Impacto ambiental causado pelo mercúrio usado pelos garimpeiros na extração do ouro.

Ligação Covalente

Tabela periódica - vídeo 2

Distribuição eletrônica: diagrama de Pauling

Vídeo-aula: A tabela periódica

 

A história da química

 

Podemos definir que a química é o ramo da ciência que estuda as alterações e transformações sofridas pela matéria. Mas especificar a partir de qual momento o ser humano passou a ter consciência da química é muito difícil. Provavelmente, um dos primeiros fenômenos observados por nossos antepassados pré-históricos foi o fogo, provocado por algum fenômeno natural. O domínio do fogo no período paleolítico, há 400.000 anos, foi um grande salto tecnológico, pois permitiu ao homem se aquecer durante os períodos frios, caçar, iluminar as noites e espantar e os animais que o ameaçavam. A verificação da mudança no sabor e na durabilidade de pedaços de carne acidentalmente deixados perto de alguma fogueira provocaram mudanças nos hábitos alimentares. Todas estas mudanças que o fogo trouxe certamente provocaram uma melhoria das condições de vida.
A observação das transformações que a madeira, o solo e tudo que fosse atirado ao fogo sofriam enquanto eram queimados permitiu ao homem das cavernas produzir melhores ferramentas de cozinha: utensílios de barro cozido mais resistentes do que os de argila crua, pois tinham a superfície vitrificada pelo calor. No Neolítico o homem já produzia peças de cerâmica em fornos. O homem também aprendeu a produzir tintas primitivas a partir de carvão e minerais com diferentes colorações.

Por volta de 6000 a. C. o homem já conhecia o cobre e o ouro, que eram extraídos em seu estado metálico diretamente do solo e trabalhados pela técnica de martelamento. Entre o período que vai de 4000 a 3000 a. C. já se conhecia as técnicas de obtenção de cobre e chumbo a partir de seus minérios, encontrados então muitas vezes na forma de óxidos metálicos ou como sulfetos. O homem percebeu que a partir da mistura de algumas rochas obtia-se uma liga metálica com propriedades diferentes em comparação aos metais puros. Foi assim que se produziu o bronze (3000 a. C.), uma liga de cobre (90%) e estanho (10%). A nova liga era facilmente moldada e teve várias aplicações, sendo rapidamente difundida pelo Oriente Médio, Creta, Grécia e Mediterrâneo. A sua utilização foi tão importante neste período que passou-se a denominá-lo "Idade do Bronze". Entre 2000 e 1000 a. C. foram fabricados os primeiros espelhos, que eram ligas de bronze com alto teor de estanho e refletiam muita luz. A partir de 2000 a. C. foi introduzido nas fundições o fole (que permitia a injeção de mais ar nos fornos) e teve início a utilização do ferro.
A difícil metalurgia do ferro explica a utilização tardia do metal, que era obtido a partir dos seus óxidos metálicos. A temperatura de fusão do ferro não era alcançada e o ferreiro necessitava de repetir o longo ciclo de aquecimento dos minérios com carvão, resfriamento e martelamento para expulsar as impurezas por várias vezes até se obter o metal relativamente puro. Por essa época aprendeu-se a controlar as impurezas do ferro, produzindo-se o aço, que contém até 1,7% de carbono, e era muito utilizado na fabricação de espadas.

Por volta do ano 1000 a. C. obteu-se mercúrio de seus minérios e descobriu-se que ele dissolvia vários metais, formando amálgamas. Um dos principais empregos das amálgamas naquela época era a aplicação de ouro sobre superfícies de bronze ou prata, técnica conhecida como douração. A partir do ano 700 a. C. desenvolveu-se a cunhagem de moedas, que auxiliaram na organização das sociedades e no intercâmbio entre os povos da época. Na química doméstica, desenvolveu-se as técnicas da salga e de defumação de carnes, que permitiu conservá-las por longos períodos de tempo, e a utilização dos produtos gasosos da queima de enxofre como desinfetante. A descoberta da fermentação permitiu a produção cerveja (6000 a. C.), de vinhos de tâmara e de uva (4000 a. C.) e de vinagre. A conservação de peles utilizando compostos vegetais era uma herança da pré-história. A tinturaria também já era conhecida a muito e o emprego de corantes minerais como cosméticos já era prática comum dos egípcios. A mumificação de cadáveres era uma técnica utilizada comumente no Egito, bem como a destilação e extração de produtos naturais a partir de plantas. Os egípcios também conheciam o gesso e dominavam a produção de vidro colorido desde o século XIV a. C..

A alquimia surgiu em cerca 300 d.C. em Alexandria, no Egito, e se expandiu pela Europa nos séculos seguintes, até cerca de 1400 d.C.. Seus praticantes, os alquimistas, se inspiraram nas concepções gregas sobre a constituição da matéria e do Universo para tentar buscar a Pedra Filosofal e o Elixir da Longa Vida.

Duas correntes de pensamento sobre a constituição da matéria dividiam os gregos. A primeira teoria (teoria dos elementos) propunha que a matéria seria divisível até o infinito, e que as substâncias eram formadas pela combinação dos quatro elementos fundamentais, terra, fogo, água, ar e, além dos quatro elementos, as qualidades quente, seco, frio e úmido. Cada par de qualidades definiriam um elemento: 
Para se transmutar um elemento em outro seria necessário operar sobre uma das qualidades do par.

A teoria atômica defendia que a matéria seria divisível até um determinado ponto e a partir deste ponto seria indivisível. Estes blocos indivisíveis seriam os "átomos" e as substâncias seriam formadas pela combinação dos átomos. Dessa forma, uma substância sólida é dura pois seus átomos estariam muito entrelaçados e presos por ganchos e uma substância líquida seria mole porque seus átomos seriam lisos e redondos.

Mas a Idade Média foi uma época em que o homem tinha seu espírito muito preocupado com a salvação e a divindade. A teoria atômica, por ser uma teoria materialista, não teve sucesso. Só no período da Renascença, quando o homem volta a ter um pensamento mais humanista, é que as concepções atômicas são valorizadas.

Os alquimistas eram pessoas com grandes conhecimentos práticos de metalurgia, química e astronomia e que buscavam nas teorias gregas as explicações para a transformação da matéria. Eles não tinham a intenção de investigar ou pesquisar, mas de buscar a revelação da Pedra Filosofal, que transformaria metais em ouro, e do Elixir da Longa Vida que curaria todas as doenças e daria a vida eterna.

Nessa busca por suas revelações, eles desenvolveram e melhoraram várias técnicas, como produção e fusão de ligas metálicas, destilação, sublimação, calcinação, dissolução, filtração e cristalização. Nessa época foi inventado por uma alquimista, Maria de Alexandria, o "banho-maria".

Entre as principais substâncias descobertas pelos alquimistas estão a potassa (KOH), cloreto de amônio, óxido de zinco e sulfatos de vários metais. Eles também preparavam o ácido sulfúrico, ácido clorídrico, ácido nítrico, água régia e etanol. Os alquimistas faziam geralmente ensaios por via seca, o que calcinava as amostras, de modo que somente a parte inorgânica das substâncias era trabalhada.

Dois Exemplos de "Experiências Alquimistas"

Em um cadinho feito com cinzas de ossos calcinados colocava-se um pedaço de chumbo. O cadinho era então aquecido ao ar e o chumbo se fundia e oxidava-se. No fundo do cadinho aparecia às vezes prata metálica. Para os alquimistas isto era prova de transmutação do chumbo em prata, mas na verdade trata-se do processo de copelação da prata, que aparece como um contaminante natural do chumbo. Quando o chumbo foi aquecido, formou-se o óxido de chumbo, que é um pó muito fino e se parece com cinzas. Quando se retira estas cinzas fica-se somente com a prata metálica.

Em uma solução de vítrolo azul (sulfato de cobre) colocava-se um pedaço de ferro. Após algum tempo, o ferro desaparecia e formava-se no fundo do recipiente um pó, que depois de filtrado e fundido verificava-se que era cobre metálico. Os alquimistas consideravam isto como a transmutação do ferro em cobre, pois eles não sabiam que o cobre já estava em solução, mas sabemos que se trata de uma reação de óxido-redução, onde o ferro foi oxidado e o cobre foi reduzido.

Química no Brasil

O desenvolvimento tardio da química no Brasil tem raízes históricas. Em Portugal, no período dos descobrimentos, ao contrário do que estava ocorrendo em outros pontos da Europa, a alquimia não floresceu. A quantidade de ouro e outros bens de valor que os navegadores portugueses levaram para o Reino foram suficientes para desestimular qualquer aventura alquimista em busca da pedra filosofal. Mesmo a iatroquímica e o flogístico não despertaram interesse, e apenas em 1772 foi criado na Universidade de Coimbra o primeiro curso superior de química. Vários brasileiros frequentaram o curso nessa época, com destaque para o naturalista Alexandre Rodrigues Ferreira e para Vicente Coelho de Seabra Silva Telles, que em 1801 adaptou a nomenclatura química de origem latina criada por Lavoisier para a língua portuguesa e que basicamente é usada até hoje, com as devidas modificações trazidas pelo progresso da ciência.

Um dos alunos de Silva Telles foi José Bonifácio de Andrada e Silva, um dos personagens centrais do movimento da independência. José Bonifácio foi um dos mais importantes mineralogistas de sua época e é conhecido como o "patriarca dos químicos brasileiros". Por volta de 1800 ele descobriu dois minerais, a partir dos quais descobriu-se em 1818 o elemento Lítio.

A vinda da família real para o Rio de Janeiro em 1808 trouxe a necessidade de se estabelecer uma nova capital para o Império, o que promoveu a criação de vários organismos culturais no Brasil. A Real Academia Militar, fundada em 1811, foi a primeira instituição de ensino de química. As aulas de química faziam parte de um curso para soldados e oficiais, que ainda assistiam a aulas de matemática, física, mineralogia, entre outros. No mesmo período foram criados cursos de medicina na Bahia e no Rio de Janeiro em que eram ministradas aulas de química e farmácia, mas a situação destes cursos era extremamente precária e raramente havia aulas práticas. Somente a partir da segunda metade do século XIX aumentou a importância dada às disciplinas químicas.

Em 1812 foi criado o Laboratório Químico-Prático no Rio de Janeiro, responsável pelas primeiras operações de química industrial no Brasil e por investigações da composição de minerais e vegetais, com resultados interessantes para a época. Mas pouco tempo depois as atividades do laboratório se limitaram apenas a produção de alguns medicamentos. Um laboratório mais importante no período foi o Laboratório Químico do Museu Nacional, criado em 1818 no Rio de Janeiro. Neste laboratório efetuou-se as primeiras perícias toxicológicas, análises de combustíveis nacionais e investigações sobre a composição de amostras de pau-brasil vindas de várias regiões do país. O Laboratório Químico do Museu Nacional passou por períodos de relativa importância e esquecimento, relacionados à formação profissional do diretor do Museu Nacional e em 1931 foi extinto e suas atividades foram distribuídas entre outros laboratórios.

A Primeira Guerra Mundial tornou óbvia a necessidade de formação de químicos e a criação do ensino profissional técnico e do ensino científico voltado à pesquisa impulsionaram a criação de diversos cursos por todo o país de 1918 a 1930. Mas a criação da infra-estrutura necessária e manutenção de tais cursos não foi um processo contínuo e quase todos os cursos foram extintos antes de completarem 10 anos. A partir de 1930 foram criados cursos ligados às Faculdades de Ciências, dentro das Universidades, com um caráter mais investigativo. A profissão de químico foi regulamentada pelo decreto 24.693 de 12 de julho de 1934 e a criação do Conselho Federal e dos Conselhos Regionais de Química foi definida pela lei 2.800 de 18 de junho de 1956, data na qual se comemora o "Dia do Químico". Os Institutos de Química criados com a Reforma Universitária de 1970, os Cursos de Engenharia Química e os cursos de técnicos químicos são responsáveis pela formação de grande parte dos profissionais em química atualmente.

Fonte: http://www.ufsm.br/daquil/pag-div-hisa.html

Repost: Exercícios resolvidos de Estequiometria - 2023

 QUÍMICA] - Exercícios resolvidos de Estequiometria

1ª questão:
O hipoclorito de sódio, é uma substância comercializada, em solução aquosa, com o nome de água sanitária ou água de lavadeira,possuindo propriedades bactericidas e alvejantes. Esse sal é produzido a partir de cloro e de soda cáustica, de acordo com a reação equacionada a seguir: Cl2 + NaOH → NaCl + NaClO + H2O
Determine as massas de cloro e de soda cáustica necessárias à obtenção de 1490g de hipoclorito de sódio.(Empregue os seguintes valores de massa molar: Cl2 = 71,0g/mol . NaOH = 40,0g/mol . NaClO= 74,5g/mol )

resolução:
Cl2 + 2 NaOH → NaCl + NaClO + H2O
71 g de Cl2 ---------- 74,5 g de NaClO
x ------------------------ 1490 g de NaClO
x = 71 x 1490 / 74,5
x = 1420 g de Cl2


Cl2 + 2 NaOH → NaCl + NaClO + H2O
2 x 40 g de NaOH --------- 74,5 g de NaClO
x' ------------------------------- 1490 g de NaClO
x' = 2 x 40 x 1490 / 74,5
x' = 1600 g de NaOH


2ª questão:
Houston, we have a problem”. Ao enviar essa mensagem em 13 de abril de 1970, o comandante da missão espacial Apollo 13, Jim Lovell, sabia: a vida de seus companheiros e a sua própria estavam em perigo.
Um dos tanques de oxigênio da nave explodira. Uma substância, o superóxido de potássio (K2O4), poderia ser
utilizada para absorver o CO2 e ao mesmo tempo restaurar o O2 na nave. CALCULE, segundo a equação
K2O4 + CO2 → K2CO3 + 3/2O2, a massa, em kg, de K2O4 necessária para consumir todo o CO2 exalado por um tripulante durante 72 horas se, em média, uma pessoa exala 1,0 kg de CO2 por dia.
(O = 16, C = 12, K = 39).

resolução:
A reação envolve (em Kg) K2O4 = 39 x 2 + 4 x 16 = 142g ou 0,142kg
CO2 = 12 + 2 x 16 = 44g = 0,044kg.

Então são necessários 0,142g de K2O4 para reagirem totalmente com 0,044kg de CO2

Regra de três:

0,142kg ------- 0,044kg
x ----------------3kg ( 3kg - pois 1kg CO2 em 1 dia - 72 horas = 3dias, portanto 3kg)

x = (3 x 0,142)./0,044 ====> x = 9,68kg de K2O4


3ª questão:Há alguns meses, a Petrobrás anunciou (revista Veja de 1/5/91) que reduziria, de 5% para 3%, o teor de enxofre no óleo combustível. Isto significa 272 toneladas de enxofre a menos, por dia, na atmosfera. Sabe-se que o enxofre contido no óleo é, na realidade, transformado em SO2(um gás) no momento da queima(combustão). Qual a massa (em toneladas) deste gás que deixará de ser lançada na atmosfera, por dia, devido à melhoria anunciada? Massas atômicas relativas: O=16; S=32. Dado:
S + O2 ------ SO2

resolução:
S + 1/2 O2 --> SO2

32 g de S ------------------ 64 g de SO2
272 ton de S ------------- m
x = 544 ton de SO2

4ª questão:
Para se obter manganês metálico, muito utilizado em diversos tipos de aços resistentes, o dióxido de manganês reage com o alumínio metálico, segundo a equação:
3 MnO2 + 4 Al -------> 2 Al2O3 + 3 Mn

Supondo rendimento de 100% para essa reação, a massa de dióxido de manganês necessária para se obter 5 toneladas de manganês metálico é aproximadamente:

a) 2 toneladas
b) 3 toneladas
c) 4 toneladas
d) 8 toneladas
e) 9 toneladas

resolução:A partir da reação ocorrida temos os seguintes dados:
3 MnO2 + 4 Al -------> 2 Al2O3 + 3 Mn

massa molar Mn = 55g
massa molar O = 16g

3mol MnO2 --- 3 mol Mn, simplificando:
1 mol MnO2 --- 1 mol Mn

55g Mn --- 87g MnO2
5.000.000g Mn --- m
m = 7.909.090,9g MnO2
m = 8.000.000g = 8 toneladas de MnO2 serão necessárias

5ª questão:
Coletou-se água no rio Tietê, na cidade de São Paulo. Para oxidar completamente toda a matéria orgânica contida em 1,00L dessa amostra, microorganismos consumiram 48,0mg de oxigênio(O2). Admitindo que a matéria orgânica possa ser representada por C6H10O5 e sabendo que sua oxidação completa produz CO2 e H2O, qual a massa da matéria orgânica por litro da água do rio?

(Dados: H = 1, C =12 e O = 16.)

a) 20,5 mg.

b) 40,5 mg.

c) 80,0 mg.

d) 160 mg.

e) 200 mg.

resolução:
C6H10O5 + 6 O2 ---------> 6CO2 + 5H2O

C6H10O5 - mol = 162
O2 - mol = 32 ===> 6 O2 = 192

162 ------------------ 192
x ------------------- 48

x = 48,0x 162/192 = 40,5

Resposta b) 49,5 mg

6ª questão:
Dada a equação:
TiCl4 + Mg ---------> MgCl2 + Ti
Considere que essa reação foi iniciada com 9,5g de TiCl4. Supondo-se que tal reação seja total, a massa de titânio obtida será, aproximadamente:
(Ti=48g/mol, TiCl4= 190g/mol)

a-) 1,2g
b-) 2,4g
c-) 3,6g
d-) 4,8g
e-) 7,2g

resolução:
1ª coisa a ser feita: balanceamento químico.
1TiCl4 + 2Mg ---------> 2MgCl2 + 1Ti

Para montar a igualdade:
reagente ..... reage produzindo ...... de produto (obtido na equação)
reagente .... .produzirá ..................de produto (qnt a ser calculada)


Teremos então:
190g de TiCl4 (1mol) .................... 48g de Ti (1 mol)
9,5g de TiCl4 .............................. x

190x = 9,5 . 48
x = 456/190
x = 2,4g de Ti

Resposta: b) 2,4g.

7ª questão:
A obtenção de etanol, a partir de sacarose (açúcar) por fermentação, pode ser representada pela seguinte equação:

C12H22O11 + H2O - > 4C2H5OH + 4CO2

Admitindo-se que o processo tenha rendimento de 100% e que o etanol seja anidro (puro), calcule a massa (em kg) de açúcar necessária para produzir um volume de 50 litros de etanol, suficiente para encher um tanque de um automóvel.
Densidade do etanol = 0,8 g/cm¤
Massa molar da sacarose = 342 g/mol
Massa molar do etanol = 46 g/mol

resolução:
primeiramente temos que analisar essa equação, assim vemos que para cada molecula de sacarose temos 4 moleculas de etanol, então devemos calcular primeiro o volume em litros que teremos de etanol para essa molecula de sacarose.

massa do etanol = 46 x 4= 184g
d=m/v
0.8= 184/v
v= 230 cm cubicos= 0,23 L com esse calculo descobrimos quantos litros de etanol temos na equação dada

assim temos que:

0,342kg --- 0,23l de etanol

X --- 50 l de etanol


x=74,35