Este documento apresenta informações sobre dois professores de química: João Usberco e Edgard Salvador. Ele fornece seus respectivos cursos de formação e local de trabalho, além de dados sobre a edição do livro "Química - volume único", como a supervisão editorial, revisão e produção.

1. João Usberco
Licenciado em Ciências Farmacêuticas pela USP
Professor de Química do Anglo Vestibulares (São Paulo, SP)
Edgard Salvador
Licenciado em Química pela USP
Professor de Química do Anglo Vestibulares (São Paulo, SP)
5ª edição reformulada — 2002
1ª tiragem — 2002

2. ISBN 85-02-04027-8
ISBN 85-02-04028-6 (Livro do Professor)
Supervisão editorial: José Lino Fruet
Editora: Ebe Christina Spadaccini
Assistente editorial: Sérgio Paulo N. T. Braga
Revisão: Fernanda Almeida Umile (supervisão)
Ivana A. Costa, Aurea M. dos Santos,
Débora de Andrade Silva
Resolução dos exercícios: Sônia Vaz Vasques
Gerência de arte e capa: Nair de Medeiros Barbosa
Produção gráfica: Christof Gunkel, Mariano Maudet Bergel,
Enrique Pablo Grande
Ilustrações: Caio Ferrari, Eduardo Borges,
Christof Gunkel, Selma Caparróz
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)
(Câmara Brasileira do Livro, SP, Brasil)
Usberco, João
Química — volume único / João Usberco, Edgard Salvador. — 5. ed.
reform. — São Paulo : Saraiva, 2002.
Suplementado por manual do professor.
ISBN 85-02-04027-8 (livro do aluno)
ISBN 85-02-04028-6 (livro do professor)
1. Química (Ensino médio) 2. Química — Problemas, exercícios
etc. (Ensino médio) I. Salvador, Edgard. II. Título.
02-2938 CDD-540.7
Índice para catálogo sistemático:
1. Química : Ensino médio 540.7
O material de publicidade e propaganda reproduzido nesta obra está sendo utilizado
apenas para fins didáticos, não representando qualquer tipo de recomendação
de produtos ou empresas por parte do(s) autor(es) e da editora.
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3. Ao estudante
O ser humano tem buscado, há séculos, compreender os fenômenos que regem a vida, valen-
do-se da observação simples e direta, da simulação e representação desses fenômenos, da inter-
pretação lógica e criativa dos resultados de experimentações. O conhecimento científico da
natureza e de suas leis tem sido um dos pilares do desenvolvimento humano.
A Química, assim como outras Ciências, tem papel de destaque no desenvolvimento das
sociedades, alcançado ao longo de tantos anos. No entanto, ela não se limita às pesquisas de labo-
ratório e à produção industrial. Ao contrário, embora às vezes você não perceba, a Química está
presente em nosso dia-a-dia e é parte importante dele. A aplicação dos conhecimentos químicos
tem reflexos diretos sobre a qualidade de vida das populações e sobre o equilíbrio dos ambientes
na Terra. Por isso, consideramos essencial que o conhecimento científico faça parte da vida coti-
diana das pessoas, a fim de que elas possam, criticamente, contribuir para a preservação e a con-
servação de todas as formas de vida, inclusive da espécie humana.
A obra Química – volume único, agora reformulada, foi elaborada para ajudar você a com-
preender como é freqüente, intensa e contínua a aplicação do conhecimento químico na sociedade
atual e como esse conhecimento foi construído e tem sido constantemente reformulado ao longo
da história da humanidade.
Para alcançar esse objetivo, contamos com a colaboração, por meio de sugestões e comen-
tários, de vários professores que analisaram a obra e sua funcionalidade em sala de aula. Em toda
a obra, procuramos utilizar uma linguagem clara e direta, mas cientificamente rigorosa, demons-
trando a relação dos conteúdos teóricos da Química com a vivência prática e cotidiana.
Introduzimos duas novas seções de atividades diversificadas — Exercícios de contexto e
Exercícios globalizantes — para incentivar você a aprimorar sua capacidade de inter-relacionar
conteúdos, analisando-os criticamente, a partir do tema específico de cada capítulo ou, de forma
mais ampla, das Unidades. Outras seções de atividades — Exercícios resolvidos, Exercícios de
classe e Exercícios propostos — foram revistas e ampliadas, o que lhe possibilitará melhor com-
preensão, assimilação e fixação dos conteúdos estudados. Diversas Leituras, intercaladas ao texto,
relacionam o conteúdo apresentado com o cotidiano e com outras matérias, contribuindo, assim,
para a ampliação do conhecimento. Os experimentos da seção Faça você mesmo permanecem
com o mesmo enfoque: você mesmo pode realizá-los, utilizando substâncias de uso comum e apare-
lhagens muito simples, e, a partir deles, desenvolver sua capacidade de observação, investigação,
representação e comunicação.
Com esta obra, queremos ajudá-lo a assumir uma postura cada vez mais crítica quanto à uti-
lização dos conhecimentos científicos e tecnológicos. Por isso, procuramos apresentar os princí-
pios teóricos de modo que possam ser um esboço capaz de dar suporte para o entendimento da
Química, associando-os a exemplos significativos para sua vida. Esperamos que, assim, você possa
tomar decisões e assumir atitudes que contribuam para melhorar nossa saúde, nossa qualidade
de vida, o planeta em que vivemos e a nós mesmos como seres humanos.
Os autores

4. SUMÁRIO
AGB Photo Library
PARTE 1
QUÍMICA GERAL
UNIDADE 1 — Introdução ao estudo da Análise cromatográfica ou cromatografia, 46
Química, 12 Exercício resolvido, 47
Exercícios de classe, 47
Química, 12
Exercícios propostos, 48
Química: uma ciência experimental, 15
Faça você mesmo: Separação do sal da areia, 49
O processo da descoberta, 15
Para obter água de uma solução, 49
O método científico, 16
O local de trabalho do químico, 17 Transformações da matéria, 50
Exercícios de classe, 19
Fenômenos físicos e químicos, 50
Exercícios propostos, 19
Equações químicas, 51
Exercícios de classe, 51
Conceitos fundamentais, 20
Exercícios propostos, 52
Matéria, 20
Exercícios globalizantes, 52
Energia, 20
Unidades de medida, 21
Exercícios resolvidos, 24
UNIDADE 3 — A estrutura do átomo, 54
Exercícios de classe, 25 A descoberta do átomo, 54
Exercícios propostos, 25 A descoberta das partículas subatômicas, 54
Exercícios de contexto, 26 Principais características do átomo, 57
Faça você mesmo: Determinação do volume de um sólido, 27 Número atômico (Z), 57
Número de massa (A), 57
UNIDADE 2 — A matéria, 28 Elemento químico, 58
Constituição da matéria, 28 Íons, 58
Teoria atômica de Dalton, 28 Semelhanças atômicas, 59
Exercícios de classe, 61
Classificação da matéria, 30
Exercícios propostos, 62
Substâncias, 30
Misturas, 30 Os novos modelos atômicos, 64
Sistemas, 32 O modelo atômico de Böhr, 64
Exercícios de classe, 34
Os subníveis, 65
Exercícios propostos, 35
Distribuição eletrônica por subnível, 66
Exercício resolvido, 67
Exercícios de contexto, 36
Exercícios de classe, 68
Estados físicos da matéria, 37
Exercícios propostos, 69
Mudanças de estado físico, 37
Faça você mesmo: Teste da chama, 70
Diagramas de mudança de estado físico, 38
Exercício resolvido, 39
Complemento: Modelo quântico, 71
Exercícios, 73
Exercícios de classe, 40
Exercícios propostos, 41
Exercícios de contexto, 42
UNIDADE 4 — Tabela periódica, 75
Processos de separação de misturas, 43 Introdução: Bases da organização dos elementos, 75
Análise imediata, 43 Organização da tabela periódica, 77
Leitura: Obtenção dos principais componentes do ar, 46 Famílias ou grupos, 77

5. SUMÁRIO 5
Períodos, 80 Tipos de forças intermoleculares, 120
Localização na tabela periódica, 80 Leitura: Tensão superficial, 122
Classificação dos elementos, 81 Forças intermoleculares e temperaturas de fusão e
Ocorrência dos elementos, 82 ebulição, 122
Exercício resolvido, 82 Polaridades, forças intermoleculares e
Exercícios de classe, 82 solubilidade, 123
Exercícios propostos, 83 Leitura: Por que o gelo flutua?, 124
Propriedades periódicas e aperiódicas, 84 Exercício resolvido, 125
Propriedades periódicas, 84 Exercícios de classe, 125
Propriedades aperiódicas, 88 Exercícios propostos, 126
Exercício resolvido, 88 Faça você mesmo: O cinema e as forças intermoleculares, 128
Exercícios de classe, 89 Ligação metálica, 129
Exercícios propostos, 90 Formação de ligas metálicas, 129
Exercícios globalizantes, 92 Leitura: O ouro, 130
Exercícios de classe, 131
UNIDADE 5 — Ligações químicas, 94 Exercícios propostos, 132
Introdução, 94 Sinopse das ligações químicas, 133
Ligação iônica ou eletrovalente, 95 Exercícios globalizantes, 134
Determinação das fórmulas dos compostos iôni-
cos, 97 UNIDADE 6 — Funções inorgânicas, 136
Leitura: Dieta com baixo teor de sódio, 97 Dissociação e ionização, 136
Exercício resolvido, 98 Conceito de ácido, base e sal pela teoria de
Exercícios de classe, 98 Arrhenius, 138
Exercícios propostos, 98 Exercícios de classe, 139
Exercícios de contexto, 99 Exercícios propostos, 139
Ligação covalente, 101 Ácidos, 140
Características, 101 Nomenclatura dos ácidos, 140
A ligação covalente e a tabela periódica, 102 Classificação dos ácidos, 142
Fórmulas químicas, 102 Exercícios de classe, 144
Ligação covalente dativa ou coordenada, 104 Algumas propriedades dos ácidos, 144
Características, 104 Principais ácidos e suas aplicações, 146
Exercício resolvido, 105 Exercícios de classe, 149
Exercícios de classe, 105 Exercícios propostos, 150
A ligação covalente e as propriedades de seus Bases ou hidróxidos, 152
compostos, 106 Nomenclatura das bases, 153
Alotropia, 106 Classificação das bases, 153
Leitura: A camada de ozônio, 107 Algumas propriedades das bases, 154
Exercícios de classe, 109 Exercícios de classe, 155
Exercícios propostos, 110 Principais bases e suas aplicações, 156
Faça você mesmo: Diferenciação, pelo aquecimento, entre um Exercícios de classe, 158
composto iônico e um molecular, 111 Exercícios propostos, 158
Geometria molecular, 111 Faça você mesmo: “Sangue de diabo”, 160
Exercício resolvido, 113 Sais, 160
Exercícios de classe, 113 Nomenclatura dos sais, 161
Exercícios propostos, 114 Classificação dos sais, 162
Faça você mesmo: Repulsão de pares eletrônicos, 114 Exercício resolvido, 163
Polaridade, 115 Exercícios de classe, 163
Polaridade das ligações, 115 Aplicações de alguns sais, 164
Polaridade de moléculas, 116 Exercícios de classe, 168
Exercício resolvido, 118 Obtenção de sais, 169
Exercícios de classe, 118 Exercícios de classe, 171
Exercícios propostos, 119 Exercícios propostos, 172
As forças intermoleculares e os estados físicos, 120 Exercícios de contexto, 174

6. 6 SUMÁRIO
Faça você mesmo: Estalactites e estalagmites, 176 Volume molar, 224
Óxidos, 176 Lei de Avogadro, 225
Nomenclatura dos óxidos, 177 Equação de estado dos gases perfeitos, 225
Classificação dos óxidos, 177 Exercícios resolvidos, 226
Exercícios de classe, 180 Exercícios de classe, 226
Propriedades e aplicações de alguns óxidos, 181 Exercícios propostos, 227
Os óxidos e o ambiente, 182 Misturas de gases, 230
Exercícios de classe, 186 Pressão parcial (Lei de Dalton), 230
Exercícios propostos, 188 Volume parcial (Lei de Amagat), 231
Faça você mesmo: Chuva ácida, 190 Exercícios resolvidos, 232
Reações químicas, 191 Exercícios de classe, 232
Exercícios de classe, 193 Exercícios propostos, 233
Exercícios propostos, 193 Complemento: Densidade dos gases/Difusão e efusão
Classificação das reações, 194 de gases, 234
Exercícios de classe, 195 Leitura: Dirigíveis, 235
Condições para a ocorrência de reações Exercícios, 237
químicas, 195
Exercícios de classe, 200 UNIDADE 9 — Estequiometria, 239
Exercícios propostos, 202 Introdução, 239
Faça você mesmo: Prata preta, 204 Tipos de fórmulas, 239
Exercícios globalizantes, 205 Fórmula percentual, 239
Fórmula mínima ou empírica, 240
UNIDADE 7 — Relações de massa, 207 Fórmula molecular, 241
Massas dos átomos, 207 Exercício resolvido, 243
Unidade de massa atômica (u), 207 Exercícios de classe, 243
Constante de Avogadro ou número de Estequiometria das reações químicas, 244
Avogadro, 208 Leis ponderais, 244
Mol: a unidade de quantidade de substâncias, 209 Exercícios de classe, 247
Massa molar (M), 210 Relacionando quantidades, 247
Determinação da quantidade de substância = Exercícios de classe, 249
número de mol, 211 Os coeficientes e a quantidade de substância
Exercício resolvido, 211 (mol), 249
Exercícios de classe, 212 Exercícios de classe, 251
Exercícios propostos, 214 Exercícios propostos, 253
Reações no laboratório e na indústria, 258
UNIDADE 8 — Estudo dos gases, 217 Reagente em excesso e reagente limitante, 258
Introdução, 217 Exercícios de classe, 260
Características gerais dos gases, 217 Reações químicas com substâncias impuras, 261
Leitura: Medindo a pressão, 218 Exercícios de classe, 262
Leitura: Temperatura corporal, 219 Rendimento de uma reação química, 263
Transformações gasosas, 220 Exercícios de classe, 264
Exercícios resolvidos, 222 Exercícios propostos, 264
Exercícios de classe, 223 Exercícios globalizantes, 267

7. SUMÁRIO 7
Stock Photos
PARTE 2
FÍSICO-QUÍMICA
UNIDADE 10 — Soluções. 270 UNIDADE 12 — Termoquímica, 318
Introdução, 270 Introdução, 318
Solubilidade e curvas de solubilidade, 271 Poder calórico dos alimentos, 318
Exercício resolvido, 273 Exercício resolvido, 319
Exercícios de classe, 274 Exercícios de classe, 320
Exercícios propostos, 275 Exercícios de contexto, 321
Aspectos quantitativos das soluções, 277 Processos exotérmicos e endotérmicos, 322
Concentrações das soluções, 277 Entalpia, 323
Relações entre C, τ, d e !, 280 ∆H em reações exotérmicas, 323
Exercício resolvido, 281 ∆H em reações endotérmicas, 323
Exercícios de classe, 281 ∆H nas mudanças de estado físico, 324
Exercícios propostos, 283 Exercícios de classe, 325
Diluição de soluções, 286 Equações termoquímicas, 326
Mistura de soluções, 287 Entalpia padrão, 326
Exercícios resolvidos, 290 Equação termoquímica, 326
Exercícios de classe, 291 Exercícios de classe, 327
Exercícios propostos, 292 Calor ou entalpia das reações químicas, 328
Complemento: Colóides, 294 Exercício resolvido, 331
Exercícios, 297 Exercícios de classe, 332
Faça você mesmo: Preparando colóides, 297 Exercício resolvido, 334
Exercícios de classe, 335
UNIDADE 11 — Propriedades
Lei de Hess, 335
coligativas, 299
Exercício resolvido, 337
Pressão máxima de vapor, 299 Exercícios de classe, 338
Pressão máxima de vapor e a temperatura de ebu- Exercícios propostos, 339
lição,300 Faça você mesmo: Medindo variações de energia, 343
Diagrama de fases, 301
Exercício resolvido, 302
Exercícios de classe, 302
Tonoscopia, ebulioscopia, crioscopia e osmose, 304 UNIDADE 13 — Óxido-redução, 344
Tonoscopia ou tonometria, 304 Introdução, 344
Exercício resolvido, 305 Número de oxidação (Nox), 345
Exercícios de classe, 306 Regras para a determinação do Nox, 345
Ebulioscopia e crioscopia, 307 Variação do Nox nas reações de
Exercício resolvido, 307 óxido-redução, 347
Exercícios de classe, 308 Exercícios de classe, 348
Osmose e pressão osmótica, 309 Balanceamento das equações das reações de
Exercício resolvido, 310 óxido-redução, 349
Exercícios de classe, 310 Leitura: Metais, 350
Exercícios propostos, 311 Exercício resolvido, 352
Complemento: Aspectos quantitativos, 315 Exercícios de classe, 353
Exercícios, 316 Exercícios propostos, 353
Faça você mesmo: Estudando a temperatura de ebulição, 317 Exercícios de contexto, 355

8. 8 SUMÁRIO
UNIDADE 14 — Eletroquímica, 356 Exercício resolvido, 410
Exercícios de classe, 410
Pilhas, 356
Exercícios propostos, 412
Exercícios de classe, 358
Potencial das pilhas, 358
Exercício resolvido, 363
UNIDADE 17 — Equilíbrio em meio
Exercícios de classe, 363
aquoso, 414
Leitura: Uso e descarte de pilhas comerciais e bateriais, 364 Constante de ionização, 414
Corrosão e proteção de metais, 367 Lei da Diluição de Ostwald, 416
Corrosão do ferro, 367 Exercício resolvido, 417
Proteção com eletrodo ou com metal de Exercícios de classe, 417
sacrifício, 367 Exercícios propostos, 418
Revestimento do ferro, 368 Produto iônico da água e pH, 418
Exercícios de classe, 368 Equilíbrio iônico da água, 418
Exercícios propostos, 369 Produto iônico da água (KW), 419
Faça você mesmo: Uma pilha incomum, 372 Escala de pH, 419
Eletrólise, 373 Indicadores e pH, 421
Eletrólise ígnea, 373 Determinação da [H+] e da [OH–] nas soluções, 422
Eletrólise em meio aquoso, 374 Exercício resolvido, 423
Exercício resolvido, 376 Exercícios de classe, 423
Exercícios de classe, 376 Exercícios propostos, 425
Aspectos quantitativos da eletrólise, 377 Hidrólise salina, 427
Exercícios de classe, 378 Acidez e basicidade das soluções aquosas dos
Exercícios propostos, 379 sais, 427
Faça você mesmo: Cobreação, 381 Exercícios de classe, 429
Exercícios propostos, 429
UNIDADE 15 — Cinética química, 382 Exercícios de contexto, 429
Introdução, 382 Constante de produto de solubilidade (Ks), 431
Velocidade média de uma reação, 383 Produto de solubilidade, 432
Exercícios de classe, 384
Efeito do íon comum e solubilidade, 433
Exercícios resolvidos, 433
Condições para ocorrência de reações, 385
Exercícios de classe, 434
Teoria da colisão, 385
Exercícios propostos, 434
Fatores que influenciam a velocidade de uma
Exercícios globalizantes, 435
reação, 387
Lei da velocidade, 389
Exercício resolvido, 390 UNIDADE 18 — Radioatividade, 437
Exercícios de classe, 391
A descoberta dos raios X, 437
Exercícios propostos, 393
Radiações do urânio,437
Faça você mesmo: Imaginando explicações (hipóteses), 396
Leis da radioatividade, 438
1ª lei: a emissão de partículas α, 438
UNIDADE 16 — Equilíbrios químicos, 397
2ª lei: a emissão de partículas β, 438
Introdução, 397 Transmutações, 439
Constante de equilíbrio em termos de Exercício resolvido, 439
concentração, 398 Exercícios de classe, 440
Interpretação do valor de KC e extensão da Leitura: Pequena loja do rádio, 441
reação, 400 Cinética das desintegrações radioativas, 441
Quociente de equilíbrio (QC), 401 Leitura: Efeitos da precipitação radioativa e a meia-vida, 442
Constante de equilíbrio em termos de pressão, 401 Exercício resolvido, 443
Exercício resolvido, 402 Exercícios de classe, 444
Exercícios de classe, 403 Exercícios propostos, 444
Exercícios propostos, 404 Complemento: Fenômenos radioativos e suas
Deslocamento de equilíbrio, 405 utilizações, 447
Princípio de Le Chatelier, 405 Exercícios, 451

9. SUMÁRIO 9
Super Stock
PARTE 3
QUÍMICA ORGÂNICA
Introdução à química orgânica, 454 Radicais ou grupos orgânicos, 487
Os primórdios da Química Orgânica, 454 Exercício resolvido, 488
Química Orgânica hoje, 454 Exercícios de classe, 489
Nomenclatura de hidrocarbonetos ramificados, 489
UNIDADE 19 — Compostos orgânicos, 456 Alcanos, 489
Composição, 456 Alquenos, alquinos e dienos, 490
Características gerais, 456 Cicloalcanos e aromáticos, 491
Temperatura de fusão e temperatura de ebulição, 457 Exercício resolvido, 493
Solubilidade, 457 Exercícios de classe, 494
Combustibilidade, 457 Exercícios propostos, 495
Capacidade de formar cadeias, 458 Hidrocarbonetos: fontes e principal uso, 497
Classificação do carbono, 458 Petróleo, 497
Exercícios de classe, 459 Exercícios de classe, 499
Classificação das cadeias carbônicas, 460 Combustão, 500
Disposição dos átomos de carbono, 460 Exercícios de classe, 501
Tipo de ligação entre os átomos de carbono, 462 Exercícios propostos, 502
Natureza dos átomos que compõem a cadeia, 462
Exercício resolvido, 463
Exercícios de classe, 463
UNIDADE 21 — Funções orgânicas
Exercícios propostos, 464
contendo oxigênio, 505
Complemento: Modelo dos orbitais e a ligação Álcoois, 505
covalente, 466 Nomenclatura oficial dos álcoois, 506
Exercícios, 471 Nomenclatura usual para monoálcoois, 507
Principais álcoois, 507
Introdução às funções orgânicas, 473 Leitura: Bebidas alcoólicas, 509
Nomenclatura IUPAC, 473 Exercícios de classe, 510
Fenóis, 510
UNIDADE 20 — Hidrocarbonetos: Principal fenol, 511
características e nomenclatura, 475 Exercícios de classe, 512
Características e nomenclatura de hidrocarbonetos Aldeídos, 512
alifáticos, 475 Um aldeído importante, 513
Alcanos ou parafinas, 475 Exercícios de classe, 513
Alquenos, alcenos ou olefinas, 476 Cetonas, 514
Alquinos ou alcinos, 478 Principal cetona, 515
Alcadienos ou dienos, 479 Exercícios de classe, 515
Exercícios de classe, 479 Ácidos carboxílicos, 516
Características e nomenclatura de hidrocarbonetos Principais ácidos carboxílicos, 516
cíclicos, 480 Derivados diretos de ácidos carboxílicos, 517
Cicloalcanos, ciclanos ou cicloparafinas, 480 Exercícios de classe, 518
Cicloalquenos, cicloalcenos ou ciclenos, 481 Ésteres orgânicos, 519
Aromáticos, 481 Exercícios de classe, 519
Exercícios de classe, 482 Éteres, 520
Exercícios propostos, 483 O principal éter, 521
Exercícios de contexto, 485 Exercícios de classe, 521
Radicais, 486 Exercícios propostos, 522
Cisão de ligações, 486 Exercícios de contexto, 525

10. 10 SUMÁRIO
UNIDADE 22 — Funções orgânicas Halogenação, 579
contendo nitrogênio e haletos, 527 Adição de HX, 579
Aminas, 527 Reações de hidratação de alquenos e alquinos, 580
Leitura: Aminas: Medicina e sociedade, 528 Adição em aromáticos, 580
Exercícios de classe, 530 Exercícios de classe, 581
Amidas, 530 Reações de oxidação de alquenos, 581
A principal amida: uréia, 530 Oxidação branda, 581
Exercícios de classe, 531 Ozonólise, 582
Haletos, 532 Oxidação enérgica, 583
Haletos orgânicos, 532 Exercício resolvido, 583
Haletos de ácido ou haletos de acila , 532 Exercícios de classe, 584
Alguns haletos, 533 Exercícios propostos, 585
Exercícios de classe, 534 Exercícios globalizantes, 589
Exercícios propostos, 535
Complemento: Outras funções orgânicas, 537 UNIDADE 26 — Reações orgânicas de
Exercícios, 539 outras funções, 591
Álcoois, 591
UNIDADE 23 — Sinopse das principais Reações com álcoois, 591
funções e algumas propriedades físicas, 541 Alguns métodos de obtenção de álcoois, 594
Exercícios de classe, 595
Reconhecimento de funções, 541
Exercícios de contexto, 597
Exercícios de classe, 542
Aldeídos e cetonas, 598
Algumas propriedades físicas dos compostos
Reações de aldeídos e cetonas, 598
orgânicos, 543
Métodos de obtenção de aldeídos e cetonas, 599
Temperatura de ebulição, 543
Exercícios de classe, 600
Solubilidade, 544
Ácidos carboxílicos, 600
Exercício resolvido, 545
Propriedades químicas dos ácidos carboxílicos, 601
Exercícios de classe, 546
Reações dos ácidos carboxílicos, 603
Exercícios propostos, 547
Métodos de obtenção de ácidos carboxílicos, 603
Faça você mesmo: Polaridade e ligações intermoleculares, 550
Exercícios de classe, 603
Ésteres, 605
UNIDADE 24 — Isomeria, 551 Classificação dos ésteres, 605
O que é isomeria?, 551 Reações dos ésteres, 607
Isomeria plana, 552 Exercícios de classe, 610
Exercícios de classe, 554 Aminas, 611
Isomeria espacial, 555 Propriedades químicas de aminas e aminoácidos, 611
Isomeria geométrica, 555 Métodos de obtenção de aminas, 612
Exercícios de classe, 557 Exercícios de classe, 612
Isomeria óptica, 558 Exercícios propostos, 613
Leitura: Isomeria óptica — Prêmio Nobel, 563
Exercícios de classe, 564 UNIDADE 27 — Polímeros, 619
Exercícios de contexto, 565 Polímeros sintéticos, 619
Exercícios propostos, 567 Polímeros de adição, 619
Polímeros de condensação, 621
UNIDADE 25 — Reações de Exercícios de classe, 623
hidrocarbonetos, 571 Polímeros naturais, 624
Tipos de reações orgânicas, 571 Borracha, 625
Reações de substituição, 572 Polissacarídeos, 625
Halogenação, 572 Proteínas ou polipeptídeos, 626
Nitração, 574 Exercícios de classe, 627
Sulfonação, 574 Exercícios propostos, 628
Reações características de aromáticos, 575 Exercícios globalizantes, 631
Exercícios de classe, 577
Reações de adição, 578 Respostas, 633
Hidrogenação catalítica, 578 Siglas dos vestibulares, 667

11. AGB Photo Library

12. QUÍMICA
A produção de diversos materiais que utilizamos em nosso dia-a-dia, como, por
exemplo, a borracha, o náilon e o metal, é resultado de conhecimentos de Química e de
sua aplicação industrial. Observe o exemplo a seguir:
Christof Gunkel
Tênis: composto de bor-
racha, náilon e metal.
Borracha Tecido Metal
natural natural natural
Billy Hustage / Tony Stone
Keydisc
Maurício Simonetti/Pulsar
Seringueira. Algodoeiro.
sintética sintético
Kinofotoarquivo
Tony Stone
Torre de petróleo. Náilon. Extração de minério de ferro.
O tênis é um bom exemplo de produto final formado por um conjunto de materiais encontra-
dos na natureza ou sintetizados pelo ser humano.

13. Unidade 1 — Introdução ao estudo da Química 13
Assim, podemos perceber que a Química estuda a matéria, as substâncias que a
constituem e as suas transformações.
Tecnologia
O desenvolvimento da tecnolo- Descoberta Aplicação
gia é responsável pela mudança
Fotografia 1782 1838
de muitos hábitos, e, geralmente,
proporciona melhoria da qualidade DDT 1873 1939
de vida. O conhecimento científico Raios X (em Medicina) 1895 (dezembro) 1896 (janeiro)
normalmente precede seu uso, ou Antibióticos 1910 1940
seja, existe sempre um intervalo
Náilon 1927 1939
de tempo entre a descoberta cien-
tífica e sua aplicação. Na tabela ao Fotocópia 1935 1950
lado, podemos ver alguns exem- Videocassete 1950 1956
plos:
O mesmo acontece com as descobertas no campo da Química: muitas vezes seu aproveita-
mento prático não é imediato, ou seja, é necessário o uso e o desenvolvimento de tecnologia
para que determinada descoberta gere benefícios para a sociedade.
Hoje, seria impossível viver sem os conhecimentos e a aplicação da Química.
Se, de um lado, a aplicação de produtos químicos propiciou o aumento na produção
de alimentos, por outro lado, o uso indevido de tais produtos tem causado alterações tão
perigosas no meio ambiente a ponto de colocar em risco a manutenção da vida na Terra.
Por isso, é importante conhecermos a Química para podermos utilizar os avanços
tecnológicos de uma maneira racional, definir critérios para o aproveitamento dos recur-
sos naturais e estudar formas de reaproveitar e diminuir a quantidade dos dejetos pro-
duzidos pela nossa sociedade.
Atualmente, cada brasileiro produz em média 0,6 kg diários de lixo. No total, o lixo do-
miciliar chega a 96 mil toneladas/dia.
Embora, no Brasil, em muitos municípios a composição do lixo apresente características bem
diferentes, sua composição média pode ser representada pelo esquema a seguir, em porcentagem
de massa:
orgânicos*
borracha 69,8
0,4
madeira,
couro, louça
0,9 papel, papelão
trapos 13,6
1,5
vidro plásticos
2,2 6,5
outros metais
2,4 2,7
* Restos de alimentos, folhas e talos de hortaliças e árvores, cascas de frutas, legumes, ovos, papel higiêni-
co e guardanapos usados.
Fonte: CEMPRE — Compromisso empresarial para a reciclagem.

14. 14 PARTE 1 — QUÍMICA GERAL
Para diminuir a quantidade do lixo produzido e incentivar sua coleta seletiva, insti-
tuiu-se um conjunto de procedimentos conhecido por “política dos 3 erres”:
Redução do lixo produzido
Para isso, recomenda-se a escolha de embalagens que produzam a menor quanti-
dade possível de lixo.
Reutilização de tudo o que for possível
Reutilizar embalagens plásticas e de vidro, evitando o seu descarte e a compra de
recipientes específicos, que também acabarão por virar lixo.
Fotos: Christof Gunkel
Os sacos plásticos usados As embalagens vazias de produtos como margarina,
nos supermercados para acon- palmito ou azeitonas servem para acondicionar alimentos
dicionar as compras podem ser e guardá-los na geladeira. Garrafas vazias de refrigerantes
empregados para descarte do podem ser usadas para acondicionar água ou sucos.
lixo doméstico. Nesses casos as embalagens reutilizadas devem ter seu
conteúdo indicado por etiquetas.
Reciclagem
A reciclagem permite a transformação de materiais como papel, vidro, latas, plásti-
cos e embalagens diversas em novos objetos. Esse procedimento, além de diminuir o
acúmulo de lixo e ajudar na preservação das fontes naturais, é extremamente vantajoso
em termos econômicos, já que em vários casos é mais barato reciclar do que produzir
utilizando matérias-primas novas.
papel o vidro é
aço
reciclável reciclável
al
alumínio papel o plástico é
reciclável reciclado reciclável
Alguns símbolos universais relacionados à reciclagem, utilizados em diversas embalagens. Para indicar dife-
rentes tipos de plásticos, usam-se números que variam de 1 a 7.

15. Unidade 1 — Introdução ao estudo da Química 15
Esse processo é limitado Em algumas
por dois fatores: a separação cidades do Bra-
dos materiais e a forma de sil há recipientes
coleta. apropriados para
A reciclagem deve ser a coleta de mate-
facilitada pelo uso de latas de riais recicláveis.
lixo diferentes para dife- Nessa situação,
Thales Trigo
rentes materiais recicláveis, é fundamental a
evitando-se que eles fiquem participação dos
sujos ou contaminados. cidadãos.
QUÍMICA: UMA CIÊNCIA EXPERIMENTAL
O PROCESSO DE DESCOBERTA
Philadelphia Museum of art/Corbis
A maioria das culturas antigas se preocupou
em entender a relação existente entre o ser humano
e o mundo da natureza e seus fenômenos. Para isso,
esses povos criaram mitos e lendas em que atuavam
deuses e outras figuras dotadas de poderes sobre-
naturais. Através dessas narrativas, explicavam a
criação do mundo, a origem do fogo, a descoberta
de ferramentas, o cultivo de alimentos etc.
De acordo com um mito surgido entre os gregos,
Prometeu teria roubado o fogo dos deuses, dando-o aos
homens. Como castigo, foi condenado a ter o fígado comi-
do por um abutre por toda a eternidade.
As primeiras tentativas de entender os fenômenos naturais, desvinculadas da religião
ou de forças sobrenaturais, surgiram no século V a.C., na Grécia.
Foi Empédocles, um filósofo grego, quem lançou a idéia para explicar a constituição da
matéria. Para ele, ela seria formada por quatro elementos primários — o fogo, o ar, a água e a
terra. Esses elementos seriam indestrutíveis, mas estariam sofrendo constantes transfor-
mações.
Mais tarde, Aristóteles introduziu a idéia de que esses quatro elementos podiam ser
diferenciados por suas propriedades:
— O fogo v seria quente e seco.
— O ar v seria quente e úmido. e úm
nt ar id
ue o
— A água w seria fria e úmida. q
— A terra w seria fria e seca. fogo água
Dessa maneira, seria possível transformar uma subs- se terra
ca a
tância em outra, desde que se alterasse uma de suas pro- fri
priedades. Por exemplo, se o ar — quente e úmido — fosse res-
friado, poderia ser transformado em chuva.

16. 16 PARTE 1 — QUÍMICA GERAL
CEDOC
Nem todos os filósofos gregos da Antigüidade tinham a mesma
concepção a respeito da natureza da matéria. Por volta de 400 a.C.,
os filósofos Leucipo e Demócrito formularam outra idéia, segundo a
qual a matéria seria constituída de pequenas partículas que sempre
existiram e que seriam indivisíveis: os átomos.
Selo em homenagem a Demócrito.
O conceito de Empédocles e Aristóteles foi aceito por
mais de dois mil anos. Foi a mola propulsora dos alquimistas,
os quais, até o século XV, tentavam transformar metais
baratos, como o chumbo, em ouro.
Os alquimistas foram muito importantes para a
CEDOC
Química. Tentando encontrar a pedra filosofal, que
teria o poder de transformar qualquer metal em
ouro, e o elixir da longa vida, que tornaria o ser
humano imortal, criaram um grande número de
aparelhos de laboratório e desenvolveram proces-
sos importantes para a produção de metais, de
papiros, de sabões e de muitas substâncias, como
o ácido nítrico, o ácido sulfúrico, o hidróxido de sódio
e o hidróxido de potássio.
Laboratório de alquimista (século XVI).
O MÉTODO CIENTÍFICO
A concepção de Aristóteles só foi abandonada quando Robert Boyle, em seu livro
The sceptical chemist (O químico cético), publicado em 1661, mostrou ser impossí-
vel extrair os quatro elementos a partir de uma substância. Boyle propôs uma definição
para elemento químico diferente da formulada pelos antigos gregos. Para Boyle, ele-
mento químico era toda substância que não podia ser decomposta em substâncias mais
simples.
Boyle fundamentou sua teoria na realização de experimentos e na interpretação dos
resultados obtidos, processo que hoje se denomina método científico.
As principais características do método científico são:
• realizar experimentos apropriados para responder a questões;
• a partir da observação, estabelecer relações:
Princípios: proposições ou generalizações de regularidades, semelhanças ou coin-
cidências verificadas nos experimentos.

17. Unidade 1 — Introdução ao estudo da Química 17
Leis: relações matemáticas entre as grandezas envolvidas nos experimentos.
• elaborar hipóteses;
Hipóteses: suposições feitas para tentar explicar os fatos observados.
• fazer previsões sobre novos experimentos e testá-los.
Nem sempre os experimentos confirmam as previsões, caso em que o processo é
reiniciado. Assim, o cientista está sempre construindo o conhecimento a partir de um
processo contínuo de acertos e erros.
Com base nos meus Humm,
conhecimentos de Vou derramar nenhuma mudança.
Química, suponho uma sobre a Logo, nestas
que a mistura outra e agitar a condições, as
dessas duas mistura... duas não
substâncias reagem.
seja muito
reativa.
Fazendo uma previsão. Experimentando. Tirando conclusões.
...então Talvez seja
estas outras melhor mudar
duas também minhas
não devem roupas e
reagir. minha
teoria.
Prognosticando (hipótese). Modificando idéias.
David A. Ucko. O processo da Ciência
(adaptado de quadro autorizado pelo Museum of Science and Industry, Chicago).
Os experimentos que nos ajudam a ter uma idéia a respeito da matéria e suas transfor-
mações são normalmente realizados em laboratórios, com o uso de aparelhagem apropriada.
O LOCAL DE TRABALHO DO QUÍMICO
A maior parte das atividades de um químico se desenvolve no laboratório. Por esse moti-
vo, é necessário ter uma noção de sua aparelhagem básica e de como trabalhar nele.
Um laboratório pode tornar-se um lugar muito perigoso, devido ao uso inadequado
dos materiais e equipamentos nele existentes. Por isso, é importante conhecermos algu-

18. 18 PARTE 1 — QUÍMICA GERAL
mas normas de segurança. A maior parte dos acidentes que podem ocorrer em um la-
boratório é provocada pelo desconhecimento das seguintes regras básicas de segurança:
a) não correr;
b) manter os acessos desimpedidos;
c) não colocar livros, sacolas, ferramentas etc. sobre as bancadas ou bancos;
d) não comer, beber ou fumar;
e) manter os extintores de incêndio em condições de uso;
f) manter o local sempre limpo e organizado;
g) fechar gavetas e armários logo após o uso.
Proteção pessoal
Para proteger pele e roupas, deve-se usar sempre um avental de mangas longas,
feito de algodão, pois fibras sintéticas são altamente inflamáveis. Quando for necessário
proteger os olhos, é conveniente usar óculos de segurança. Para proteção das mãos, ao
trabalhar com produtos corrosivos, devem-se usar luvas de borracha.
Nos laboratórios e nos rótulos das embalagens de reagentes são utilizados símbolos
de segurança, que têm a finalidade de informar e alertar sobre a existência de perigo.
Veja alguns deles:
Avental de algodão com man- Possibilidade de ocorrência de
gas longas. Indica que deve- explosão.
mos proteger a pele e a roupa.
Óculos de segurança. Devem Símbolo de substâncias vene-
ser usados na proteção de res- nosas, que não devem entrar
pingos e estilhaços. em contato com a pele nem ter
seus vapores inalados.
O uso de luvas evita o contato Possibilidade de choque elé-
das mãos com substâncias trico.
corrosivas, vidros quebrados e
objetos quentes.
Usar pinça de madeira para o Indica materiais radioativos.
aquecimento do tubo de en-
saio.
Identifica substâncias infla- O descarte de determinado
máveis. material deve ser feito de ma-
neira específica (conforme
indicação do professor).
Identifica substâncias cáusti- Símbolo de alerta para a necessi-
cas ou corrosivas. dade de lavar as mãos após cada
experimento (evitar tocar o rosto e
os olhos durante o experimento).
Indica produção de vapores no- Caixa de primeiros socorros.
civos ou venenosos, que não (Seu uso deve ser orientado
devem ser inalados. pelo professor.)

19. Unidade 1 — Introdução ao estudo da Química 19
Exercícios de classe
Ao longo da sua vida, você acumula uma série de co- 3. Os alimentos podem apresentar, em sua com-
nhecimentos químicos, mesmo sem perceber. Use- posição, proteínas, gorduras, fibras etc. Den-
os para responder às seguintes questões: tre os alimentos a seguir, indique pelo menos
1. Cite pelo menos um metal encontrado em um componente presente:
cada um dos objetos a seguir: a) na carne bovina; d) no leite e no queijo;
a) panela; b) no peixe; e) nos ovos;
b) fio condutor de eletricidade; c) nas verduras; f ) nas frutas.
c) jóia;
d) trilho de trem; 4. O fumo — matéria-prima do cigarro — contém
e) lata de bebida; mais de 4 mil compostos, dos quais cerca de
f ) faca; 400 são venenosos, e 40 substâncias can-
g) filamento de lâmpada. cerígenas. Cite o nome da substância mais
2. Qual substância encontrada no vinho e na conhecida presente no fumo.
pinga pode ser utilizada como combustível
para mover veículos? Qual matéria-prima é uti- 5. Quais procedimentos você adotaria para
lizada no Brasil para produzi-la? diminuir a quantidade de lixo?
Exercícios propostos
1. Qual substância, que pode ser extraída da des volumes de capitais por parte das empre-
água do mar, é usada como tempero de ali- sas e dos governos?
mentos e, quando adicionada à carne crua,
favorece a sua conservação? Cite outra fonte 5. Leia atentamente os itens a seguir e indique
de obtenção dessa substância. quais geram benefícios, problemas ou ambos.
Justifique a sua resposta.
2. Procure, em sua casa, embalagens que apre-
sentem os símbolos a seguir e indique de que a) utilização de derivados de petróleo: gasoli-
material elas são constituídas. na, óleo diesel etc.;
b) utilização de inseticidas domésticos;
a) c) e) c) conservantes de alimentos;
al d) consumo de refrigerantes;
e) consumo de adoçantes artificiais.
b) d) f) 6. Um estudante preparou pipocas no
laboratório usando alguns grãos de
milho, um béquer grande e uma lâmi-
na de plástico, na qual fez um furo
PET
3. No lixo doméstico, existem vários materiais com alfinete antes de cobrir o béquer.
recicláveis. Cite alguns deles. Após aquecer o sistema durante certo
tempo, ele observou que os grãos
4. Em 1984, numa indústria da Union Carbide, na
“explodiam”, transformando-se em
cidade de Bhopal, na Índia, ocorreu um vazamento
pipoca, e que havia algumas gotas de
da substância isocianato de metila, a matéria-pri-
água na face interna da lâmina plástica.
ma que compõe inseticidas extremamente pode-
rosos. Mais de 3 mil pessoas morreram, e outras Com base nessas informações, responda:
14 mil apresentaram seqüelas, como cegueira, a) Qual a origem da água presente na lâmina de
esterilidade, distúrbios neurológicos, alterações plástico?
no funcionamento do fígado, rins etc. b) O que deve ter ocorrido no interior do grão de
Na sua opinião, os governos deveriam ou não milho para causar a “explosão”?
proibir a fabricação desses inseticidas, os quais, c) Essa transformação ocorreria sem aqueci-
apesar de extremamente tóxicos, permitem o mento?
aumento da produtividade agrícola, amenizando d) Se usássemos uma balança de grande pre-
problemas gerados pela fome? Quais sugestões cisão para medir a massa do grão de milho
você apresentaria para resolver esse problema? antes e após a “explosão”, a massa seria a
Algumas delas envolveriam aplicação de gran- mesma?

20. 20 PARTE 1 — QUÍMICA GERAL
CONCEITOS FUNDAMENTAIS
MATÉRIA
Matéria: tudo o que ocupa lugar no espaço e tem massa.
A matéria nem sempre é visível. O ar é um exemplo disso. Podemos, através de ex-
perimentos simples, constatar que o ar ocupa lugar no espaço. Observe um deles:
Usamos massa de modelar para prender um funil em um frasco
de vidro e, ao mesmo tempo, vedar o frasco, impedindo a saída de ar
por pequenos orifícios. Assim, o ar só entra ou sai através do funil. Se
tentarmos colocar um líquido colorido no frasco (água com groselha,
por exemplo), verificaremos que o líquido não consegue entrar, impe-
dido pelo ar contido no frasco.
Podemos também determinar a massa de uma certa quantidade
de ar mediante a utilização de balanças. Um litro de ar apresenta
massa aproximada de 1,3 gramas.
ENERGIA
Na verdade, não existe uma definição satisfatória para energia. Porém, pode-se afir-
mar que o conceito de energia está diretamente relacionado à realização de trabalho, ao
fato de provocar modificações na matéria e de ser interconversível em suas várias formas.
Uma das formas de energia mais utilizadas é a elétrica, que pode ser obtida de várias
maneiras. Vejamos algumas delas:
Stock Photos
Christof Gunkel
Nas usinas hidrelétricas, quando a
água represada cai através de tubulações,
faz girar turbinas acopladas a um gerador,
o qual produz energia elétrica. Essa é uma
fonte de energia praticamente inesgotá-
vel; contudo, seu funcionamento depende
de um volume mínimo de água represada.
A construção de grandes usinas gera pro-
blemas sociais e ambientais.
Existem vários proces-
Imagebank
sos químicos (reações
químicas), que serão estu-
dados em eletroquímica,
os quais podem originar
energia elétrica.
As células fotoelétricas
dos painéis solares transfor-
mam a energia luminosa pro-
A energia eólica (ar em movimen- veniente do Sol em energia
Martin Bond/SPL
to), que já foi usada para produzir elétrica, sendo considerada
energia mecânica nos moinhos, atual- uma fonte de energia ines-
mente é usada com auxílio de tur- gotável e que não produz da-
binas, para produzir energia elétrica. nos ao meio ambiente.

21. Delfim Martins/Pulsar Unidade 1 — Introdução ao estudo da Química 21
Christof Gunkel
Nas usinas nucleares, como nas termoelétricas, A distribuição da energia elétrica
através de processos físico-químicos, produz-se energia para as diferentes regiões de um país
térmica, que é transformada em energia elétrica. é feita por redes de transmissão.
Christof Gunkel
Christof Gunkel
Christof Gunkel
Stock Photos
Ao chegar em sua casa ou em instalações industriais, a energia elétrica é transformada em
outros tipos de energia.
UNIDADES DE MEDIDA
Em Química, para realizar qualquer experimento, além dos conceitos básicos de
matéria e energia, também é necessário conhecer algumas unidades de medida.
A medida de uma grandeza é um número que expressa uma quantidade, compara-
da com um padrão previamente estabelecido.
Os múltiplos e submúltiplos do padrão são indicados por prefixos.
Massa
Massa (m): a quantidade de matéria que existe num corpo.
Observação:
Essa definição é simplificada, pois o conceito de massa não é absoluto. De acordo com 2ª Lei de
Newton, a massa de um corpo está relacionada com a medida da sua inércia, ou seja, medida da
dificuldade que um corpo tem para variar a sua velocidade (massa inercial).
Há também outra definição — a de massa gravitacional, cuja medida depende da existência de
força gravitacional. Neste caso, a massa de um corpo pode ser medida, por exemplo, mediante o
uso de balanças.
A determinação da massa de um corpo é feita pela comparação da massa desconhe-
cida desse corpo com outra massa conhecida, um padrão. Para esta determinação usa-
se um aparelho chamado balança.

22. 22 PARTE 1 — QUÍMICA GERAL
No Sistema Internacional (SI), a uni-
dade-padrão de massa é o quilograma (kg).
quilograma (kg) 1 000 g ou 103 g
grama (g) 1 g ou 100 g
Fotos: Thaís Falcão
miligrama (mg) 0,001 g ou 10–3 g
À esquerda: balança de pratos.
À direita: balança moderna.
Volume
Volume (V): é a extensão de espaço ocupado por um corpo.
vol. = 10 cm · 10 cm · 10 cm vol. = 1 cm · 1 cm · 1 cm
O volume de um corpo com a forma
= 1 000 cm3 = 1 cm3
de um cubo é determinado multiplican-
= 1 000 mL
= 1 mL do-se seu comprimento por sua altura e
= 1L por sua largura.
V = comprimento · altura · largura
1 cm No SI, a unidade-padrão de volume é
o metro cúbico (m3). No entanto, a uni-
dade mais usada em Química é o litro (L).
10 cm
m3 1 000 dm3 ou 1 000 L
10 cm
dm3 ou L 1 dm3 ou 1 L
0,001 dm3 ou 0,001 L
cm3 ou mL
10 cm = 1 dm 10–3 dm3 ou 10–3 L
Num laboratório, os volumes dos líquidos podem ser obtidos de várias maneiras,
usando-se diferentes aparelhos, em função do volume de líquido a ser determinado.
Observe:
Fotos:Thales Trigo
Béquer. Erlenmayer.
Balões volumétricos. Pipetas. Bureta. Proveta.
Esses equipamentos são utilizados na obtenção de medidas volumétricas de líquidos.

23. Unidade 1 — Introdução ao estudo da Química 23
Observação: proveta
Quando usamos aparelhagem de medida de volume, devemos manter
os olhos no mesmo nível da superfície do líquido, conforme mostra a
figura ao lado.
Temperatura
Temperatura (T): relaciona-se com o estado de agitação das partículas que formam
um corpo e com a capacidade desse corpo de transmitir ou receber calor.
Os valores de temperatura são determinados por um aparelho chamado ter-
mômetro, que consiste de um fino tubo de vidro graduado e parcialmente cheio de mer-
cúrio ou álcool colorido. À medida que a temperatura aumenta, o líquido se expande e
se move ao longo do tubo.
A graduação do tubo indica a variação de escala escala
temperatura do líquido. Essa graduação é a ponto de Kelvin Celsius
escala termométrica do aparelho (existem ebulição 373,15 K 100,00 ºC
várias escalas em uso, atualmente). da água
A escala de graduação mais comumente usada ponto de
solidificação 273,15 K 0,00 ºC
nos trabalhos científicos é a escala Celsius. Ela da água
possui dois pontos de referência: o congelamento
e a ebulição da água ao nível do mar, que corres- TK = TºC + 273
pondem, respectivamente, a 0 ºC e 100 ºC.
Existem outras escalas centígradas, como a zero
0,00 K –273,15 ºC
Kelvin, recomendada pelo SI e conhecida como absoluto
escala absoluta.
Pressão
Pressão (P): a relação entre a força exercida na direção perpendicular, sobre uma dada
superfície, e a área dessa superfície.
A Terra está envolvida por uma camada de ar que tem espessura aproximada de 800
km. Essa camada de ar exerce pressão sobre os corpos: a pressão atmosférica.
Variação da pressão na superfície A pressão atmosféri-
ca varia de acordo com
unidade de volume = P > P’ > P’’ > ...
1 L = poucas partículas a altitude. Em regiões
de grande altitude, há
P’’
unidade de volume = menor quantidade de
1 L = mais partículas partículas do ar por uni-
P’ dade de volume, portan-
unidade de volume = to a pressão também é
1 L = muito mais partículas menor.
P = 1 atm mar
A diminuição do número de partículas do ar em grandes altitudes pode ser a causa
de problemas para pessoas desacostumadas a essa condição.

24. 24 PARTE 1 — QUÍMICA GERAL
Pelo Sistema Internacional (SI), a unidade-padrão é o pascal (Pa), que se relaciona
com a unidade atmosfera na seguinte proporção:
1 atm = 101 325 Pa ou, aproximadamente, 1 atm ഡ 100 kPa
Unidades de pressão
atm cm Hg mm Hg torr kPa
1 76 760 760 100
Densidade
Densidade (d): é a relação (razão) entre a massa de um material e o volume por ele
ocupado.
A expressão que permite calcular a densidade é dada por:
massa m kg
d= ⇒ d= ⇒ d=
Volume V m3
Para sólidos e líquidos, a densidade
Stock Photos
geralmente é expressa em gramas/cen-
tímetros cúbicos (g/cm3); para gases,
costuma ser expressa em gramas/litro
(g/L).
Nas regiões polares, é comum a presença
de grandes blocos de gelo (água pura), os ice-
bergs, flutuando na água do mar (água e ou-
tros materiais). Isso ocorre porque a densi-
dade do gelo (0,92 g/cm3) é menor que a den-
sidade da água do mar (1,03 g/cm3).
✔ EXERCÍCIO RESOLVIDO
(Unicamp-SP) Três frascos de vidro transparente, fechados, de formas e dimensões iguais, con-
têm cada um a mesma massa de líquidos diferentes. Um contém água, o outro, clorofórmio e
o terceiro, etanol. Os três líquidos são incolores e não preenchem totalmente os frascos, os
quais não têm nenhuma identificação. Sem abrir os frascos, como você faria para identificar
as substâncias?
A densidade (d) de cada um dos líquidos, à temperatura ambiente, é:
d(água) = 1,0 g/cm3
d(clorofórmio) = 1,4 g/cm3
d(etanol) = 0,8 g/cm3
SOLUÇÃO
m
A partir da expressão que permite calcular densidades d = V , temos que m = d · V
mágua = dágua · Vágua
123
como a massa é a mesma, o líquido de maior
mclorofórmio = dclorofórmio · Vclorofórmio densidade deverá apresentar o menor volume
!
!
metanol = detanol · Vetanol m=d V

25. Unidade 1 — Introdução ao estudo da Química 25
A ilustração ao lado nos fornece uma representação
dos três frascos.
clorofórmio água etanol
Observação:
Em laboratório, os reagentes líquidos comumente são armazenados em plásticos ou frascos de vidro de rolha
esmerilhada, como os da ilustração.
Exercícios de classe
1. Transforme as massas em gramas (g): 5. Observe a tabela:
a) 0,20 kg
Substância Densidade
b) 200 mg
água 1,0 g/cm3
2. Transforme os volumes em litros (L): benzeno 0,90 g/cm3
a) 1 dm3 clorofórmio 1,53 g/cm3
b) 100 mL
c) 200 cm3 Esses três materiais 50
d) 3,0 m3 foram colocados numa
proveta, originando um 40
A
3. Transforme as temperaturas: sistema com o seguinte 30
a) 27 ºC em Kelvin (K) aspecto:
b) 500 K em ºC (Celsius) 20 B
Relacione as substân-
4. Transforme as pressões: cias A, B, C com aquelas 10
a) 1 520 mm Hg em atm mencionadas na tabela. C
b) 0,5 atm em mm Hg Justifique.
Exercícios propostos
1. Quantos sacos de cimento com 50 kg de massa 4. Um mergulhador, quando atinge a profundi-
podem ser transportados por um caminhão com dade de 32 m, está sujeito a uma pressão
capacidade máxima de carga igual a 10 t? total de 5 atm, que corresponde à soma da
Dado: 1 tonelada = 103 kg pressão exercida pela atmosfera e da coluna
de água sobre ele. Determine a pressão total,
2. Considere as informações: em mm Hg, que agirá sobre esse mergulhador
• 1 microlitro (µL) = 10–6 L quando ele atingir uma profundidade de 64 m.
• volume de 1 gota = 5µL = 50 · 10–6 L
5. (UFPI) Em uma cena de um filme, um indivíduo
Determine o número de gotas necessário para
corre carregando uma maleta tipo 007 (volume
encher um recipiente de 0,20 L.
de 20 dm3) cheia de barras de um certo metal.
3. A febre é o aumento da temperatura corporal, Considerando que um adulto de peso médio
que raramente excede a 41 ºC nos seres hu- (70 kg) pode deslocar com uma certa veloci-
manos, e faz parte do mecanismo de defesa dade, no máximo, o equivalente ao seu próprio
do corpo, pois é normalmente provocada por peso, indique qual o Densidade em g/cm3
processos inflamatórios, infecciosos e de metal contido na Alumínio 2,7
intoxicação. Por outro lado, temperaturas maleta, observando
Zinco 7,1
abaixo de 36,1 ºC, provocadas pela exposição os dados da tabela
Prata 10,5
prolongada a ambientes muito frios, também ao lado.
3 = 1 L Chumbo 11,4
podem ser letais: o organismo, na tentativa de (Dado: 1 dm
= 1 000 cm3) Ouro 19,3
manter sua temperatura normal, acelera inten-
samente o metabolismo, acarretando infartos. a) Alumínio. d) Chumbo.
Quais os valores, em Kelvin (K), para as tem- b) Zinco. e) Ouro.
peraturas mencionadas no texto? c) Prata.

26. 26 PARTE 1 — QUÍMICA GERAL
6. (ENEM) Pelas normas vigentes, o litro do Posto Densidade do combustível (g/L)
álcool hidratado que abastece os veículos
I 822
deve ser constituído de 96% de álcool puro e
II 820
4% de água (em volume). As densidades des-
III 815
ses componentes são dadas na tabela.
IV 808
Substância Densidade (g/L) V 805
água 1 000 A partir desses dados, o técnico pôde concluir
álcool 800 que estavam com o combustível adequado
Um técnico de um órgão de defesa do con- somente os postos:
sumidor inspecionou cinco postos suspeitos a) I e II.
de venderem álcool hidratado fora das nor- b) I e III.
mas. Colheu uma amostra do produto em c) II e IV.
cada posto, mediu a densidade de cada uma, d) III e V.
obtendo: e) IV e V.
Exercícios de contexto
1. b) Quantos frascos desse medicamento você
deve comprar para seguir a prescrição
médica?
c) Ocorrerá sobra de medicamento?
Leia o texto a seguir para resolver as questões
3 e 4.
Um dos combustíveis mais utilizados no
mundo atual é a gasolina, que é uma mistura de
hidrocarbonetos e apresenta densidade aproxi-
mada de 0,8 g/cm3. Seu preço varia de país
para país, de acordo com vários fatores, tais
Neste restaurante do tipo self-service, os como: quantidade do petróleo extraído de fontes
clientes são “pesados” na entrada e na saída, nacionais, quantidade do petróleo importado,
e a cobrança é feita em função da diferença custo do transporte do petróleo e seus deriva-
de massa. Suponha que você fosse a esse dos, valor da moeda nacional etc. Nos Estados
restaurante e na entrada a balança indicasse Unidos, a gasolina é comercializada usando-se
40 quilogramas. Se na saída a balança indi- como unidade de medida de volume o galão (cor-
casse 40,6 quilogramas, respondente a aproximadamente 3,8 L), cujo
a) o seu aumento de massa corresponderia a preço médio é de US$ 2,00.
quantos gramas? Num teste para medição de consumo de com-
b) quanto você pagaria pela refeição? bustível, um automóvel vazio, contendo 57 L de
2. Em vários medicamentos, gasolina no tanque, teve a sua massa medida
como, por exemplo, xaro- antes e depois de percorrer uma distância de
pes, encontramos um pe- 150 quilômetros, sendo encontrados os
queno frasco medidor, como seguintes valores:
mostra a figura ao lado: • massa inicial = 1 025,6 quilogramas
Suponha que seu médico tenha lhe receitado • massa final = 1 013,6 quilogramas
tomar 5 mL de um determinado xarope 4
vezes ao dia, durante 10 dias, e que o frasco 3. Determine a massa da gasolina contida em
continha 0,15 L do medicamento. um galão e o preço, em reais, de 1 L dessa
a) Qual volume total, em litros (L), você deve gasolina, comprada nos Estados Unidos
ingerir diariamente? (1 US$ = R$ 2,70).

27. Unidade 1 — Introdução ao estudo da Química 27
4. Considerando que a variação de massa seja II — o vapor gira as hélices de uma turbina
devida unicamente à gasolina consumida, III — o movimento no interior de um gerador
determine o volume de gasolina consumido e produz energia elétrica
o consumo médio, em quilômetros por litro, a) Indique os itens que podem corresponder
no teste. ao meio utilizado no processo:
5. Observe o esquema: I — usina eólica
II — usina termoelétrica
I – água em III — células fotoelétricas
ebulição III – gerador IV — usina hidrelétrica
V — usina nuclear
b) Quais fontes de energia indicadas no exer-
energia
cício anterior podem produzir energia
II – turbina elétrica “limpa” e considerada inesgotável?
c) Numa usina termoelétrica, uma das subs-
tâncias queimadas é o carvão. Durante
essa queima (combustão), são lançados na
atmosfera gases nocivos ao meio ambiente
e ao ser humano. Como é denominada essa
situação?
Sabendo que: d) Em qual dos processos citados uma estia-
I — a água passa do estado líquido para o gem prolongada pode afetar a produção de
de vapor energia elétrica?
F a ç a v o c ê m e s m o
Determinação do volume de um sólido
Se o sólido apresentar forma geométrica bem definida, você pode determinar seu volume,
medindo suas dimensões e multiplicando-as. Porém, se precisar determinar o volume de um sóli-
do com formato irregular, conhecendo somente a sua massa, sem conhecer a sua densidade, você
pode proceder da seguinte forma:
a) Coloque água em um recipiente graduado, como uma proveta, até um determinado volume.
b) Mergulhe o sólido de formato irregular no recipiente contendo água e verifique o novo volume
de água.
c) A diferença entre o volume final e o volume inicial é o volume deste sólido. A partir deste
m
procedimento podemos determinar a densidade do sólido utilizando a expressão d = .
V
volume final = Vf Observação:
volume inicial = Vi volume inicial = Vi Este procedimento é apropriado para sólidos
mais densos que o líquido.
água
água
Sugestão:
sólido com Determine o volume e a densidade de uma
formato irregular bolinha de gude e de uma colher de chá.

28. CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA
Atualmente não há dúvidas de que toda matéria seja formada por minúsculas partícu-
las, denominadas átomos. Essa idéia, como já vimos, foi proposta pelos filósofos gregos
Leucipo e Demócrito (400 a.C.).
Em 1808, baseado em fatos experimentais, o cientista britânico John Dalton (1766-
1844) formula uma teoria atômica para explicar a constituição da matéria.
TEORIA ATÔMICA DE DALTON
CEDOC
Essa teoria possibilitaria, posteriormente, a
criação do primeiro modelo do átomo, a qual
expressa, em termos gerais, o seguinte:
1. A matéria é constituída de pequenas partículas
esféricas maciças e indivisíveis denominadas
átomos.
2. Um conjunto de átomos com as mesmas mas-
sas e tamanhos apresenta as mesmas pro-
priedades e constitui um elemento químico.
3. Elementos químicos diferentes apresentam
átomos com massas, tamanhos e propriedades
diferentes.
Dalton acreditava que os átomos
4. A combinação de átomos de elementos dife- fossem maciços, esféricos e indi-
rentes, numa proporção de números inteiros, visíveis como bolinhas de gude.
origina substâncias diferentes.
5. Os átomos não são criados nem destruídos: são simplesmente rearranjados, originando
novas substâncias.
Para melhor representar sua teoria atômica, Dalton substituiu os antigos símbolos
químicos da alquimia por novos e criou símbolos para outros elementos que não eram
conhecidos pelos alquimistas.
Representação dos elementos químicos
Até 1808, quando surgiu a teoria atômica de Dalton, eram conhecidos aproximada-
mente 50 elementos químicos. Por volta de 1810, o químico sueco Berzelius (1779-1848)
organizou a notação química utilizada até essa data, que era bastante confusa, intro-
duzindo como símbolo dos elementos as iniciais de seus nomes em latim.