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Tabela Periódica
Cartão de Referência para Quem Não É C.D.F.
Elementos da mesma família da tabela periódica têm propriedades similares. Algumas das famílias
mais importantes são estas:
"!Grupo 1 (exceto o hidrogênio) - Metais Alcalinos: esses metais são altamente reativos e
combinam prontamente com o ar e a água. Embora sejam metálicos, sua densidade é baixa
(apenas o rubídioo e o césio são mais densos do que a água) e são maleáveis a ponto de serem
cortados pela lâmina de uma faca. A alta reatividade dos metais alcalinos resulta do fato de
que eles têm apenas um elétron a mais do que os gases nobres, muito estáveis. Assim, reagem
vigorosamente às tentativas de perda de elétrons extras. Os metais alcalinos podem ser
encontrados nas lâmpadas de vapor de sódioe no remédio psiquiátrico carbonato de lítio.
"!Grupo 2 - Metais Alcalino-Terrosos: esses metais têm muitas propriedades iguais às dos metais
alcalinos, embora sejam menos extremos. Por exemplo, a maioria deles reage com ar e água,
mas com menos violência do que osalcalinos. Os alcalino-terrosos em geral são mais rígidos do
que os alcalinos, mas, mesmo assim, são mais maleáveis do que outros metais. A reatividade
!"#$%&'"(("(&!")*+(&)*!,-!&.$'"&("%&"/.0+1*'*&."0*&1$#234%*56$&"0")%7#+1*8&9$!$&"0"(&
precisam perder dois elétrons para se parecer com gases nobres, eles são relativamente menos
reativos do que os metais alcalinos.
"!:%4.$(&;<=>&<&?")*+(&'"&@%*#(+56$&'$&A0$1$&B&C$4&*."#*(&!")*+(&'"&)%*#(+56$DE&"!,$%*&*(&
.%$.%+"'*'"(&'$(&"0"!"#)$(&'"&)%*#(+56$&'$&,0$1$&B&F*%+"!&!4+)$G&*&!*+$%+*&'"0"(&-&%H3+'*G&
.$((4+&.$#)$(&'"&I4(6$&"&",40+56$G&(6$&"/1"0"#)"(&1$#'4)$%"(&'"&1*0$%&"&"0")%+1+'*'"G&"&.$((4"!&
%"*)+F+'*'"&!$'"%*'*&*&,*+/*8&J(&!")*+(&'"&)%*#(+56$&(6$&4(*'$(&.*%*&!4+)$(&.%$.K(+)$(G&1$!$&
!*)"%+*+(&'"&"()%4)4%*&"!&1$#()%45L"(G&0+#M*(&'"&)%*#(!+((6$&'"&"#"%3+*G&,+N4)"%+*(&"&I*1*(8
"!Grupo 17 - Halogênios: esses elementos são altamente reativos e se combinam prontamente
com metais para formar sais. Essa reatividade extremamente alta também resulta de sua
1$#234%*56$&"0")%7#+1*O&1$!$&"0"(&.%"1+(*!&'"&*."#*(&4!&"0-)%$#&.*%*&)"%&*&1$#234%*56$&
de um gás nobre, eles reagem vigorosamente tentando pegar elétrons assim que possível. Os
M*0$3P#+$(&(6$&"0"!"#)$(&'+*)7!+1$(G&$4&("N*G&)P!&*&IK%!40*&3"%*0&Q2&C.$%&"/"!.0$G&$&RS$%&
existe como F2&"!&(4*&I$%!*&.4%*D8&J&RS$%&"&$&10$%$&(6$&3*("(&"!&1$#'+5L"(&#$%!*+(G&"#T4*#)$&
o bromo é um líquido, e o iodo é um sólido. Halogênios são amplamente usados no tratamento
'*&U34*G&.*%*&I*,%+1*%&$4)%*(&(4,()V#1+*(&T4H!+1*(&"&"!&.0U()+1$(&1$!$&$&@"R$#8
"!Grupo 18 - Gases nobres: esses gases são quase inteiramente não reativos. Essa falta de
%"*)+F+'*'"&("&'"F"&W&1$!.0")4'"&'"&("4(&$%,+)*+(&(&"&.&CF"N*&9*.H)40$&XDG&T4"&$(&)$%#*&!4+)$&
estáveis. Assim, poucos compostos podem ser feitos a partir deles. Os gases nobres são usados
"!&.%$.*3*#'*(G&,*0L"(&"&'+%+3HF"+(G&"&)*!,-!&1$!$&*)!$(I"%*&+#"%)"&"!&0$1*+(&$#'"&%"*5L"(&
químicas são indesejáveis.
"!?")*+(&'"&)%*#(+56$&'$&,0$1$&Y&C$4&!")*+(&'"&)%*#(+56$&+#)"%#*DE&$(&"0"!"#)$(&'"&)%*#(+56$&
Y&I$%!*!&'4*(&0+#M*(&#$&2#*0&'*&)*,"0*&."%+K'+1*&"&#6$&(6$&1$#(+'"%*'$(&.*%)+1+.*#)"(&
de nenhum dos 18 grupos propriamente. A linha de cima, dos lantanídeos, agrupa metais
,%+0M*#)"(&"&%"*)+F$(8&9$!$&!4+)$(&0*#)*#H'"$(&"!+)"!&04Z"(&1$0$%+'*(&T4*#'$&*)+#3+'$(&.$%&
4!&%*+$&'"&"0-)%$#(G&(6$&4(*'$(&"!&)"0"F+($%"(&"&"!&0V!.*'*(&R4$%"(1"#)"(8&[&0+#M*&'"&,*+/$G&
dos actinídeos, são elementos primariamente radioativos que admitem muitos usos, como
I$#)"(&'"&1$!,4()HF"+(&#410"*%"(G&'")"1)$%"(&'"&I4!*5*&"&,$!,*(&*)7!+1*(8
"!Hidrogênio, o esquisitão: o hidrogênio tem propriedades diferentes de qualquer outro
elemento da tabela periódica. Embora esteja na região metálica, é um gás não metálico.
\&'+*)7!+1$G&"#1$#)%*'$&1$!$&]2. Ele reage vagarosamente com outros elementos em
temperatura ambiente, mas pode reagir assustadoramente rápido quando aquecido ou
1*)*0+(*'$8&\&4(*'$&.*%*&I*,%+1*%&*!7#+*G&U1+'$&(40IS%+1$&"&!")*#$0G&"&'+(14)"<("&("4&4($&1$!$&
combustível alternativo à gasolina.
Química
Tradução da 2ª Edição
Química
Tradução da 2ª Edição
por Ian Guch
Rio de Janeiro, 2013
Sumário Resumido
Parte 1:
Acendendo o Bico de Bunsen
1
1
Por Que Estudar Química?
Uma breve história da química e algumas respostas para
questões perturbadoras.
3
2
Medindo
!"#$#%&'("')%*$+,-"(./(*$#',#"#$/0$1+(0%&#-"&2(%$34,"&"5*&+$#4,6
11
!"
#"$%&'('")*+,&-./'"
Como perguntar e responder qualquer coisa que você possa imaginar.
01
2"
3"4*5&67*8"('"9&':'"
Se você alguma vez quis ver ganhadores do Nobel se atrapalharem,
você precisa ver esses modelos do átomo.
!1
1"
#"9&':'"$'(+7,'"
!#"/(07(3,*&#"3,"5*8'$,"9,:&."10(.'&0%&"3&#+,:*&'";<=(.")>"
a do átomo.
2;
Questão de Organização
63
<"
=>+:+,&'5?")':@'5&'5"+"$*5&A785"
?=($#"#4,"(#"5*,5*$&3(3&#"3(#"3$@&*&0%&#"@,*'(#"3("'(%)*$(A"
Elementar, meu caro Watson!
<1
7
A Tabela Periódica
Aquele quadrinho que ajuda muito todos os químicos.
73
B"
)':@'5&'5"CD,*/'5"
Um cátion e um ânion entram em um túnel. Uma maluquice total.
B1
;"
)',E+/+,('")':@'5&'5")'F8>+,&+5"
Como alimentar e cuidar de um composto covalente.
;G
Parte 2:
HI" J*K8LM'"+"=5&7A&A78"+:")':@'5&'5")'F8>+,&+5"
Tenho orbitais híbridos, estruturas de Lewis e a teoria RPECV.
B&"<=&"'($#"&="5*&+$#,A
HIG
11
121
O Mol
C.&")"'=$%,"'($#"3,"<=&"='("5(.(D*("'=$%,"5(*&+$3("+,'";'(.>6
vi
O Guia Completo para Quem Não É C. D. F. – Química, Tradução da 2ª Edição
Parte 3:
Sólidos, Líquidos e Gases
127
H0" N6>*('5"
E5*&03("(#"'(0&$*(#"&2+80%*$+(#"+,',",#"F%,',#"&"(#"
moléculas se ligam.
H0;
13
Líquidos e Forças Intermoleculares
G,*"<=&"(./=0#".H<=$3,#"#4,"'($#"/*,##,#"3,"<=&",=%*,#6
141
H2" N'>ALO+5"
Tudo o que você sempre quis saber sobre compostos químicos
dissolvidos e muito mais.
H2;
H1" P+'7*8"$'>+/A>87")*,%&*/8"('5"Q85+5"
C0+,0%*&"("*&#5,#%("3("D&.7("<=&#%4,I"5,*"<=&"("',.)+=.("
(%*(D&##,="("*=(A
H<H
H<" J+*5"('5"Q85+5"
As leis que descrevem o comportamento dos gases quando
eles se irritam.
HG!
17
Diagramas de Fase e Mudança de Estado
Como e por que compostos químicos derretem, congelam,
@&*D&'"&"#=:.$'('6
183
Como as Reações Acontecem
195
Parte 4:
HB" =RA8LO+5"SA-:*/85"
E5*&03("("@(J&*"+7$.$"&"(./='(#"*&(KL&#"<=H'$+(#6
H;G
H;" =5&+RA*':+&7*8"
MF.+=.,#"#$'5.&#"<=&","+,03=J&'"N"<=H'$+("+,'5.&2(6
0I;
0I" )*,%&*/8"SA-:*/8"SA8>*&8&*F8"
O'("3&#+*$K4,"#$'5.&#"3&"5,*"<=&"(#"*&(KL&#"<=H'$+(#"(+,0%&+&'"("
determinadas velocidades.
0HG
0H" )*,%&*/8"SA-:*/8"SA8,&*&8&*F8"
O'("3&#+*$K4,"+,'5.$+(3("3("*(J4,"3&"(#"*&(KL&#"<=H'$+(#"
acontecerem a determinadas velocidades.
001
22
237
Solução Química e Equilíbrio Químico
C0%&03("5,*"<=&",#"5*,3=%,#"3&"(./='(#"*&(KL&#"<=H'$+(#"3&+$3&'"
voltar a ser o que eram antes.
Sumário Resumido
Parte 5:
Reações Químicas
vii
247
0!" 9/*('5"+"T85+5"
02;
O'(":*&D&"D$(/&'"5&.,"'=03,"@(0%F#%$+,"3(#"#=:#%P0+$(#"+,**,#$D(#6
24
Eletroquímica
E"D&*3(3&"+7,+(0%&"3&"+,',"@=0+$,0('"(#":(%&*$(#6
261
01" SA-:*/8"#7KU,*/8"
Uma espiada no mundo do carbono, o elemento mais versátil.
0G1
0<" SA-:*/8"VA/>+87"
O'",.7(*"'($#"H0%$',"&"5&##,(."#,:*&"F%,',#"<=&"04,"+,0#&/=&'"
1+(*"Q=0%,#6
0B;
Parte 6:
Termodinâmica 101
299
0G" 3/*',8,('"'")8>'7W"P+7:'(*,U:*/8"TX5*/8"
R&'5&*(%=*(-"+(.,*"&"&0&*/$("#$'5.$1+(3,#6
!IH
0B" P+7:'(*,U:*/8"+"=5@',&8,+*(8(+""
!"<=&"%,*0("(#"*&(KL&#"<=H'$+(#"&#5,0%P0&(#A
!H!
Apêndice
A
Respostas de “Você Tem Problemas”
323
T"
Y*/*',X7*'"
!2H
Índice
361
Sumário
Parte 1:
Acendendo o Bico de Bunsen
1
1
Por Que Estudar Química?
3
Por Que Precisamos da Química? ...............................................................4
No Que Foi Que Me Meti? .............................................................................1
C55'"Z"$+5:'"Y*F+7&*('[ ...............................................................................1
SA+:"C,F+,&'A"8"SA-:*/8\..........................................................................6
Isso É Grego para Mim! .............................................................................. 7
R*(0#@,*'(03,"S$2,"&'"!=*, ................................................................... 7
A Química em Seu Grande Momento ....................................................... 7
Química Moderna ...................................................................................... 7
]7'K7+(*,('"#,(+"#A&7'5"^8>E878: .........................................................8
2
Medindo
11
O Sistema Métrico ....................................................................................... 12
)',F+75M'"(+"_,*(8(+5"(+"$+(*(8"VM'"$%&7*/85"+:"
$%&7*/85?"_58,('"'"$%&'('"(8"^78LM'"(+"_,*(8(+5 ....................... 14
M,0D&*#4,"3&"O0$3(3&#"&'"O'"G(##,"..................................................... 14
M,0D&*#4,"3&"O0$3(3&"&'"TF*$,#"G(##,# ................................................ 16
3/A7X/*8"+"]7+/*5M' ..................................................................................... 18
3>K87*5:'5"N*K,*./8&*F'5" ......................................................................... H;
!"?=&"U4,A ................................................................................................. 19
B&%&*'$0(03,"E./(*$#',#"U$/0$1+(%$D,#"("G(*%$*"3,#"B(3,#"
de Outra Pessoa ................................................................................... 21
O#(03,"E./(*$#',#"U$/0$1+(%$D,#"0,#"MF.+=.,#" ..................................... 23
3
O Método Científico
25
]'7"SA+?"3.,8>?"_587"SA8>RA+7"P*@'"(+"$%&'('\ ............................... 26
_58,('"'"$%&'('")*+,&-./' ..................................................................... 26
E#"C%(5(#"3,"V)%,3,"M$&0%H1+, ................................................................ 26
C"("U,*%&A ................................................................................................... 29
O#(03,","V)%,3,"M$&0%H1+,"5(*("W&#,.D&*"G*,:.&'(#" .......................... 30
3,X>*5+"(+"=77'5" .......................................................................................... 30
Tipos de Erro ............................................................................................. 30
?=(0%$1+(03,"C**,#" ................................................................................. 33
x
O Guia Completo para Quem Não É C. D. F. – Química, Tradução da 2ª Edição
4
A História do Átomo
35
O Que É um Átomo? .................................................................................... 36
Teorias Atômicas Antigas ......................................................................... 36
Os Gregos Inventam o Átomo ................................................................... 36
E./='(#"!:#&*D(KL&#"E.&(%X*$(# ............................................................. 37
John Dalton Junta Tudo Isso .................................................................... 39
Y6"Y6"R7,'#,0I"O'"Z,'&'"&"U=("U,:*&'&#(" .......................................... 39
W=%7&*@,*3"&"U=(#"G(*%H+=.(#"E.@( ........................................................... 41
Direto ao Ponto: Em Que Acreditamos Hoje ......................................... 42
C56&'@'5?"C56&'@'5?"48?"48?"48["................................................................ 43
G,*"?=&"E10(."C2$#%&'"[#X%,5,#A ............................................................ 43
9,%(K4,"E-"\"&"] ........................................................................................ 44
Encontrando Massas Atômicas Médias ................................................... 45
5
O Átomo Moderno
49
T'E7W"]878"SA+"N+7F+"C55'\ ....................................................................... 1I
=5@+/&7'5/'@*8W"J+,('",85"=,&7+>*,E85 ................................................. 10
N8>&'"SAU,&*/'"@878"8"$+/U,*/8"SAU,&*/8"............................................ 1!
M,',"U4,",#"!*:$%($#A ............................................................................... 53
B&"!03&"T8'"C##(#"^,*'(#"3&"!*:$%($#A................................................. 56
M,01/=*(KL&#"C.&%*_0$+(#"`!"M('$07,"V($#"S,0/,a" ............................. 58
M,01/=*(KL&#"C.&%*_0$+(#"`!"M('$07,"V($#"M=*%,a .............................. 60
B$(/*('(#"3&"G*&&0+7$'&0%,"3&"!*:$%($#"&"("W&/*("3&"Z=03".............. 60
Parte 2:
6
Questão de Organização
63
Elementos, Compostos e Misturas
65
NA`5&U,/*85"]A785" ...................................................................................... 66
U=:#%P0+$("G=*("0b"cI"C.&'&0%,#" ............................................................. 66
U=:#%P0+$("G=*("0b"dI"M,'5,#%,#" ............................................................ 66
Agite: Misturas ............................................................................................ 67
V$#%=*(#"Z,',/80&(#".............................................................................. 67
V$#%=*(#"Z&%&*,/80&(# ............................................................................. 68
)'>'*(+5W"3>K'"C,&+7:+(*X7*' ................................................................... 68
Separando Misturas ................................................................................... <;
^$.%*(K4, ..................................................................................................... 70
B&#%$.(K4," .................................................................................................. 70
M*,'(%,/*(1( ........................................................................................... 71
C2%*(K4, ..................................................................................................... 71
Sumário
xi
7
A Tabela Periódica
73
Primeiras Tabelas Periódicas ................................................................... 74
A Tabela Periódica Moderna .................................................................... 74
Seu Mapa Para a Tabela Periódica .......................................................... G1
V&%($#-"94,"V&%($#"&"V&%(.,$3&#" ............................................................. 75
Famílias Periódicas ................................................................................... 76
As Quatro Principais Tendências Periódicas ....................................... 78
C0&*/$("3&"[,0$J(K4, ................................................................................. 79
E10$3(3&"C.&%*_0$+( ................................................................................. 80
Eletronegatividade .................................................................................... 81
Raio Atômico ............................................................................................. 82
8
Compostos Iônicos
85
O Que É um Composto Iônico? ................................................................. 86
Como São Formados os Compostos Iônicos .......................................... 87
Propriedades de Compostos Iônicos ...................................................... 88
Compostos Iônicos Formam Cristais ........................................................ 88
Compostos Iônicos Geralmente Altos Têm Pontos de
^=#4,"&"C:=.$K4, .................................................................................. 90
M,'5,#%,#"[_0$+,#"U4,"UX.$3,#"&"^*F/&$# ................................................. 90
Compostos Iônicos Conduzem Eletricidade Quando Dissolvidos
em Água ou Derretidos ....................................................................... 91
#"SA+"4X"+:"A:"V':+\"V':+,/>8&A78"CD,*/8"................................... ;0
Escrevendo Nomes Iônicos a Partir de Fórmulas ................................... 93
Escrevendo Fórmulas Iônicas a Partir de Nomes ................................... 95
9
Conhecendo Compostos Covalentes
97
#"SA+"NM'")':@'5&'5")'F8>+,&+5\"......................................................... ;B
^'7:8LM'"(+"J*K8LO+5")'F8>+,&+5"$a>&*@>85" ..................................... 100
]7'@7*+(8(+5"('5")':@'5&'5")'F8>+,&+5" ........................................... 101
M,'5,#%,#"M,D(.&0%&#"R8'"G,0%,#"3&"^=#4,"&"3&"
C:=.$K4,"e($2,#"................................................................................. 102
M,'5,#%,#"M,D(.&0%&#"U4,"M,03=%,*&#"W=$0# ....................................... 102
Compostos Covalentes às Vezes Queimam ............................................ 103
#"SA+"^'7:8"A:"V':+\"V':+,/>8&A78")'F8>+,&+ .......................... 103
Dando Nome a Compostos Covalentes a Partir das Fórmulas ............. 103
Escrevendo Fórmulas a Partir de Nomes .............................................. 105
10
Ligação e Estrutura em Compostos Covalentes
107
#5"$*5&%7*'5"('5")':@'5&'5")'F8>+,&+5"............................................. 108
#"$*5&%7*'"+"8"$878F*>E8"('5"#7`*&8*5"4-`7*('5"................................ HI;
xii
O Guia Completo para Quem Não É C. D. F. – Química, Tradução da 2ª Edição
Y+5+,E8,('"=5&7A&A785"(+"J+b*5 .......................................................... 112
Passo 1 ...................................................................................................... 113
Passo 2 ...................................................................................................... 113
Passo 3 ...................................................................................................... 113
Passo 4 ...................................................................................................... 114
Passo 5 ...................................................................................................... 114
Passo 6 ...................................................................................................... 115
Passo 7 ...................................................................................................... 115
=5&7A&A785"(+"c+55',U,/*8" ..................................................................... 116
Teoria da Repulsão dos Pares Eletrônicos na
Camada de Valência (RPECV) ............................................................. 117
!"?=&"("WGCMT"R&'"("T&*"+,'",#"!*:$%($#"ZH:*$3,#A"......................... 118
f0/=.,#"3&"S$/(K4,"&"^,*'(#"V,.&+=.(*&#"3&"V(0&$*("^F+$. .............. 118
11
Parte 3:
O Mol
121
O Que É Mol? ............................................................................................... 122
Massa Molar .............................................................................................. 122
)',F+7&+,('"$'>5?"$'>%/A>85"+"Q78:85" ............................................ 123
Composição Percentual ........................................................................... H01
Sólidos, Líquidos e Gases
127
12
Sólidos
129
O Que São Sólidos? .................................................................................... 130
Por Que os Sólidos São Sólidos? ............................................................. 130
E./='(#"B&10$KL&#"eF#$+(#"3,#"M*$#%($# ............................................... 130
Estruturas Cristalinas Compactas ......................................................... 131
Tipos de Sólidos ......................................................................................... 133
Sólidos Iônicos ......................................................................................... 133
Sólidos Metálicos ..................................................................................... 133
Átomos Sólidos em Rede ......................................................................... 136
Sólidos Moleculares ................................................................................. 138
Átomos Sólidos ........................................................................................ 139
UX.$3,#"E',*@,# ....................................................................................... 139
13
Líquidos e Forças Intermoleculares
141
O Que É um Líquido?................................................................................. 142
Forças Intermoleculares ......................................................................... 142
[0%&*(K4,"B$5,.,gB$5,.," ......................................................................... 143
S$/(KL&#"3&"Z$3*,/80$, ........................................................................... 145
^,*K(#"3&"B$#5&*#4,"3&"S,03,0 .............................................................. 146
Os Efeitos das Forças Intermoleculares ............................................... 147
Sumário
xiii
14
Soluções
149
O Que São Soluções? ................................................................................. H1I
M,',"&"G,*"?=&"(#"M,$#(#"B$##,.D&'A .................................................... 150
Por Que Solventes Polares Dissolvem Solutos Iônicos e Polares .......... 150
G,*"?=&"U,.D&0%&#"G,.(*&#"94,"B$##,.D&'"U,.=%,#"E5,.(*&#" ............... 151
G,*"?=&"U,.D&0%&#"E5,.(*&#"94,"B$##,.D&'"U,.=%,#"G,.(*&#" ............... 152
Por Que Solventes Apolares Dissolvem Solutos Apolares .................... 153
Determinando a Concentração de uma Solução ................................ H1!
M,0+&0%*(KL&#"?=(.$%(%$D(#" ................................................................... 153
V,.(*$3(3&"`Va" ....................................................................................... 154
V,.(.$3(3&"`'a ........................................................................................ 155
9,*'(.$3(3&"`9a" ..................................................................................... 155
^*(K4,"V,.(*"`!a ...................................................................................... 155
G(*%&#"G,*"V$.74,"`55'a"&"G(*%&#"G,*"e$.74,"`55:a"............................. 155
O'"W&#=',"3(#"O0$3(3&#"3&"M,0+&0%*(K4, ......................................... 156
Fatores Que Afetam a Solubilidade ...................................................... H1<
h*&("U=5&*1+$(."3,"U,.=%, ...................................................................... 156
G*&##4, ..................................................................................................... 157
Temperatura ........................................................................................... 158
Diluição ........................................................................................................ H1B
15
A Teoria Molecular Cinética dos Gases
161
#"SA+"NM'"Q85+5\ ....................................................................................... 162
3"P+'7*8"$'>+/A>87")*,%&*/8"('5"Q85+5W"
]'7"SA+"'5"Q85+5"^8d+:"'"SA+"^8d+:\"............................................ 163
E#"G(*%H+=.(#"3&"='"iF#"U4,"[010$%('&0%&"G&<=&0(#" ........................ 164
E#"G(*%H+=.(#"3&"='"iF#"C#%4,"&'"M,0#%(0%&"
Movimento Aleatório ........................................................................ 164
!#"i(#&#"94,"R,'('"M,07&+$'&0%,"3(#"^,*K(#"[0%&*',.&+=.(*&# .... 165
E#"C0&*/$(#"M$0)%$+(#"3(#"V,.)+=.(#"3&"iF#"U4,"B$*&%('&0%&"
Proporcionais à Sua Temperatura em Kelvin ................................ 165
V,.)+=.(#"3&"iF#"U4,"U=:'&%$3(#"("M,.$#L&#"
G&*@&$%('&0%&"C.F#%$+(# .................................................................... 166
]'7"SA+"C55'"Z"C:@'7&8,&+W"Q85+5"C(+8*5"............................................. 166
P+7:'5"+"_,*(8(+5"C:@'7&8,&+5 ........................................................... 166
G*&##4, ..................................................................................................... 167
Volume e Temperatura .......................................................................... 168
Outros Termos Diversos ......................................................................... 168
3"SA+"e+>'/*(8(+"85"$'>%/A>85"('"QX5"N+"$'F+:\ .......................... 168
A Massa das Moléculas ........................................................................... 168
Temperatura do Gás ............................................................................... 169
xiv
O Guia Completo para Quem Não É C. D. F. – Química, Tradução da 2ª Edição
Y=0%(03,"(#"G(*%&#I"T(.,*"V)3$,"?=(3*F%$+,"`D'<a"
da Velocidade .................................................................................... 169
A Caminhada Aleatória .......................................................................... 170
Efusão e Difusão ........................................................................................ 170
16
Leis dos Gases
173
J+*"(+"T'f>+W"]'7"SA+"QX5")':@7*:*('"Z"]+RA+,'" .......................... 174
J+*"(+")E87>+5W"3"C,/7-F+>"C:@>'5M'"(+"A:8"J8&*,E8 ........................ HG1
J+*"(+"Q8fgJA558/W"J8&*,E8"(+"P*,&8"
]7+55A7*d8(8"h"^'KA+*78"i"]7'`>+:85 ............................................... 176
J+*5"('5"Q85+5")':`*,8('5" .................................................................... 177
J+*"(+"3F'K8(7'"+"J+*"('"QX5"C(+8>"....................................................... 178
Lei das Pressões Parciais de Dalton ...................................................... 180
17
Diagramas de Fase e Mudança de Estado
183
Pressão de Vapor: Por Que Acontecem Mudanças de Fase ............. 184
G*&##4,"3&"T(5,*"&"C:=.$K4," .................................................................. 185
G*&##4,"3&"T(5,*"&"G*,5*$&3(3&#"M,.$/(%$D(# ....................................... 186
^A5M'"+"N'>*(*./8LM' ................................................................................ HB;
!"?=&"E+,0%&+&"?=(03,"E./,"^=03&A .............................................................. 189
!"?=&"E+,0%&+&"?=(03,"E./,"U,.$3$1+(A .............................................. 190
Ebulição e Condensação .......................................................................... H;I
!"?=&"E+,0%&+&"?=(03,"='"SH<=$3,"CD(5,*(A".................................... 190
!"?=&"E+,0%&+&"?=(03,"='"iF#"C0%*("&'"M,03&0#(K4,A" .................. 191
Sublimação e Ressublimação ................................................................. H;H
Diagramas de Fase .................................................................................... H;H
Parte 4:
18
Como as Reações Acontecem
195
Equações Químicas
197
e8:'5"^8d+7")E*>*[ .................................................................................... H;B
Separando os Ingredientes ..................................................................... H;;
Quanto Você Precisa de Cada Ingrediente? ........................................ H;;
^(+$.$%(03,","e(.(0+&('&0%,"3&"C<=(KL&#"........................................... 200
M=$3(3,#-"B$+(#"&"U=/&#%L&#"5(*("e(.(0+&(*"C<=(KL&#" ....................... 201
^8d+,('"=RA8LO+5")':@>+&85"................................................................ 202
Símbolos de Estado ................................................................................. 202
M,03$KL&#"5(*("(#"W&(KL&# ..................................................................... 203
Flechas ..................................................................................................... 203
e87*8,('"'"V'55'")87(X@*' .................................................................... 204
]7+F+,('"'5"]7'(A&'5"(85"c+8LO+5" ...................................................... 206
Sumário
xv
19
Estequiometria
209
=5&+RA*':+&7*8W"]8>8F78"=,K78L8(8?"]7'/+55'"Y*F+7&*('[ ............... 210
)X>/A>'5"N*:@>+5"(+"=5&+RA*':+&7*8" .................................................... 211
Problemas com Reagentes Limitantes ................................................. 213
Reagentes Limitantes em Química ........................................................ 213
?=(0%,"U,:*("3&"W&(/&0%&"C2+&##$D,A................................................... 214
=5&+RA*':+&7*8"/':"Q85+5" ..................................................................... 0H1
Passo 1 ..................................................................................................... 216
Passo 2 ..................................................................................................... 216
Passo 3 ..................................................................................................... 216
20
Cinética Química Qualitativa
217
O Que É Cinética? ...................................................................................... 217
Diagramas de Energia .............................................................................. 218
c+F+75*`*>*(8(+"+"=RA*>-`7*' ................................................................... 220
Fatores Que Alteram as Taxas da Reação ............................................ 221
Temperatura ........................................................................................... 221
M,0+&0%*(K4,"3,#"W&(/&0%&# .................................................................. 222
h*&("3&"U=5&*@H+$&"3,#"W&(/&0%&# .......................................................... 222
Catalisadores ........................................................................................... 223
21
Cinética Química Quantitativa
225
O Que São Leis de Taxa? .......................................................................... 226
Lei Diferencial de Velocidade ................................................................ 226
Lei Integrada .............................................................................................. 228
Leis de Velocidade Integradas de Pimeira Ordem ................................ 228
Leis de Velocidade Integradas de Segunda Ordem .............................. 231
S&$#"3&"T&.,+$3(3&"[0%&/*(3(#"3&"!*3&'"\&*," ..................................... 231
E"B&5&0380+$("3("R(2("3&"W&(K4,"&'"W&.(K4,"N"R&'5&*(%=*("......... 232
Mecanismos de Reação ............................................................................ 233
[0%*,3=K4,"(,#"V&+(0$#',#" .................................................................. 233
G*,D(03,"?=&"='"V&+(0$#',"3&"W&(K4,")"[0DF.$3, ............................ 235
22
Solução Química e Equilíbrio Químico
237
O Que É Equilíbrio? ................................................................................... 238
Constantes de Equilíbrio ......................................................................... 238
Equilíbrio Heterogêneo ........................................................................... 242
$A(8,L8"(+"=RA*>-`7*'W"#"]7*,/-@*'"(+"J+")EU&+>*+7"........................ 243
V=3(0K("3&"M,0+&0%*(K4, ..................................................................... 244
V=3(0K("3&"G*&##4, ............................................................................... 245
V=3(0K("3&"R&'5&*(%=*(" ..................................................................... 245
xvi
O Guia Completo para Quem Não É C. D. F. – Química, Tradução da 2ª Edição
Parte 5:
Reações Químicas
247
23
Ácidos e Bases
249
O Que São Ácidos e Bases? ...................................................................... 01I
h+$3,#"&"e(#&#"3&"E**7&0$=#" .................................................................. 250
h+$3,#"&"e(#&#"3&"e*j0#%&3gS,k*l ......................................................... 251
h+$3,#"&"e(#&#"3&"S&k$#".......................................................................... 252
Propriedades de Ácidos e Bases ............................................................ 01!
Escala de pH ............................................................................................... 012
C0+,0%*(03,","5Z"3&"='"h+$3,"^,*%&" ................................................... 255
C0+,0%*(03,","5Z"3&"h+$3,#"^*(+,#"...................................................... 255
C0+,0%*(03,","5Z"3&"U,.=KL&#"eF#$+(#" ................................................. 256
Titulação ..................................................................................................... 01B
Soluções Tampão ...................................................................................... 01;
24
Eletroquímica
261
Estados de Oxidação ................................................................................. 262
Oxidação e Redução .................................................................................. 263
Equilibrando Reações Redox .................................................................. 264
Passo 1 ..................................................................................................... 264
Passo 2 ..................................................................................................... 265
Passo 3 ..................................................................................................... 265
Passo 4 ..................................................................................................... 265
Passo 5 ..................................................................................................... 265
Passo 6 ..................................................................................................... 266
Passo 7 ..................................................................................................... 266
Passo 8 ..................................................................................................... 266
Células Voltaicas ....................................................................................... 266
[0%*,3=K4,"N#"M).=.(#"T,.%($+(#" ............................................................ 267
Potenciais de Eletrodos ........................................................................... 268
C<=(K4,"3&"9&*0#%".................................................................................. 270
Células Eletrolíticas ................................................................................. 271
25
Química Orgânica
273
#"SA+"Z"SA-:*/8"#7KU,*/8\".................................................................... 274
Hidrocarbonetos ....................................................................................... 274
Alcanos .................................................................................................... 274
Alcenos e Alcinos .................................................................................... 277
Z$3*,+(*:,0&%,#"MH+.$+,#" ....................................................................... 278
Z$3*,+(*:,0&%,#"E*,'F%$+,#"................................................................. 279
Sumário
xvii
Isômeros ...................................................................................................... 0G;
Isomeria Constitucional ......................................................................... 280
Isomeria Espacial .................................................................................... 280
Q7A@'5"jA,/*',8*5 ..................................................................................... 280
c+8LO+5"#7KU,*/85".................................................................................... 282
W&(KL&#"3&"E3$K4," .................................................................................. 282
U=:#%$%=$K4,"5,*"W(3$+($#"S$D*&#"........................................................... 283
!2$3(K4,".................................................................................................. 284
W&(KL&#"3&"M,03&0#(K4, ......................................................................... 285
W&(KL&#"3&"G,.$'&*$J(K4, ....................................................................... 287
26
Parte 6:
27
Química Nuclear
287
O Que São Processos Nucleares? ............................................................ 288
]'7"SA+"3/',&+/+"Y+/8*:+,&'"c8(*'8&*F'\"....................................... 288
P*@'5"(+"Y+/8*:+,&'"c8(*'8&*F'" .......................................................... 0;I
B&+($'&0%,"E.@( ...................................................................................... 290
B&+($'&0%,"e&%(" ..................................................................................... 290
Decaimento Gama ................................................................................... 291
C'$##4,"3&"GX#$%*,0#" .............................................................................. 291
Captura Eletrônica ................................................................................. 291
$+*8gF*(8" ................................................................................................... 0;0
Energia de Ligação: Relacionando Massa e Energia ......................... 0;!
Fissão Nuclear ............................................................................................ 0;2
Reações de Fusão ....................................................................................... 0;1
Termodinâmica 101
297
Acionando o Calor: Termodinâmica Básica
299
O Que É Energia? ....................................................................................... 300
Temperatura e Calor ................................................................................ 301
Y+5/7+F+,('"$A(8,L85"(+"=,+7K*8 ...................................................... 301
Energia É uma Função de Estado ........................................................... 302
P78`8>E'"]ge .............................................................................................. 302
Entalpias de Reações Químicas .............................................................. 303
A Lei de Hess .............................................................................................. !I1
Passo 1 ..................................................................................................... 306
Passo 2 ..................................................................................................... 306
Passo 3 ..................................................................................................... 307
Passo 4 ..................................................................................................... 307
Passo 5 ..................................................................................................... 307
Calorimetria ............................................................................................... 308
xviii O Guia Completo para Quem Não É C. D. F. – Química, Tradução da 2ª Edição
28
Termodinâmica e Espontaneidade
311
]7'/+55'5"=5@',&U,+'5 ............................................................................ 312
Pensamentos Aleatórios Sobre Entropia ............................................ 312
Calculando Mudanças na Entropia ....................................................... 314
=,+7K*8"J*F7+ .............................................................................................. !H1
)8>/A>8,('"$A(8,L85"+:"kQo ................................................................ 316
3"Y+@+,(l,/*8"(8"=,+7K*8"J*F7+",8"P+:@+78&A78" ........................... 317
c+>8/*',8,('"8"=,+7K*8"J*F7+"8'"=RA*>-`7*'")',5&8,&+"................... 318
Apêndice
A
Respostas de “Você Tem Problemas”
321
B
Dicionário
339
Índice
357
Prefácio
^*,8>:+,&+?"A:">*F7'"(+"RA-:*/8"@878"mRA-:*/'j6`*/'5n["Q78L85"o"K8>+78"(8"5%7*+"
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e'/l"56"@7+/*58"('">*F7'"RA+"&+:"+:":M'5"+":8*5",8(8p
De todas as disciplinas que estudei na escola e no ensino médio, a química deixou
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'5",+7F'5"('5"8>A,'5"RA+"+,/878:"RA-:*/8"/':'"A:"8&+5&8('"(+"@7'j*/*l,/*8"+:"
língua estrangeira.
#"RA+"&'7,8"+55+">*F7'"+5@+/*8>:+,&+"8/+55-F+>"%"'"5+,5'"(+"EA:'7"j'78"('"/':A:"
(+"QA/E?"/':'",'"/8@-&A>'"+:"RA+"+>+"(*FA>K8"5A8"7+/+*&8"5+/7+&8"(+"chili para
*,&7'(Ad*7"'"855A,&'"(85"+RA8LO+5"RA-:*/85"t5+s8:'5"E',+5&'5?"&'('5"58`+:"85"
reações químicas que o chili"7+8>:+,&+"/8A58?"N7p"]7'j+55'7"(+"SA-:*/8[up
VM'"&+:"/':'"+7787"A58,('"+5&8"'`78"/':'"/':@>+:+,&'"@878"'"5+A">*F7'"(+"
RA-:*/8"&78(*/*',8>p"=>8"j8d"/':"RA+"8@7+,(+7"RA-:*/8"5+s8"(*F+7&*('"+"&8>F+d"
*,5@*7+"F'/l"8"&*787"8"@'+*78"(8RA+>+"F+>E'">*F7'"(+"RA-:*/8"RA+"&+:"@878"5+"
aprofundar em certos assuntos.
$+5:'"RA+"F'/l",M'"@>8,+s+"8>KA:"(*8"+r&78*7"8:'5&785?"(+&+7:*,87"F8>'7+5"(+"
@4"'A"j8d+7"('58K+:"/':'"@7'j*55M'?"+5&+">*F7'"@'(+"8sA(87"F'/l"8"A>&78@85587"'"
'`5&X/A>'"(8"8A>8"(+"RA-:*/8p"N+"F'/l"%"A:"8>A,'"/':"@7'`>+:85?"+"+55+"@7'`>+:8"
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3@7'F+*&+"8">+*&A78[
Milo J. Aukerman
Doutor, pesquisador de Biologia no E.I. du Pont de Nemours and Company
(e cantor de punk rock)
Introdução
3,&+5"(+"/':+L87"8">+*&A78"(+55+">*F7'?"@7+/*5'"(*d+7"RA+"5+*"('"5+A"5+K7+(*,E'W"
F'/l",M'"K'5&8"(+"RA-:*/8p"Z"@7'FXF+>"RA+"F'/l"&+,E8"/':@78('"+5&+">*F7'"@'7RA+"
'"5+A"@7'j+55'7"%"A:"/E8&'?"'A"@'7RA+"'"5+A">*F7'"+5/'>87"%":A*&'"/':@>*/8('?"
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F8*"@85587"(+"8,'"5+:"*,&+7F+,LM'"(*F*,8p"C,j+>*d:+,&+?"*,&+7F+,LM'"(*F*,8",M'"
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RA-:*/8?",'"=,5*,'"$%(*'?"8/E+*"RA+"j'55+"8"8A>8":8*5"/',jA58"RA+"sX"E8F*8"&*('"+"
que apenas um gênio poderia entender o que era “mol” e “estequiometria”. O fato
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8"5+7"8K7+55*F'",M'"8sA('A":A*&'"&8:`%:p"xA7+*"RA+",A,/8":8*5":+":+&+7*8"/':"
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Como o Livro É Organizado
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xxii O Guia Completo para Quem Não É C. D. F. – Química, Tradução da 2ª Edição
A Parte 2, “Questão de Organizaçãon?"&78d"/',/+*&'5"/':'"&8`+>8"@+7*6(*/8?"
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E, finalmente, como uma deliciosa sobremesa após a nossa refeição química,
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Lembretes Úteis e Pensamentos Aleatórios
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A Voz do Mol
Esses quadros vão realçar as coisas
mais importantes que você precisa
saber no capítulo em questão.
Aqui, você vai encontrar definições de
palavras desconhecidas e difíceis.
Introdução
Reações Explosivas
Estas plaquinhas vão mostrar os
erros mais comuns em química,
que você deve evitar.
xxiii
Você Tem Problemas
Aqui, você vai encontrar problemas
práticos que vão ajudá-lo a entender
melhor o material abordado em
cada seção.
Quimicalidades
Esses quadros trazem pitadas curiosas e
interessantes de trivialidades.
Agradecimentos
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xxiv O Guia Completo para Quem Não É C. D. F. – Química, Tradução da 2ª Edição
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um químico.
Como se tudo isso não fosse o bastante, ainda agradeço aos meus amigos, que
me apoiaram de tantas formas diferentes: todos os meus alunos (de ontem e de
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Parte
1
Acendendo o
Bico de Bunsen
Bem-vindo ao mundo da química! Você provavelmente está tremendo de medo,
pensando nas coisas terríveis que vai encontrar neste livro.
Não se preocupe! Nós vamos amenizar essa coisa de química aprendendo sobre
os caras que inventaram a química moderna. Depois de nos familiarizarmos
com esse pessoal e as coisas fantásticas que eles disseram, vamos fazer um breve
“tour” pelo vocabulário básico da química – coisas como sistema métrico, método
científico e o átomo. Ao final desta seção, tenho certeza de que você estará se
sentindo bem mais a vontade do que agora.
Certo! Respire fundo e vire a página.
Capítulo
1
Por Que Estudar Química?
Neste Capítulo
"!Para que serve a química
"!Por que talvez você odeie química
"!Por que não odiar química
"!As origens da química
"!Como aprender química
Quando a maioria das pessoas pensa na palavra química, elas imaginam um
velho sinistro usando um jaleco branco e rindo maleficamente enquanto mexe
em um béquer borbulhante. Esta imagem talvez seja proveniente dos filmes e
da televisão, que geralmente mostram os químicos como criadores de monstros
terríveis, armas com capacidade de destruição mundial e insetos que adquirem
um tamanho anormal e aterrorizam a vida de moradores de pequenas cidades
no Texas. Felizmente, as mídias têm tentado mudar essa imagem arcaica dos
químicos – agora somos vistos como caducos, não mais como malucos.
De qualquer forma, a maioria das pessoas evita estudar química até o último
minuto possível, assim como muitas evitam a cirurgia do canal nos dentes até
que eles estejam em brasa. Não se preocupe se está no mesmo barco que essas
pessoas. Historicamente, a química tem sido fonte de estresse desde quando se
descobriu que, misturando o composto químico A com o B, seria feito um pó
verde que afastava as bruxas. Felizmente, descobertas recentes indicam que
bruxas não existem.
4
Parte 1: Acendendo o Bico de Bunsen
Por Que Precisamos da Química?
Química é uma palavra difícil de definir. Alguns livros têm uma imagem de
vidrarias com conteúdos borbulhantes na capa, o que sugere que ela possa
ser definida como “o estudo de como fazer as coisas se comportarem bem, se
fizermos bagunça no laboratório”. Outras obras trazem na capa imagens de
moléculas gigantes, o que sugere que se trata do “estudo de como podemos
agregar átomos para formar estruturas grandes e complicadas”. Eu já vi um
livro que tinha um rabisco colorido na capa. Realmente, não tenho ideia do que
isso queira dizer em relação ao estudo da química.
Para mim, se juntarmos essas duas definições de química, podemos ter uma ideia
razoável do que realmente ela compreende. Química pode ser definida como o uso
de nosso conhecimento, de como a matéria é agregada e como interage com outra
para resolver problemas confusos.
A Voz do Mol
A melhor maneira de entender química é traduzir palavras enormes para termos mais
compreensíveis. Ao traduzir palavras assustadoras de 10 sílabas para uma de 2 sílabas,
você entenderá bem mais simples o tópico em questão.
Alguns dos problemas confusos que você terá de resolver podem ser encontrados
em qualquer livro de química (inclusive neste). Veja um exemplo típico:
“Qual o volume de 556 gramas de vapor a uma temperatura de 2.300° Celsius
e a uma pressão de 35,40 atm?”
Você já sabe que esses problemas não têm importância em nossa vida diária.
Quando, neste mundo, você vai ter que descobrir o volume de 556 gramas de
vapor nas condições indicadas no problema? Provavelmente nunca.
Então, a pergunta óbvia é: se eu acabei de dizer que nunca vai ter que resolver um
problema desses no mundo real, por que afinal você precisa aprender química?
Você precisa aprender a resolver problemas como esse porque eles realmente são
aplicáveis na vida real. Talvez, saber dizer qual o volume de 556 gramas de vapor em
condições extremas não seja algo que você vá fazer no futuro, mas pode ter certeza
de que, se fizer qualquer coisa meio científica, a lei que vai te ajudar a responder
essa pergunta será muito útil. Assim como a aritmética básica, a química básica é
útil porque nos dá ferramentas para resolver problemas da vida real.
Capítulo 1: Por Que Estudar Química?
5
No Que Foi Que Me Meti?
À primeira vista, a química não parece muito divertida. Como exemplo, dê uma
folheada em qualquer livro para iniciantes e você encontrará diagramas confusos
como o da Figura 1.1.
Figura 1.1
Esses diagramas nada
amigáveis nos dão uma
ideia de como são os
orbitais atômicos.
Como nesta vida você poderia entender o que esse diagrama significa? Quem
afinal inventou toda essa coisa?
Relaxe. Respire fundo. Você está nervoso não porque química é difícil, mas
porque está tentando enfiar em
seu cérebro tudo o que puder sobre
Reações Explosivas
química de uma só vez. Lembre-se de
quando aprendeu a somar. Não seria
A
A melhor maneira de tornar a
horripilante olhar no final do seu
química realmente confusa é
deixar para aprender tudo o
livro e encontrar um diagrama que
que
você
precisa no último minuto.
explicasse a divisão longa? Vamos
Se dividirmos o assunto em pedaços
dar um passo de cada vez com a
pequenos e facilmente mastigáveis,
química, assim você vai se sair bem
tudo ficará bem mais fácil.
melhor do que se começasse a se
confundir com coisas que ainda não
discutimos!
Isso É Mesmo Divertido!
Química é divertido! Com uma boa base, você não só vai entender como equilibrar
uma equação e discutir mols como um expert, mas também vai entender melhor
alguns fenômenos do mundo real. Por exemplo, vejamos o filtro de um aquário
comum para peixes (veja Figura 1.2). A maioria de nós nem pensa em como ele
funciona e escolhe esfregar uma esponja no vidro e trocar o carvão vegetal cada
vez que ele começa a ficar meio turvo.
6
Parte 1: Acendendo o Bico de Bunsen
Figura 1.2
O filtro de esponja filtra
resíduos sólidos enquanto
o carvão aditivado remove
resíduos líquidos.
Embora você não pense nisso só de olhar, o filtro usa química sofisticada para
manter seus peixinhos vivos e felizes. A primeira seção do filtro contém uma
esponja que permite que a água passe por ele, mas detém resíduos sólidos. Do ponto
de vista do químico, você está filtrando sólidos de uma mistura heterogênea. A
segunda seção contém carvão aditivado, que serve para remover resíduos de peixe
diluídos. Do ponto de vista químico, ele absorve componentes químicos
seletivamente, permitindo que materiais inorgânicos
passem por ele sem problemas.
A Voz do Mol
Quando algo é adsorvido,
ficou retido na superfície
de algum material. A
absorção, que você
conhece, ocorre quando
algo penetra em algum outro
material.
Certo, esse exemplo não vai impressionar a plateia
na próxima apresentação. Mas você provavelmente
vai achar que as pessoas estão mais interessadas
na ciência por trás das coisas corriqueiras da vida
do que admitem, ainda que elas aleguem detestar
química.
Quem Inventou a Química?
Se você ainda não se convenceu de que química é algo que valha a pena estudar,
talvez esteja se perguntando quem pode culpar por ter inventado isso. Más
notícias: você vai ter que viajar no tempo para dar uns socos no nariz dos
inventores porque a química está por aí há alguns mil anos.
Capítulo 1: Por Que Estudar Química?
7
Isso É Grego para Mim!
Embora não esteja completamente claro quando as pessoas começaram a usar
química, os primeiros a registrarem seus estudos foram os gregos antigos. Por isso
e por suas filosofias, os estudantes os odeiam até hoje.
Cientistas gregos da Antiguidade são mais conhecidos por terem concebido a
ideia de elementos e modelos primários do átomo. Infelizmente, as limitações da
tecnologia deles impediram que chegassem a um conceito preciso acerca desses
elementos e a imagem exata de um átomo.
Transformando Lixo em Ouro
Por muito tempo, na Idade Média, a química era vista como uma pseudociência
mística praticada por alquimistas cujos objetivos eram transformar materiais sem
valor, como o chumbo, em ouro por meio de processos químicos misteriosos.
Tipicamente, os trabalhos de alquimistas são
Quimicalidades
místicos e envolvem feitiços e poções.
Embora a ciência deles não fosse muito
confiável, os alquimistas mantinham vivo
o conhecimento dos gregos da Antiguidade
e adicionavam alguns toques. Alquimistas
islâmicos particularmente desenvolveram
muitas das técnicas de laboratório que usamos
hoje, principalmente as de destilação, para
purificar líquidos.
Um dos maiores alquimistas foi
Jabir ibn Haiyan. Ele viveu no
século oito d.C. Além de sua
pesquisa para produzir ouro,
escreveu sobre tingimento de
tecidos, criando tecidos à prova
d’água e refinando metais.
A Química em Seu Grande Momento
O primeiro químico moderno foi Robert Boyle (1627-1691). Embora seja mais
reconhecido por seu trabalho com os gases, Boyle também foi o primeiro a
discordar da ideia grega dos quatro elementos em seu livro The Skeptical Chemist,
publicado em 1661.
Apesar de seu trabalho pioneiro, Boyle continuava acreditando que os metais não
eram elementos e que seria possível, no fim das contas, converter um metal em
outro usando processos químicos. Ora, até os gênios tropeçam às vezes.
Química Moderna
Hoje em dia, a química passou de um desejo de produzir ouro para um assunto
grandioso, pois há muitos químicos trabalhando pelo mundo. No entanto, o desejo
de produzir materiais valiosos continua sendo a força motriz da química moderna.
8
Parte 1: Acendendo o Bico de Bunsen
Um dos maiores campos de pesquisa química hoje é o desenvolvimento de
novos medicamentos. Como a resistência a antibióticos é um problema que
só cresce no que diz respeito ao tratamento de várias doenças, novas drogas
estão continuamente sendo desenvolvidas. O tratamento do vírus do HIV foi
revolucionado pelo uso de medicamentos inibidores de protease; os transplantes
de órgãos tornaram-se possíveis graças aos medicamentos antirrejeição. A
medicina moderna simplesmente não teria chegado aonde chegou sem a química.
Na verdade, a maioria das coisas que existe ao seu redor se beneficia, de uma forma ou
de outra, pela prática da química. A comida que você ingere é colorida, aromatizada
e conservada por vários aditivos químicos. Os produtos que você usa para evitar
que a sua casa seja interditada pela vigilância sanitária são fabricados por indústrias
químicas. Os inseticidas que usa para manter as baratas longe da sua cozinha são feitos
em laboratórios enormes. A vida moderna não seria possível sem a química.
Progredindo Onde Outros Falharam
Mesmo depois de ler este capítulo, a grande questão em sua mente será: eu
consigo mesmo aprender química? A resposta é: com paciência e tempo, qualquer
um pode fazer isso. Nesses meus vários anos como professor de química, nunca
encontrei ninguém que não pudesse entender o básico com um pouco de
dedicação e estudo. É claro que há algumas coisas que você pode fazer para tornar
isso mais fácil:
"!Aprenda o vocabulário! Como eu disse antes, a química é cheia de termos confusos
e especializados. Não importa se você memorizou direitinho a matéria; se não
entender o que as palavras querem dizer, não vai entender química.
"!Aprenda processos, não fatos! Muitos tentam aprender química memorizando a
tabela periódica, os nomes e as fórmulas de cada componente químico, e todas
as equações do livro da escola. Algumas dessas pessoas aprendem química,
outras não; outras, ainda, sofrem de ataques cardíacos por conta de toda a
decoreba. Química fica bem mais fácil se você aprende a resolver problemas
em vez de memorizar as respostas para cada problema potencial. Neste livro,
vamos discutir métodos que você pode usar para resolver problemas, não
inserir massas atômicas de lantanídeos dentro da sua cabeça.
"!Devagar e sempre se vai longe! Eu realmente espero que você abra este livro
em algum momento durante uma aula de química, não na véspera da prova
final. Como a maioria das matérias, química fica bem mais fácil de entender,
se você estudá-la por partes pequenas e digeríveis. Lembre-se de que levou
mais de 2 mil anos para que a química moderna fosse desenvolvida – ou seja,
você provavelmente não vai virar um expert com 32 horas de estudo!
Capítulo 1: Por Que Estudar Química?
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"!Use o senso comum! Quando resolver problemas de química, dê uma olhada
nas respostas para ter certeza de que você fez tudo certo. Por exemplo, se
você descobrir que mede 45 metros
depois de fazer uma conversão de
Quimicalidades
unidades, sem dúvida cometeu um
erro (a não ser que você seja o gigante
Quando tive química pela primeira
Golias).
vez no Ensino Médio, passei depois
"!Desfrute a paisagem! Embora existam
alguns aspectos chatos na química, há
também muitas coisas bacanas para
aprender. Pense em química como
uma longa viagem: às vezes, você
precisa encarar o trânsito na serra
antes de aproveitar o mar.
de muito esforço. Eu sei como
você se sente e vou ajudá-lo a
passar pelo processo todo com o
mínimo de dor possível (e também
com resultados bem melhores
do que os que eu alcancei na
primeira vez!).
O Mínimo Que Você Precisa Saber
"!Química é importante porque grande parte das outras ciências a utilizam
como ferramenta para resolver problemas.
"!Um bom conhecimento em química permite que você entenda como muitas
coisas funcionam.
"!A química se desenvolveu durante um longo período, mas apenas nos dois
últimos séculos ela realmente se tornou uma ciência.
"!Com tempo e dedicação, qualquer um pode aprender química.