EDIÇÃO
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SUMÁRIO NOVA EDIÇÃO QUÍMICA 1O ANO Unidade 1 – Introdução ao estudo da Química.....................14 CAPÍTULO 1 CAPÍTULO 2 Química: objeto de estudo e aplicações ........................ 16 1. Química: a ciência que estuda a matéria .....................17 Matéria...........................................................................17 2. Conhecimento químico .................................................20 A contribuição da Química para a sociedade ...............21 Atividades .....................................................................22 Atividade experimental: Normas de segurança, símbolos e tratamento de resíduos .................................................23 Questões globais ..........................................................24 Ciência, tecnologia e sociedade: Sobre o natural e o artificial ou sintético .........................25 Esquema do capítulo ....................................................26 Entrevista: Como as pessoas que conheço veem a Química? ................................................27 CAPÍTULO 5 Unidades de medida ...................................................... 28 1. Estudo das unidades de medida ..................................29 Massa.............................................................................29 Volume ...........................................................................29 Temperatura ..................................................................30 Densidade ......................................................................30 Pressão ..........................................................................31 Solubilidade ...................................................................31 Exatidão e precisão nas medidas .................................32 Atividades .....................................................................33 Atividade experimental: Utilização de instrumento de medidade volume e determinação do volume de uma gota de água ...........34 Questões globais ..........................................................35 Ciência, tecnologia e sociedade: Nem o álcool escapa ... 36 Esquema do capítulo ....................................................37 Vestibular e Enem ........................................................38 Para explorar .....................................................................39 CAPÍTULO 6 Unidade 2 – Propriedades dos materiais ............................40 CAPÍTULO 3 Matéria e energia .......................................................... 42 1. Alguns conceitos importantes ......................................43 Matéria e energia em uma combustão ........................43 Propriedades da matéria ..............................................44 Atividades .....................................................................46 2. Mudanças de estado físico............................................47 Gráficos de mudança de estado físico..........................48 Atividades .....................................................................50 Atividade experimental: Aquecimento de uma amostra de água e construção do gráfico de mudança de estado físico da água ....................................................................51 Questões globais ..........................................................52 Ciência, tecnologia e sociedade: Amazônia em cinzas ... 53 Esquema do capítulo ....................................................54 Vestibular e Enem ........................................................55 CAPÍTULO 4 Sistemas, substâncias puras e misturas ...................... 56 1. Sistemas ........................................................................57 Sistemas homogêneo e heterogêneo e fases ..............57 2. Substâncias puras e misturas ......................................58 Substâncias puras.........................................................58 Misturas .........................................................................59 Atividades .....................................................................61 Atividade experimental: Comparação de densidades .............................................62 Questões globais ..........................................................63 Ciência, tecnologia e sociedade: Postos fraudulentos são fechados em São Paulo / Adulteração da gasolina ..65 Esquema do capítulo ....................................................66 Vestibular e Enem ........................................................67 Separação de misturas ................................................. 70 1. Propriedades específicas e separação de misturas ...71 Filtração comum ...........................................................71 Filtração a vácuo ...........................................................71 Decantação ....................................................................71 Sifonação .......................................................................72 Centrifugação ................................................................72 Levigação .......................................................................72 Catação ..........................................................................73 Peneiração ou tamização..............................................73 Ventilação ......................................................................73 Extração por solventes..................................................73 Separação magnética ...................................................73 Cristalização fracionada ...............................................73 Liquefação fracionada...................................................74 Fusão fracionada ...........................................................74 Dissolução fracionada...................................................74 Destilação simples ........................................................75 Destilação fracionada ...................................................75 Destilação por arraste a vapor .....................................75 Atividades .....................................................................76 Atividade experimental: Simulação de tratamento de água ..................................77 Questões globais ..........................................................78 Ciência, tecnologia e sociedade: Cai do céu, mas pode faltar ..............................................79 Esquema do capítulo ....................................................80 Vestibular e Enem ........................................................81 Propriedades e transformações da matéria................. 84 1. Transformações da matéria .........................................85 Descrição das transformações da matéria..................85 Fenômenos físicos e químicos .....................................86 Reações químicas .........................................................87 Atividades .....................................................................88 2. Leis de Lavoisier e de Proust .......................................89 Lei de Lavoisier (Lei da Conservação da Massa) .........89 Previsão das massas dos produtos em uma reação química ...............................................90 Lei de Proust (Lei das Proporções Constantes)...........91 Aplicações da Lei de Proust..........................................93 Atividades .....................................................................94 3. Substâncias simples e compostas ...............................95 Compostos e elementos químico .................................97 Atividades .....................................................................98 Atividade experimental: Relações de massas nas transformações químicas.................................................99 Questões globais ........................................................ 100 Ciência, tecnologia e sociedade: O homem que descozinhou o ovo...................................101 Esquema do capítulo .................................................. 102 Vestibular e Enem ...................................................... 103 Para explorar.... ........................................................... 105 Química e Matemática: Proporcionalidade direta ........ 106 29 02_FoldersSP_MP2015_miolo_Quimica.indd 29 05/09/14 10:40 QUÍMICA Unidade 3 – Do macro ao micro ......................................... 108 CAPÍTULO 7 Modelos atômicos e características dos átomos...........110 1. Os primeiros modelos atômicos ................................111 Primeiras ideias sobre átomos ..................................111 O modelo atômico de Dalton ......................................111 Raios catódicos ...........................................................113 O modelo atômico de Thomson ..................................115 Comparação entre o modelo de Thomson e o de Dalton ......................................................................115 Atividades ................................................................... 116 2. O modelo de Rutherford e as partículas fundamentais do átomo..................................................117 O experimento de Rutherford .....................................117 Próton, nêutron e elétron ...........................................118 Os íons e o modelo de Rutherford ..............................118 Número atômico .........................................................119 Número de massa .......................................................119 Representação de espécies químicas ........................119 Isótopos .......................................................................120 Elemento, substância simples e substância composta.120 Atividades ................................................................... 121 3. A reelaboração do modelo atômico de Rutherford ...122 O espectro eletromagnético .......................................122 Espectros atômicos.....................................................123 O modelo atômico de Rutherford-Bohr .....................124 Distribuição eletrônica em camadas ou níveis de energia .........................................................125 Critérios para prever a distribuição eletrônica ..........126 Atividades ................................................................... 127 Atividade experimental: Teste de chama: transição eletrônica ............................128 Questões globais ........................................................ 129 Ciência, tecnologia e sociedade: Radioatividade e a medicina ...........................................131 Esquema do capítulo .................................................. 132 Vestibular e Enem ...................................................... 133 Para explorar..... .......................................................... 165 Projeto 1: Produtos químicos domésticos .................... 166 Unidade 5 – Interações atômicas e moleculares ............... 168 CAPÍTULO 10 Para explorar.... ........................................................... 135 Unidade 4 – Tabela Periódica ............................................ 136 CAPÍTULO 8 CAPÍTULO 9 A organização dos elementos ..................................... 138 1. Evolução histórica da classificação dos elementos: das tríades à Tabela atual ...........................................139 As tríades de Döbereiner ............................................139 O parafuso telúrico de Chancourtois..........................139 Lei das Oitavas de Newlands ......................................139 A Tabela de Mendeleiev ..............................................140 A Tabela Periódica atual .............................................142 Classificação dos elementos químicos ......................144 Atividades ................................................................... 145 Atividade experimental: Obtenção e propriedades de substâncias simples ........146 Questões globais ........................................................ 147 Ciência, tecnologia e sociedade: A Tabela Periódica e os novos elementos químicos......148 Esquema do capítulo .................................................. 149 Vestibular e Enem ...................................................... 150 Propriedades dos grupos da Tabela Periódica ........... 152 1. Propriedades químicas e físicas dos grupos da Tabela Periódica .....................................153 Atividades ................................................................... 154 2. Propriedades periódicas e aperiódicas......................155 Raio atômico ................................................................155 Raio iônico ...................................................................155 Energia de ionização ...................................................156 Afinidade eletrônica (AE).............................................157 Eletronegatividade ......................................................157 Atividades ................................................................... 158 Atividade experimental: Propriedades periódicas e aperiódicas — construção e interpretação de gráficos ......................................................................159 Questões globais ........................................................ 160 Ciência, tecnologia e sociedade: Os halogênios e a saúde humana ................................. 161 Esquema do capítulo .................................................. 162 Vestibular e Enem ...................................................... 163 CAPÍTULO 11 Ligações químicas, características das substâncias iônicas, moleculares e metálicas................................ 170 1. Introdução ao estudo das ligações químicas ...........171 Modelo do octeto e estabilidade dos gases nobres ...171 Valência .......................................................................171 Substâncias iônicas, moleculares e metálicas .......172 Atividades ................................................................... 174 2. Ligação iônica.............................................................175 Fórmula e nomenclatura de substâncias iônicas ...176 Dissolução de substâncias iônicas em água .............177 Atividades ................................................................... 178 3. Ligação covalente........................................................179 Fórmulas das substâncias moleculares: as representações de Lewis .......................................180 Alotropia ......................................................................182 Ionização de substâncias moleculares em água .......182 4. Ligação metálica .........................................................183 Ligas metálicas ..........................................................184 Eletronegatividade e as ligações químicas ................185 Atividades ................................................................... 186 Atividade experimental: Aquecimento de substâncias ....187 Questões globais ........................................................ 188 Ciência, tecnologia e sociedade: Embalagem cartonada longa vida .......................................189 Esquema do capítulo .................................................. 190 Vestibular e Enem ...................................................... 191 Geometria molecular .................................................. 194 1. Estrutura espacial das moléculas .............................195 Teoria de repulsão dos pares eletrônicos ..................196 Prevendo a geometria molecular ...............................197 Atividades ................................................................... 198 2. A polaridade das ligações e das moléculas ..............199 Ligações polares e ligações apolares ........................199 Momento de dipolo e polaridade das moléculas .......200 Geometria molecular e polaridade das moléculas ...201 Atividades ................................................................... 202 Atividade experimental: Geometria molecular.......... 203 Questões globais ........................................................ 204 Ciência, tecnologia e sociedade: Cozinha com moléculas polares: forno de micro-ondas ..206 Esquema do capítulo .................................................. 207 Vestibular e Enem ...................................................... 208 30 02_FoldersSP_MP2015_miolo_Quimica.indd 30 05/09/14 10:40 SUMÁRIO CAPÍTULO 12 Estrutura molecular e propriedades dos materiais: forças intermoleculares .............................................. 210 1. Estado físico das substâncias e as forças intermoleculares..........................................211 Interações dipolo-dipolo .................................................211 Ligações de hidrogênio...................................................212 Interações entre moléculas apolares ........................213 Interações dipolo-dipoloinduzido ...............................213 Atividades ................................................................... 214 2. Propriedades das substâncias moleculares..............215 Temperatura de ebulição ............................................215 Solubilidade .................................................................216 Outros solventes..........................................................217 Atividades ................................................................... 218 Atividade experimental: Forças intermoleculares: determinação do teor de etanol na gasolina ...............219 Questões globais ........................................................ 220 Ciência, tecnologia e sociedade: Há algo no ar: a química e os perfumes...................... 222 Esquema do capítulo .................................................. 223 Vestibular e Enem ...................................................... 224 CAPÍTULO 15 Para explorar.... .................................................... .......227 Unidade 6 – Reações químicas .......................................... 228 CAPÍTULO 13 Balanceamento de equações e tipos de reações químicas.................................................... 230 1. Reações e equações químicas ...................................231 Balanceamento de equações químicas .....................232 Equações iônicas.........................................................233 Atividades ................................................................... 234 2. Tipos de reações .........................................................235 Reações de metátese..................................................235 Reação de decomposição ou análise .........................236 Reações de síntese ou de adição................................236 Reações de oxirredução..............................................237 3. Exemplos de reações de metátese ............................240 Reações com formação de gás...................................240 Reações entre ácidos e hidróxidos (bases) ................241 Atividades ................................................................... 242 Atividade experimental: Reatividade de metais...........244 Questões globais ........................................................ 245 Ciência, tecnologia e sociedade: Os catalisadores automotivos ........................................247 Esquema do capítulo .................................................. 248 Vestibular e Enem ...................................................... 249 3. Bases ou hidróxidos...................................................262 Principais bases e suas aplicações ......................... 263 Base, segundo a Teoria de Dissociação de Arrhenius...264 Classificação das bases inorgânicas....................... 264 Nomenclatura das bases.......................................... 265 Escala para medir o caráter ácido e básico: pH ..... 266 Atividades ................................................................... 267 Atividade experimental: Indicadores ácido-base ...... 268 Questões globais ........................................................ 269 Ciência, tecnologia e sociedade: Nova ameaça para os recifes de corais .......................271 Esquema do capítulo .................................................. 272 Vestibular e Enem ...................................................... 273 Sais e óxidos ................................................................ 276 1. Sais ............................................................................. 277 O que são sais? .......................................................... 277 2. Reação de neutralização .......................................... 278 Neutralização total.................................................... 278 Neutralização parcial................................................ 278 Classificação dos sais ............................................... 279 Nomenclatura e fórmulas dos sais ......................... 280 Sais e algumas aplicações ........................................281 Atividades ................................................................... 282 3. Óxidos......................................................................... 283 Nomenclatura dos óxidos ......................................... 283 Classificação dos óxidos ........................................... 284 Alguns óxidos importantes....................................... 286 Poluição atmosférica e óxidos ................................. 287 Atividades ................................................................... 288 Atividade experimental: A chuva ácida ....................... 289 Questões globais ........................................................ 290 Ciência, tecnologia e sociedade: Terra em alerta ...... 291 Esquema do capítulo .................................................. 292 Vestibular e Enem ...................................................... 293 Unidade 8 – Contando átomos e moléculas....................... 298 CAPÍTULO 16 Relações entre massas de átomos e moléculas ........ 300 1. Massa atômica............................................................301 Número de massa e massa do átomo ..................... 302 Isótopos e massa atômica ........................................ 303 Atividades ................................................................... 304 2. Massas moleculares ................................................ 305 Lei volumétrica de Gay-Lussac................................ 305 O Princípio de Avogadro............................................ 306 Determinação das massas moleculares ................ 307 Atividades ................................................................... 308 Atividade experimental: Determinação de um padrão de massa ...................... 309 Questões globais ........................................................ 310 Ciência, tecnologia e sociedade: A química e o controle de dopagem no esporte ..........311 Esquema do capítulo .................................................. 312 Vestibular e Enem ...................................................... 313 Mol: quantidade de matéria ........................................ 316 1. Quantidade de matéria...............................................317 Determinação da proporção entre átomos ..............317 Mol, a unidade de quantidade de matéria ................318 A constante de Avogadro ...........................................319 Atividades ................................................................... 320 Unidade 7 – Funções da Química inorgânica ..................... 252 Ácidos e bases ............................................................. 254 1. Introdução às funções inorgânicas.......................... 255 Soluções eletrolíticas e soluções não eletrolíticas 255 2. Ácidos ......................................................................... 256 Principais ácidos e suas aplicações ........................ 257 Ácido segundo a Teoria de Dissociação Iônica de Arrhenius .............................................................. 258 Classificação dos ácidos inorgânicos .......................259 Força dos ácidos.........................................................259 Nomenclatura dos ácidos inorgânicos .................... 260 Fórmulas dos ácidos ................................................. 260 Atividades ................................................................... 261 EDIÇÃO Para explorar.... ......................................................... ..295 Química e Biologia: Qualidade do ar ............................ 296 Para explorar...... ......................................................... 251 CAPÍTULO 14 NOVA CAPÍTULO 17 31 02_FoldersSP_MP2015_miolo_Quimica.indd 31 05/09/14 10:40 QUÍMICA 2. Relações entre mol, massa molar e constante de Avogadro ...............................................321 Massa molar ...............................................................321 A massa molar e a constante de Avogadro ............. 322 Relação entre mol, massa molar e quantidade de partículas .............................................................. 322 Quantidade de matéria de átomos e de moléculas – determinação de fórmulas ....................................... 323 Atividades ................................................................... 324 Atividade experimental: Água de hidratação ............. 325 Questões globais ........................................................ 326 Ciência, tecnologia e sociedade: Quilograma: uma questão de peso? .................................................. 327 Esquema do capítulo .................................................. 328 Vestibular e Enem ...................................................... 329 Para explorar...... ......................................................... 331 Unidade 9 – Estudo dos gases ........................................... 332 CAPÍTULO 18 Os gases e suas transformações ................................ 334 1. Características e variáveis dos gases ..................... 335 Teoria cinética dos gases.......................................... 335 Variáveis de estado de um gás ................................. 336 Volume molar e Hipótese de Avogadro ................... 337 2. Transformações gasosas ......................................... 338 Transformação isotérmica ou Lei de Boyle ............ 338 Transformação isobárica ou Lei de Gay-Lussac .... 339 Transformação isocórica (isovolumétrica) ou Lei de Charles e Gay-Lussac.................................... 339 Equação de estado dos gases .................................. 340 Atividades ................................................................... 341 3. Misturas de gases ..................................................... 342 Pressão parcial ......................................................... 342 Volume parcial ........................................................... 343 Densidade dos gases ................................................ 343 4. Difusão e efusão........................................................ 345 Atividades ................................................................... 346 Atividade experimental: Volume molar dos gases ......347 Questões globais ........................................................ 348 Ciência, tecnologia e sociedade: Hidratos gasosos: gás armazenado no gelo ............... 350 Esquema do capítulo .................................................. 351 Vestibular e Enem ...................................................... 352 CAPÍTULO 20 Atividades ................................................................... 368 Atividade experimental: Determinação das quantidades de reagentes e de produtos que participam de uma reação química ................................................................. 369 Questões globais ........................................................ 370 Ciência, tecnologia e sociedade: Carbono contabilizado ...................................................371 Esquema do capítulo .................................................. 372 Vestibular e Enem ...................................................... 373 Rendimento das reações............................................. 376 1. Reagente em excesso e reagente limitante ............ 377 Determinação do reagente limitante....................... 378 2. Reagentes impuros e rendimento de uma reação ... 379 Reagentes impuros ................................................... 379 Rendimento de uma reação...................................... 380 Atividades ................................................................... 381 Atividade experimental: Há limitações para a ocorrência de uma reação?...... 382 Questões globais ........................................................ 383 Ciência, tecnologia e sociedade: Crise ambiental e energias renováveis ....................... 384 Esquema do capítulo .................................................. 385 Vestibular e Enem ...................................................... 386 Para explorar....... ........................................................ 389 Química e Geografia: Minerais e metais ...................... 390 Projeto 2: Corrosão de materiais: como enfrentá-la? .................. 392 Respostas dos exercícios ............................................. 395 Referências bibliográficas ........................................... 423 Siglas de universidades ............................................... 424 Para explorar.... ........................................................... 355 Química e Biologia: A produção de biogás ................... 356 Unidade 10 – Estequiometria ............................................ 358 CAPÍTULO 19 Relações estequiométricas nas transformações químicas..................................... 360 1. Tipos de fórmulas ......................................................361 Composição centesimal ou fórmula porcentual .....361 Fórmula mínima ou empírica....................................361 Fórmula molecular ................................................... 362 Atividades ................................................................... 364 2. Cálculo estequiométrico .......................................... 365 Relações entre grandezas ........................................ 365 Proporção entre as quantidades de matéria .......... 366 Proporção entre números de moléculas ................ 366 Proporção entre massas e quantidade de matéria .367 Proporções entre volumes de gases e quantidade de matéria ............................................367 32 02_FoldersSP_MP2015_miolo_Quimica.indd 32 05/09/14 10:40 SUMÁRIO NOVA EDIÇÃO QUÍMICA 2O ANO Unidade 1 – Soluções 14 CAPÍTULO 1 CAPÍTULO 2 CAPÍTULO 3 CAPÍTULO 4 Dispersões: coloides, suspensões e soluções.............. 16 1. As dispersões ..............................................................17 Dispersões coloidais ....................................................18 Suspensões ..................................................................19 Soluções ........................................................................19 Atividades .....................................................................20 2. As soluções ..................................................................21 Solução sólida ..............................................................21 Solução gasosa.............................................................21 Soluções formadas pela dissolução de gases em líquidos....................................................21 Soluções formadas pela mistura de líquidos ........... 22 Soluções formadas pela dissolução de sólidos em líquidos ................................................ 22 Atividades .....................................................................23 Atividade experimental: Efeito Tyndall ................................................................... 24 Questões globais ..........................................................25 Ciência, tecnologia e sociedade: Contrastes utilizados em exames médicos ...................26 Esquema do capítulo ....................................................27 Vestibular e Enem ........................................................28 Concentração de soluções .......................................... 30 1. Como preparar soluções .............................................31 Relações entre a quantidade de soluto e a de solvente ou a de solução ...................................31 Atividades .....................................................................36 2. Solubilidade ..................................................................37 Influência da pressão ...................................................37 Influência da temperatura ...........................................37 Influência da reatividade ............................................ 38 Influência da polaridade ............................................. 38 Saturação de uma solução ......................................... 38 Curvas de solubilidade .............................................. 39 Atividades .....................................................................40 Atividade experimental: Determinação da concentração de sólidos em uma amostra de água salgada .................................41 Questões globais ..........................................................42 Ciência, tecnologia e sociedade: Dureza da água......... 44 Esquema do capítulo ....................................................45 Vestibular e Enem ........................................................46 Diluição e mistura de soluções ................................... 48 1. Diluição de soluções ...................................................49 Como preparar uma solução diluída ........................ 50 Atividades .....................................................................52 2. Mistura de soluções.................................................... 53 Mistura de soluções de mesmo soluto ou de solutos que não reagem entre si .......................... 53 Mistura de solutos diferentes que reagem entre si... 53 Atividades .....................................................................54 Atividade experimental: Diluição de solução de sulfato de cobre(II ...................................................... 55 Questões globais ..........................................................56 Ciência, tecnologia e sociedade: Rio é contaminado por ácido ............................................57 Esquema do capítulo ....................................................58 Vestibular e Enem ........................................................59 Propriedades coligativas das soluções ......................... 62 1. Alguns conceitos importantes ................................... 63 Pressão de vapor de um líquido ................................. 63 Diagrama de fases de uma substância pura ............ 64 Atividades .....................................................................65 2. Tonoscopia ou tonometria .......................................... 66 Atividades .....................................................................67 3. Ebulioscopia e crioscopia ........................................... 68 Atividades .....................................................................69 4. Osmose e pressão osmótica ......................................71 Osmose..........................................................................71 Pressão osmótica ........................................................72 Osmose reversa .......................................................... 73 Atividades .....................................................................74 Atividade experimental: Osmose ............................................................................ 75 Questões globais ..........................................................76 Ciência, tecnologia e sociedade: Por que se usa sal para derreter o gelo nas estradas ... 77 Esquema do capítulo ....................................................78 Vestibular e Enem ........................................................79 Para explorar...... ...........................................................81 Química e Biologia: Soro caseiro: uma solução eficaz contra a desidratação.....................................................82 Unidade 2 – Termoquímica 84 CAPÍTULO 5 A energia e as transformações da matéria ................. 86 1. Estados físicos e entalpia ............................................87 Termoquímica: processos endotérmicos e exotérmicos ...................................... 88 Medidas de quantidade de calor ................................ 89 Atividades .....................................................................90 2. Entalpia e variação de entalpia .................................. 91 Variação de entalpia nas mudanças de estado físico ....92 Variação de entalpia em reações endotérmicas e exotérmicas ...................................... 93 Atividades .....................................................................94 3. Entalpia-padrão e equações químicas.......................95 Entalpia de formação ...................................................95 Equação termoquímica e entalpia de reação ............96 Entalpia de combustão ................................................97 Energia de ligação ........................................................97 Atividades .....................................................................98 4. A Lei de Hess ............................................................... 99 Atividades ................................................................... 100 Atividade experimental: Decomposição da água oxigenada .................................101 Questões globais ........................................................ 102 Ciência, tecnologia e sociedade: No inverno, alimentação aquecida.....................................................103 Esquema do capítulo ................................................. 104 Vestibular e Enem ...................................................... 105 Para explorar...... ......................................................... 107 Química e Matemática: Diagramas .............................. 108 Projeto 1: Águas naturais: soluções aquosas para a vida.......... ............................ 110 Unidade 3 – Cinética química ............................................ 112 CAPÍTULO 6 A rapidez das reações químicas.................................. 114 1. Rapidez das reações .................................................. 115 Medida da rapidez média de uma reação................. 116 Medida da rapidez instantânea de uma reação ....... 117 Atividades ................................................................... 118 33 02_FoldersSP_MP2015_miolo_Quimica.indd 33 05/09/14 10:40 QUÍMICA CAPÍTULO 7 CAPÍTULO 8 2. Como as reações ocorrem? ...................................... 119 Teoria das colisões .....................................................119 Complexo ativado e energia de ativação ..................120 Atividades ................................................................... 121 Atividade experimental: Rapidez de uma reação química ...............................................................122 Questões globais ........................................................ 123 Ciência, tecnologia e sociedade: Cuidado com a chuva/ Plásticos biodegradáveis não fazem milagres................ 124 Esquema do capítulo .................................................. 125 Vestibular e Enem ...................................................... 126 Fatores que afetam a rapidez das transformações químicas.................................... 130 1. Influência da superfície de contato, da temperatura, da concentração e de catalisadores.............................131 Superfície de contato e a rapidez das reações ........131 A temperatura e a rapidez das reações ...................132 A concentração e a rapidez das reações ..................133 Catalisadores .............................................................134 Atividades ................................................................... 136 Atividade experimental: Fatores que influenciam na rapidez das reações ...................................................137 Questões globais ........................................................ 138 Ciência, tecnologia e sociedade: Catálise na produção de biodiesel .....................................................................139 Esquema do capítulo .................................................. 140 Vestibular e Enem ...................................................... 141 CAPÍTULO 10 Unidade 5 – Equilíbrios em sistemas aquosos .................. 190 CAPÍTULO 11 Ordem e mecanismo de reação .................................. 144 1. Ordem de reação ........................................................145 2. Mecanismo de reação ................................................147 Catalisadores e mecanismos das reações ..............147 Atividades ................................................................... 148 Atividade experimental: Como a concentração dos reagentes pode alterar a rapidez da reação? ................................149 Questões globais ........................................................ 150 Ciência, tecnologia e sociedade: Buraco da camada de ozônio sobre a Antártida em 2012 foi o menor da década ....................................151 Esquema do capítulo .................................................. 152 Vestibular e Enem ..................................................... 153 Unidade 4 – Equilíbrio químico ......................................... 156 Reações reversíveis e o estado de equilíbrio .............. 158 1. Conceito de reações reversíveis e de equilíbrio químico ..................................................159 Reações reversíveis ...................................................159 Equilíbrio químico ......................................................160 Equilíbrios homogêneos e equilíbrios heterogêneos....161 Atividades ................................................................... 162 2. Constantes de equilíbrio ...........................................163 Constantes de equilíbrio (KC).....................................164 Constantes de equilíbrio e pressões parciais (KP) ..164 Relação entre KC e Kp .................................................165 Cálculo das constantes de equilíbrio .......................166 Interpretação do valor de KC e extensão da reação .....166 Quociente de equilíbrio (QC) .......................................167 Atividades ................................................................... 168 Atividade experimental: Determinação da constante de equilíbrio do ácido acético em água..........................169 Fatores que afetam o estado de equilíbrio ................. 176 1. Princípio de Le Chatelier ...........................................177 Efeito da concentração ............................................. 178 Efeito da pressão ....................................................... 178 Efeito da temperatura ................................................179 Atividades .................................................................. 180 2. O papel dos catalisadores .........................................181 Atividades ................................................................... 182 Atividade experimental: Fatores que afetam o estado de equilíbrio .....................................................183 Questões globais ........................................................ 184 Ciência, tecnologia e sociedade: Academias investem em alternativas ao cloro nas piscinas............185 Esquema do capítulo .................................................. 186 Vestibular e Enem ...................................................... 187 Para explorar........ ....................................................... 189 Para explorar.............. ................................................. 155 CAPÍTULO 9 Questões globais ........................................................ 170 Ciência, tecnologia e sociedade: Manejo do solo: princípios do equilíbrio químico .....................................171 Esquema do capítulo .................................................. 172 Vestibular e Enem ...................................................... 173 CAPÍTULO 12 O produto iônico da água e o pH de soluções aquosas ....192 1. Equilíbrio iônico e produto iônico da água ...............193 Equilíbrio iônico da água............................................193 Produto iônico da água: Kw .......................................194 Meios neutro, ácido e básico .....................................195 Atividades ................................................................... 196 2. Determinação do pH ..................................................197 O pH e o caráter ácido ou básico ...............................197 A escala de pH ............................................................198 Indicadores ácido-base .............................................199 3. Titulação ácido-base ................................................ 200 Determinação da concentração de ácido acético no vinagre....................................................................201 Atividades ................................................................... 202 Atividade experimental: Determinação da acidez de amostra de suco de limão ou de suco de laranja .....203 Questões globais ........................................................ 204 Ciência, tecnologia e sociedade: Queimadas na Amazônia aumentam frequência de chuvas ácidas na região............................................ 205 Esquema do capítulo .................................................. 206 Vestibular e Enem ...................................................... 207 A força dos ácidos e das bases .................................. 210 1. Constantes de dissociação de ácidos e bases .........211 Constante de dissociação dos ácidos .......................211 Constante de dissociação das bases ........................212 Cálculos de concentrações a partir de constantes de equilíbrio ...........................................213 Atividades ................................................................... 214 2. A força de ácidos e bases de acordo com a teoria de Brönsted-Lowry ....................................................215 Cálculo de pH de soluções de ácidos e bases ..........216 Soluções de ácidos fortes..........................................216 Soluções de ácidos fracos e bases fracas ...............216 Atividades ................................................................... 217 Atividade experimental: A força dos ácidos e das bases.......................................218 Questões globais ........................................................ 219 34 02_FoldersSP_MP2015_miolo_Quimica.indd 34 05/09/14 10:40 SUMÁRIO Ciência, tecnologia e sociedade: Alface com maior teor de ácido fólico............................220 Esquema do capítulo .................................................. 221 Vestibular e Enem ...................................................... 222 Química e Biologia: Ácidos em alimentos .................... 224 CAPÍTULO 13 CAPÍTULO 14 Hidrólise de sais ......................................................... 226 1. Hidrólise de sais ....................................................... 227 Dissolução de sal derivado de ácido forte e base forte: solução neutra ................................... 227 Dissolução de sal derivado de ácido forte e base fraca: solução ácida ...................................... 228 Dissolução de sal derivado de base forte e ácido fraco: solução básica .......................... 228 Dissolução de sal derivado de ácido fraco e base fraca: como avaliar o caráter da solução? .. 229 Constante de hidrólise (Kh) ....................................... 230 Atividades....................................................................231 2. Sistema-tampão ou solução-tampão ..................... 232 Efeito do íon comum.................................................. 232 Como funciona um sistema-tampão ....................... 233 Determinação do pH das soluções-tampão............ 234 Atividades ................................................................... 235 Atividade experimental: Hidrólise de sais .................. 236 Questões globais ........................................................ 237 Ciência, tecnologia e sociedade: A cárie e os equilíbrios químicos envolvidos na boca ..................238 Esquema do capítulo .................................................. 239 Vestibular e Enem ...................................................... 240 Equilíbrios em sistemas heterogêneos ..................... 242 1. Equilíbrios heterogêneos ......................................... 243 KC para equilíbrios heterogêneos ............................ 243 Kp para equilíbrios heterogêneos ............................ 244 Perturbação de equilíbrios heterogêneos .............. 245 2. Produto de solubilidade............................................ 246 Relação entre solubilidade e KPS.............................. 246 Efeito do íon comum na solubilidade ........................247 Atividades ................................................................... 248 Atividade experimental: Estudando a influência da temperatura na solubilidade dos sais ...........................249 Questões globais ....................................................... 250 Ciência, tecnologia e sociedade: Implicações do aquecimento global nos recifes de corais .....................251 Esquema do capítulo .................................................. 252 Vestibular e Enem ...................................................... 253 CAPÍTULO 16 CAPÍTULO 17 Para explorar....... ........................................................ 255 Unidade 6 – Transformações químicas que produzem energia ...................................................256 CAPÍTULO 15 Número de oxidação e balanceamento de reações ... 258 1. Reações que envolvem transferência de elétrons ......................................................................259 Número de oxidação (Nox)........................................ 260 Eletronegatividade e número de oxidação ...............261 Nox, reações de oxirredução e transferência de elétrons ..................................................................262 Regras para determinação do Nox .......................... 263 Atividades .................................................................. 264 2. Balanceamento de equações das reações de oxirredução .............................................................. 265 NOVA EDIÇÃO Exemplo de método para balancear equações de oxirredução ........................................................... 266 Atividades...................................................................267 Atividade experimental: Estudo comparativo da corrosão do ferro ..................................................... 268 Questões globais ........................................................ 269 Ciência, tecnologia e sociedade: Hálito culpado: o princípio químico do bafômetro ..................................270 Esquema do capítulo .................................................. 271 Vestibular e Enem ...................................................... 272 Pilhas ou células eletroquímicas ................................ 274 1. Reações de oxirredução e a produção de corrente elétrica ...................................................... 275 A pilha de Daniell........................................................276 O eletrodo padrão de hidrogênio ............................. 277 Potencial-padrão de redução ................................... 278 Espontaneidade das reações ................................... 278 Atividades ................................................................... 279 2. Pilhas comerciais...................................................... 280 Pilha seca (pilha de Leclanché) e pilha alcalina ..... 280 Bateria de chumbo/óxido de chumbo(IV...................281 Bateria de níquel-cádmio (Ni-Cd) .............................281 Bateria hidreto metálico/óxido de níquel (NiMH) ... 282 Baterias de íon lítio ................................................... 282 Atividades ................................................................... 283 Atividade experimental: Pilha de limão ...................... 284 Questões globais ........................................................ 285 Ciência, tecnologia e sociedade: Ônibus movido a hidrogênio ....................................................................286 Esquema do capítulo .................................................. 287 Vestibular e Enem ...................................................... 288 Corrosão de metais ..................................................... 290 1. Corrosão de metais: um exemplo de pilha ............. 291 Corrosão eletroquímica............................................ 291 A formação da ferrugem .......................................... 292 Condições favoráveis para a formação da ferrugem............................................. 293 Atividades .................................................................. 294 2. Proteção contra a corrosão ..................................... 295 Proteção anódica....................................................... 295 Galvanização ...............................................................296 Outros exemplos de proteção catódica ....................296 Folha de flandres ou lata .......................................... 297 Metais pouco reativos também oxidam ................... 297 Atividades .................................................................. 298 Atividade experimental: Corrosão do ferro – proteção e intensificação ................................................299 Questões globais ........................................................ 300 Ciência, tecnologia e sociedade: Efeitos da corrosão ao redor do mundo/Desenvolvimento de novo sistema anticorrosivo .....................................................301 Esquema do capítulo .................................................. 302 Vestibular e Enem ...................................................... 303 Para explorar........ ....................................................... 305 Unidade 7 – Eletrólise: energia elétrica gerando transformações químicas ................................................. 306 CAPÍTULO 18 Eletrólise ..................................................................... 308 1. Eletrólise ígnea e eletrólise em solução aquosa ... 309 Eletrólise ígnea...........................................................310 Eletrólise em solução aquosa ...................................311 35 02_FoldersSP_MP2015_miolo_Quimica.indd 35 05/09/14 10:40 QUÍMICA CAPÍTULO 19 CAPÍTULO 20 Prioridade de descarga dos íons em solução aquosa ....................................................312 2. Comparação entre eletrólise e funcionamento das pilhas ................................................................... 313 Atividades ................................................................... 314 Atividade experimental: Cobreação de um objeto metálico................................................................316 Questões globais ........................................................ 317 Ciência, tecnologia e sociedade: Tratamento de efluentes industriais .......................................................318 Esquema do capítulo .................................................. 319 Vestibular e Enem ..................................................... 320 Aplicações da eletrólise .............................................. 322 1. Principais aplicações da eletrólise.......................... 323 Obtenção de metais por eletrólise ígnea ................ 323 Galvanoplastia ........................................................... 325 Anodização ................................................................. 326 Refino eletrolítico do cobre ...................................... 326 Eletrólise da salmoura ............................................. 327 Atividades ................................................................... 328 Atividade experimental: Eletrólise da salmoura ...................................................329 Questões globais ........................................................ 330 Ciência, tecnologia e sociedade: Do pó ao cobre .........331 Esquema do capítulo .................................................. 332 Vestibular e Enem ...................................................... 333 Aspectos quantitativos da eletrólise .......................... 336 1. Aspectos quantitativos ............................................. 337 Corrente elétrica ....................................................... 338 Cálculos envolvendo pilhas e eletrólise .................. 339 Atividades ................................................................... 340 Atividade experimental: Determinação da constante de Avogadro por eletrólise de NaOH(aq)........................341 Questões globais ........................................................ 342 Ciência, tecnologia e sociedade: Cloro, hipoclorito de sódio ou água sanitária? .........................343 Esquema do capítulo .................................................. 344 Vestibular e Enem ...................................................... 345 CAPÍTULO 22 Ciência, tecnologia e sociedade: Irradiação de alimentos..................................................360 Esquema do capítulo .................................................. 361 Vestibular e Enem ...................................................... 362 Transmutações artificiais, fissão e fusão nucleares............................................. 364 1. Transmutações artificiais ......................................... 365 O acelerador de partículas ....................................... 365 Os elementos transurânicos .................................... 365 Atividades ................................................................... 366 2. Fissão nuclear ............................................................367 Reator nuclear ........................................................... 368 Lixo nuclear ................................................................369 3. Fusão nuclear............................................................ 370 Atividades ................................................................... 371 Atividade: Reações nucleares........................................372 Questões globais ........................................................ 373 Ciência, tecnologia e sociedade: Acidentes nucleares .....374 Esquema do capítulo .................................................. 375 Vestibular e Enem ...................................................... 376 Para explorar......... ...................................................... 379 Química e Física: Energia nuclear ................................ 380 Projeto 2: Equipando o laboratório da escola .............. 382 Respostas dos exercícios ............................................. 385 Referências bibliográficas ........................................... 407 Siglas de universidades ............................................... 408 Para explorar......................................................................................... 347 Unidade 8 – Reações nucleares ........................................ 348 CAPÍTULO 21 O estudo das radiações .............................................. 350 1. A descoberta da radioatividade e suas leis..............351 Radiações da pechblenda ..........................................351 Radiação alfa ........................................................ 352 Radiação beta ....................................................... 352 Radiação gama ...................................................... 353 Emissão de pósitrons................................................ 353 Emissão de nêutrons ................................................ 353 Raios X ........................................................................ 353 2. As séries radioativas ................................................ 354 Transmutação artificial ............................................ 354 Meia-vida ou período de semidesintegração .......... 355 Datação com o carbono-14 ....................................... 355 Datação com o urânio e o potássio .......................... 356 Medicina ..................................................................... 356 Agricultura, indústria e alimentação....................... 356 Atividades ................................................................... 357 Atividade experimental: A radioatividade e a função exponencial ...................................................358 Questões globais ........................................................ 359 36 02_FoldersSP_MP2015_miolo_Quimica.indd 36 05/09/14 10:40 SUMÁRIO NOVA EDIÇÃO QUÍMICA 3O ANO Unidade 1 – O carbono e seus compostos ................................ 14 CAPÍTULO 1 Carbono e cadeias carbônicas ............................................. 16 1. Introdução à Química Orgânica. ..................................... 17 A Teoria da Força Vital. .................................................... 17 Desenvolvimento da Química Orgânica......................... .17 Química Orgânica hoje .................................................... 18 Análise e síntese.............................................................. 18 2. O carbono e as ligações covalentes ............................... 19 O carbono é tetravalente ................................................. 19 Formas de representação de uma molécula orgânica .................................................. 21 A geometria das moléculas orgânicas de acordo com o modelo da repulsão dos pares de elétrons da camada de valência .................................................... 22 Ligações de carbono com átomos de outros elementos químicos ........................................................ 23 3. Carbono e cadeias carbônicas ....................................... 24 Classificação do átomo de carbono nas cadeias........... 24 Classificação das cadeias carbônicas ............................ 25 Atividades. ...................................................................... 27 4. Algumas características dos compostos orgânicos ..... 28 Propriedades físico-químicas ......................................... 28 Temperaturas de fusão e de ebulição ............................ 29 Solubilidade ..................................................................... 29 Atividades ....................................................................... 30 Atividade experimental: Geometria molecular ............... 31 Questões globais ............................................................. 32 Ciência, tecnologia e sociedade: Compostos orgânicos voláteis............................................ 34 Esquema do capítulo....................................................... 35 Vestibular e Enem........................................................... 36 Unidade 3 – Funções orgânicas: características gerais e nomenclatura .................................... 78 CAPÍTULO 4 Hidrocarbonetos ................................................................ 80 1. Funções orgânicas e nomenclatura IUPAC ................... 81 2. Compostos da função hidrocarboneto ........................... 82 Alcanos ............................................................................. 82 Alcenos ou alquenos ....................................................... 83 Alcinos ou alquinos ......................................................... 84 Alcadienos ou dienos....................................................... 85 Cicloalcanos, ciclanos ou cicloparafinas ....................... 85 Cicloalcenos, cicloalquenos ou ciclenos ........................ 85 Cicloalcadienos ou ciclodienos ....................................... 86 Hidrocarbonetos aromáticos .......................................... 86 3. Radicais e grupos orgânicossubstituintes..................... 87 Cisão de ligações ............................................................. 87 Grupos orgânicos substituintes...................................... 88 Atividades ....................................................................... 90 4. Hidrocarbonetos ramificados ......................................... 91 Alcanos ............................................................................. 91 Alcenos ............................................................................. 92 Alcadienos ........................................................................ 92 Alcinos .............................................................................. 93 Cicloalcanos ..................................................................... 93 Cicloalcenos ..................................................................... 94 Aromáticos ....................................................................... 94 Atividades ....................................................................... 95 Atividade experimental: Reatividade de hidrocarbonetos saturados e insaturados ........................ 96 Questões globais ............................................................. 97 Ciência, tecnologia e sociedade: O lixo que vira energia e crédito de carbono ..................... 98 Esquema do capítulo....................................................... 99 Vestibular e Enem......................................................... 100 CAPÍTULO 5 Fontes de hidrocarbonetos................................................. 102 1. Petróleo.......................................................................... 103 Formação das bacias sedimentares ............................ 103 Exploração do petróleo ................................................. 104 Refino do petróleo ......................................................... 105 2. Carvão mineral .............................................................. 107 3. Outras fontes de hidrocarbonetos................................ 108 Folhelhos........................................................................ 108 Biogás............................................................................. 108 Atividades .................................................................... 109 Atividade experimental: Determinação da massa molar do gás butano ............... 110 Questões globais .......................................................... 111 Ciência, tecnologia e sociedade: Teor de enxofre no óleo diesel.......................................... 112 Esquema do capítulo..................................................... 113 Vestibular e Enem......................................................... 114 Para explorar.................................................................... 39 Química e Português: Uma palavra, vários significados ......40 Unidade 2 – Isomeria: compostos diferentes, mesma composição ..................................................................42 CAPÍTULO 2 CAPÍTULO 3 Isomeria: plana e geométrica .............................................. 44 1. Isomeria plana................................................................. 45 Isomeria de função .......................................................... 45 Isomeria de cadeia ou constitucional............................. 46 Isomeria de posição ........................................................ 47 Isomeria de compensação ou metameria ..................... 48 Atividades ....................................................................... 49 2. Isomeria cis-trans ou geométrica ................................. 50 Ocorrência de isomeria geométrica............................... 50 Atividades ....................................................................... 52 Atividade experimental: Isomeria plana .......................... 53 Questões globais ............................................................. 54 Ciência, tecnologia e sociedade: Os feromônios e a reprodução ........................................... 56 Esquema do capítulo....................................................... 57 Vestibular e Enem........................................................... 58 Isomeria óptica...................................................................... 62 1. Isomeria óptica ................................................................ 63 Determinação da isomeria óptica .................................. 64 Assimetria molecular e isomeria óptica ........................ 65 Atividades ....................................................................... 66 Quantidade de átomos de carbono assimétricos e número de isômeros ópticos ....................................... 67 Moléculas com átomos de carbono assimétricos iguais.......................................................... 68 Atividades ....................................................................... 69 Atividade experimental: Isomeria óptica do ácido láctico ......................................... 70 Questões globais............................................................. 71 Ciência, tecnologia e sociedade: A quiralidade e a indústria farmacêutica........................... 72 Esquema do capítulo....................................................... 73 Vestibular e Enem........................................................... 74 Para explorar .................................................................. 77 37 02_FoldersSP_MP2015_miolo_Quimica.indd 37 05/09/14 10:40 QUÍMICA CAPÍTULO 6 CAPÍTULO 7 CAPÍTULO 8 Funções oxigenadas ........................................................... 118 1. Alcoóis e enóis ............................................................... 119 Características e nomenclatura dos alcoóis ............... 119 Principais alcoóis........................................................... 122 Características e nomenclatura dos enóis .................. 122 2. Fenóis ............................................................................. 123 Características e nomenclatura ................................... 123 Atividades ..................................................................... 124 3. Éteres ............................................................................. 125 Características e nomenclatura ................................... 125 4. Aldeídos e cetonas ........................................................ 126 Características e nomenclatura dos aldeídos ............. 126 Características e nomenclatura das cetonas .............. 127 Principais aldeídos e cetonas ....................................... 127 Atividades ....................................................................... 128 5. Ácidos carboxílicos ........................................................ 129 Características e nomenclatura ................................... 129 Principais ácidos carboxílicos....................................... 130 Derivados diretos de ácidos carboxílicos ..................... 131 Atividades ..................................................................... 134 6. Ésteres ........................................................................... 135 Características e nomenclatura ................................... 135 Atividades ..................................................................... 137 Atividade experimental: Acidez e reatividade do suco de limão ............................. 138 Questões globais ........................................................... 139 Ciência, tecnologia e sociedade: Aromas naturais e aromas sintéticos .............................. 141 Esquema do capítulo..................................................... 142 Vestibular e Enem......................................................... 143 Projeto 1: Combustão sob controle .............................. 148 Funções nitrogenadas ........................................................ 150 1. Aminas ........................................................................... 151 Nomenclatura das aminas primárias .......................... 152 Nomenclatura das aminas secundárias e terciárias .. 153 Anfetaminas ................................................................... 154 Alcaloides ....................................................................... 154 Atividades ....................................................................... 155 2. Amidas ........................................................................... 156 Ureia ............................................................................... 156 Nomenclatura das amidas ........................................... 158 Atividades ..................................................................... 159 3. Nitrilas, isonitrilas e nitrocompostos .......................... 160 Nitrilas............................................................................ 160 Isonitrilas ....................................................................... 161 Nitrocompostos ............................................................. 161 Resumo das principais funções nitrogenadas ............ 162 Comparação das temperaturas de ebulição de aminas e amidas ....................................... 162 Atividades ..................................................................... 163 Atividade experimental: Cravos coloridos ..................... 164 Questões globais ........................................................... 165 Ciência, tecnologia e sociedade: A ureia no metabolismo........................................................... 166 Esquema do capítulo.................................................... 167 Vestibular e Enem......................................................... 168 Química e Física: Luz e moléculas orgânicas ................. 172 Funções halogenadas e sulfuradas e compostos organometálicos ........................................... 174 1. Haletos orgânicos.......................................................... 175 Nomenclatura dos haletos orgânicos .......................... 175 Haletos orgânicos na história ....................................... 175 Atividades ..................................................................... 177 2. Ácidos sulfônicos, tiocompostos e compostos organometálicos ............................................ 178 Ácidos sulfônicos ........................................................... 178 Tiocompostos................................................................. 179 Compostos organometálicos ........................................ 180 Atividades ..................................................................... 181 Atividade experimental: Isomeria em haletos orgânicos ........................................ 182 Questões globais........................................................... 183 Ciência, tecnologia e sociedade: Pesticidas organoclorados ............................................... 184 Esquema do capítulo..................................................... 185 Vestibular e Enem......................................................... 186 CAPÍTULO 9 Compostos com mais de um grupo funcional .................. 188 1. Reconhecimento e nomenclatura de compostos com mais de um grupo funcional .................................... 189 Nomenclatura de compostos com mais de um grupo funcional ......................................... 190 Atividades ..................................................................... 191 Atividade experimental: Estudo de propriedades do glutamato monossódico ..... 192 Questões globais ........................................................... 193 Ciência, tecnologia e sociedade: A obtenção de compostos farmacologicamente ativos a partir de plantas medicinais.......................................... 195 Esquema do capítulo..................................................... 196 Vestibular e Enem......................................................... 197 CAPÍTULO 10 Propriedades dos compostos de carbono ......................... 202 1. Temperaturas de fusão e de ebulição.......................... 203 Forças intermoleculares ............................................... 203 Tipos de força intermolecular....................................... 204 Superfície de contato..................................................... 204 Atividades ..................................................................... 206 2. Solubilidade ................................................................... 207 3. Caráter ácido-base ....................................................... 208 Teorias ácido-base ........................................................ 208 Atividades ..................................................................... 209 Atividade experimental: Cromatografia em papel ........ 210 Questões globais ........................................................... 211 Ciência, tecnologia e sociedade: Bebida ilegal feita com metanol mata 49 pessoas no Quênia .............. 212 Esquema do capítulo..................................................... 213 Vestibular e Enem......................................................... 214 Para explorar ................................................................ 217 Unidade 4 – Reações orgânicas .............................................. 218 CAPÍTULO 11 Reações envolvendo hidrocarbonetos ............................... 220 1. Reações de alcanos....................................................... 221 Combustão completa .................................................... 221 Combustão incompleta ................................................. 221 Reações de substituição nos alcanos .......................... 222 2. Reações de alcenos....................................................... 223 Reações de adição nos alcenos .................................... 223 Oxidação branda de alcenos ......................................... 226 Oxidação enérgica de alcenos ...................................... 227 Atividades ..................................................................... 228 3. Reações de alcinos........................................................ 229 Adição a alcinos ............................................................. 229 Oxidação de alcinos ....................................................... 230 4. Reações de dienos ........................................................ 231 Adição em dienos .......................................................... 231 Oxidação dos dienos ...................................................... 231 38 02_FoldersSP_MP2015_miolo_Quimica.indd 38 05/09/14 10:40 SUMÁRIO Atividades ..................................................................... 232 5. Reações de cicloalcanos ............................................... 233 Adição aos cicloalcanos ................................................ 233 Substituição aos cicloalcanos ....................................... 233 Teoria das tensões dos anéis........................................ 234 Oxidação de cicloalcanos .............................................. 234 Atividades ..................................................................... 235 6. Reações de cicloalcenos ............................................... 236 Adição aos cicloalcenos ................................................ 236 Oxidação branda e enérgica nos cicloalcenos ............. 236 7. Reações de hidrocarbonetos aromáticos .................... 237 Reações com halogênio (X2).......................................... 237 Reações com ácido nítrico (HO — NO2)........................ 237 Reações com ácido sulfúrico (HO — SO3H) ................. 237 Reações de alquilação de anéis benzênicos ............... 238 Reações de acilação de anéis benzênicos ................... 238 Atividades ..................................................................... 239 Atividade experimental: Arco-íris de licopeno .............. 240 Questões globais........................................................... 241 Ciência, tecnologia e sociedade: Van Gogh .................... 244 Esquema do capítulo..................................................... 245 Vestibular e Enem........................................................ 246 CAPÍTULO 12 Reações envolvendo funçõesoxigenadas I ........................ 252 1. Obtenção e reações de alcoóis ..................................... 253 Métodos de obtenção de alcoóis .................................. 253 Reações de alcoóis ........................................................ 254 2. Obtenção e reações de éteres ...................................... 256 Métodos de obtenção de éteres.................................... 256 Reações de éteres ......................................................... 256 Atividades ..................................................................... 257 Atividade experimental: Estudo da fermentação .......... 258 Questões globais ........................................................... 259 Ciência, tecnologia e sociedade: Teor de polifenóis e atividade antioxidante em alimentos ............................ 260 Esquema do capítulo..................................................... 261 Vestibular e Enem......................................................... 262 CAPÍTULO 13 Reações envolvendo funções oxigenadas II ...................... 264 1. Obtenção e reações de aldeídos e cetonas ................. 265 Obtenção de aldeídos e cetonas ................................... 265 Reações dos aldeídose cetonas ................................... 266 Atividades ..................................................................... 267 2. Obtenção e reações de ácidos carboxílicos ................. 268 Os ácidos nos alimentos ............................................... 268 Métodos de obtenção de ácidos carboxílicos .............. 269 Reações dos ácidos carboxílicos .................................. 271 Atividades ..................................................................... 272 3. Obtenção e reações de ésteres .................................... 273 Obtenção de ésteres...................................................... 273 Reações dos ésteres ..................................................... 275 Propriedades e aplicações de ésteres naturais: gorduras e óleos ............................................................ 276 Hidrogenação catalítica e gordura trans ...................... 277 Atividades ..................................................................... 280 Atividade experimental: Produção de sabão artesanal........................................... 281 Questões globais ........................................................... 282 Ciência, tecnologia e sociedade: Formol e glutaraldeído como alisantes – diga NÃO ao uso indevido .................... 284 Esquema do capítulo..................................................... 285 Vestibular e Enem........................................................ 286 CAPÍTULO 14 NOVA EDIÇÃO Reações envolvendo funções nitrogenadas, halogenadas e sulfuradas e compostos organometálicos ..................... 290 1. Obtenção, propriedades e reações de aminas ............ 291 Obtenção de aminas ...................................................... 291 Propriedades de aminas ............................................... 292 Reações de aminas ....................................................... 292 Atividades ..................................................................... 293 2. Obtenção, propriedades e reações de amidas ............ 294 Obtenção de amidas ...................................................... 294 Propriedades de amidas ............................................... 295 Reações de Amidas ....................................................... 295 Atividades ..................................................................... 296 3. Obtenção, propriedades e reações de aminoácidos e nitrocompostos ........................................ 297 Propriedades de aminoácidos ...................................... 297 Reações envolvendo aminoácidos................................ 298 Obtenção, propriedades e reações de nitrocompostos299 Atividades ..................................................................... 300 4. Obtenção, propriedades e reações de compostos halogenados, sulfurados e organometálicos .................. 301 Compostos halogenados............................................... 301 Compostos sulfurados .................................................. 302 Compostos organometálicos ........................................ 303 Atividades ..................................................................... 304 Atividade experimental: Uso da ureia no crescimento e desenvolvimento de vegetais................... 305 Questões globais ........................................................... 306 Ciência, tecnologia e sociedade: Consumo de suplementos por alunos de academias de ginástica em São Paulo .........................................................................307 Esquema do capítulo..................................................... 308 Vestibular e Enem......................................................... 309 Para explorar ............................................................... 313 Química e Biologia: Desenvolvimento das tintas e seus aspectos toxicológicos ......................... 314 Unidade 5 – Polímeros ........................................................... 316 CAPÍTULO 15 Polímeros naturais e sintéticos ......................................... 318 1. Monômeros e polímeros............................................... 319 Borracha ........................................................................ 320 2. Tipos de polímeros ........................................................ 321 Homopolímeros e copolímeros .................................... 321 Polímeros de adição ...................................................... 321 Polímeros de condensação........................................... 322 Atividades ..................................................................... 324 3. Carboidratos .................................................................. 325 Monossacarídeos........................................................... 326 Dissacarídeos ................................................................ 326 Polissacarídeos.............................................................. 327 Atividades ..................................................................... 330 4. Proteínas........................................................................ 331 Atividades ..................................................................... 332 Atividade experimental: Cola de caseína ....................... 333 Questões globais ........................................................... 334 Ciência, tecnologia e sociedade: Superfícies com certos polímeros podem matar vírus e bactérias........... 336 Esquema do capítulo..................................................... 337 Vestibular e Enem......................................................... 338 CAPÍTULO 16 O ser humano e o meio ambiente...................................... 342 1. Polímeros, ambiente, políticas públicas e cidadania.. 343 Polímeros e ambiente ................................................... 343 Políticas públicas e cidadania....................................... 346 39 02_FoldersSP_MP2015_miolo_Quimica.indd 39 05/09/14 10:40 QUÍMICA QUÍMICA BOX PARTE I Atividades ..................................................................... 348 Atividade experimental: Fazendo papel reciclado ........ 349 Questões globais........................................................... 350 Ciência, tecnologia e sociedade: Consciência ambiental e social........................................ 351 Esquema do capítulo..................................................... 352 Vestibular e Enem......................................................... 353 Para explorar ................................................................ 355 Química e História: Os períodos da História .................. 356 Projeto 2: Plásticos: Consumo consciente, uso, reciclagem e reaproveitamento ................................... 358 Respostas dos exercícios ............................................. 361 Referências bibliográficas ........................................... 391 Siglas de universidades ............................................... 392 Unidade 1 – Introdução ao estudo da Química ....................18 CAPÍTULO 1 CAPÍTULO 2 Química: objeto de estudo e aplicações ....................... 20 1. Química: a ciência que estuda a matéria ....................21 2. Conhecimento químico ................................................24 Atividades ....................................................................25 Ciência, tecnologia e sociedade: Sobre o natural e o artificial ou sintético ........................26 Entrevista: Como as pessoas que conheço veem a Química? ..............................................................27 Unidades de medida ..................................................... 28 1. Estudo das unidades de medida ..................................29 Atividades ....................................................................33 Ciência, tecnologia e sociedade: Nem o álcool escapa ........................................................34 Vestibular e Enem .......................................................35 Unidade 2 – Propriedades dos materiais ...........................36 CAPÍTULO 3 CAPÍTULO 4 CAPÍTULO 5 Matéria e energia ......................................................... 38 1. Alguns conceitos importantes .....................................39 2. Mudanças de estado físico ...........................................42 Atividades ....................................................................45 Ciência, tecnologia e sociedade: Amazônia em cinzas ........................................................46 Vestibular e Enem .......................................................47 Sistemas, substâncias puras e misturas ..................... 48 1. Sistemas .......................................................................49 2. Substâncias puras e misturas .....................................50 Atividades ....................................................................53 3. Propriedades específicas e separação de misturas ...54 Atividades ....................................................................58 Ciência, tecnologia e sociedade: Postos fraudulentos são fechados em São Paulo / Adulteração da gasolina ......59 Vestibular e Enem .......................................................60 Propriedades e transformações da matéria ................ 62 1. Transformações da matéria ........................................63 2. Leis de Lavoisier e de Proust ......................................66 Atividades ....................................................................71 3. Substâncias simples e compostas ..............................72 Atividades ....................................................................74 Ciência, tecnologia e sociedade: O homem que descozinhou o ovo ....................................75 Vestibular e Enem .......................................................76 Unidade 3 – Do macro ao micro ..........................................78 CAPÍTULO 6 Modelos atômicos e características dos átomos ......... 80 1. Os primeiros modelos atômicos ..................................81 Atividades ....................................................................86 2. O modelo de Rutherford e as partículas fundamentais do átomo ...................................................87 Atividades ....................................................................91 3. A reelaboração do modelo atômico de Rutherford .... 92 Atividades ....................................................................97 Ciência, tecnologia e sociedade: Radioatividade e a medicina ............................................98 Vestibular e Enem .......................................................99 40 02_FoldersSP_MP2015_miolo_Quimica.indd 40 05/09/14 10:40 SUMÁRIO NOVA EDIÇÃO Unidade 4 – Tabela Periódica ........................................... 100 Unidade 7 – Funções da Química inorgânica .................... 184 CAPÍTULO 7 CAPÍTULO 12 CAPÍTULO 8 A organização dos elementos .................................... 102 1. Evolução histórica da classificação dos elementos: das tríades à Tabela atual ....................103 Atividades .................................................................. 109 Ciência, tecnologia e sociedade: A Tabela Periódica e os novos elementos químicos ....110 Vestibular e Enem ..................................................... 111 Propriedades dos grupos da Tabela Periódica .......... 112 1. Propriedades químicas e físicas dos grupos da Tabela Periódica ........................................................113 Atividades .................................................................. 114 2. Propriedades periódicas e aperiódicas .....................115 Atividades .................................................................. 118 Ciência, tecnologia e sociedade: Os halogênios e a saúde humana .................................119 Vestibular e Enem ..................................................... 120 CAPÍTULO 13 Unidade 5 – Interações atômicas e moleculares .............. 122 CAPÍTULO 9 CAPÍTULO 10 Ligações químicas, características das substâncias iônicas, moleculare e metálicas e geometria molecular ........................................................124 1. Introdução ao estudo das ligações químicas ............125 Atividades .................................................................. 128 2. Ligação iônica .............................................................129 Atividades .................................................................. 132 3. Ligação covalente .......................................................133 4. Ligação metálica ........................................................137 Atividades .................................................................. 140 5. Estrutura espacial das moléculas ............................141 6. A polaridade das ligações e das moléculas ..............144 Atividades .................................................................. 147 Ciência, tecnologia e sociedade: Embalagem cartonada longa vida .................................149 Vestibular e Enem ..................................................... 150 Estrutura molecular e propriedades dos materiais: forças intermoleculares ............................................. 152 1. Estado físico das substâncias e as forças intermoleculares .........................................153 Atividades .................................................................. 156 2. Propriedades das substâncias moleculares .............157 Atividades .................................................................. 160 Ciência, tecnologia e sociedade: Há algo no ar: a química e os perfumes .......................161 Vestibular e Enem ..................................................... 162 Unidade 6 – Reações químicas ......................................... 164 CAPÍTULO 11 Balanceamento de equações e tipos de reações químicas ....................................... 166 1. Reações e equações químicas ..................................167 Atividades .................................................................. 170 2. Tipos de reações ........................................................171 3. Exemplos de reações de metátese ...........................176 Atividades .................................................................. 178 Ciência, tecnologia e sociedade: Os catalisadores automotivos .......................................180 Vestibular e Enem ..................................................... 181 Ácidos e bases ............................................................ 186 1. Introdução às funções inorgânicas ...........................187 2. Ácidos .........................................................................188 Atividades .................................................................. 193 3. Bases ou hidróxidos ...................................................194 Atividades .................................................................. 199 Ciência, tecnologia e sociedade: Nova ameaça para os recifes de corais ........................200 Vestibular e Enem ..................................................... 201 Sais e óxidos ............................................................... 202 1. Sais .............................................................................203 2. Reação de neutralização ...........................................204 Atividades .................................................................. 208 3. Óxidos .........................................................................209 Atividades .................................................................. 213 Ciência, tecnologia e sociedade: Terra em alerta .......214 Vestibular e Enem ..................................................... 215 Unidade 8 – Contando átomos e moléculas ...................... 216 CAPÍTULO 14 CAPÍTULO 15 Relações entre massas de átomos e moléculas ....... 218 1. Massa atômica ...........................................................219 Atividades .................................................................. 222 2. Massas moleculares ..................................................223 Atividades .................................................................. 226 Ciência, tecnologia e sociedade: A química e o controle de dopagem no esporte ...........227 Vestibular e Enem ..................................................... 228 Mol: quantidade de matéria ....................................... 230 1. Quantidade de matéria ..............................................231 Atividades .................................................................. 234 2. Relações entre mol, massa molar e constante de Avogadro ................................................235 Atividades .................................................................. 238 Ciência, tecnologia e sociedade: Quilograma: uma questão de peso? .............................239 Vestibular e Enem ..................................................... 240 Unidade 9 – Estudo dos gases .......................................... 242 CAPÍTULO 16 Os gases e suas transformações ............................... 244 1. Características e variáveis dos gases .......................245 2. Transformações gasosas ...........................................248 Atividades .................................................................. 251 3. Misturas de gases ......................................................252 4. Difusão e efusão .........................................................255 Atividades .................................................................. 256 Ciência, tecnologia e sociedade: Hidratos gasosos: gás armazenado no gelo ...............................................257 Vestibular e Enem ..................................................... 258 41 02_FoldersSP_MP2015_miolo_Quimica.indd 41 05/09/14 10:40 QUÍMICA QUÍMICA BOX PARTE II Unidade 10 – Estequiometria ........................................... 260 Unidade 11 – Soluções ..................................................... 306 CAPÍTULO 17 CAPÍTULO 18 Dispersões: coloides, suspensões e soluções .......... 308 1. As dispersões .............................................................309 2. As soluções ................................................................312 Atividades ................................................................... 314 Ciência, tecnologia e sociedade: Contrastes utilizados em exames médicos ..................315 Vestibular e Enem ...................................................... 316 CAPÍTULO 19 Concentração e diluição de soluções ......................... 318 1. Como preparar soluções ...........................................319 Atividades .................................................................. 324 2. Diluição de soluções ..................................................325 Atividades .................................................................. 328 Ciência, tecnologia e sociedade: Rio é contaminado por ácido .........................................329 Vestibular e Enem ...................................................... 330 CAPÍTULO 20 Propriedades coligativas das soluções ...................... 332 1. Tonoscopia ou tonometria .........................................333 Atividades .................................................................. 334 2. Ebulioscopia e crioscopia ..........................................335 Atividades .................................................................. 336 3. Osmose e pressão osmótica ......................................338 Atividades .................................................................. 341 Ciência, tecnologia e sociedade: Por que se usa sal para derreter o gelo nas estradas ...........................342 Vestibular e Enem ...................................................... 343 Relações estequiométricas nas transformações químicas .................................... 262 1. Tipos de fórmulas ......................................................263 Atividades .................................................................. 266 2. Cálculo estequiométrico ............................................267 Atividades .................................................................. 270 3. Reagente em excesso e reagente limitante ..............271 4. Reagentes impuros e rendimento de uma reação ...273 Atividades .................................................................. 275 Ciência, tecnologia e sociedade: Carbono contabilizado ...................................................276 Vestibular e Enem ..................................................... 277 Projeto 1: Produtos químicos domésticos ................... 280 Projeto 2: Corrosão de materiais: como enfrentá-la? 282 Para explorar ............................................................... 285 Caderno de experimentos: Química ............................ 287 Respostas Vestibular e Enem ...................................... 302 Unidade 12 – Termoquímica ............................................. 344 CAPÍTULO 21 A energia e as transformações da matéria ................ 346 1. Estados físicos e entalpia ..........................................347 Atividades .................................................................. 350 2. Entalpia e variação de entalpia .................................351 Atividades .................................................................. 354 3. Entalpia-padrão e equações químicas ......................355 Atividades .................................................................. 358 4. A lei de Hess ...............................................................359 Atividades .................................................................. 360 Ciência, tecnologia e sociedade: No inverno, alimentação aquecida ................................361 Vestibular e Enem ...................................................... 362 Unidade 13 – Cinética química ......................................... 364 CAPÍTULO 22 A rapidez das reações químicas ................................. 366 1. Rapidez das reações ..................................................367 Atividades .................................................................. 369 2. Como as reações ocorrem? .......................................370 Atividades .................................................................. 372 Ciência, tecnologia e sociedade: Cuidado com a chuva / Plásticos biodegradáveis não fazem milagres .............373 Vestibular e Enem ...................................................... 374 CAPÍTULO 23 Fatores que afetam a rapidez das transformações químicas .................................... 376 1. Influência da superfície de contato,da temperatura, da concentração e de catalisadores...............................377 Atividades .................................................................. 382 2. Ordem de reação ........................................................383 3. Mecanismos das reações ..........................................385 Atividades .................................................................. 386 42 02_FoldersSP_MP2015_miolo_Quimica.indd 42 05/09/14 10:40 SUMÁRIO Ciência, tecnologia e sociedade: Catálise na produção de biodiesel ................................387 Vestibular e Enem ...................................................... 388 Reações reversíveis e o estado de equilíbrio ............. 392 1. Conceito de reações reversíveis e de equilíbrio químico .....................................................393 Atividades .................................................................. 396 2. Constantes de equilíbrio ............................................397 Atividades .................................................................. 402 Ciência, tecnologia e sociedade: Manejo do solo: princípios do equilíbrio químico .........403 Vestibular e Enem ...................................................... 404 CAPÍTULO 25 Fatores que afetam o estado de equilíbrio ..................... 406 1. Princípio de Le Châtelier ...........................................407 Atividades .................................................................. 410 2. O papel dos catalisadores ..........................................411 Atividades .................................................................. 412 Ciência, tecnologia e sociedade: Academias investem em alternativas ao cloro nas piscinas ...........413 Vestibular e Enem ...................................................... 414 CAPÍTULO 30 Número de oxidação e balanceamento de reações ................................................................... 466 1. Reações que envolvem transferência de elétrons ....... 467 Atividades ................................................................. 471 2. Balanceamento de equações das reaçõesde oxirredução .......................................... 472 Atividades ................................................................. 474 Ciência, tecnologia e sociedade: Hálito culpado: o princípio químico do bafômetro ....... 475 Vestibular e Enem ..................................................... 476 CAPÍTULO 31 Pilhas ou células eletroquímicas ................................ 478 1. Reações de oxirredução e a produção de corrente elétrica ...................................................... 479 Atividades ................................................................. 483 2. Pilhas comerciais ...................................................... 484 Atividades ................................................................. 487 Ciência, tecnologia e sociedade: Ônibus movido a hidrogênio ...........................................488 Vestibular e Enem ..................................................... 489 CAPÍTULO 32 Corrosão de metais .................................................... 490 1. Corrosão de metais: um exemplo de pilha ..................................................... 491 2. Proteção contra a corrosão ...................................... 494 Atividades ................................................................. 497 Ciência, tecnologia e sociedade: Efeitos da corrosão ao redor do mundo / Desenvolvimento de novo sistema anticorrosivo ......... 498 Vestibular e Enem ..................................................... 499 Unidade 15 – Equilíbrios em sistemas aquosos ............... 416 CAPÍTULO 26 CAPÍTULO 27 O produto iônico da água e o pH de soluções aquosas ............................................................418 1. Equilíbrio iônico e produto iônico da água ................419 Atividades .................................................................. 422 2. Determinação do pH ..................................................423 3. Titulação ácido-base ..................................................426 Atividades .................................................................. 428 Ciência, tecnologia e sociedade: Queimadas na Amazônia aumentam frequência de chuvas ácidas na região ........................................ 429 Vestibular e Enem ...................................................... 430 A força dos ácidos e das bases ................................... 432 1. Constantes de dissociação de ácidos e bases ..........433 Atividades .................................................................. 436 2. A força de ácidos e bases de acordo com a Teoria de Brönsted-Lowry ..................................437 Atividades .................................................................. 439 Ciência, tecnologia e sociedade: Alface com maior teor de ácido fólico ...........................440 Vestibular e Enem ...................................................... 441 CAPÍTULO 28 Hidrólise de sais ......................................................... 442 1. Hidrólise de sais .........................................................443 Atividades .................................................................. 447 2. Sistema-tampão ou solução-tampão ...................... 448 Atividades ................................................................. 451 Ciência, tecnologia e sociedade: A cárie e os equilíbrios químicos envolvidos na boca .......................452 Vestibular e Enem ..................................................... 453 CAPÍTULO 29 Equilíbrios em sistemas heterogêneos ....................... 454 1. Equilíbrios heterogêneos .......................................... 455 2. Produto de solubilidade ............................................ 458 Atividades ................................................................. 460 Ciência, tecnologia e sociedade: Implicações do aquecimento global nos recifes de corais ................... 461 Vestibular e Enem ..................................................... 462 EDIÇÃO Unidade 16 – Transformações químicas que produzem energia ................................ 464 Unidade 14 – Equilíbrio químico ....................................... 390 CAPÍTULO 24 NOVA Unidade 17 – Eletrólise: energia elétrica gerando transformações químicas ........................... 500 CAPÍTULO 33 A eletrólise e suas aplicações ................................... 502 1. Eletrólise ígnea e eletrólise em solução aquosa ..... 503 2. Comparação entre eletrólise e funcionamento das pilhas .......................................... 507 Atividades ................................................................. 508 3. Principais aplicações da eletrólise............................ 510 Atividades ................................................................. 515 Ciência, tecnologia e sociedade: Do pó ao cobre ........ 516 Vestibular e Enem ..................................................... 517 CAPÍTULO 34 Aspectos quantitativos da eletrólise .......................... 518 1. Aspectos quantitativos .............................................. 519 Atividades ................................................................. 522 Ciência, tecnologia e sociedade: Cloro, hipoclorito de sódio ou água sanitária? .......................................... 523 Vestibular e Enem ..................................................... 524 43 02_FoldersSP_MP2015_miolo_Quimica.indd 43 05/09/14 10:40 QUÍMICA QUÍMICA BOX PARTE III Unidade 18 – Reações nucleares ...................................... 526 Unidade 19 – O carbono e seus compostos .......................570 CAPÍTULO 35 CAPÍTULO 36 Carbono e cadeias carbônicas.................................... 572 1. Introdução à Química Orgânica ............................... 573 2. O carbono e as ligações covalentes ........................ 575 3. Carbono e cadeias carbônicas ................................. 580 Atividades ................................................................. 583 4. Algumas características dos compostos orgânicos .... 584 Atividades ................................................................. 586 Ciência, tecnologia e sociedade: Compostos orgânicos voláteis .......................................... 587 Vestibular e Enem ..................................................... 588 CAPÍTULO 37 Isomeria: compostos diferentes, mesma composição ..... 590 1. Isomeria plana ......................................................... 591 2. Isomeria cis-trans ou geométrica ........................... 595 Atividades ................................................................. 597 Ciência, tecnologia e sociedade: Os feromônios e a reprodução ............................................ 598 Vestibular e Enem...................................................... 599 A radioatividade e as reações nucleares ..................... 528 1. A descoberta da radioatividade e suas leis .............. 529 2. As séries radioativas ................................................. 532 Atividades ................................................................. 535 3. Transmutações artificiais ......................................... 536 Atividades ................................................................. 537 4. Fissão nuclear ........................................................... 538 5. Fusão nuclear ............................................................ 541 Atividades ................................................................. 542 Ciência, tecnologia e sociedade: Acidentes nucleares ..................................................... 543 Vestibular e Enem ..................................................... 544 Projeto 1: Águas naturais: soluções aquosas para a vida ..................................... Projeto 2: Equipando o laboratório da escola ............. Para explorar .............................................................. Caderno de experimentos: Química ........................... Respostas Vestibular e Enem ..................................... 546 548 551 552 566 Unidade 20 – Funções orgânicas: características gerais e nomenclatura ................................602 CAPÍTULO 38 Hidrocarbonetos ..........................................................604 1. Funções orgânicas e nomenclatura Iupac ............... 605 2. Compostos da função hidrocarboneto . .................... 606 3. Radicais e grupos orgânicos substituintes .............. 611 Atividades ..................................................................614 4. Hidrocarbonetos ramificados ................................... 615 Atividades ..................................................................619 5. Petróleo: fonte de hidrocarbonetos.......................... 620 6. Carvão mineral: fonte de hidrocarbonetos aromáticos...624 Atividades . .................................................................625 Ciência, tecnologia e sociedade: O lixo que vira energia e crédito de carbono ............... 626 Vestibular e Enem ..................................................... 627 CAPÍTULO 39 Funções oxigenadas ....................................................630 1. Álcoois e enóis ........................................................... 631 2. Fenóis ......................................................................... 635 Atividades ...................................................................636 3. Éteres ......................................................................... 637 4. Aldeídos e cetonas .................................................... 638 Atividades ...................................................................640 5. Ácidos carboxílicos ................................................... 641 Atividades ..................................................................646 6. Ésteres ....................................................................... 647 Atividades ..................................................................649 Ciência, tecnologia e sociedade: Aromas naturais e aromas sintéticos ........................... 650 Vestibular e Enem.......................................................651 CAPÍTULO 4 Funções nitrogenadas .................................................654 1. Aminas........................................................................ 655 Atividades .................................................................... 59 2. Amidas........................................................................ 660 Atividades ..................................................................663 3. Nitrilas, isonitrilas e nitrocompostos ....................... 664 Atividades ...................................................................667 Ciência, tecnologia e sociedade: A ureia no metabolismo ................................................ 668 Vestibular e Enem.......................................................669 44 02_FoldersSP_MP2015_miolo_Quimica.indd 44 05/09/14 10:40 SUMÁRIO A NOVA REFERÊNCIA PARA O ENSINO MÉDIO 2. 3. BOX LIVRO DIGITAL PARA ESCOLAS QUE PREFEREM UM VOLUME PARA CADA ANO PARA ESCOLAS QUE PREFEREM UM VOLUME ÚNICO PARA ESCOLAS QUE PREFEREM AMPLIAR O TRABALHO COM CONTEÚDOS DIGITAIS CADERNOS DE REVISÃO E DE COMPETÊNCIAS PARA ESCOLAS QUE DESEJAM COMPLEMENTAR AINDA MAIS O PREPARO PARA VESTIBULARES E ENEM CAPÍTULO 41 Funções halogenadas e sulfuradas e compostos organometálicos. ......................................672 1. Haletos orgânicos .................................................... 673 Atividades ................................................................. 675 2. Ácidos sulfônicos, tiocompostos ecompostos organometálicos ..................................... 676 Atividades ................................................................. 679 Ciência, tecnologia e sociedade: Pesticidas organoclorados ........................................... 680 Vestibular e Enem ..................................................... 681 CAPÍTULO 42 Compostos com mais de um grupo funcional.............682 1. Reconhecimento e nomenclatura de compostos com mais de um grupo funcional ................................. 683 Atividades ..................................................................685 Ciência, tecnologia e sociedade: A obtenção de compostos farmacologicamente ativos a partir de plantas medicinais ......................................... 686 Vestibular e Enem.......................................................687 OFERTA DE CONTEÚDO ADEQUADA AOS OBJETIVOS DE SUA ESCOLA Completos e atuais, permitem o trabalho em sala de aula e o aprofundamento dos conteúdos estudados. A versão box contém: Livro didático impresso dividido em três partes Caderno de revisão Caderno de competências Pode ser acessado pelo tablet* e computador. Livro didático digital enriquecido com OED! Parte integrante da versão box ou adquiridos separadamente, os Cadernos de revisão e de competências se adaptam ao trabalho com qualquer coleção didática, sistema de ensino ou material próprio. CAPÍTULO 43 DIVERSIDADE DE RECURSOS INTEGRADOS QUE SE AJUSTAM ÀS NECESSIDADES DE CADA TURMA NOVO! EIXOS DO PROJETO LIVRO IMPRESSO MUITO MAIS OED! LIVRO DIGITAL SMPAD com planos de aula! BANCO DE QUESTÕES SM GALERIA DE RECURSOS COMUNICAÇÃO INTEGRADA CADERNOS DE REVISÃO E DE COMPETÊNCIAS COMPROMISSO INICIATIVA NOVO! NOVO CONCEITO DE ENSINO-APRENDIZAGEM O protagonismo juvenil, enquanto modalidade de ação educativa, é a criação de espaços e condições capazes de possibilitar aos jovens envolverem-se em atividades direcionadas à solução de problemas reais, atuando como fonte de iniciativa, liberdade e compromisso. (COSTA, A. C. G.) CAPA_03_FoldersSP_MP2015_QUIMICA.indd 2 PARA O ALUNO 1 Gera planos de estudo personalizados 1. Foco na formação para a cidadania e no desenvolvimento do espírito crítico 2 Promove maior envolvimento e desperta o desejo de aprender 3 Direciona o estudo para o Enem e os vestibulares 2. Abordagem que favorece a interação e o desenvolvimento do protagonismo juvenil 3. Desenvolvimento de habilidades e competências conforme PCNEM e Enem 4. Manuseio de dados e informações na resolução de situações-problema O Programa Aprova é a plataforma adaptativa Geekie Lab que une o estudo personalizado à metodologia pedagógica da coleção Ser Protagonista, favorecendo e incentivando a autonomia do aluno em seus estudos. 5. Cooperação e trabalho em equipe 6. Interdisciplinaridade que permite estabelecer conexões entre as diferentes áreas do conhecimento PLATAFORMA ADAPTATIVA PARA O ESTUDO PERSONALIZADO CAPÍTULO 44 CAPÍTULO 45 PARA O PROFESSOR 1 Relatórios de proficiência permitem intervenção contínua nos processos de aprendizagem 2 As análises de desempenho possibilitam criar estratégias de ensino de acordo com o estágio dos alunos 3 O professor torna-se mediador de situações de aprendizagem personalizadas e eficientes PARA A ESCOLA 1. Prova diagnóstica: testa o nível de proficiência, mapeia as principais deficiências de aprendizagem, aponta os aspectos em que o aluno tem suas habilidades desenvolvidas 1 Permite que os gestores acompanhem e coletem informações sobre como os alunos aprendem 2. Plano de estudo: desenvolve um plano de estudo focado em suprir as deficiências de aprendizagem, no ritmo e formato de conteúdo que faz mais sentido para cada estudante 3 Facilita o incremento de orientações didáticas, além do direcionamento no uso de materiais de apoio e na formação de professores 2 Contribui para a otimização de resultados na implantação de novas políticas curriculares *Requisitos mínimos recomendados para uso: Apple iPad 2 com iOS 5.1; dispositivos Android com sistema 4.0, memória RAM 1 GB, processador de 1,5 GHz. Aplicativo homologado e recomendado para Android 4 nos dispositivos Samsung Galaxy Tab 10”, Samsung Galaxy Tab 2 10” e Motorola Xoom 10”. Para cada Livro digital, recomendamos no mínimo 1 GB de espaço livre no dispositivo. Não recomendamos a leitura dos livros em dispositivos de 7 polegadas. Reações envolvendo hidrocarbonetos .........................702 1. Reações de alcanos .................................................. 703 2. Reações de alcenos . ................................................. 705 Atividades ..................................................................710 3. Reações de alcinos ................................................... 711 4. Reações de dienos .................................................... 713 Atividades ...................................................................714 5. Reações de cicloalcanos............................................ 715 Atividades ..................................................................717 6. Reações de cicloalcenos ........................................... 718 7. Reações de hidrocarbonetos aromáticos ................ 719 Atividades ...................................................................721 Ciência, tecnologia e sociedade: Van Gogh .................. 722 Vestibular e Enem...................................................... 723 Reações envolvendo funções oxigenadas ...................726 1. Obtenção e reações de alcoóis ................................. 727 2. Obtenção e reações de éteres . ................................. 730 Atividades ..................................................................731 3. Obtenção e reações de aldeídos e cetonas .............. 732 Atividades ...................................................................734 4. Obtenção e reações de ácidos carboxílicos ............ 735 Atividades ..................................................................739 5. Obtenção e reações de ésteres ...............................740 Atividades ..................................................................747 Ciência, tecnologia e sociedade: Formol e glutaraldeído como alisantes – diga NÃO ao uso indevido ................. 748 Vestibular e Enem ..................................................... 749 EDIÇÃO Reações envolvendo funções nitrogenadas, halogenadas e sulfuradas e compostos organometálicos ...................... 752 1. Obtenção, propriedades e reações de aminas ......... 753 Atividades ................................................................. 755 2. Obtenção, propriedades e reações de amidas ......... 756 Atividades ..................................................................758 3. Obtenção, propriedades e reações de aminoácidos e nitrocompostos ............................... 759 Atividades ..................................................................762 4. Obtenção, propriedades e reações de compostos halogenados, sulfurados e organometálicos ............... 763 Atividades ..................................................................766 Ciência, tecnologia e sociedade: Consumo de suplementos por alunos de academias de ginástica em São Paulo ..... 767 Vestibular e Enem .................................................... 768 Unidade 22 – Polímeros ....................................................770 CAPÍTULO 47 Polímeros naturais e sintéticos ..................................772 1. Monômeros e polímeros............................................ 773 2. Tipos de polímeros..................................................... 775 Atividades ..................................................................778 3. Carboidratos .............................................................. 779 Atividades ..................................................................784 4. Proteínas .................................................................... 785 Atividades ..................................................................786 Ciência, tecnologia e sociedade: Superfícies com certos polímeros podem matar vírus e bactérias ............ 787 Vestibular e Enem .....................................................788 CAPÍTULO 48 O ser humano e o meio ambiente ...............................790 1. Polímeros, ambiente, políticas públicas e cidadania ..................................................... 791 Atividades ................................................................. 796 Ciência, tecnologia e sociedade: Consciência ambiental e social ................................... 797 Vestibular e Enem .................................................... 798 Unidade 21 – Reações orgânicas ......................................700 NOVO! METODOLOGIA PEDAGÓGICA QUE FAVORECE O PROTAGONISMO COM BENEFÍCIOS PARA A ESCOLA, O PROFESSOR E O ALUNO Funções orgânicas e isomeria óptica ..........................690 1. Isomeria óptica .......................................................... 691 Atividades ...................................................................694 Atividades ................................................................. 696 Ciência, tecnologia e sociedade: A quiralidade e a indústria farmacêutica...................... 697 Vestibular e Enem...................................................... 698 CAPÍTULO 46 ATUAÇÃO BENEFÍCIOS 1. LIVROS SERIADOS NOVA Projeto 1: Combustão sob controle .............................. 800 Projeto 2: Plásticos ...................................................... 802 Para explorar ............................................................... 805 Caderno de experimentos: Química ............................. 806 Respostas Vestibular e Enem ...................................... 819 Siglas de universidades................................................ 822 Referências bibliográficas ........................................... 823 05/09/14 10:32
