃ 3 9 10 9 g de ácido oxálico 2,4 g de carbono Hidrogênio: 1,75 = 5,71 ≃ 6 100 g de ácido oxálico y 1,75 100 ∙ 2,4 Oxigênio: y = ⇒ y ≃ 26,67 g de carbono 1,75 = 1 9 9 g de ácido oxálico 6,4 g de oxigênio Logo a fórmula mínima é: C 3 H 6 O 100 g de ácido oxálico z Fórmula molecular 100 ∙ 6,4 Massa da fórmula mínima = z = ⇒ z ≃ 71,11 g de oxigênio 9 = 3 ∙ 12 6 ∙ 1 1 ∙ 16 = 58 g/mol Fórmula percentual: H 2,22% C 26,67% O 71,11% 116 n = ⇒ n = 2 26 Alternativa d. 58 Para termos em relação a 1 mol devemos multiplicar os Logo a fórmula molecular é: C 6 H 12 O 2 valores por 2: 29 Alternativa a. Temos, então, 14,0 g de nitrogênio e 32 g de oxigênio, Fórmula percentual: C 22,88% H 5,76% As 71,36% ou seja, a massa molar do composto é 46 g/mol. Logo sua fórmula molecular é: NO 2 . carbono = 22,88 12 ⇒ carbono ≈ 1,90 27 Alternativa b. Para 0,5 mol de quinina temos: hidrogênio = 5,76 1 A massa molar do carbono é 12 g, para 120 g temos ⇒ hidrogênio = 5,76 10 mols. arsênio = 71,36 A massa molar do hidrogênio é 1 g, para 12 g temos 75 ⇒ arsênio ≈ 0,95 12 mols. Dividindo todos os números pelo menor deles: Temos também 1 mol de nitrogênio e 1 mol de oxigênio. 1,90 Portanto, para 1 mol de quinina basta multiplicar por carbono = 0,95 2. Logo, temos 20 mols de C, 24 mols de H, 2 mols de N ⇒ carbono = 2 e 2 mols de O. Assim, a fórmula molecular da quinina 5,76 hidrogênio = é: C 20 H 24 N 2 O 2 . 0,95 ⇒ hidrogênio = 6 0,95 28 Fórmula percentual: arsênio = ⇒ arsênio = 1 0,95 Carbono: 5,8 g 3,6 g de C Fórmula mínima: C 100 g x 2 H 6 As 5,8 100 = 3,6 Massa da fórmula mínima = 105 g/mol ⇒ x ∙ 5,8 = 100 ∙ 3,6 ⇒ x = 62 x n ∙ massa da fórmula mínima = massa molar n ∙ 105 = 209,96 ⇒ n ≃ 2 Hidrogênio: 5,8 g 0,6 g de H Fórmula molecular: C 100 g y 4 H 12 As 2 5,8 100 = 0,6 30 Alotropia é a propriedade que certos elementos químicos ⇒ y ∙ 5,8 = 100 ∙ 0,6 ⇒ y = 10 y têm de formar mais de um tipo de substância simples. Essas substâncias diferentes formadas são denominadas Oxigênio: 5,8 g 1,6 g de O formas ou variedades alotrópicas ou, simplesmente, 100 g z 5,8 100 = 1,6 alótropos. As variedades alotrópicas de um mesmo elemento diferem entre si quanto à atomicidade (número ⇒ z ∙ 5,8 = 100 ∙ 1,6 ⇒ z = 28 z de átomos que formam cada molécula) ou quanto ao Portanto, a fórmula percentual do butanoato de etila é: arranjo cristalino dos átomos no espaço. 62 % de C, 10% de H e 28% de O. 31 Equações químicas balanceadas das reações: Fórmula mínima: 62 Carbono: 12 = 5,16 1 S 8 (s) + 8 O 2 (g) # 8 SO 2 (g) 3 S 8 (s) + 16 O 3 (g) # 24 SO 2 (g) Hidrogênio: 10 = 10 1 32 Alternativa b. Manual do Professor 335

33 a) NO + O 3 → NO 2 + O 2 NO 2 + O 3 → NO + 2 O 2 Cl + O 3 → O 2 + ClO ClO + O 3 → Cl + 2 O 2 b) e c) Resposta pessoal. Compreendendo o mundo Neste texto, mostramos como a presença do ozônio na atmosfera (formado pela reação entre os poluentes lançados) aumenta o efeito estufa, sendo uma das principais causas das mudanças climáticas. E, por outro lado, como as mudanças climáticas estão ajudando a destruir a camada de ozônio, aumentando os problemas provenientes desse fenômeno (numa espécie de “bola de neve” que só cresce). Entre os problemas causados pela destruição da camada de ozônio, está o aumento de radiações eletromagnéticas que chegam ao nosso planeta; assim, introduzimos o tema que será tratado na próxima unidade. O tema central da próxima unidade é a poluição eletromagnética. Como esse tema é de interesse geral – já que todos estamos sujeitos às radiações eletromagnéticas, pois mesmo quem vive afastado das grandes cidades recebe as radiações solares e os raios cósmicos –, somos capazes de discutir vários assuntos importantes para o aprendizado de Química, tais como radioatividade, evolução de modelos atômicos, natureza da luz, partículas elementares, estrutura atômica, assim como assuntos de interesse do cotidiano, como a origem do câncer, se é perigoso fazer uma radiografia, como se faz uma tomografia, a importância do uso de protetores solares, entre outros. Unidade 3 – Poluição eletromagnética O tema central desta unidade é a poluição eletromagnética. Explorando esse tema de interesse geral – já que todos estamos sujeitos às radiações eletromagnéticas –, conseguimos discutir vários assuntos importantes para o aprendizado da Química, como radioatividade, evolução dos modelos atômicos, natureza da luz, partículas elementares e estrutura atômica. Esse tema está bastante relacionado à Física, pois na realidade a estrutura do átomo – que tanto utilizamos em Química – é, a princípio, estudada pela Física. Como atualmente a tendência é evitarmos uma separação (de fato, descabida) entre as várias disciplinas que compõem as Ciências da Natureza e Matemática, podemos trabalhar esse tema com tranquilidade. Como justificar para o aluno a importância do que ele vai aprender agora? Nesta unidade vamos falar de eletricidade e de radioatividade e mostrar como esses fenômenos culminaram na descoberta do elétron, do próton e do nêutron. Vamos ensinar a natureza da luz para mostrar, por exemplo, como um cientista determina a composição química de uma estrela ou descobre um elemento no Sol antes de saber se ele existe na Terra. Vamos ensinar a evolução dos modelos atômicos com base no pensamento científico até chegar ao modelo básico, suficiente para explicar os fenômenos químicos com os quais vamos trabalhar até o final do curso. Falaremos também como se formam os íons positivos e negativos e, por fim, como foi construída a tabela periódica e que informações podemos obter ao consultá-la. Sem dúvida, adquirir esse conhecimento será bastante importante para o aluno e seu futuro aprendizado de Química. Sobre como desenvolvemos o conteúdo Vivemos em um mundo onde as informações nos chegam rapidamente, o tempo todo, em grande número. E o que fazemos com elas? Por quanto tempo elas ocupam nossa mente, nossa vida? Isso também pode ser dito em relação ao ensino: as informações são passadas rapidamente. Por exemplo, não se fala em modelo atômico de Rutherford e em modelo atômico de Bohr. Existe o modelo atômico de Rutherford-Bohr (?!). Mas não são teorias diferentes? Baseadas em pesquisas e experimentos diferentes? Por que(m) foram fundidas? Há quem diga que o aluno não tem condições de entender certas informações; por isso é necessário simplificá- -las. Eu concordo. Informações soltas, sem um alicerce que as sustente, não podem ser compreendidas, devem ser aceitas, é preciso acreditar nelas. E, se o aluno não acredita, ele não aprende. Mas vamos pensar um pouco, estamos estudando Química. A Química é uma ciência experimental. Não precisamos aceitar os fenômenos que nos apresentam ou acreditar neles. Podemos mostrar de onde vieram, apresentar os experimentos que confirmaram ou derrubaram determinada teoria, podemos relacionar o que estamos ensinando com o dia a dia do aluno para que o aprendizado faça sentido para ele. Podemos instigar o aluno a pensar, a duvidar, a raciocinar, a se interessar e a querer aprender. Com esse objetivo, preferimos, por exemplo, perguntar: “– O que são elétrons? Como se sabe que eles existem?” em vez de afirmar: “O átomo é formado por duas regiões, um núcleo pequeno, denso e positivo e uma 336 Manual do Professor

Dividindo todos os valores encontrados pelo menor deles:<br />

d) 9 g de ácido oxálico 0,2 g de hidrogênio<br />

Oxigênio:<br />

28<br />

16 = 1,75 b) A variedade mais instável é aquela que libera a maior<br />

quantidade de calor.<br />

100 g de ácido oxálico x<br />

5,16<br />

100 ∙ 0,2<br />

Carbono:<br />

x = ⇒ x ≃ 2,22 g de hidrogênio<br />

1,75 = 2,94 ≃ 3<br />

9<br />

10<br />

9 g de ácido oxálico 2,4 g de carbono<br />

Hidrogênio:<br />

1,75 = 5,71 ≃ 6<br />

100 g de ácido oxálico y<br />

1,75<br />

100 ∙ 2,4<br />

Oxigênio:<br />

y = ⇒ y ≃ 26,67 g de carbono<br />

1,75 = 1<br />

9<br />

9 g de ácido oxálico 6,4 g de oxigênio<br />

Logo a fórmula mínima é: C 3<br />

H 6<br />

O<br />

100 g de ácido oxálico z<br />

Fórmula molecular<br />

100 ∙ 6,4<br />

Massa da fórmula mínima =<br />

z = ⇒ z ≃ 71,11 g de oxigênio<br />

9<br />

= 3 ∙ 12 6 ∙ 1 1 ∙ 16 = 58 g/mol<br />

Fórmula percentual: H 2,22% C 26,67% O 71,11%<br />

116<br />

n = ⇒ n = 2<br />

26 Alternativa d.<br />

58<br />

Para termos em relação a 1 mol devemos multiplicar os<br />

Logo a fórmula molecular é: C 6<br />

H 12<br />

O 2<br />

valores por 2:<br />

29 Alternativa a.<br />

Temos, então, 14,0 g de nitrogênio e 32 g de oxigênio,<br />

Fórmula percentual: C 22,88% H 5,76% As 71,36%<br />

ou seja, a massa molar do composto é 46 g/mol. Logo<br />

sua fórmula molecular é: NO 2<br />

.<br />

carbono = 22,88<br />

12<br />

⇒ carbono ≈ 1,90<br />

27 Alternativa b.<br />

Para 0,5 mol de quinina temos:<br />

hidrogênio = 5,76<br />

1<br />

A massa molar do carbono é 12 g, para 120 g temos<br />

⇒ hidrogênio = 5,76<br />

10 mols.<br />

arsênio = 71,36<br />

A massa molar do hidrogênio é 1 g, para 12 g temos<br />

75<br />

⇒ arsênio ≈ 0,95<br />

12 mols.<br />

Dividindo todos os números pelo menor deles:<br />

Temos também 1 mol de nitrogênio e 1 mol de oxigênio.<br />

1,90<br />

Portanto, para 1 mol de quinina basta multiplicar por carbono =<br />

0,95<br />

2. Logo, temos 20 mols de C, 24 mols de H, 2 mols de N<br />

⇒ carbono = 2<br />

e 2 mols de O. Assim, a fórmula molecular da quinina<br />

5,76<br />

hidrogênio =<br />

é: C 20<br />

H 24<br />

N 2<br />

O 2<br />

.<br />

0,95<br />

⇒ hidrogênio = 6<br />

0,95<br />

28 Fórmula percentual:<br />

arsênio = ⇒ arsênio = 1<br />

0,95<br />

Carbono: 5,8 g<br />

3,6 g de C<br />

Fórmula mínima: C<br />

100 g x<br />

2<br />

H 6<br />

As<br />

5,8<br />

100 = 3,6<br />

Massa da fórmula mínima = 105 g/mol<br />

⇒ x ∙ 5,8 = 100 ∙ 3,6 ⇒ x = 62<br />

x<br />

n ∙ massa da fórmula mínima = massa molar<br />

n ∙ 105 = 209,96 ⇒ n ≃ 2<br />

Hidrogênio: 5,8 g<br />

0,6 g de H<br />

Fórmula molecular: C<br />

100 g y<br />

4<br />

H 12<br />

As 2<br />

5,8<br />

100 = 0,6<br />

30 Alotropia é a propriedade que certos elementos químicos<br />

⇒ y ∙ 5,8 = 100 ∙ 0,6 ⇒ y = 10<br />

y<br />

têm de formar mais de um tipo de substância simples.<br />

Essas substâncias diferentes formadas são denominadas<br />

Oxigênio: 5,8 g<br />

1,6 g de O<br />

formas ou variedades alotrópicas ou, simplesmente,<br />

100 g z<br />

5,8<br />

100 = 1,6<br />

alótropos. As variedades alotrópicas de um mesmo elemento<br />

diferem entre si quanto à atomicidade (número<br />

⇒ z ∙ 5,8 = 100 ∙ 1,6 ⇒ z = 28<br />

z<br />

de átomos que formam cada molécula) ou quanto ao<br />

Portanto, a fórmula percentual do butanoato de etila é: arranjo cristalino dos átomos no espaço.<br />

62 % de C, 10% de H e 28% de O.<br />

31 Equações químicas balanceadas das reações:<br />

Fórmula mínima:<br />

62<br />

Carbono:<br />

12 = 5,16<br />

1 S 8<br />

(s) + 8 O 2<br />

(g) # 8 SO 2<br />

(g)<br />

3 S 8<br />

(s) + 16 O 3<br />

(g) # 24 SO 2<br />

(g)<br />

Hidrogênio:<br />

10<br />

= 10<br />

1<br />

32 Alternativa b.<br />

Manual do Professor 335

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