ÍNDICE 1. REAÇÕES QUÍMICAS 1.1. Aspetos qualitativos de uma reação química 1.2. Aspetos quantitativos de uma reação química 2. ASPETOS ENERGÉTICOS DE UMA REAÇÃO QUÍMICA 8 8 18 25 2.1. Energia envolvida numa reação química 25 2.2. Reações endotérmicas e exotérmicas 29 3. REAÇÕES INCOMPLETAS E EQUILÍBRIO QUÍMICO 32 3.1. Reversibilidade das reações químicas 32 3.2. Aspetos quantitativos do equilíbrio químico 34 3.3. Equilíbrios e desequilíbrios de um sistema reacional 42 Atividade experimental 1 50 Atividade experimental 2 51 EXTENSÃO E.Q3 – EQUILÍBRIO QUÍMICO HETEROGÉNEO 1. EQUILÍBRIO QUÍMICO HETEROGÉNEO 55 1.1. Equilíbrio de solubilidade 55 1.2. Alguns fatores que alteram o equilíbrio de solubilidade 60 1.3. A importância do equilíbrio de solubilidade 62 MÓDULO Q4 – EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE 1. ÁCIDOS E BASES NA NATUREZA: A CHUVA E A CHUVA ÁCIDA 66 1.1. A água da chuva e a água da chuva ácida: composição química e pH 66 1.2. A água destilada e a água pura 67 2. ÁCIDOS E BASES DE ACORDO COM A TEORIA PROTÓNICA DE BRÖNSTED-LOWRY 68 2.1. Perspetiva histórica dos conceitos ácido e base 68 2.2. Produtos do quotidiano e os ácidos e bases segundo a teoria protónica (Brönsted-Lowry) 69 3. IONIZAÇÃO E DISSOCIAÇÃO 3.1. Reações de ionização/dissociação 4. AUTOIONIZAÇÃO DA ÁGUA 70 70 72 4.1. Constante de equilíbrio para a reação de ionização da água: produto iónico da água – Kw 72 4.2. Relação entre as concentrações de ião hidrónio e de ião hidroxilo: o pH e o pOH 74 5. EQUILÍBRIO DE ÁCIDO-BASE 76 5.1. Constante de acidez, Ka, e constante de basicidade, Kb 76 5.2. Força relativa de ácidos e de bases 77 6. COMPORTAMENTO ÁCIDO, BÁSICO OU NEUTRO DE ALGUMAS SOLUÇÕES DE SAIS 81 6.1. Formação de sais por meio de reações ácido-base; reações de neutralização 81 6.2. Comportamento ácido-base de aniões e de catiões em solução aquosa 82 7. INDICADORES DE ÁCIDO-BASE E MEDIÇÃO DE pH 85 7.1. Indicadores colorimétricos de ácido-base 85 7.2. Aparelho medidor de pH; sensor de pH 86 Atividade experimental 1 87 Atividade experimental 2 89 Atividade experimental 3 89 CPQ345 © Porto Editora MÓDULO Q3 – REAÇÕES QUÍMICAS. EQUILÍBRIO QUÍMICO HOMOGÉNEO EXTENSÃO E.Q4 – TITULAÇÕES ÁCIDO-BASE 1. TITULAÇÕES ÁCIDO-BASE 1.1. Caracterização das volumetrias de ácido-base 1.2. Carácter ácido, básico ou neutro da solução titulada no ponto de equivalência 1.3. Indicadores ácido-base Atividade experimental 1 Atividade experimental 2 92 92 92 93 98 101 MÓDULO Q5 – EQUILÍBRIO DE OXIDAÇÃO-REDUÇÃO 1. REAÇÕES DE OXIDAÇÃO-REDUÇÃO 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 1.6. 1.7. 1.8. Perspetiva histórica dos conceitos de oxidação e redução Estados de oxidação e Tabela Periódica Regras para a determinação dos números de oxidação Espécie oxidada ou redutor e espécie reduzida ou oxidante Semirreação de oxidação e semirreação de redução Escrita e acerto de equações de oxidação-redução Pares conjugados de oxidação-redução Reação de dismutação 2. A COMPETIÇÃO PELA TRANSFERÊNCIA DE ELETRÕES 2.1. Forças relativas de oxidantes e de redutores: poder oxidante e poder redutor 2.2. Série eletroquímica 2.3. Constante de equilíbrio de reações de oxidação-redução: extensão da reação 3. AS REAÇÕES DE OXIDAÇÃO-REDUÇÃO NA NATUREZA, NO QUOTIDIANO E NA INDÚSTRIA 3.1. O metabolismo, a fotossíntese e a respiração como processos biológicos naturais de oxidação-redução 3.2. A importância das reações de oxidação-redução em situações do quotidiano 3.3. Extração de metais a partir dos respetivos minérios Atividade experimental 1 Atividade experimental 2 104 104 105 106 108 108 109 112 112 113 113 114 117 117 117 118 118 121 121 EXTENSÃO E.Q5 – ELETROQUÍMICA 1. CÉLULAS ELETROQUÍMICAS 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 1.6. 1.7. 1.8. 1.9. Perspetiva histórica Constituição de um elemento de pilha Reações de elétrodo e representação esquemática do elemento de pilha Elétrodo-padrão de hidrogénio Potencial-padrão de elétrodo Força eletromotriz de um elemento de pilha Tabela de potenciais-padrão de elétrodo Células de combustível Corrosão e sua prevenção CPQ345 © Porto Editora 2. ELETRÓLISE 2.1. Reações de oxidação-redução provocadas por uma corrente elétrica 2.2. Eletrólise de sais em fusão 2.3. Eletrólise de soluções aquosas 2.4. Aplicações industriais da eletrólise 2.5. Lei de Faraday para a eletrólise Atividade experimental 1 Atividade experimental 2 124 124 125 125 126 127 128 129 130 131 132 132 133 134 134 135 136 138 SOLUÇÕES 139 ANEXOS 142