Qui. Este conteúdo pertence ao Descomplica. Está vedada a cópia ou a reprodução não autorizada previamente e por escrito. Todos os direitos reservados. Semana 5 Allan Rodrigues Gabriel Pereira (Victor Pontes) CRONOGRAMA 06/03 Ligações Químicas: Ligações Químicas: Teoria do octeto, ligação covalente ligação iônica e ligação metálica 15:00 07/03 19:15 Geometria molecular, polaridade e forças intermoleculares 13:30 13/03 Número de Funções oxidação inorgânicas: óxidos (compostos orgânicos e inorgânicos) 15:00 14/03 Funções inorgânicas: Bases 13:30 19:15 20/03 21/03 Funções Funções inorgânicas: Ácidos inorgânicas: Sais 15:00 19:15 Teorias ácido-base 13:30 27/03 Reações químicas: Adição, Decomposição, Simples troca e Dupla troca, condições para ocorrencia de reações 15:00 28/03 Balanceamento redox 13:30 Balanceamento de equações por tentativa e reações redox 19:15 13 mar Número de oxidação (compostos orgânicos e inorgânicos) 01. Resumo 04. Questão 02. Exercícios contexto 05. Gabarito para aula 03. Exercícios para casa RESUMO No caso dos compostos iônicos, chama-se número de oxidação (Nox. ) a própria carga elétrica do íon, Nox variável ou seja, o número de elétrons que o átomo perdeu Alguns elementos de transição(família B) tem nox ou ganhou. No caso dos compostos covalentes não variável, ou seja, depende com quem ele está liga- há um átomo que perca e outro que ganhe elétrons, do, a seguir temos uma lista dos mais comuns: já que os átomos estão compartilhando elétrons. Entretanto, podemos estender o conceito de número de oxidação também para os compostos covalentes, dizendo que seria a carga elétrica teórica que o átomo iria adquirir se houvesse quebra da ligação covalente, ficando os elétrons com o átomo mais eletronegativo. Exemplo de NOX no composto covalente: Outros elementos importantes (Não são todos, existem muito mais): Au (Ouro) = +1 e +3 Fe(Ferro), Co(Cobalto) e Ni(Níquel) = +2 e +3 Pt(Platina) = +2 e +4 Cr(Cromo) = +2, +3 e +6 Mn(Manganês) = +2, +3, +4, +6 e +7 Elementos com número de oxidação fixo Para calcular o número de oxidação de um elemento que aparece numa substância, lembre-se que a soma dos números de oxidação de todos os átomos, numa molécula, é zero. Vamos calcular os NOX dos elementos do H3PO4, sabendo que o nox do: O = -2 e do H = +1 Para calcular o NOX de um íon igualamos a caraga do próprio íon. Veja no exemplo do P2O7-4. OBS: O oxigênio tem nox = -1 em peróxidos e nox = -1/2 em superóxidos Qui. 143 Exemplo de NOX no composto iônico: Número de oxidação compostos orgânicos Etanol Ácido acético Etanol Ganhos: 3eletrons de cada hidrogênio; Perdas: 2 elétrons para cada oxigênio; Total: Ficou com 1 elétrons a mais, assim, seu Nox = - 1 Ácido acético Vamos considerar cada carbono separadamente. Ganhos: 1 elétrons de cada hidrogênio; Primeiro o carbono 1: Perdas: 4 elétrons para cada oxigênio; Total: Ficou com 3 elétrons a menos, assim, seu Nox = +3 Agora vamos considerar o Nox do carbono 2, que é o mesmo tanto no etanol quanto no ácido acético: uma ligação entre dois carbonos, portanto, nenhum deles ganha ou perde elétrons nessa ligação e não há interferência no Nox do carbono 1. Ganhos: 3 elétrons de cada hidrogênio; Perdas: Nenhuma; Considerando as perdas e ganhos de elétrons do Total: Ficou com 3 elétrons a mais, assim, seu Nox carbono 1, temos: = -3 EXERCÍCIOS PARA AULA! 1. Qual é o número de oxidação(nox) do Carbono em: a) CH3Br b) C2H6O c) C2H4O 2. Considere os compostos de fórmulas: NaNO2 ; H2PO3; Ba2As2O7 Os Nox dos elementos que pertencem à família 15, presentes nesses compostos, são , respectivamente: a) + 1, + 1 e + 2. b) + 2, – 4 e – 5. c) + 3, – 2 e – 5. d) + 3, + 1 e + 3. e) + 3, + 4 e + 5. Qui. 144 Não há diferença de eletronegatividade, porque é 3. Um dos testes de identificação de aldeídos na Química Orgânica é realizado utilizando-se o reativo de Tollens. A reação para o etanal pode ser expressa pela equação CH3COH + 2 Ag+ + 2 NH3 + H2O → CH3COOH + 2 Ag + 2 NH4+ Pela análise da equação, pode-se afirmar que não está correta a afirmativa a) Ocorre uma diminuição no NOX do carbono. b) Ocorre a oxidação do aldeído a ácido carboxílico. c) O aldeído é o agente redutor. d) O íon Ag1+ é o agente oxidante. e) Ocorre o depósito de prata metálica. 4. Andradita é um mineral contendo cátions cálcio e ferro, e o ânion ortossilicato (SiO ). Ele foi encontrado na América do Norte e sua fórmula é Ca3Fe2(SiO4)3. Recebeu este nome em homenagem ao famoso mineralogista brasileiro, José Bonicomo o descobridor do elemento químico lítio e, na História brasileira, como o “Patriarca da Independência”. De acordo com dados da tabela periódica, podemos afirmar que os números de oxidação dos íons cálcio e ferro (na andradita) e a configuração eletrônica do íon lítio são, respectivamente: a)+2, +3 e 1s2. b)+2, +3 e 1s2 2s1. c)+1, +2 e 1s2 2s1. d)+1, +3 e 1s2 2s2. e)+2, +2 e 1s2. 5. O sistema de segurança air bag usado em automóveis é acionado por um microprocessador em caso de acidente. Ocorre desencadeamento de reações liberando nitrogênio, que infla prontamente o saco plástico (air bag). Considerando as reações: 1) NaN3(s) → Na(s) + N2(g) 2) Na(s) + KNO3(s) → Na2O(s) + K2O(s) + N2(g) Observa-se que o nitrogênio apresenta, na sequência das reações 1 e 2, os seguintes números de oxidação: a) -3, 0, +3, 0. b) -1/3, 0, +5, 0. c) +3, 0, -3, 0. d) +1/3, 0, +5, 0. e) -3, +2, +3, +2. Qui. 145 fácio de Andrada e Silva (1763-1838), também conhecido, na História da Ciência, EXERCÍCIOS PARA CASA! 1. O número de oxidação do carbono nos compostos CH3Cl, CO2, C6H6, CO, CH4, CH2O é respectivamente: a) –2 2. +4 –1 +2 –4 0 b) +2 –4 –1 –2 +4 –2 c) +1 +4 +1 +2 +4 +2 d) –1 –4 +1 –2 –4 0 e) –2 +4 +1 +2 –4 0 O número de oxidação do manganês no permanganato de potássio (KMnO4) é: a) + 2. b) + 3. c) + 5. d) + 7. 3. Indique, dentre as substâncias apresentadas, a que contém nitrogênio com número de oxidação mais elevado. a) N2 b) NaN3 c) N2O3 d) NH4Cl e) HNO3 4. O zarcão é empregado na proteção de superfícies de ferro e pode ser obtido pela adição do óxido misto de chumbo (2PbO . PbO2) em óleo. Este óxido apresenta chumbo com número de oxidação respectivamente: a) + 4 e + 4. b) + 1 e + 2. c) + 2 e + 4. d) + 2 e + 2. e) + 4 e + 2. 5. Considerando as substâncias de fórmula Fe(OH)3 e H2SO4, pode-se dizer que Fex(OH)(SO4)4 representa uma substância neutra, se x for igual a a) 3 b) 2 c) 1 d) 4 e) 5 Qui. 146 e) – 8 6. Considere o composto denominado nitroglicerina, obtido misturando-se o 1, 2, 3 – propanotriol [CH2(OH) CH(OH) CH2(OH)] com ácido nítrico (HNO3). H2C O NO2 HC O NO2 H2C O NO2 (nitroglicerina) É um óleo levemente amarelado, altamente suscetível ao choque. Com agitação explode liberando enorme quantidade de energia e enorme volume gasoso. 4 C3H5N3O9 (l) → 6 N2(g) + 12 CO2(g) + 10 H2O(g) + O2(g) Na explosão da nitroglicerina ocorre uma reação de oxirredução. Há, respectivamente, oxidação e redução de: a) nitrogênio e carbono b) carbono e oxigênio c) nitrogênio e oxigênio e) oxigênio e nitrogênio 7. A ligação C - H é praticamente apolar devido a uma pequena diferença de eletronegatividade entre os átomos. Nessas condições, é apolar a molécula a) 3HC-CH2-OH b) 3HC-CH2-NH2 c) 3HC-CH2-Cl d) 3HC-O-CH3 e) 3HC-CH3 QUESTÃO CONTEXTO! Pesquisa desenvolve sensor para detectar diabetes através do hálito Equipamento pode medir o nível de açúcar no sangue de pacientes. Projeto é realizado por equipe de 3 universidades em São Carlos, SP. Um sensor semelhante ao bafômetro poderá diagnosticar e medir o nível de açúcar no sangue de pacientes portadores de diabetes pelo hálito. O equipamento é desenvolvido em São Carlos (SP) por uma equipe de pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP), Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) e Universidade Estadual Paulista (Unesp). O objetivo do novo sensor é substituir as picadas de agulhas no dedo para o controle da doença por um procedimento não invasivo e indolor. O organismo das pessoas que têm a diabetes produz em maior quantidade uma substância chamada acetona. O dispositivo, cuja pesquisa está ainda em estágio preliminar, permitiu detectar níveis de acetona produzida em laboratório. Os resultados do estudo já foram publicados, mas ainda não há Qui. 147 d) oxigênio e carbono uma data para que os testes clínicos comecem a ser feitos http://g1.globo.com/sp/sao-carlos-regiao/noticia/2017/01/pesquisa-desenvolve-sensor-para-detectar-diabetes-atraves-do-halito.html A insulina e o glucágon trabalham sinergicamente para manter as concentrações de glicose sanguínea normais. Uma elevada concentração de glicose sanguínea resulta na secreção de insulina: a glicose é transportada nas células do corpo. Analise a estrutura da glicose abaixo e diga quais são o nox de cada carbono cir- GABARITO 01. 6.e 7.e Exercícios para aula! 1. a) O Nox do carbono nesse caso será: -2 b) Carbono ligado a três H e a um C Nox = -3 e o outro ligado a dois H, um O e um C Nox = -1 03. Questão contexto c) Carbono ligado a três H e a um C Nox = -3 Carbono 1 → -1 O outro carbono com dupla ligação a um O tem Nox Carbono 2 → +1 = +1 2.d 3.a 4.a 5.b 02. Exercícios para casa! 1.e 2.d 3.e 4.c 5.a Qui. 148 culado em vermelho.