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29 de nov. de 2019
Dicas de Química - UFRGS
Dicas para o Vestibular da UFRGS
1. Hibridação e Geometria do Carbono
2. Classificação das Cadeias Carbônicas
3. O valor do coeficiente de solubilidade determina se a solução é insaturada, saturada ou supersaturada. Uma curva de solubilidade ascendente revela que a dissolução do soluto é endotérmica. A curva descendente é característica dos solutos que liberam calor durante a dissolução.
4. Quando a pressão de vapor do liquido se iguala a pressão atmosférica, o líquido entra em ebulição. Nos efeitos coligativos: quanto maior o número de partículas, teremos, maior ponto de ebulição, maior pressão osmótica, menor ponto de congelação e menor pressão de vapor do solvente.
5. Fusão fracionada, destilação fracionada e liquefação fracionada são processos que separam os componentes de misturas homogêneas. As misturas azeotrópicas não podem ser separadas por destilação fracionada, pois seu ponto de ebulição permanece constante. O álcool 96oGL é um exemplo.
6. Bases fortes são as formadas pelos elementos dos grupos 1 e 2, com exceção do magnésio. Os ácidos não-oxigenados fortes são o HCl, HBr e HI. Os ácidos oxigenados fortes mais importantes são HClO4 – HNO3 – H2SO4. O ácido Carbônico H2CO3 é fraco. Os sais formados por metais alcalinos, íon nitrato
(NO3-1), íon amônio (NH4+1) e Cl-1 – Br-1- I-1 (com exceção dos metais Ag, Hg e Pb) são todos solúveis.
8. Isótopos são átomos do mesmo elemento (mesmo número atômico) que possuem números de massas diferentes e propriedades químicas semelhantes. Hidrogênio, deutério e trítio são os isótopos do elemento hidrogênio. Isoeletrônicas são as espécies químicas com o mesmo número de elétrons. Alótropos são substâncias simples derivadas do mesmo elemento químico (grafite/ diamante, gás oxigênio/ozônio).
9. São exemplos de moléculas apolares: o metano (CH4), o gás carbônico (CO2) e os hidrocarbonetos. São exemplos de moléculas polares: a água, a amônia e o cloreto de hidrogênio.
10. A ligação covalente ocorre através de um compartilhamento de pares eletrônicos enquanto que na ligação iônica temos uma transferência de elétrons e os átomos atraem-se eletrostaticamente. As principais geometrias moleculares são: AX2= linear, AX3= trigonal plana, AX3E= piramidal trigonal, AX4= tetraédrica, AX4E2 = quadrado planar.
11. As Ligações de hidrogênio são responsáveis pelo aumento anormal do ponto de ebulição da água. Os compostos capazes de formar ligações de hidrogênio normalmente possuem maiores pontos de ebulição e menor volatilidade. Os ácidos carboxílicos podem formar 2 pontes de hidrogênio, os álcoois somente uma e os hidrocarbonetos nenhuma.
12. Nos hidrocarbonetos quanto maior a cadeia carbônica, maior o número de interações por forças de van der Waals (forças de London), logo, maior o ponto de ebulição
13. As funções orgânicas que apresentam Ligações de Hidrogênio entre as suas moléculas são os ácidos carboxílicos, os álcoois e as aminas. Dipolo permanente as cetonas e os ésteres. Dipolo instantâneo, os hidrocarbonetos.
14. Na eletrólise e nas pilhas a oxidação ocorre no ânodo e a redução ocorre no cátodo. Na eletrólise os cátions (+) migram para o Cátodo (polo -) e os ânions (-) migram para o Ânodo (polo +). Nas pilhas os sinais do cátodo e ânodo se invertem.
16. Óxidos Básicos são formados por metal + oxigênio, reagem com água para formar bases. Óxidos Ácidos são formados, principalmente, por ametais + oxigênio, reagem com água para formar ácidos. Os óxidos CO (monóxido de carbono), NO (monóxido de nitrogênio) e N2O (monóxido de dinitrogênio) são neutros. Os óxidos de enxofre SO2 e SO3 e nitrogênio NxOy são os principais responsáveis pela chuva ácida. Os óxidos CO2, CH4 e N2O são os principais gases responsáveis pelo aumento do efeito estufa.
17. A energia de ativação de uma reação química é a energia que dá início ao processo. Os catalisadores atuam de forma a diminuí-la, aumentando a velocidade da reação. A faísca elétrica e a chama fornecem a energia suficiente para que as moléculas cheguem à formação do complexo ativado. Os fatores que podem alterar a velocidade de uma reação são: catalisador, temperatura, pressão, superfície de contato, concentração dos reagentes.
18. Nas reações endotérmicas a entalpia dos reagentes é menor que a entalpia dos produtos. Nas reações exotérmicas a entalpia dos reagentes é maior que a entalpia dos produtos. Para determinar a variação de entalpia através das energias de ligação devemos subtrair o somatório das ligações dos reagentes menos o somatório das ligações dos produtos. Para determinar a variação de entalpia através dos calores de formação, basta fazer entalpia dos produtos menos entalpia dos reagentes.
19. Em uma reação não-elementar, a etapa que determina a velocidade da reação é a etapa lenta. Não influenciam na velocidade reagentes sólidos ou líquidos. A ordem de uma reação é dada pela soma dos expoentes da expressão da lei da ação das massas.
20. O equilíbrio químico de uma reação reversível é atingido quando a velocidade da reação direta iguala-se à velocidade da reação inversa. No equilíbrio as concentrações dos reagentes e produtos ficam constantes. A constante de equilíbrio é dada pela relação entre as concentrações ou pressões dos produtos e reagentes. Nos ácidos e bases a constante mais elevada determina o ácido ou a base mais forte. O único fator capaz de alterar o valor da constante de equilíbrio é a temperatura.
21. Soluções ácidas têm pH menor que 7. Soluções básicas têm pH maior que 7. O indicador fenolftaleína é incolor e fica rosado em meio básico. Nas soluções salinas devemos identificar a base e o ácido de origem: sal derivado de ácido forte e base fraca tem pH ácido (NH4Cl ), sal derivado de ácido fraco e base forte tem pH básico(CaCO3) e se os dois são fortes o pH é neutro (Na2SO4).
22. Nas reações de oxidação temos a diminuição do número de hidrogênios ou o aumento do número de oxigênios. A oxidação (na presença de KMnO4/H+)de álcoois primários fornece aldeídos e a oxidação de aldeídos fornece ácidos carboxílicos (reação do bafômetro). Se o álcool for secundário a sua oxidação dá cetona. Álcoois terciários não sofrem oxidação.
23. Principais processos de obtenção das funções orgânicas
24. As aminas possuem caráter básico nessa ordem: amina secundária > amina primária > amina terciária > amina aromática. Elas são bases de Lewis. Os principais grupos funcionais são
25. A isomeria geométrica (cis/trans) é determinada na presença da ligação dupla com radicais diferentes em cada carbono. A forma mais polar é a CIS, enquanto que a TRANS é mais apolar.
Na Isomeria óptica o carbono quiral (ou assimétrico) apresenta 4 ligações simples saturadas com radicais diferentes. Isto determina o aparecimento dos isômeros dextógiro/levógiro que desviam o plano de luz polarizada para direita e para a esquerda, respectivamente. Usa-se 2n (n = número de carbonos quirais) para
determinar o número de isômeros ativos. A mistura equimolar do dextrógiro e levógiro forma o isômero racêmico que é inativo (i. é, não desvia o plano de luz polarizada). Elaboração: Prof. Paulo Silva
28 de jul. de 2019
18 de mar. de 2018
18 de set. de 2017
14 de ago. de 2016
19 de abr. de 2015
Rótulos: Como ler as Informações?
RÓTULOS: COMO LER
AS INFORMAÇÕES?
Quando olhamos o
rótulo de uma embalagem notamos diferentes informações referentes ao valor
energético, quantidades de proteínas e fibras, gorduras, colesterol, sódio,
cálcio, entre outros. Como podemos decifrar estas mensagens?
O item que devemos
prestar mais atenção ao ler o rótulo é o Valor
Diário de Referência (%VD). Ele indica o percentual do que estamos ingerindo comparado com uma
quantidade diária de referência de nutrientes que devemos consumir para ter uma
alimentação saudável. Estes valores são determinados pela Agência Nacional de
Vigilância Sanitária – ANVISA. Confira alguns destes valores na tabela abaixo:
|
Valores Diários de Referência fixados
pela ANVISA
|
|
|
Valor
Energético
|
2000 kcal
|
Observações:
|
|
Carboidratos
|
300 gramas
|
Cada 1 g ingerido fornece 4 kcal
|
|
Proteínas
|
75 gramas
|
Cada 1 grama ingerido fornece 6 kcal
|
|
Gorduras
Totais
|
55 gramas
|
Cada 1 grama ingerido fornece 9 kcal
|
|
Gorduras
Saturadas
|
22 gramas
|
Cada 1 grama ingerido fornece 9 kcal
|
|
Colesterol
|
300 mg
|
Consumido até o limite não é
prejudicial
|
|
Fibra
Alimentar
|
25 gramas
|
Uma alimentação equilibrada deve
conter 25 g/dia
|
|
Sódio
|
2400 mg
|
Evitar ao máximo o consumo
|
|
Como exemplo
vamos utilizar o rótulo de certa marca de macarrão instantâneo. Vamos considerar somente a quantidade de sódio do rótulo abaixo.
A quantidade da porção de macarrão instantâneo é de 85 gramas ( um pacotinho) e nela encontramos 1865 mg de sódio. Então, segundo a ANVISA, o Valor Diário de Referência é de 2400 mg de sódio/dia, vamos calcular qual o percentual de sódio que vamos ingerir se prepararmos esta "massinha".
2400 mg correspondem a 100% do Valor Diário permitido para consumo, 1865 mg correspondem a 78% deste valor. Vejam, ficarão faltando apenas 22%, isto é, 535 mg para estourar a taxa diária. O que será facilmente conseguido se ingerirmos, por exemplo, 2 fatias de pão de forma (616 mg) ou 100 g de batatas fritas (530 mg).
Abaixo, coloco os cálculos referentes ao %VD e valor energético.
Elaboração: Prof. Paulo Silva
13 de out. de 2014
Combustíveis: vantagens e desvantagens
Os Combustíveis
Combustível
é qualquer substância cuja combinação química com outra seja exotérmica, em
geral é qualquer substância que reage com o oxigênio produzindo calor, chamas e
gases. Ao nosso redor existem várias substâncias que estão ou
podem ser usadas como combustível. Chamamos de queima ou combustão a reação
química pela qual os constituintes do combustível se combinam com o oxigênio do
ar. Esta é a reação que ocorre nas câmaras de combustão dos veículos
automobilísticos.
O Álcool Combustível
O
álcool corresponde a um líquido transparente, com cheiro forte e sem cor, cuja
característica principal é a capacidade de ser queimado, ou seja, é um líquido
inflamável. Na composição do álcool encontramos átomos dos seguintes
elementos: hidrogênio, carbono e oxigênio. A queima do álcool dá origem aos
produtos água, gás carbônico e muita energia. Os álcoois mais conhecidos são o
metanol e etanol. O metanol é perigoso por ser tóxico, pode provocar cegueira e
até matar. O etanol é mais conhecido por álcool etílico, e é produzido por
fermentação a partir da cana de açúcar. O processo consiste em fermentar a cana
de açúcar pela ação de bactérias e fungos. A cana-de-açúcar não é a única
matéria prima existente para a produção de álcool combustível, em outros
países, ele é extraído do milho, da beterraba e até da madeira.
Vantagens
do etanol:
1- Alto índice de octanas: Chamamos octanagem o poder de
resistência à compressão da mistura ar-vapor de combustível dentro do motor.
2- Libera grande quantidade de energia ao ser queimado: O poder calorífico do álcool
combustível é de 6300 cal/g. Num motor de combustão interna, é o vapor de
combustível que sofre combustão, por isso, um combustível é bom quanto maior
for sua facilidade em passar para o estado gasoso.
3- O álcool é uma solução brasileira como alternativa ao
petróleo, é um combustível ecologicamente correto, o álcool não afeta a camada
de ozônio e é obtido de fonte renovável.
Gasolina
A
gasolina é uma mistura de hidrocarbonetos obtidos do petróleo bruto, por
intermédio de vários processos como, por exemplo, a destilação fracionada.
Índice
de Octano: representa o percentual de isoctano (C8 H18 ) e de heptano (C7 H16 ) contidos nele. O combustível é classificado segundo
seu poder antidetonante, em número de octanagem. Quanto maior for o número de
octanagem, mais antidetonante será o combustível e, por conseguinte maior será
a sua capacidade de suporte às altas compressões sem sofrer a detonação. Em
alguns casos, o número de octanagem de um combustível pode ser aumentado,
adicionando-se uma pequena quantidade de aditivos de grande poder
antidetonante. Esses aditivos geralmente são: chumbo tetraetila Pb (C2H5) 4 e chumbo tetrametila Pb (CH3)4,
dentre os dois o mais eficaz é o chumbo tetraetila.
Gasolina comum e gasolina aditivada
A diferença entre
a gasolina comum e a aditivada é que esta última possui detergentes e dispersantes
adicionados à sua composição, isto é, são compostos que realizam a limpeza de
todo o sistema de alimentação do veículo, incluindo bicos injetores e válvulas
de admissão. Já a gasolina comum não possui esses
detergentes especiais, por isso, ao
longo do tempo, há um acúmulo de detritos no motor e no sistema de combustão.
Assim, o uso da gasolina aditivada é importante para realizar essa limpeza e
reduzir o desgaste das peças do sistema de alimentação do veículo.
Índice
de octanagem
O
índice de octanagem de um combustível representa o percentual de isoctano (C8 H18 ) e de heptano (C7 H16 ) contidos nele. A resistência de um
combustível a se auto-inflamar é medida através do índice de octano, este se
relaciona com a qualidade de combustão do combustível. Quanto mais elevado for
o índice, mais resistente é o combustível à detonação.
Foi
estabelecida uma escala para medir a tendência à detonação de uma gasolina.
Nessa escala, atribui-se ao isoctano (2,2,4-trimetil-pentano), que detona
apenas a compressões elevadas, o índice 100; ao heptano, que detona a
compreensão muito baixa, foi atribuído o índice zero. Sendo assim, uma gasolina
com índice de octano 80 possui as mesmas características de detonação que uma
mistura de 80% de isoctano e 20% de heptano.
Álcool
X Gasolina
Qual
o combustível que causa menos danos ao meio ambiente?
Vantagens
do álcool combustível:
Composição
do álcool: carbono, hidrogênio e
oxigênio. Também conhecido como etanol ou álcool etílico, C2H5OH,
este combustível é produzido por fermentação a partir da cana de açúcar.
Poder
calorífico do álcool: 6300 cal/g. Esse número significa que o combustível
libera grande quantidade de energia ao ser queimado.
Preço
mais acessível: O álcool foi uma solução brasileira como alternativa ao
petróleo, esta questão econômica é justificada pelo fato de que no ano 2000 o
petróleo teve uma alta no preço. No ano de 2003 teve início a produção e venda
de carros flexfuel (motores que funcionam com álcool e gasolina), a venda do
álcool a partir daí teve um considerável aumento.
Em
relação ao ambiente: o álcool é um combustível ecologicamente correto, não
afeta a camada de ozônio e é obtido de fonte renovável. A diferença começa na
sua queima, ele emite menos gases poluentes na atmosfera, pelo fato de ser derivado da cana-de-açúcar e não do petróleo.
Desvantagens
da gasolina:
Composição: combustível constituído basicamente
por hidrocarbonetos (carbono e hidrogênio).
Produtos
da combustão da gasolina:
Dióxido
de carbono (CO2): gás perigoso que contribui para o
efeito estufa e o aquecimento global.
Monóxido
de carbono (CO): formado pela combustão incompleta. Isso ocorre por
que não há oxigênio suficiente disponível para reagir rápida e completamente
com todo o carbono disponível na gasolina, gerando assim resíduos poluentes.
Todos
estes gases, tanto CO2 e CO, se acumulam em nossa atmosfera
causando diversos males à nossa saúde. Resta então optar pelo álcool que é
menos agressivo neste aspecto.
Óleo Diesel
Óleo
diesel é o combustível mais usado no Brasil, este derivado do petróleo é
formado principalmente por hidrocarbonetos (carbono e hidrogênio) e contém
ainda enxofre, nitrogênio e oxigênio. O processo que permite obter óleo diesel
através do petróleo é conhecido como destilação fracionada, a fração que
corresponde ao combustível é retirada a uma temperatura entre 260°C e 340°C.
O
diesel, é o combustível que movimenta máquinas e motores de grande porte, tais
como: caminhão, trator, furgões, ônibus, embarcações marítimas, locomotivas,
etc. Mas a utilização não para por aí, veja a porcentagem para cada setor: o de
transportes, representa mais de 75% do total consumido, o setor agropecuário
representa cerca de 16% do consumo e o de transformação (que utiliza o diesel
para gerar energia elétrica) corresponde à cerca de 5% do consumo total.
A
maior preocupação quanto ao uso do diesel diz respeito ao setor de transportes
(maior índice de utilização). O Enxofre (S) presente na composição do óleo
diesel é responsável pelo aumento da poluição atmosférica, ele abastece
veículos como os ônibus de transporte urbano.
Gás Liquefeito do Petróleo - GLP
Gás liquefeito de petróleo (GLP), é o gás de cozinha.
Obtenção de GLP
Esse gás pode ser obtido de duas formas: nas refinarias
de petróleo ou nas Unidades de Processamento de Gás Natural.
Nas refinarias, o GLP é um dos subprodutos do
fracionamento, sendo obtido a uma temperatura de aproximadamente 70 °C. É um
dos primeiros hidrocarbonetos retirados da coluna de destilação. A mistura de
hidrocarbonetos (propano e butano comercial) dá origem ao gás.
Mas se o GLP é um gás, como está líquido dentro dos
botijões?
Como o próprio nome já diz, se trata de um gás
liquefeito, ou seja, a enorme pressão dentro do recipiente (3 a 15 kgf/cm2)
faz com que adquira a forma líquida.
Utilização do GLP
O GLP pode ser utilizado em aplicações industriais,
comerciais e agrícolas. Mas em nosso país tem maior aplicação no preparo de
alimentos (cocção).
Gás Natural Combustível
O
Gás natural é basicamente a mistura de hidrocarbonetos leves que à temperatura
ambiente e pressão atmosférica permanecem no estado gasoso. O gás natural é
mais leve que o ar, é inodoro, incolor e atóxico. É uma fonte de energia limpa,
que pode ser usado nas indústrias, fazendo a substituição de outros
combustíveis mais poluentes. As reservas de gás natural são muito grandes e os
combustíveis possuem várias aplicações em nosso dia-a-dia, melhorando a
qualidade de vida das pessoas.
Classificação:
Na
natureza, o gás natural é encontrado em acumulações de rochas porosas no
subsolo (terrestre ou marinho), e em locais arenosos que contêm petróleo nas
profundidades do subsolo. Ele pode ser classificado em duas categorias:
associado e não associado:
Gás
natural associado: é aquele que, no reservatório, encontra-se em companhia
do petróleo, estando dissolvido no óleo ou sob forma de uma capa de gás, isto
é, uma parte superior da acumulação rochosa, onde a concentração de gás é
superior à concentração de outros fluídos como água e óleo.
Gás
não associado: é aquele que, no reservatório, está livre do óleo ou
este se encontra em concentrações muito baixas. Na acumulação rochosa porosa, a
concentração de gás é predominante, permitindo a produção basicamente de gás.
Vantagens
do gás natural como combustível:
§ Além de terem um baixo custo, porque
geralmente são gases obtidos como subprodutos, são combustíveis que formam com
o ar uma mistura mais homogênea. Essa característica contribui para uma melhor
distribuição nos cilindros, aumentando o rendimento do motor;
§ Causa um baixo impacto ambiental;
§ Facilidade de manuseio e transporte.
Desvantagens
do Gás Natural:
§ Apresenta riscos de asfixia, incêndio e
explosão. Por ser mais leve que o ar tende a se acumular nas
partes mais elevadas quando em ambientes fechados.
§ Por se tratar de um combustível fóssil, ele é
uma energia não renovável.
§ Em caso de fogo em locais com insuficiência de
oxigênio, poderá ser gerado monóxido de carbono (altamente tóxico).
Principais
gases naturais: Metano CH4, Etano C2H6, Dióxido de
carbono CO2, Nitrogênio N2.
Biodiesel
O
Biodiesel aparece como uma alternativa, ele é fabricado a partir de fontes
renováveis (sementes de girassol, soja, mamona), é um combustível que emite
menos poluentes que o diesel e pode ser usado em carros e qualquer outro
veículo com motor diesel.
O biodiesel é um combustível para ser utilizado
nos carros ou caminhões com motores diesel, feito a partir das plantas (óleos
vegetais) ou de animais (gordura animal).
Para produzir biodiesel, o óleo retirado das
plantas é misturado com álcool etílico ou metanol e depois estimulado por um
catalisador. O catalisador é um produto usado para provocar uma reação química
entre o óleo e o álcool (reação de transesterificação). Depois o óleo é
separado da glicerina (usada na fabricação de sabonetes e cremes umectantes) e
filtrado. Existem muitas espécies vegetais no Brasil que podem ser usadas na
produção do biodiesel, como o óleo de girassol, de amendoim, de mamona, de
soja, entre outros. Mas atualmente 75% da produção brasileira é feita com óleo
de soja, 20% com gordura animal e o restante com diversas outras fontes, como o
dendê, o óleo de algodão e a canola.
Combustível Hidrogênio
O
hidrogênio é considerado o combustível do futuro por ser uma fonte de energia
renovável, inesgotável e não poluente, que trará benefícios para toda a
humanidade, e o mais importante: para o meio ambiente.
No
estado natural e sob condições normais, o hidrogênio é um gás incolor, inodoro
e insípido, quando é queimado com oxigênio puro, os únicos produtos são calor e
água. Indústrias Petrolíferas estudam a adoção desse elemento para gerar
energia elétrica e como combustível veicular.
A
idéia de utilizar o hidrogênio como uma fonte potencial de combustível é que os
motores elétricos substituam os motores à combustão para evitar a poluição
atmosférica. No mesmo contexto existe a conscientização de que os combustíveis
fósseis são limitados e não-renováveis, as pesquisas em combustíveis e fontes
de energia alternativa vêm crescendo em ritmo acelerado e em escala mundial.
O
hidrogênio é um composto com grande capacidade de armazenar energia, sendo um
combustível de baixo peso molecular, possui a maior quantidade de energia por
unidade de massa que qualquer outro combustível conhecido e, quando resfriado
ao estado líquido, o hidrogênio ocupa um espaço equivalente a 1/700 daquele que
ocuparia no estado gasoso. Essa é uma das razões pelas quais o hidrogênio é
utilizado como combustível para propulsão de foguetes e cápsulas espaciais, que
requerem combustíveis de baixo peso, compactos e com grande capacidade de
armazenamento de energia.
Quando
produzido de fontes e tecnologias renováveis, como hidráulica, solar ou eólica,
o hidrogênio torna-se um combustível renovável. Pode também ser gerado da
gaseificação do bagaço da cana-de-açúcar, ou de fontes fósseis, como o gás
natural, a nafta e outros hidrocarbonetos.
Estudos
revelam que o hidrogênio será fundamental na produção energética mundial dos
próximos anos, devido às emissões de gases do efeito estufa na atmosfera e o
aquecimento global, que precisam urgentemente de redução.
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