Princípios de Química

Introdução e orientação F1

A A matéria e a energia F5
A.1 Os símbolos e as unidades F5
A.2 A acurácia e a precisão F8
A.3 A força F9
A.4 A energia F10
FUNDAMENTOS A Exercícios F13

B Os elementos e os átomos F15

B.1 Os átomos F15
B.2 O modelo nuclear F16
B.3 Os isótopos F18
B.4 A organização dos elementos F19
FUNDAMENTOS B Exercícios F21

C Os compostos F22

C.1 O que são compostos? F22
C.2 As moléculas e os compostos moleculares F23
C.3 Os íons e os compostos iônicos F24
FUNDAMENTOS C Exercícios F28

D Nomenclatura dos compostos F29

D.1 Os nomes dos cátions F29
D.2 Os nomes dos ânions F29
D.3 Os nomes dos compostos iônicos F31
CAIXA DE FERRAMENTAS D .1 Como dar nome aos compostos iônicos F31
D.4 Os nomes dos compostos inorgânicos moleculares F32
CAIXA DE FERRAMENTAS D .2 Como nomear os compostos inorgânicos moleculares simples F33
D.5 Os nomes de alguns compostos orgânicos comuns F35
FUNDAMENTOS D Exercícios F37

E Os mols e as massas molares F38

E.1 O mol F38
E.2 A massa molar F40
FUNDAMENTOS E Exercícios F44

F A determinação da composição F46

F.1 A composição percentual em massa F46
F.2 A determinação das fórmulas empíricas F48
F.3 A determinação das fórmulas moleculares F49
FUNDAMENTOS F Exercícios F50

G Misturas e soluções F51

G.1 A classificação de misturas F51
G.2 As técnicas de separação F53
G.3 A concentração F54
G.4 A diluição F56
CAIXA DE FERRAMENTAS G.1 Cálculo do volume de uma solução-estoque necessário para uma determinada diluição F57
FUNDAMENTOS G Exercícios F58

H As equações químicas F60

H.1 A representação das reações químicas F60
H.2 As equações químicas balanceadas F62
FUNDAMENTOS H Exercícios F64

I As reações de precipitação F66

I.1 Os eletrólitos F66
I.2 Os precipitados F67
I.3 As equações iônicas e iônicas simplificadas F68
I.4 As aplicações da precipitação F69
FUNDAMENTOS I Exercícios F71

J Os ácidos e as bases F72

J.1 Os ácidos e as bases em solução em água F73
J.2 Os ácidos e bases fortes e fracos F74
J.3 A neutralização F76
FUNDAMENTOS J Exercícios F77

K As reações redox F78

K.1 A oxidação e a redução F78
K.2 Os números de oxidação F80
CAIXA DE FERRAMENTAS K.1 Como atribuir os números de oxidação F80
K.3 Os agentes oxidantes e redutores F82
K.4 O balanceamento de equações redox simples F84
FUNDAMENTOS K Exercícios F85

L A estequiometria das reações F87

L.1 As predições mol a mol F87
L.2 As predições massa a massa F88
CAIXA DE FERRAMENTAS L.1
Como fazer cálculos massa a massa F88
L.3 A análise volumétrica F90
CAIXA DE FERRAMENTAS L.2
Como interpretar uma titulação F91
FUNDAMENTOS L Exercícios F94

M Os reagentes limitantes F96

M.1 O rendimento da reação F96
M.2 Os limites da reação F98
CAIXA DE FERRAMENTAS M.1 Como identificar o reagente limitante F98
M.3 A análise por combustão F101
FUNDAMENTOS M Exercícios F104

FOCO 1 OS ÁTOMOS 1

Tópico 1A A observação dos átomos 2
1A.1 Modelo nuclear do átomo 2
1A.2 A radiação eletromagnética 4
1A.3 Os espectros atômicos 6
TÓPICO 1A Exercícios 9
Tópico 1B A teoria quântica 11
1B.1 A radiação, os quanta e os fótons 11
1B.2 A dualidade onda-partícula da matéria 17
1B.3 O princípio da incerteza 19
TÓPICO 1B Exercícios 21
Tópico 1C As funções de onda e os níveis de energia 23
1C.1 A função de onda e sua interpretação 23
1C.2 A quantização da energia 24
QUADRO 1C.1 Os nanocristais 26
TÓPICO 1C Exercícios 28
Tópico 1D O átomo de hidrogênio 30
1D.1 Os níveis de energia 30
1D.2 Os orbitais atômicos 31
1D.3 Os números quânticos, as camadas e as subcamadas 33
1D.4 As formas dos orbitais 35
1D.5 O spin do elétron 38
1D.6 A estrutura eletrônica do hidrogênio 39
QUADRO 1D.1 Como sabemos... que um elétron tem spin? 39
TÓPICO 1D Exercícios 40
Tópico 1E Os átomos polieletrônicos 42
1E.1 As energias dos orbitais 42
1E.2 O princípio da construção 44
CAIXA DE FERRAMENTAS 1E.1 Como prever a configuração eletrônica de um átomo no estado fundamental 47
TÓPICO 1E Exercícios 49
Tópico 1F A periodicidade 51
1F.1 A estrutura geral da Tabela Periódica 51
1F.2 O raio atômico 53
1F.3 O raio iônico 54
1F.4 A energia de ionização 56
1F.5 A afinidade eletrônica 58
1F.6 O efeito do par inerte 60
1F.7 As relações diagonais 60
1F.8 As propriedades gerais dos elementos 60
TÓPICO 1F Exercícios 63
FOCO 1 Exemplo cumulativo online 64
FOCO 1 Exercícios 64

FOCO 2 AS MOLÉCULAS 67

Tópico 2A A ligação iônica 68
2A.1 Os íons que os elementos formam 68
2A.2 Os símbolos de Lewis 70
2A.3 As relações energéticas na ligação iônica 71
2A.4 As interações entre os íons 72
TÓPICO 2A Exercícios 75
Tópico 2B A ligação covalente 77
2B.1 As estruturas de Lewis 77
CAIXA DE FERRAMENTAS 2B.1 Como escrever a estrutura de Lewis de uma espécie poliatômica 79
2B.2 A ressonância 81
2B.3 A carga formal 84
CAIXA DE FERRAMENTAS 2B.2 Como usar a carga formal para identificar a estrutura de Lewis mais provável 85
TÓPICO 2B Exercícios 86
Tópico 2C Além da regra do octeto 88
2C.1 Os radicais e os birradicais 88
QUADRO 2C.1 O que isso tem a ver com… permanecer vivo? 89
2C.2 As camadas de valência expandida 89
2C.3 Os octetos incompletos 92
TÓPICO 2C Exercícios 93
Tópico 2D As propriedades das ligações 95
2D.1 A correção do modelo covalente: a eletronegatividade 95
2D.2 A correção do modelo iônico: a polarizabilidade 97
2D.3 A energia de ligação 98
2D.4 O comprimento de ligação 100
TÓPICO 2D Exercícios 102
Tópico 2E O modelo VSEPR 103
2E.1 O modelo VSEPR básico 103
QUADRO 2E.1 As fronteiras da química: os fármacos obtidos por projeto e descoberta 104
2E.2 Moléculas com pares isolados no átomo central 107
CAIXA DE FERRAMENTAS 2E.1 Como usar o modelo VSEPR 110
2E.3 As moléculas polares 112
TÓPICO 2E Exercícios 115
Tópico 2F A teoria da ligação de valência 117
2F.1 As ligações sigma e pi 117
2F.2 A promoção de elétrons e a hibridação de orbitais 119
2F.3 Outros tipos comuns de hibridação 120
2F.4 As características das ligações múltiplas 123
TÓPICO 2F Exercícios 126
Tópico 2G A teoria dos orbitais moleculares 127
2G.1 Os orbitais moleculares 127
2G.2 As configurações eletrônicas das moléculas diatômicas 128
QUADRO 2G.1 Como sabemos... quais são as energias dos orbitais moleculares? 130
CAIXA DE FERRAMENTAS 2G.1 Como determinar a configuração eletrônica e a ordem de ligação de uma espécie diatômica homonuclear 131
QUADRO 2G.2 Como sabemos... que os elétrons não estão emparelhados? 133
2G.3 As ligações em moléculas diatômicas heteronucleares 134
2G.4 Os orbitais em moléculas poliatômicas 135
TÓPICO 2G Exercícios 137
FOCO 2 Exemplo cumulativo online 139
FOCO 2 Exercícios 139

FOCO 3

FOCO 3 OS ESTADOS DA MATÉRIA 145

Tópico 3A A natureza dos gases 147
3A.1 A observação dos gases 147
3A.2 A pressão 148
3A.3 As unidades alternativas de pressão 150
TÓPICO 3A Exercícios 151
Tópico 3B As leis dos gases 153
3B.1 As observações experimentais 153
3B.2 As aplicações da lei dos gases ideais 156
3B.3 O volume molar e a densidade dos gases 159
TÓPICO 3B Exercícios 161
Tópico 3C Os gases em misturas e reações 163
3C.1 As misturas de gases 163
3C.2 A estequiometria dos gases em reações 166
TÓPICO 3C Exercícios 168
Tópico 3D O movimento das moléculas 170
3D.1 A difusão e a efusão 170
3D.2 O modelo cinético dos gases 171
3D.3 A distribuição das velocidades de Maxwell 176
QUADRO 3D.1 Como sabemos… qual é a distribuição das velocidades das moléculas? 176
TÓPICO 3D Exercícios 178
Tópico 3E Os gases reais 179
3E.1 Os desvios da idealidade 179
3E.2 As equações de estado dos gases reais 180
3E.3 A liquefação dos gases 182
TÓPICO 3E Exercícios 183
Tópico 3F As forças intermoleculares 185
3F.1 A origem das forças intermoleculares 185
3F.2 As forças íon-dipolo 186
3F.3 As forças dipolo-dipolo 187
3F.4 As forças de London 189
3F.5 A ligação hidrogênio 191
3F.6 As repulsões 192
TÓPICO 3F Exercícios 193
Tópico 3G Os líquidos 195
3G.1 A ordem nos líquidos 195
3G.2 A viscosidade e a tensão superficial 195
3G.3 Os cristais líquidos 197
3G.4 Os líquidos iônicos 198
TÓPICO 3G Exercícios 199
Tópico 3H Os sólidos 201
3H.1 A classificação dos sólidos 201
QUADRO 3H.1 Como sabemos… qual é a aparência de uma superfície? 202
3H.2 Os sólidos moleculares 204
3H.3 Os sólidos reticulares 204
3H.4 Os sólidos metálicos 206
3H.5 As células unitárias 209
3H.6 Os sólidos iônicos 212
TÓPICO 3H Exercícios 215
Tópico 3I Os materiais inorgânicos 218
3I.1 As ligas 218
3I.2 Os silicatos 220
3I.3 O carbonato de cálcio 221
3I.4 O cimento e o concreto 222
TÓPICO 3I Exercícios 223
Tópico 3J Os materiais para as novas tecnologias 224
3J.1 A condução eletrônica nos sólidos 224
3J.2 Os semicondutores 225
3J.3 Os supercondutores 227
3J.4 Os materiais luminescentes 228
3J.5 Os materiais magnéticos 229
3J.6 Os nanomateriais 229
3J.7 Os nanotubos 230
TÓPICO 3J Exercícios 231
FOCO 3 Exemplo cumulativo online 233
FOCO 3 Exercícios 233

INTERLÚDIO As cerâmicas e os vidros 239

FOCO 4 A TERMODINÂMICA 241

Tópico 4A O calor e o trabalho 243
4A.1 Os sistemas e a vizinhança 243
4A.2 O trabalho 244
4A.3 O trabalho de expansão 245
4A.4 O calor 250
4A.5 A medida do calor 250
TÓPICO 4A Exercícios 255
Tópico 4B A energia interna 256
4B.1 A primeira lei 256
4B.2 As funções de estado 257
4B.3 Uma discussão molecular 260
TÓPICO 4B Exercícios 262
Tópico 4C A entalpia 263
4C.1 As transferências de calor sob pressão constante 263
4C.2 As capacidades caloríficas dos gases em volume e pressão constantes 264
4C.3 A origem molecular da capacidade calorífica dos gases 265
4C.4 A entalpia das transformações físicas 267
QUADRO 4C.1 Como sabemos... a forma de uma curva de aquecimento? 270
4C.5 As curvas de aquecimento 270
TÓPICO 4C Exercícios 272
Tópico 4D A termoquímica 273
4D.1 A entalpia de reação 273
4D.2 A relação entre ΔH e ΔU 274
4D.3 As entalpias padrão de reação 276
QUADRO 4D.1 O que isso tem a ver com... o meio ambiente? 277
CAIXA DE FERRAMENTAS 4D.1 Como usar a lei de Hess 280
4D.4 Combinação das entalpias de reação: lei de Hess 280
4D.5 As entalpias padrão de formação 282
4D.6 A variação da entalpia com a temperatura 285
TÓPICO 4D Exercícios 287
Tópico 4E As contribuições para a entalpia 290
4E.1 A formação de íons 290
4E.2 O ciclo de Born–Haber 290
4E.3 As entalpias de ligação 292
TÓPICO 4E Exercícios 295
Tópico 4F A entropia 296
4F.1 A mudança espontânea 296
4F.2 A entropia e a desordem 296
4F.3 A entropia e o volume 298
4F.4 A entropia e a temperatura 300
4F.5 A entropia e o estado físico 303
TÓPICO 4F Exercícios 306
Tópico 4G A interpretação molecular da ent

FOCO 5 O EQUILÍBRIO 347

Tópico 5A A pressão de vapor 349
5A.1 A origem da pressão de vapor 349
5A.2 A volatilidade e as forças intermoleculares 350
5A.3 A variação da pressão de vapor com a temperatura 351
5A.4 A ebulição 354
TÓPICO 5A Exercícios 356
Tópico 5B Os equilíbrios de fase em sistemas de um componente 357
5B.1 Os diagramas de fase de um componente 357
5B.2 As propriedades críticas 360
TÓPICO 5B Exercícios 362
Tópico 5C Os equilíbrios de fase em sistemas de dois componentes 364
5C.1 A pressão de vapor das misturas 364
5C.2 As misturas binárias líquidas 366
5C.3 A destilação 369
5C.4 Os azeótropos 369
TÓPICO 5C Exercícios 371
Tópico 5D A solubilidade 373
5D.1 Os limites da solubilidade 373
5D.2 A regra “igual dissolve igual” 374
5D.3 A pressão e a solubilidade dos gases 376
5D.4 A temperatura e a solubilidade 377
5D.5 A termodinâmica da dissolução 377
5D.6 Os coloides 380
TÓPICO 5D Exercícios 381
Tópico 5E A molalidade 383
CAIXA DE FERRAMENTAS 5E.1 Como usar a molalidade 384
TÓPICO 5E Exercícios 387
Tópico 5F As propriedades coligativas 388
5F.1 A elevação do ponto de ebulição e o abaixamento do ponto de congelamento 388
5F.2 A osmose 390
QUADRO 5F.1 Fronteiras da química: liberação de fármacos 391
CAIXA DE FERRAMENTAS 5F.1 O uso das propriedades coligativas para determinar a massa molar 393
TÓPICO 5F Exercícios 396
Tópico 5G O equilíbrio químico 397
5G.1 A reversibilidade das reações 397
5G.2 O equilíbrio e a lei da ação das massas 399
5G.3 A origem das constantes de equilíbrio 402
5G.4 A descrição termodinâmica do equilíbrio 403
TÓPICO 5G Exercícios 408
Tópico 5H As formas alternativas da constante de equilíbrio 410
5H.1 Os múltiplos da equação química 410
5H.2 As equações compostas 411
5H.3 As concentrações molares dos gases 411
TÓPICO 5H Exercícios 414
Tópico 5I Os cálculos de equilíbrio 415
5I.1 O progresso da reação 415
5I.2 A direção da reação 416
5I.3 Os cálculos com as constantes de equilíbrio 418
CAIXA DE FERRAMENTAS 5I.1 Como elaborar e usar uma tabela de equilíbrio 418
TÓPICO 5I Exercícios 423
Tópico 5J A resposta dos equilíbrios às mudanças das condições 426
5J.1 A adição e a remoção de reagentes 426
5J.2 A compressão de uma mistura de reação 429
5J.3 A temperatura e o equilíbrio 431
TÓPICO 5J Exercícios 434
FOCO 5 Exemplo cumulativo online 436
FOCO 5 Exercícios 436

INTERLÚDIO A homeostase 442

FOCO 6 AS REAÇÕES 443

Tópico 6A A natureza dos ácidos e bases 445
6A.1 Os ácidos e bases de Brønsted-Lowry 445
6A.2 Os ácidos e bases de Lewis 448
6A.3 Os óxidos ácidos, básicos e anfotéricos 449
6A.4 A troca de prótons entre moléculas de água 450
TÓPICO 6A Exercícios 453
Tópico 6B A escala de pH 455
6B.1 A interpretação do pH 455
6B.2 O pOH de soluções 457
TÓPICO 6B Exercícios 459
Tópico 6C Os ácidos e bases fracos 460
6C.1 As constantes de acidez e basicidade 460
6C.2 A gangorra da conjugação 463
6C.3 A estrutura molecular e a acidez 465
6C.4 A acidez dos oxoácidos e ácidos carboxílicos 467
TÓPICO 6C Exercícios 470
Tópico 6D O pH das soluções em água 472
6D.1 As soluções de ácidos fracos 472
CAIXA DE FERRAMENTAS 6D.1 Como calcular o pH de uma solução de um ácido fraco 473
6D.2 As soluções de bases fracas 475
CAIXA DE FERRAMENTAS 6D.2 Como calcular o pH de uma solução de base fraca 475
6D.3 O pH de soluções de sais 477
TÓPICO 6D Exercícios 482
Tópico 6E Os ácidos e bases polipróticos 483
6E.1 O pH de uma solução de ácido poliprótico 483
6E.2 As soluções de sais de ácidos polipróticos 484
6E.3 As concentrações de solutos 486
CAIXA DE FERRAMENTAS 6E.1 Como calcular as concentrações de todas as espécies de uma solução de um ácido poliprótico 486
6E.4 A composição e o pH 489
QUADRO 6E.1 O que isso tem a ver com… o meio ambiente? 490
TÓPICO 6E Exercícios 493
Tópico 6F A autoprotólise e o pH 494
6F.1 As soluções muito diluídas de ácidos e bases fortes 494
6F.2 As soluções muito diluídas de ácidos fracos 496
TÓPICO 6F Exercícios 498
Tópico 6G Os tampões 499
6G.1 A ação dos tampões 499
6G.2 O planejamento de tampões 500
6G.3 A capacidade tamponante 505
QUADRO 6G.1 O que isso tem a ver com… permanecer vivo? 506
TÓPICO 6G Exercícios 507
Tópico 6H As titulações ácido-base 509
6H.1 As titulações ácido forte-base forte 509
CAIXA DE FERRAMENTAS 6H.1 Como calcular o pH durante a titulação de um ácido fraco ou uma base fraca 510
6H.2 As titulações ácido forte-base fraca e ácido fraco-base forte 511
CAIXA DE FERRAMENTAS 6H.2 Como calcular o pH durante a titulação de um ácido fraco ou uma base fraca 514
6H.3 Os indicadores ácido-base 516
6H.4 As titulações de ácidos polipróticos 518
TÓPICO 6H Exercícios 520
Tópico 6I Os equilíbrios de solubilidade 523
6I.1 O produto de solubilidade 523
6I.2 O efeito do íon comum 525
6I.3 A formação de íons complexos 527
TÓPICO 6I Exercícios 529
Tópico 6J A precipitação 530
6J.1 A predição da precipitação 530
6J.2 A precipitação seletiva 531
6J.3 A dissolução de precipitados 533
6J.4 A análise qualitativa 533
TÓPICO 6J Exercícios 535
Tópico 6K A representação das reações redox 537
6K.1 As meias-reações 537
6K.2 O balanceamento de reações redox 538
CAIXA DE FERRAMENTAS 6K.1 Como balancear equações redox complicadas 538
TÓPICO 6K Exercícios 543
Tópico 6L As células galvânicas 545
6L.1 A estrutura das células galvânicas 545
6L.2 Potencial de célula e energia livre de Gibbs de reação 546
6L.3 A notação das células 549
CAIXA DE FERRAMENTAS 6L.1 Como escrever a reação da célula que corresponde a um diagrama de célula 551
TÓPICO 6L Exercícios 553
Tópico 6M Os potenciais padrão 554
6M.1 A definição do potencial padrão 554
6M.2 A série eletroquímica 559
TÓPICO 6M Exercícios 560
Tópico 6N As aplicações dos potenciais padrão 561
6N.1 Os potenciais padrão e as constantes de equilíbrio 561
CAIXA DE FERRAMENTAS 6N.1 Como calcular o pH de uma solução de um ácido fraco usando dados eletroquímicos 562
6N.2 A equação de Nernst 563
6N.3 Os eletrodos seletivos para íons 566
6N.4 A corrosão 567
TÓPICO 6N Exercícios 569
Tópico 6O A eletrólise 571
6O.1 As células eletrolíticas 571
6O.2 Os produtos da eletrólise 573
CAIXA DE FERRAMENTAS 6O.1 Como prever o resultado da eletrólise 574
6O.3 As aplicações da eletrólise 576
TÓPICO 6O Exercícios 577
FOCO 6 Exemplo cumulativo online 578
FOCO 6 Exercícios 578

INTERLÚDIO As células práticas 584

FOCO 7 A CINÉTICA 587

Tópico 7A As velocidades de reação 588
7A.1 Concentração e velocidade de reação 588
QUADRO 7A.1 Como sabemos... o que acontece com os átomos durante uma reação? 591
7A.2 A velocidade instantânea de reação 591
7A.3 Leis de velocidade e ordem de reação 592
TÓPICO 7A Exercícios 598
Tópico 7B As leis de velocidade integradas 600
7B.1 As leis de velocidade integradas de primeira ordem 600
7B.2 A meia-vida de reações de primeira ordem 604
7B.3 As leis de velocidade integradas de segunda ordem 606
TÓPICO 7B Exercícios 609
Tópico 7C Os mecanismos de reação 611
7C.1 As reações elementares 611
7C.2 As leis de velocidade das reações elementares 612
7C.3 A combinação das leis de velocidade das reações elementares 613
7C.4 As velocidades e o equilíbrio 617
7C.5 As reações em cadeia 618
TÓPICO 7C Exercícios 619
Tópico 7D Os modelos de reações 621
7D.1 O efeito da temperatura 621
7D.2 A teoria das colisões 624
QUADRO 7D.1 Como sabemos... o que ocorre durante uma colisão molecular? 627
7D.3 A teoria do estado de transição 628
TÓPICO 7D Exercícios 630
Tópico 7E A catálise 631
7E.1 Como os catalisadores atuam 631
QUADRO 7E.1 O que isso tem a ver com... o meio ambiente? 632
7E.2 Os catalisadores industriais 635
7E.3 Os catalisadores vivos: enzimas 635
TÓPICO 7E Exercícios 637
FOCO 7 Exemplo cumulativo online 639
FOCO 7 Exercícios 639

FOCO 8 OS ELEMENTOS DO GRUPO PRINCIPAL 643

Tópico 8A As tendências periódicas 644
8A.1 As propriedades atômicas 644
8A.2 As tendências nas ligações 645
8A.3 As tendências exibidas pelos hidretos e óxidos 646
TÓPICO 8A Exercícios 648
Tópico 8B O hidrogênio 649
8B.1 O elemento 649
QUADRO 8B.1 O que isso tem a ver com... o meio ambiente? 650
8B.2 Os compostos de hidrogênio 652
TÓPICO 8B Exercícios 653
Tópico 8C Grupo 1: Os metais alcalinos 654
8C.1 Os elementos do Grupo 1 654
8C.2 Os compostos de lítio, sódio e potássio 656
TÓPICO 8C Exercícios 658
Tópico 8D Grupo 2: Os metais alcalino-terrosos 659
8D.1 Os elementos do Grupo 2 659
8D.2 Os compostos de berílio, magnésio e cálcio 661
TÓPICO 8D Exercícios 663
Tópico 8E Grupo 13: A família do boro 664
8E.1 Os elementos do Grupo 13 664
8E.2 Os óxidos, halogenetos e nitretos do Grupo 13 666
8E.3 Os boranos, boro-hidretos e boretos 668
TÓPICO 8E Exercícios 669
Tópico 8F Grupo 14: A família do carbono 670
8F.1 Os elementos do Grupo 14 670
QUADRO 8F.1 Fronteiras da química: materiais autoarrumados 673
8F.2 Os óxidos de carbono e de silício 674
8F.3 Outros compostos importantes do Grupo 14 675
TÓPICO 8F Exercícios 676
Tópico 8G Grupo 15: A família do nitrogênio 677
8G.1 Os elementos do Grupo 15 677
8G.2 Os compostos de hidrogênio e os halogênios 679
8G.3 Os óxidos e oxoácidos de nitrogênio 681
8G.4 Os óxidos e oxoácidos de fósforo 683
TÓPICO 8G Exercícios 684
Tópico 8H Grupo 16: A família do oxigênio 685
8H.1 Os elementos do Grupo 16 685
8H.2 Os compostos de hidrogênio 688
8H.3 Os óxidos e oxoácidos de enxofre 690
TÓPICO 8H Exercícios 692
Tópico 8I Grupo 17: Os halogênios 693
8I.1 Os elementos do Grupo 17 693
8I.2 Os compostos dos halogênios 695
TÓPICO 8I Exercícios 697
Tópico 8J Grupo 18: Os gases nobres 699
8J.1 Os elementos do Grupo 18 699
8J.2 Compostos de gases nobres 700
TÓPICO 8J Exercícios 701
FOCO 8 Exemplo cumulativo online 702
FOCO 8 Exercícios 702

FOCO 9 OS ELEMENTOS DO BLOCO d 705

Tópico 9A As tendências periódicas dos elementos do bloco d 706
9A.1 As tendências das propriedades físicas 706
9A.2 As tendências das propriedades químicas 708
TÓPICO 9A Exercícios 710
Tópico 9B Elementos selecionados do bloco d: uma inspeção 711
9B.1 Do escândio ao níquel 711
9B.2 Os Grupos 11 e 12 716
TÓPICO 9B Exercícios 719
Tópico 9C Os compostos de coordenação 720
9C.1 Os complexos de coordenação 720
QUADRO 9C.1 O que isso tem a ver com... permanecer vivo? 721
CAIXA DE FERRAMENTAS 9C.1 Como dar nome aos complexos de metais d e aos compostos de coordenação 723
9C.2 As formas dos complexos 725
9C.3 Os isômeros 726
QUADRO 9C.2 Como sabemos... que um complexo é opticamente ativo? 729
TÓPICO 9C Exercícios 731
Tópico 9D A estrutura eletrônica dos complexos de metais de d 733
9D.1 A teoria do campo cristalino 733
9D.2 A série espectroquímica 735
9D.3 As cores dos complexos 737
9D.4 As propriedades magnéticas dos complexos 739
9D.5 A teoria do campo ligante 741
TÓPICO 9D Exercícios 742
FOCO 9 Exemplo cumulativo online 744
FOCO 9 Exercícios 744

FOCO 10 A QUÍMICA NUCLEAR 747

Tópico 10A O decaimento nuclear 748
10A.1 As evidências do decaimento nuclear espontâneo 748
10A.2 As reações nucleares 750
10A.3 O padrão da estabilidade nuclear 753
10A.4 A predição do tipo de decaimento nuclear 754
10A.5 A nucleossíntese 755
QUADRO 10A.1 O que isso tem a ver com... permanecer vivo? 756
TÓPICO 10A Exercícios 758
Tópico 10B A radioatividade 760
10B.1 Os efeitos biológicos da radiação 760
10B.2 A medida da velocidade de decaimento nuclear 761
QUADRO 10B.1 Como sabemos... o quanto um material é radioativo? 762
10B.3 Os usos dos radioisótopos 765
TÓPICO 10B Exercícios 766
Tópico 10C A energia nuclear 768
10C.1 A conversão massa-energia 768
10C.2 A extração da energia nuclear 770
10C.3 A química da energia nuclear 772
TÓPICO 10C Exercícios 774
FOCO 10 Exemplo cumulativo online 775
FOCO 10 Exercícios 775

FOCO 11 A QUÍMICA ORGÂNICA 777

Tópico 11A As estruturas dos hidrocarbonetos alifáticos 778
11A.1 Os tipos de hidrocarbonetos alifáticos 778
CAIXA DE FERRAMENTAS 11A.1 Como nomear os hidrocarbonetos alifáticos 780
11A.2 Os isômeros 783
11A.3 As propriedades físicas dos alcanos e alquenos 786
Tópico 11B As reações dos hidrocarbonetos alifáticos 789
11B.1 As reações de substituição em alcanos 789
11B.2 A síntese de alquenos e alquinos 789
11B.3 A adição eletrofílica 790
Tópico 11C Os compostos aromáticos 793
11C.1 A nomenclatura 793
11C.2 A substituição eletrofílica 794
Tópico 11D Os grupos funcionais comuns 798
11D.1 Os halogeno-alcanos 798
11D.2 Os álcoois 799
11D.3 Os éteres 800
11D.4 Os fenóis 800
11D.5 Os aldeídos e as cetonas 801
11D.6 Os ácidos carboxílicos 802
11D.7 Os ésteres 802
11D.8 As aminas, os amino-ácidos e as amidas 803
CAIXA DE FERRAMENTAS 11D.1 Como nomear compostos simples com grupos funcionais 805
TÓPICO 11D Exercícios 806
Tópico 11E Os polímeros e as macromoléculas biológicas 808
11E.1 A polimerização por adição 808
11E.2 A polimerização por condensação 810
11E.3 Os copolímeros e materiais compósitos 812
11E.4 As propriedades físicas dos polímeros 813
QUADRO 11E.1 Fronteiras da química: polímeros condutores 815
11E.5 As proteínas 817
11E.6 Os carboidratos 819
11E.7 Os ácidos nucleicos 820
FOCO 11 Exemplo cumulativo online 824
FOCO 11 Exercícios 824

INTERLÚDIO Tecnologia: os combustíveis 829

APÊNDICES

Apêndice 1 Símbolos, unidades e técnicas matemáticas A1
1A Os símbolos A1
1B Unidades e conversão de unidades A3
1C Notação científica A5
1D Expoentes e logaritmos A6
1E Equações e gráficos A7
1F Cálculo avançado A8
Apêndice 2 Dados experimentais A9
2A Dados termodinâmicos a 25°C A9
2B Potenciais padrão a 25°C A16
2C Configurações eletrônicas no estado fundamental A18
2D Os elementos A19
Apêndice 3 Nomenclatura A25
3A Nomenclatura de íons poliatômicos A25
3B Os nomes comuns de produtos químicos A26
3C Nomes de alguns cátions comuns com carga variável A26

Glossário G1

Respostas R1

Testes B R1
Respostas aos exercícios ímpares R12

Índice I