LCE0143 – Química Geral Compostos iônicos e moleculares Wanessa Melchert Mattos [email protected] Moléculas - Menores unidades identificáveis - Moléculas são reuniões de dois ou mais átomos ligados entre si - Cada molécula tem uma fórmula química - A fórmula química indica quais átomos são encontrados na molécula e em qual proporção eles são encontrados - Compostos formados a partir de moléculas são compostos moleculares - As moléculas que contêm dois átomos ligados entre si são chamadas moléculas diatômicas. Moléculas Moléculas Quatro formas para exibir fórmulas moleculares Moléculas - Fórmulas moleculares Moléculas - Formas de descrever uma molécula Compostos iônicos Íon: átomo ou grupo de átomos que tem uma carga positiva ou negativa: Cátion: íon com carga positiva que originou da perda de um ou mais elétrons Perde 1 elétron 11+ 11+ Na 11 elétrons Na+ 10 elétrons + e- Ânion: íon com carga negativa que originou do ganho de um ou mais elétrons Ganha 1 elétron 17+ Cl 17 elétrons + e- 17+ Cl18 elétrons Compostos iônicos Em geral: átomos metálicos tendem a perder elétrons para se transformarem em cátions; íons não-metálicos tendem a ganhar elétrons para formarem ânions. Previsão das cargas iônicas: O número de elétrons que um átomo perde está relacionado com a sua posição na tabela periódica. Compostos iônicos Fórmulas de Compostos iônicos Nitreto de magnésio é formado por íons Mg2+ e N3-. Qual composto será formado? “Por convenção sempre o símbolo do cátion será escrito em primeiro lugar, seguido do símbolo do ânion” Nomenclatura de Compostos iônicos A nomenclatura de compostos é dividida em compostos orgânicos (aqueles que contêm C) e compostos inorgânicos (o resto da tabela periódica). Os cátions formados a partir de um metal têm o mesmo nome do metal. Exemplo: Na+ = íon de sódio. Nomenclatura de Compostos iônicos Se o metal puder formar mais de um cátion, a carga é indicada entre parênteses no nome. Exemplos: Cu+ = cobre(I); Cu2+ = cobre(II). Nomenclatura de Compostos iônicos Nomenclatura de Compostos iônicos Os ânions monoatômicos (com apenas um átomo) são chamados - eto. Exemplo: Cl- é o íon cloreto. Exceções: hidróxido (OH-), cianeto (CN-), peróxido (O22-). Os ânions poliatômicos (com muitos átomos) que contêm oxigênio têm a terminação -ato ou -ito. (Aquele com mais oxigênio é chamado -ato.) Exemplos: NO3- é o nitrato, NO2- é o nitrito. Nomenclatura de Compostos iônicos Os ânions poliatômicos contendo oxigênio com mais de dois membros na série são denominados como se segue (em ordem decrescente de oxigênio): per-….-ato -ato -ito hipo-….-ito Nomenclatura de Compostos iônicos Os ânions poliatômicos que contêm oxigênio com hidrogênios adicionais recebem o nome adicionando-se hidrogeno ou bi- (um H), dihidrogeno (dois H), etc., ao nome, como se segue: CO32- é o ânion carbonato HCO3- é o ânion hidrogenocarbonato (ou bicarbonato). H2PO4- é o ânion dihidrogenofosfato. Nomenclatura de Compostos iônicos Para o composto iônico dá-se o nome para o ânion seguido do prefixo “de” e do nome do cátion. Exemplo: BaBr2 = brometo de bário. Nomenclatura de Compostos iônicos Compostos iônicos Ligação iônica: um ou mais elétrons são transferidos de um átomo para outro A ligação depende das forças eletrostáticas de atração entre íons com cargas opostas. Lei de Coulomb: Compostos iônicos Compostos iônicos Composto iônico CaBr2 NaHSO4 (NH4)2CO3 Mg(OH)2 TiCl2 Co2O3 Íons Envolvidos Nome Mol: é a quantidade de substância que possui um número de unidades fundamentais (átomos, moléculas ou outras partículas) igual ao número de átomos presente em exatamente 12 g do isótopo carbono-12 Mol contém sempre o mesmo número de partículas, não importa qual a substância 1 mol = 6,0221415 x 1023 partículas Número de Avogadro Massa Molar: é a quantia em gramas numericamente igual à massa atômica em unidades de massa atômica Massa molar do chumbo (Pb) = massa de exatamente 1 mol de átomos de Pb = 207,2 g/mol = massa de 6,022 x 1023 átomos de Pb Massa atômica Número atômico Conversão mol - massa Qual a massa, em gramas, é representada por 0,35 mol de alumínio? 1 mol ---------------------------27,0 g 0,35 mol ------------------------ x x = 9,5 g Al Conversão massa - mol Qual quantia de estanho, em mols, é representada por 36,5 g de estanho? 1 mol ---------------------------118,7 g x ------------------------ 36,5 g x = 0,308 mol Sn Uma proveta contém 32,0 cm3 de mercúrio. Se a densidade do mercúrio a 25 C é 13,534 g/ cm3, qual é a quantia de mercúrio, em mols, na proveta? 1 cm3 ---------------------------13,534 g 32 cm3 ------------------------ x x = 433 g Hg 1 mol Hg ---------------------------200,6 g y ------------------------ 433 y = 2,16 mol Hg Composto e o Mol C + 4H CH4 6,022x1023 4x6,022x1023 6,022x1023 1 mol de C 4 mol de H 1 mol de CH4 12,01 g 4,032 g 16,04 g Lei da conservação da massa Massa Molar Oxigênio Amônia Água Monóxido de nitrogênio Massa Molar Se eu tomar 325 mg de aspirina em um comprimido, quanto em mols estou ingerindo deste composto? Fórmula Química: C9H8O4 Massa molar: 1 mol ---------------------------180,2 g x ------------------------ 0,325 g x = 0,00180 mol aspirina E quantas moléculas de aspirina estaria ingerindo? 1 mol ---------------------------6,022 x 1023 moléculas 0,00180 mol ------------------------ y Y = 1,08 x 1021 moléculas Exercícios 1- Calcule a massa molar do ácido cítrico e de carbonato de magnésio. 2- Se você tem 454 g de ácido cítrico, que quantia Isso representa em mols? 3- Para ter 0,125 mol de carbonato de magnésio, que massa você precisa pesar? Composição molecular pode ser expressa em termos do (a): -Número dos átomos, fornecendo a fórmula do composto; - Massa de cada elemento por mol de composto; -Massa de cada elemento no composto, relativa à massa total do composto, ou seja, porcentagem em massa. Supor: 1 mol de NH3 ou 17,03 g. Quanto tenho de N e H em porcentagem em massa? 1 mol NH3 ------------------- 17,03 g ----------------- 100 % 1 mol N ---------------------- 14,01 g ------------------ w w = 82,3 % 1 mol NH3 ------------------- 17,03 g ----------------- 100 % 3 mols H ---------------------- 3,024 g ------------------ z z = 17,7 % Exercícios 1- Qual é o percentual em massa de cada elemento no propano? 2- Que massa de carbono está contida em 454 g de propano?