domingo, 8 de novembro de 2015

Propriedades coligativas

Propriedades coligativas 

Propriedades coligativas são as propriedades das soluções que dependem do número de partículas dispersas e independem da natureza das partículas do soluto. Pressão Máxima de Vapor (PMV) é a pressão exercida pelo vapor quando está em equilíbrio dinâmico com o liquido correspondente. A PMV depende da temperatura e da natureza do líquido.

Observa-se experimentalmente que, numa mesma temperatura, cada líquido apresenta sua pressão d vapor, pois esta está relacionada com a volatilidade do líquido. Ponto de ebulição é a temperatura na qual a PMV iguala a pressão atmosférica.

Quanto maior a PMV na temperatura ambiente, menor o P.E. Tonometria ou tonoscopia ou abaixamento da PMV do solvente Tonoscopia é o estudo do abaixamento da pressão máxima de vapor de um solvente, provocado pela dissolução de um soluto não-volátil. p = PMV do solvente puro. p’ = PMV do solvente na solução. p > p’ O abaixamento da PMV é: ∆p = p – p’ ∆p depende da temperatura. Abaixamento Relativo da PMV do Solvente: ∆p/p = p – p’/p ∆p/p independe da temperatura.

Cálculo do ∆p/p = Kt . W (Lei de Raoult) e Fator de Vant’Hoff (i): Para soluções moleculares, temos: ∆p/p = Kt . W onde Kt (Kt = Massa Molarsolvente/1000) é a constante tonométrica e característica de cada solvente e W ( W = n1/msolvente(kg)) é a molalidade da solução. Para soluções iônicas, temos: ∆p/p = Kt . W . i onde i é a relação: i = 1 + α(q – 1) onde: α = grau de ionização (0 ≤ α ≤ 1). q = número de íons por fórmula de soluto: Exemplo → NaCl(s) → 1Na+ + 1Cl- q = 2 Na2SO4(s) → 2Na+ + 1SO42- q = 3

Crioscopia ou Criometria ou Abaixamento do Ponto de Congelação do Solvente


 A criometria é o estudo do abaixamento da temperatura de solidificação de um solvente, provocado pela adição de um soluto não-volátil, à pressão externa constante. tc = temperatura de congelação do solvente puro. t’c = temperatura de congelação do solvente na solução. tc > t’c O abaixamento será: ∆tc = tc – t’c Cálculo de ∆tc (Lei de Raoult): Para soluções moleculares, temos: ∆tc = Kc . W sendo Kc = R .T2/100 . L , onde: R = constante = 1,98 cal/mol. K; L = calor latente de fusão do solvente (cal/g); T = ponto de fusão do solvente em Kelvin. Para soluções iônicas, temos: ∆tc = Kc . W . i sendo i = 1 + α(q – 1).



 Ebuiliometria ou Ebulioscopia ou Elevação do Ponto de Ebulição do Solvente


Ebulioscopia é o estudo da elevação do ponto de ebulição de um solvente, provocada pela adição de um soluto não-volátil, à pressão externa constante. te = temperatura do P.E. do solvente puro. t’e = temperatura do P.E. do solvente na solução. t’e > te A elevação será: ∆te = t’e - te Cálculo de ∆te (Lei de Raoult) Para soluções moleculares, temos: ∆te = Ke . W sendo Ke = Kc Para soluções iônicas, temos: ∆te = Ke . W . i sendo i = 1 + α(q – 1). Osmose e Pressão Osmótica Osmose é passagem de um solvente para o interior de uma solução feita desse mesmo solvente, através de uma membrana semipermeável. A osmose é também uma propriedade coligativa das soluções, pois depende do número de partículas dissolvidas.

Tipos de membranas: Permeáveis: são aquelas que permitem a passagem tanto do solvente como do soluto. Semipermeáveis: são aquelas que permitem apenas a passagem do solvente. Impermeáveis: são aquelas que não permitem a passagem de soluto e solvente. O fluxo de solvente ocorre da solução mais diluída para a solução mais concentrada Pressão Osmótica Pressão osmótica é a pressão que se deveria aplicar sobre a solução, a determinada temperatura, para impedir a passagem do solvente através da membrana.



A pressão osmótica é representada pela letra grega π (Pi). π = pressão osmótica. M = concentração em mol/L. Para soluções moleculares, temos: π = M.R.T Para soluções iônicas, temos: π = M.R.T.i As soluções que apresentam mesma pressão osmótica denominam-se isotônicas. Em caso contrário, anisotônicas; a de maior pressão osmótica hipertônica; e a de menor pressão osmótica, hipotônica. Exemplo: a água do mar é hipertônica em relação à água potável.

Polimerização

Polimerização




Os polímeros são formados através de sucessivas reações entre os monômeros correspondentes (não necessariamente da mesma espécie química – copolímeros), ou através da policondensação (reação entre dois monômeros diferentes cujos produtos são o polímero desejado e outro composto – água ou amônia, em geral).

Para a produção de polímeros de vinilas (como o PVC), o método de polimerização mais utilizado é através de emulsificação em água: em um tanque com água (até mesmo na temperatura ambiente) são adicionados os monômeros do polímero a ser formado, e um surfactante (sabão ou detergente – para dissolver os monômeros, pois são hidrofóbicos). O surfactante forma miscelas (que solubilizam os monômeros) na fase aquosa e, com a adição de algum iniciador de radicais livres (como o peróxido de benzoíla) que também migra para essas miscelas, a polimerização é iniciada.

Os polímeros estão presentes na vida de qualquer pessoa por serem de grande utilidade (doméstica ou industrial). Assim, pode-se apontar algumas das suas variadas aplicações: • Produção de plásticos (poliestireno, PVC, Teflon); • Produção de fibras sintéticas (Nylon, Poliéster, Dacron); • Restauração de pneus; • Isolantes elétricos (borrachas); • Termoplásticos (fabricação de CD’s, garrafas PET, brinquedos, peças de automóveis).


Um dos grandes problemas dos polímeros é a dificuldade reciclagem porque nem todos podem ser decompostos (através de uma nova fusão) ou depolimerizados de forma direta. Além de que a reciclagem pode se tornar várias vezes mais caras do que uma nova produção, assim, deve ser de consciência geral o consumo responsável desses compostos.

Exercícios sobre Funções oxigenadas


Exercícios sobre Funções oxigenadas

alguns exercícios para praticar. Gabarito no final da postagem.




Exercício 1: (UFPB 2009)
A respeito da nomenclatura e fórmula molecular dos compostos, numere a segunda coluna de acordo com a primeira:

1. Metanol                            (   ) HCHO
2. Etanol                               (   ) CH3CHO
3. Propan-1-ol                      (   ) C3H7OH
4. Etanal                               (   ) CH3COOH
5. Ácido Etanóico                 (   ) CH3OH
6. Metanal            
A sequência correta é:

A)          
6, 3, 2, 5, 4
B)          
5, 4, 2, 6, 1
C)          
3, 2, 4, 6, 5
D)          
1, 5, 3, 4, 6
E)          

6, 4, 3, 5, 1





2- (UFRS 2008) Nos compostos orgânicos, além do carbono e do hidrogênio, é muito frequente a presença do oxigênio. Assinale a alternativa em que os três compostos apresentam oxigênio.

 a) formaldeído, ácido acético, cloreto de etila

b) trinitrotolueno, etanol, fenilamina

c) ácido fórmico, butanol-2, propanona

d) isooctano, metanol, metóxi-etano

e) acetato de isobutila, metil-benzeno, hexeno-2 



























GABARITO


1: E

2: C





Funções Oxigenadas


Funções Oxigenadas



O oxigênio, depois do carbono e do hidrogênio, é um dos elementos mais frequentemente encontrados em moléculas orgânicas. Veremos agora as funções oxigenadas, ou seja, que têm o oxigênio como componente.


Álcool

Na química orgânica o grupo –OH é conhecido como hidroxila, e quando ligado a um átomo de carbono (C) saturado numa cadeia carbônica, forma um álcool.
O nome dos álcoois é obtido juntando o prefixo do número de carbonos na cadeia principal com o infixo da ligação e o sufixo ol. Observe o exemplo do etanol: Et (dos dois C na cadeia) + an (das simples ligações) + ol (sufixo para os álcoois) = etanol O etanol, também conhecido como álcool de cereais, é um dos álcoois mais produzidos. 

Ele é obtido através da fermentação de carboidratos de cereais, como o milho, tubérculos como a beterraba, e cana-de-açúcar. Grande parte do etanol serve para produção de bebidas alcoólicas por ser o menos tóxico dos álcoois.


Éter

A ligação característica de um éter é um grupo –O– que conecta dois radicais de hidrocarbonetos, sendo, portanto, um heteroátomo (um átomo é heteroátomo quando está no meio de carbonos numa cadeia, mas não é um carbono nem um hidrogênio).
A nomenclatura dos éteres é dada unindo o nome da cadeia mais simples (prefixo + oxi) + o nome da cadeia mais complexa (prefixo + infixo + o). Veja o exemplo do metoxietano: met (do C da cadeia da esquerda) + oxi (sufixo da cadeia mais simples) + et (dos 2 C da cadeia da direita) + an (das simples ligações) + o (sufixo da cadeia mais complexa) Os éteres estão entre os mais perigosos produtos químicos, principalmente devido à sua inflamabilidade e natureza explosiva.


Aldeído

Os aldeídos são caracterizados pela carbonila (grupo composto por um C e um O por dupla ligação) ligada ao H na ponta de uma cadeia. O nome dos aldeídos é feito usando o número de C juntamente com o infixo do tipo de ligação e o sufixo al. Ex: metanal   MET (do C ) + AN (das simples ligações da cadeia principal) + AL (sufixo dos aldeídos) Os aldeídos são muito utilizados na indústria de cosméticos em geral. Cetona O grupo funcional que apresenta uma carbonila entre os carbonos da cadeia principal é chamado de cetona. O nome das cetonas é composto do número de carbonos unido ao infixo das ligações e à terminação ona. Ex.: propanona. prop (dos 3 C da cadeia principal) + an (das simples ligações) + ona (sufixo das cetonas) A propanona é conhecida comercialmente como acetona, uma substância inflamável, volátil, muito usada como solvente de esmaltes. Ácido carboxílico O grupo funcional dos ácidos carboxílicos é conhecido como grupo carboxila e é representado por –COOH. Este grupo forma a base dos ácidos orgânicos. De acordo com o sistema IUPAC, o nome do ácido carboxílico é gerado escrevendo-se ácido e o nome do hidrocarboneto principal com terminação óico. Ex.: ácido metanóico = ácido + met (um carbono) + an (simples ligações) + óico (sufixo)

Nesse grupo temos vários ácidos de importantes, como o ácido acético, um dos componentes do vinagre, muito importante em reações metabólicas; o ácido cítrico, encontrado nas frutas cítricas; o ácido lático, encontrado no soro do leite, usado na fabricação de queijos; ácido pirúvico, produzido durante a fase anaeróbica da oxidação da glicose; o ácido oxálico, usado para remover manchas de ferrugem e permanganato de potássio em tecidos, venenoso quando ingerido; o ácido tartárico, encontrado em várias frutas como a uva; o ácido salicílico, muito utilizado no tratamento de fungos e também na remoção de verrugas e calos.


Éster

Os ésteres são caracterizados pelo C que faz ligação dupla com o O e uma ligação simples com outro O, que por sua vez está ligado à cadeia carbônica principal. São produzidos através da reação de um ácido orgânico e um álcool.

A nomenclatura é feita usando o prefixo na ligação unido à terminação oato com o nome do radical ligado ao oxigênio com terminação ila. Ex.: metanoato de metila Metanoato de metila = met (um C ) + an (ligações simples) + oato (sufixo) + met (um C) + ila (sufixo)

Os ésteres encontram-se abundantemente distribuídos na natureza, e muitos deles, são responsáveis pelos perfumes naturais e pelos odores e aromas de frutas.

 Fenol

Todo composto que tiver em sua estrutura uma hidroxila ligada a um anel benzênico é chamado de fenol. Geralmente os fenóis são semelhantes aos alcoóis, mas são tratados como uma classe particular de compostos por serem ácidos fracos, diferentemente dos alcoóis.


Para dar nome ao fenol, primeiro é preciso identificar a localização do –OH, em seguida, acrescentar o prefixo hidroxi e o nome do anel benzênico. Ex.: hidroxibenzeno 1 (da posição da –OH) + hidroxi (prefixo) + benzeno (nome do anel benzênico). 

O fenol é hoje muito utilizado como desinfetante para instrumentos e utensílios cirúrgicos, roupas, pisos, banheiros e lavatórios, além de ser usado comercialmente na fabricação de corantes e plásticos.