15 - Classificação dos óxidos

Os óxidos são compostos binários formados pela combinação de dois elementos, sendo um deles oxigênio. 
Veja como os óxidos se classificam em função do seu comportamento na presença de outros elementos: 

Óxidos neutros: eles não reagem com água, ácido ou base, são covalentes, ou seja, sua composição é de ametais. Exemplo: monóxido de carbono (CO). 


Óxidos básicos: o metal presente em sua fórmula, geralmente apresenta “carga elétrica” +1 e +2, ou seja, possuem caráter iônico. 
Exemplos: Na₂O (Óxido de sódio), BaO (Óxido de bário). 


Óxidos ácidos: são formados por ametais e apresentam caráter covalente. Na presença de água produzem ácidos e na presença de bases originam sal e água. Exemplo: SO₂ (óxido de enxofre). 


Óxidos duplos ou mistos: originados da junção de dois óxidos de um mesmo elemento. Exemplo: magnetita (Fe₃O₄). Aplicação: ímã natural. 


Óxidos anfóteros: apresentam diferenças entre si, na presença de um ácido se comportam como óxidos básicos, e na presença de uma base como óxidos ácidos. (contrário) Exemplo: óxido de zinco (ZnO). 


Peróxidos: compostos que possuem em sua fórmula o grupo (O₂)^2- . Exemplos: Água oxigenada (H₂O₂) e Peróxido de sódio (Na₂O₂). Aplicação: são usados na indústria como alvejantes para clarificar tecidos e polpa de celulose (confecção de papel). 

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14 - Óxidos nomenclatura e definição

O que são óxidos... É todo composto químico formado pelo oxigênio em um outro elemento exceto (flúor) pois é o único elemento mais radioativo que o oxigênio.

Exemplo: NaOH = Hidróxido de Sódio

Óxidos moleculares: Para que um óxido se torne molecular basta, combinar um elemento químico não - metal ou semimetal com oxigênio. lembrando que, os compostos moleculares são formados por átomos e unidos por ligações covalentes.
Sendo assim temos:

não metal + oxigênio = óxido molecular

Vamos utilizar o nitrogênio para exemplificar a nomenclatura dos óxidos 

NO = MONóxido de Nitrogênio
NO⒉ DIóxido de Nitrogênio
N⒉O MONóxido de DInitrogênio


Óxidos Iônicos: São Óxidos que se unem por ligação iônica (Unem-se oxigênio com metais)

metal + oxigênio = composto iônico

Exemplos de Óxidos iônicos de carga fixa:

Na⒉O - óxido de sódio
CaO - óxido de cálcio
Al⒉O⒊ - óxido de Alumínio


Óxidos anidridos: Esses óxidos apresentam um comportamento relacionado aos ácidos
Além da nomenclatura que vimos, há outra forma de escrever esses óxidos:

SO⒊ - Dióxido de Enxofre ou anidrido sulfúrico
SO⒉ - Trióxido de Enxofre ou anidrido sulfuroso
CO⒉ - Dióxido de Carbono ou anidrido carbônico

13 - Radioatividade

A radioatividade é definida como a capacidade que alguns elementos fisicamente instáveis possuem de emitir energia sob forma de partículas ou radiação eletromagnética.

A radioatividade foi descoberta no século XIX. Até esse momento predominava a ideia de que os átomos eram as menores partículas da matéria. Com a descoberta da radiação, os cientistas constataram a existência de partículas ainda menores que o átomo, tais como: próton, nêutron, elétron. 

 No ano de 1896, o físico francês Antoine-Henri Becquerel (1852-1908) observou que um sal de urânio possuía a capacidade de sensibilizar um filme fotográfico, recoberto por uma fina lâmina de metal.

- Em 1897, a cientista polonesa Marie Curie (1867-1934) provou que a intensidade da radiação é sempre proporcional à quantidade do urânio empregado em uma amostra, concluindo que a radioatividade era um fenômeno atômico.

Com o tempo a ciência foi evoluindo até ser possível produzir a radioatividade em laboratório. Citamos aqui a diferença entre radiação natural e artificial:

• Radioatividade natural ou espontânea: é a que se manifesta nos elementos radioativos e nos isótopos que se encontram na natureza.

• Radioatividade artificial ou induzida: é aquela produzida por transformações nucleares artificiais.

A radioatividade geralmente provém de isótopos como urânio-235, césio-137, cobalto-60, tório-232, que são fisicamente instáveis e radioativos, possuindo uma constante e lenta desintegração. Tais isótopos liberam energia através de ondas eletromagnéticas (raio gama) ou partículas subatômicas em alta velocidade: é o que chamamos de radiação. O contato da radiação com seres vivos não é o que podemos chamar de uma boa relação.

Os efeitos da radiação podem ser em longo prazo, curto prazo ou apresentar problemas aos descendentes da pessoa infectada (filhos, netos). O indivíduo que recebe a radiação sofre alteração genética, que pode ser transmitida na gestação. Os raios afetam os átomos que estão presentes nas células, provocando alterações em sua estrutura, a radioatividade pode causar graves problemas de saúde como a perda das propriedades características dos músculos e da capacidade de efetuar as sínteses necessárias à sobrevivência.

A radioatividade é utilizada em diversas áreas. Na medicina, ela é empregada no tratamento de tumores cancerígenos; na indústria é utilizada para obter energia nuclear; e na ciência tem a finalidade de promover o estudo da organização atômica e molecular de outros elementos.

Tipos de radiação: A radioatividade apresenta 3 tipos diferentes de se propagar em um meio e eles são:

Radioatividade Alfa (ɑ) Esse tipo de radioatividade apresenta intensidade de propagação baixa.

Radioatividade Beta (𝛃) Esse tipo de radioatividade apresenta intensidade de propagação média 

Radioatividade Gama (𝜸) Esse tipo de radioatividade apresenta intensidade de propagação muito alta produzindo energia na forma de luz que trás riscos a saúde podendo também levar a morte por contaminação radioativa.

Benefícios e Malefícios da radioatividade:

BENEFÍCIOS:

Entre os vários benefícios da radioatividade destacamos sua utilização na esterilização de materiais médicos, pois matam bactérias e vírus que podem estar no material, no diagnóstico de doenças e no controle do câncer, uma vez que a radiação penetra no corpo e atinge tumores malignos. A radiação também é usada nos alimentos, permitindo maior durabilidade à frutas e verduras, e para radiografar peças mecânicas permitindo assim diagnosticar defeitos ou peças quebradas.
MALEFÍCIOS:
A depender da quantidade de radiação a qual o ser humano é exposto ela pode representar perigo e causar grandes prejuízos, até irreversíveis e fatais. Sua dose excessiva pode provocar destruição das células, queimaduras, lesões no sistema nervoso, no aparelho gastrointestinal, entre outros. Como essas radiações não são percebidas por nossos sentidos, todas as pessoas que trabalham com esse material devem estar protegidas utilizando roupas especiais e na medida do possível, manipular os materiais com garras mecânicas.

Para que as pessoas possam perceber o perigo, toda caixa com material radioativo ou área em que se encontrem esses materiais devem apresentar o símbolo:

CUIDADO! PERIGO!
MATERIAL RADIOATIVO!

Trata-se da presença de radiação acima dos valores encontrados no meio ambiente, uma vez que a radiação está presente em qualquer lugar do planeta.

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12 - Saiba sobre... Solubilidade

Quando se fala em solubilidade, é comum a afirmação “semelhante dissolve semelhante”. Ou seja, uma substância polar tende a se dissolver num solvente polar e uma substância apolar tende a se dissolver em um solvente apolar.

Sendo assim, fica mais fácil  entender por que muitas substâncias inorgânicas, como os sais e os ácidos, que são polares dissolvem-se na água que é um solvente polar, como por exemplo, água e álcool. Já as substâncias orgânicas que, geralmente, são apolares dissolvem-se em solventes orgânicos também apolares; por exemplo, (é possível dissolver a parafina na gasolina, a gasolina no querosene, mas o mesmo não acontece se o solvente for a água). O mesmo acontece com óleo e água, que não se misturam.

Saturação de uma solução

Quando adicionamos sal comum à água gradativamente em temperatura constante e agitada continuamente,  é possível observar que, em dado momento, não ocorrerá a dissolução do sal, utilizando como exemplo o NaCl (Sal de Cozinha). Isso ocorrerá quando houver aproximadamente 360 g de sal para cada litro de água. A partir desse ponto, dizemos que a solução tornou-se saturada ou que a solução atingiu o seu ponto de saturação, pois qualquer quantidade de sal que for adicionada ao sistema irá precipitar ou formar corpo de fundo. 

O ponto de saturação depende do soluto (O que se é dissolvido), do solvente (Quem dissolve) e das condições físicas (sólidos líquido ou gases) a temperatura sempre influi e a pressão, em especial, em soluções que contêm gases).Este ponto é definido pelo coeficiente ou grau de solubilidade.

Coeficiente de Solubilidade 

O Coeficiente de Solubilidade é a quantidade necessária de uma substância para saturar uma quantidade padrão de solvente, em determinada temperatura e pressão. 

Por exemplo, os coeficientes de solubilidade em água a 0ºC:

- Para o NaCl é igual a 357g/L
- Para o CaSO4 é igual a 2 g/L 

Quando o coeficiente de solubilidade de uma substância em um determinado solvente possui valor próximo de zero, ou seja, praticamente nulo, dizemos que a substância é insolúvel nesse solvente. Um exemplo é o AgCl, cujo coeficiente de solubilidade em água é 0,014 g/L. Quando se trata de dois líquidos, podemos dizer que são imiscíveis, é o caso da água e óleo. 

Em função do ponto de saturação, podemos classificar as soluções em:

- Insaturadas: são aquelas que contêm menos soluto e mais solvente (aguado)
- Saturadas: são aquelas que  atingiram o grau de solubilidade. Está no limite da saturação; (concentrada)
- Supersaturadas: ultrapassam o coeficiente de solubilidade. (´´melada``)

Esquema do aumento de massa de soluto em uma quantidade fixa de solventefonte:Slideplayer.com

Observando a representação gráfica, é possível notar que  o ponto de saturação representa um limite de estabilidade de uma solução. Por consequência, as soluções supersaturadas só existem em condições especiais e, quando ocorrem, são sempre instáveis.

CURVA DE SOLUBILIDADE

Curvas de solubilidade são os gráficos que apresentam a variação dos coeficientes de solubilidade em função da temperatura. A tabela abaixo representa os coeficientes de solubilidade do KNO3 /100g. Desses dados, resultou a curva de solubilidade representada.

Solubilidade do KNO3 em água

Temperatura (°C)	(g) KNO3 /100g de água
0	13,3
10	20,9
20	31,6
30	45,8
40	63,9
50	85,5
60	110
70	138
80	169
90	202
100	246

Curva de Solubilidade do KNO3:

- Para qualquer ponto em cima da curva de solubilidade, a solução é saturada.
- Para qualquer ponto acima da curva de solubilidade, a solução é supersaturada.
- Para qualquer ponto abaixo da curva de solubilidade, a solução é insaturada.

Solubilidade de gases em líquidos

Os gases, em geral, são pouco solúveis em líquidos.  Sua solubilidade depende consideravelmente da pressão e da temperatura. Aumentando-se a temperatura ,o liquido tende a “expulsar” o gás e, consequentemente, a solubilidade do gás diminui.

Aumentando-se a pressão sobre o gás, estaremos, de certo modo, empurrando o gás para dentro do liquido ,o que equivale a dizer que a solubilidade do gás aumenta. Quando o gás não reage com o líquido, a influência da pressão é expressa pela Lei de Henry, que estabelece: em temperatura constante, a solubilidade de um gás em um líquido é diretamente proporcional à pressão do gás.

---

Lei de Henry 

S = k.P, onde k é uma constante de proporcionalidade que depende da natureza do gás e do líquido ,e também, da própria temperatura.

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A influência da solubilidade de um gás é utilizada no engarrafamento de refrigerantes. Essas bebidas são engarrafadas sob pressão de CO2. Quando a garrafa é aberta ,a pressão acima do liquido cai, e o excesso de CO2  antes dissolvido, escapa rapidamente , arrastando o liquido e produzindo a espuma que sai pela boca da garrafa.

Uma outra consequência do efeito da pressão na solubilidade de um gás é o doloroso e às, vezes, fatal acidente conhecido como “descompressão”. Isto ocorre quando uma pessoa sobe rapidamente de águas profundas (alta pressão) para a superfície (pressão menor). A rápida descompressão faz com que o ar, dissolvido no sangue e nos outros fluídos do corpo, borbulhe para fora da solução. Essas bolhas impedem a circulação do sangue e afetam os impulsos nervosos.

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11 - Formas de separar misturas químicas

A natureza, os produtos que adquirimos, os materiais confeccionados pelo ser humano, ou seja, de uma forma geral nós e tudo que nos cerca é formado por misturas (associação de substâncias). Para utilizarmos uma substância qualquer é fundamental realizar a separação de misturas.

Separação de misturas significa isolar um ou mais componentes (substâncias) que formam a mistura, seja ela homogênea (que apresenta apenas uma fase) ou heterogênea (que apresentam duas ou mais, fases).

Para realizar a separação dos componentes de uma mistura é necessária a utilização de um ou mais métodos. Abaixo, temos uma relação de diversos métodos de separação de misturas, porém alguns utilizados em misturas homogêneas, e outros em misturas heterogêneas:

OBS: (De uma forma geral a separação dos componentes de uma mistura quase sempre necessita da utilização de mais de um método).

a) Para misturas heterogêneas

• Catação: método de separação utilizado para separar uma mistura formada por sólidos de tamanhos diferentes, ou de um sólido não dissolvido no líquido, utilizando recursos como: mãos, pinça, um pegador etc, para fazer a retirada de um sólido.
• Levigação: método que utiliza a força da água para arrastar o componente menos denso de uma mistura formada por sólidos de diferentes densidades. Exemplo: separar o cascalho do ouro.
• Ventilação: método que utiliza a força do vento para arrastar o componente menos denso de uma mistura formada por sólidos de diferentes densidades. Exemplo: separar a casca do grão de amendoim.
• Flotação: método no qual um líquido é adicionado a uma mistura formada por dois sólidos, os quais não se dissolvem e um deles é mais denso, enquanto o outro é mais denso que o líquido. Em seguida uma decantação é realizada. Exemplo: adicionar água em uma mistura formada por areia e isopor.
• Sifonação: Método no qual utilizamos mangueira, pipeta, canudo, seringa (equipamentos laboratoriais) e etc, para retirar o líquido mais denso ou o menos denso de uma mistura formada por apenas líquidos. Exemplo: Separar os componentes da mistura formada por água e óleo.
• Filtração: método no qual um filtro de papel retem o componente sólido de uma mistura formada por um sólido e um gás, ou um sólido não dissolvido em um líquido. Exemplo: separar a areia da água.
• Filtração a vácuo: é um método que acelera a velocidade da realização de uma filtração. Isto ocorre porque o líquido filtrado não apresenta a resistência do ar ao cair dentro do recipiente. Exemplo: separar areia da água ou uma mistura pastosa.
• Decantação: Método no qual o componente menos denso da mistura (formada por um sólido não dissolvido em um líquido, ou entre dois líquidos que não se dissolvem) é posicionado encima do componente mais denso, devido a ação da gravidade. Exemplo: separar barro da água.
• Separação com funil de bromo: é um equipamento específico com o qual é possível separar o líquido mais denso do líquido menos denso de uma mistura formada por líquidos imiscíveis, após a realização de uma decantação dos mesmos. Exemplo: separar água e óleo.
• Centrifugação: é um método que acelera o fenômeno da decantação, quando a mistura é submetida a movimentos de translação em um equipamento denominado centrífuga
• Separação magnética: método no qual um ímã é utilizado para retirar o componente metálico presente em uma mistura formada por sólidos. Exemplo: separar a limalha de ferro da areia.
• Dissolução fracionada: método no qual um líquido é adicionado a uma mistura formada por dois sólidos com o objetivo de dissolver apenas um deles. Exemplo: adicionar água em uma mistura formada por sal e areia.
• Coagulação: método no qual uma substancia é adicionada a uma mistura com o intuito de se unir à componentes sólidos que estejam em suspensão em um líquido. Exemplo: adicionar sulfato de alumínio na água em uma estação de tratamento de água.
• Floculação: é um método que complementa a coagulação, já que nele a mistura é agitada para favorecer a ação do coagulante.
• Tamisação: método no qual utiliza-se um peneira para separar grãos sólidos de tamanho maior presentes em uma mistura. Exemplo: Peneirar a farinha de trigo.

b) Para misturas homogêneas

• Fusão fracionada: método utilizado para separar os componentes de uma mistura homogênea formada apenas por sólidos que apresentam diferentes pontos de fusão. A mistura é aquecida até atingir o menor ponto de fusão. Assim, em seguida, por filtração ou peneiração, o sólido restante é separado do líquido. Exemplo: separação dos componentes do ouro 18 quilates.
• Solidificação fracionada: método utilizado para separar os componentes de uma mistura formada por líquidos miscíveis que apresentem diferentes pontos de fusão através do resfriamento da mistura. A temperatura é diminuída até o menor ponto de fusão para que apenas um dos componentes seja transformado em sólido. Exemplo: separar a parafina dos resíduos do petróleo.
• Evaporação: método utilizado quando não temos o objetivo de reutilizar o líquido presente na mistura. Assim, ao evaporar o sólido é separado. Exemplo: separação da água do sal em uma salina.
• Destilação simples: método utilizado para separar os componentes de uma mistura formada por um sólido dissolvido em um líquido. Nele o líquido é vaporizado e em seguida condensado, sendo recolhido em um outro recipiente. Exemplo: separar a mistura água e sal.
• Destilação fracionada: método utilizado para separar os componentes de uma mistura formada por dois ou mais líquidos miscíveis (que estão dissolvidos entre si). A mistura é aquecida fazendo com que os líquidos sejam vaporizado, porém antes de serem condensados, os vapores são separados em uma coluna de fracionamento. Exemplo: separar a mistura formada por água e acetona.
• Destilação por arraste de vapor: método que utiliza o calor do vapor de água sobre uma mistura para fazer um componente dela vaporizar. Exemplo: obtenção de essências a partir de plantas.

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10 - Conceitos básicos sobre a escala de pH

O que é pH? É a representação da escala na qual uma solução neutra é igual a sete, os valores menores que sete indicam uma solução ácida e os maiores que sete indicam uma solução básica.

Quando dissolvemos um ácido na água, isso produz uma solução ácida, ou meio ácido.
E quando dissolvemos uma base na água, se produz uma solução básica ou meio básica

Todas as soluções ácidas e básicas contém a mesma quantidade de ácidos e bases?  A resposta para essa pergunta é Não. O grau de acidez ou de basicidade (alcalinidade) de uma solução pode ser expresso por meio de pH, que é a propriedade característica de cada solução.

Essa escala é estudada em Físico-Química mas para obtermos uma noção básica vamos atribuir um valor de 25 ºC:

Uma solução neutra tem pH = 7.
Uma solução ácida tem pH  < 7
Uma solução básica tem pH  >7

Quanto menor o pH e a basicidade de uma solução maior é a sua acidez.
Quanto maior o pH e a basicidade de uma solução menor é a sua acidez.

Exemplos de valores de pH:

Limão: pH = 2
Vinagre: pH = 3
Suco de Tomate: pH = 4
Suco de Laranja: pH = 4
Chuva na ausência de poluentes: pH = 6
Sangue: pH = 7
Leite: pH = 7
Água do mar: pH = 8
Água sanitária: pH = 13


Você Sabia? A medição do pH é um dos procedimentos importantes para o controle de qualidade ambiental dos rios, na agronomia e também no controle de qualidade dos alimentos e produtos de limpeza.

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9 - Tipos de reações inorgânicas

O que é uma reação química: É um acontecimento em que uma ou mais substâncias se transformam em uma ou mais substâncias.


1) Reação de adição ou (síntese): Uma reação que apresenta dois ou mais reagentes e apenas um produto é chamado de: Reação de adição ou (síntese)



Ex: 2Mg (s) + O ⒉(g)       →      2 MgO (s)
   dois reagentes                                   Um produto



2) Reação de decomposição ou (análise): Uma reação que apresenta um reagente e dois ou mais produtos denomina-se: Reação de decomposição ou (análise).



Ex: [NH⒋]⒉Cr⒉O⒎     →     N⒉(g) + Cr⒉O⒊ + 4H⒉O (g)
           um reagente                                          três produtos



3) Reação de deslocamento ou (simples troca): Ocorre quando dois reagentes e dois produtos. Entre esses dois reagentes há uma substância inorgânica simples e uma substância inorgânica composta e com os produtos ocorre o mesmo.



               →        troca       ←                                       
Ex: Pb[NO⒊]⒉ (aq) + 2KI (aq)      →     2KNO⒊ (aq) + PbI⒉(s)
            substâncias compostas                               substâncias compostas

O chumbo (Pb) e o potássio (K) trocam de ´´parceiros``



4) Reação de dupla troca: Ocorre quando há dois reagentes e dois produtos, e todas as substâncias inorgânicas compostas realizam ´´trocas``. Vamos utilizar a equação acima para demostrar essa troca.

     →        troca       ←                                   →        troca       ← 
Pb[NO⒊]⒉ (aq) + 2KI (aq)      →     2KNO⒊ (aq) + PbI⒉(s)
        substâncias compostas                           substâncias compostas


Resumindo esquematicamente temos:

Reação de adição: X + Y  →  P

Reação de decomposição: R → X + Y

Reação de deslocamento: X + YZ → Y + XZ  ou  X + YZ → Z + YX

Reação de dupla troca: XY + ZW  →  ZY + XW







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8 - Tabela periódica

Quem criou a Tabela Periódica? Dmitri Mendeleiev, nasceu na Sibéria e destacou-se na história da Química pois resolveu ordenar os elementos químicos então conhecidos, numa tabela, após verificar que as suas propriedades se repetiam de forma periódica.

Esta tabela de Mendeleiev tinha algumas vantagens sobre outras tabelas ou teorias antes apresentadas, mostrando semelhanças numa rede de relações vertical, horizontal e diagonal. A classificação de Mendeleiev deixava ainda espaços vazios, prevendo a descoberta de novos elementos.

A tabela de Mendeleiev serviu de base para a elaboração da tabela periódica atual, que além de catalogar os 118 elementos conhecidos, fornece inúmeras informações sobre o cada um deles.

Mais tarde o químico Linus Pauling, foi modernizando a tabela e também sendo retirados alguns elementos pois apresentavam certas semelhanças

A tabela periódica dos elementos são ordenados em grupos ou famílias:

• O primeiro grupo é designado por grupo dos metais alcalinos (com exceção do Hidrogênio (H).

• O segundo grupo denomina-se grupo dos metais alcalino-terrosos.
• O conjunto dos grupos, entre o grupo 3 e o grupo 12 chamam-se metais de transição.
• O grupo 13  família do Boro.
• O grupo 14  família do Carbono.
• O grupo 15  família do Nitrogênio 
•    O grupo 16  família dos Calcogêneos.

• O grupo 17  família dos Halogêneos.
• O grupo 18 muito conhecido, apresenta os nomes de família dos gases raros ou  gases nobres.
• As duas últimas linhas da tabela periódica são também designadas por família dos lantanídeos e família dos actinídeos, 

Tabela Periódica dos Elementos Químicos

fonte:slideplayer.com

Os elementos encontram-se ordenados pelo seu número atômico (indicado nesta tabela pelo número acima do respectivo símbolo) em sequências horizontais que se chamam períodos, e ao mesmo tempo em sequências verticais que se chamam grupos ou famílias.

Os elementos químicos podem também classificar-se em três categorias:

METAIS:

Bons condutores de calor e de eletricidade
Geralmente sólidos à temperatura ambiente

SEMIMETAIS:

Propriedades intermédias entre os metais e os não-metais

NÃO-METAIS:

Menor uniformidade nas suas propriedades do que os metais

Maus condutores de calor e de eletricidade

Cada elemento químico apresenta:

Número Atômico,

Simbolo,

Nome,

Peso Atômico,

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