Polaridade

A polaridade regula os polos de um átomo.

Relembre!

   É muito importante relembrarmos de uma propriedade periódica, a eletronegatividade, ou seja, a capacidade que um átomo tem de "puxar" elétrons para próximo de si. Veja a relação dos elementos mais eletronegativos:

(mais forte) F > O > N > Br > I > S > C > P > H (mais fraca)

   Os gases nobres possuem a menor eletronegatividade, pois uma vez que já possuem 8 elétrons, que segundo a regra do octeto indica estabilidade, não têm tendência significativa a perder elétrons.

   Lembre-se de como encontrar a geometria molecular das moléculas, pois serão importantes no nosso estudo.

O que é polaridade?

   Dependendo da ligação entre átomos e da eletronegatividade de cada, pode acontecer de um átomo atrair com mais intensidade elétrons para perto de si.

   Isso gera uma "deformação" na eletrosfera, que chamamos de polos. Veja:

   Definimos como polar a estrutura que forma polos, ou seja, cargas. Definimos como apolar a estrutura que não forma polos, ou seja, os átomos estão distribuídos igualmente na ligação.

   Note que compostos iônicos sempre serão polares, já que, como eles formam íons cátions (+) e ânions (−), ou seja, há transferência de elétrons, eles formam cargas totais, uma totalmente positiva (a do cátion) e uma totalmente negativa (a do ânion).

   A polaridade das ligações ou moléculas covalentes dependerá de sua estrutura, veja as regras a seguir:

Para descobrir a polaridade das ligações:

   Ligação apolar: se não houver diferença de eletronegatividade (chamada de momento do dipolo), ou seja, a ligação for entre átomos iguais. (Exemplos: H2, O3)

   Ligação polar: se houver diferença de eletronegatividade, ou seja, a ligação for entre átomos diferentes. (Exemplos: HCl, CO)

Para descobrir a polaridade das moléculas:

   Deve-se fazer uma análise vetorial a partir da geometria molecular da molécula. Caso a soma deles se anulem, a molécula é apolar, se não, é polar.

Os vetores se anulam, logo, não há diferença de eletronegatividade, ou seja, a molécula é apolar.

Há um vetor resultante, logo, a molécula é polar.

Interações Intermoleculares

As forças intermoleculares são responsáveis pelos estados físicos da matéria

   Estas interações são as que ocorrem entre uma molécula e outra. São responsáveis pela união entre as moléculas, afim de deixá-las no estado líquido ou sólido, dependendo da intensidade da interação.

   As interações entre compostos iônicos são as mais fortes, por causa da forte atração entre seus íons (cátions e ânions). Isso explica o fato das ligações iônicas possuírem altos pontos de fusão e ebulição.

   As forças mais fracas ocorrem entre moléculas apolares, porque elas não formam polos, logo, não há atração molecular.

   Veremos, a seguir, três forças que ocorrem entre ligações covalentes, na ordem de mais fraca para mais forte:

  (mais fraca) Dipolo-induzido < Dipolo-dipolo < Ligações de Hidrogênio (mais forte)

Forças de London ou Forças Fracas de Van der Waals ou Dipolo-induzido

  São as interações mais fracas, pois ocorrem entre moléculas apolares, em que não há atração entre as moléculas, ou polos. Exemplos: Cl2, O2, CO2

   Com moléculas apolares, não há formação de polos. A partir daí, existe a propriedade de repulsão entre as moléculas, em que uma molécula com polo negativo se repele com outra de polo negativo. Isso gera uma polaridade breve por indução elétrica, daí o nome dipolo-induzido.

Dipolo-dipolo permanente

   Ocorre entre moléculas polares, ou seja, há diferença de eletronegatividade. Para uma melhor compreensão, lembre a relação dos elementos mais eletronegativos:

(mais eletronegativo) F > O > N > Cl > Br > I > S > C > P > H (menos eletronegativo)

   Exemplos: HCl, HBr, HI

   Como há polaridade, há polos negativos e positivos que se atraem, gerando uma atração mais forte entre as moléculas.

Ligações de hidrogênio

   É chamada também de ponte de hidrogênio, uma interação muito forte entre moléculas também polares. A diferença para a ligação dipolo-dipolo é que na ligação de hidrogênio há uma grande diferença entre as eletronegatividades.

   Por isso, uma ligação de hidrogênio só pode ocorrer entre os elementos F, O e N (muito eletronegativos) e o H (menos eletronegativo), gerando uma grande diferença entre os polos, logo, forças muito intensas, pois as moléculas se atraem muito.

Estequiometria III – Relação mol-massa

A estequiometria pode ser usada para prever reações químicas.

  Módulo: Estequiometria

• I: Introdução e relação mol-mol
• II: Relação massa-massa
• III: Relação mol-massa
• IV: Relação massa-Nº de moléculas
• V: Relação massa-volume (CNTP)
• VI: Casos específicos

Relação mol ~ massa

  Como sempre, procure refazer as questões, por questões de cálculo e entendimento! Geralmente a questão dará a nomenclatura do composto ao lado de sua fórmula, para facilitar a identificação na reação.

  A) (UFG/2014 - Adaptada) A combustão de gasolina e do óleo diesel libera quantidades elevadas de poluentes para a atmosfera. Para minimizar esse problema, tem-se incentivado a utilização de biocombustíveis como o biodiesel e o etanol. O etanol pode ser obtido a partir da reação abaixo:

  Considerando o exposto e o fato de que uma indústria alcooleira utilize 100 mols de glicose, qual será quantidade máxima obtida de álcool, em gramas? (Dados: H = 1; C = 12; O = 16)

Sempre leve em consideração, acima de tudo, as grandezas (mol e massa)

  B) (Udesc/2011 - Adaptada) A reação a seguir mostra a reação envolvida no processo de obtenção do formaldeído a partir do metanol, por reação com gás oxigênio em presença de prata como catalisador.

Sabendo-se que o rendimento da reação é de 100%, qual a massa de formaldeído obtida pela reação de 10 mols de metanol? (Dados: C = 12; H = 1; O = 16)

  C) A Síntese de Haber-Bosch refere-se a um processo, hoje, largamente empregado em escala industrial. Nesse caso os parâmetros que interferem na reação química entre nitrogênio e hidrogênio são idealmente ajustados a fim de maximizar a síntese do amoníaco. Essa reação é mostrada na equação abaixo:

Indique quantos mols de gás hidrogênio serão necessários para produzir 136 g de amônia.
(Dados: N = 14; H = 1)

136 / 17 = 8

Estequiometria II – Relação massa-massa

A estequiometria pode ser usada para prever reações químicas.

  Módulo: Estequiometria

• I: Introdução e relação mol-mol
• II: Relação massa-massa
• III: Relação mol-massa
• IV: Relação massa-Nº de moléculas
• V: Relação massa-volume (CNTP)
• VI: Casos específicos

Relação massa ~ massa

  Veremos agora o caso de massa e massa. Procure refazer as questões para treinar o seu cálculo!

  A) (PUC-RJ/2013 - Adaptada) O elemento boro pode ser preparado pela redução do trióxido de boro, segundo a equação abaixo:

  Partindo-se de 262,5 g do trióxido de boro em excesso de magnésio, qual a massa de boro produzida? (Dados: B = 10,81 g/mol; O = 16 g/mol)

Todas as medidas estão em gramas

  B) (PUC-RJ/2011 - Adaptada) O processo industrial de obtenção da soda barrilha, conhecido como "Processo Solvay", tem, em sua última etapa, a conversão, por aquecimento, de bicarbonato de sódio em carbonato de sódio:

  Admitindo que, nessa etapa, 420 kg de bicarbonato de sódio decompõem-se, quanto será produzido de carbonato de sódio, em g? (Massas molares em g/mol: Na = 23; H = 1; C = 12; O = 16)

420 / 84 = 5; 106 / 2 = 53

  C) Fotossíntese é um processo realizado pelas plantas para a produção de energia necessária para a sua sobrevivência. A água e os sais minerais são retirados do solo através da raiz da planta e chega até as folhas pelo caule em forma de seiva, denominada seiva bruta. A equação química balanceada da fotossíntese é:

  Indique quantos gramas de gás oxigênio serão produzidos se forem produzidos 540 g de glicose, sabendo que não há excesso. (Dados: massa molar da glicose = 180 g/mol; massa molar do gás oxigênio = 36 g/mol)

540 / 180 = 3

Estequiometria I – Introdução e relação mol-mol

A estequiometria pode ser usada para prever reações químicas.

  Módulo: Estequiometria

• I: Introdução e relação mol-mol
• II: Relação massa-massa
• III: Relação mol-massa
• IV: Relação massa-Nº de moléculas
• V: Relação massa-volume (CNTP)
• VI: Casos específicos

Relembre!

  Para um aprendizado bacana, relembraremos de alguns conteúdos importantes. Em primeiro lugar, o cálculo de massa molar.

  Cada elemento químico possui sua massa atômica. Para calcular a massa molar de uma molécula, basta somar a massa atômica de cada componente. 

Ex.: C6H12O6 (glicose) => M(Carbono) = 12; M(Hidrogênio) = 1; M(Oxigênio) = 16

MM = 6 * 12 + 12 * 1 + 6 * 16

MM = 72 + 12 + 96

MM = 180

A massa molar é medida em g/mol.
  A partir destas grandezas e da regra de 3 ocorre o cálculo estequiométrico, que é o cálculo usado para relacionar quantidades de reagentes e produtos. É simples, porém o resultado geralmente resulta em um número decimal, o que muitas vezes confunde os alunos.

  É importante também ter noção sobre balanceamento de equações, já que as reações das questões podem vir desbalanceadas. Ao decorrer deste módulo, todas estarão balanceadas, pois o objetivo é trabalhar com o cálculo.

Relação mol ~ mol

  Trabalharemos o cálculo estequiométrico, em todos os casos, a partir de exemplos. já que este se resume em cálculo. Sempre simplifique as regras de 3 como nos exemplos abaixo, para facilitar o trabalho.

  A) (Cafet-MG/2013 - Adaptada) No processo de obtenção de alumínio, metal utilizado na fabricação de latinhas de refrigerantes, ocorre uma etapa de extração do minério (bauxita) que gera um produto intermediário, a alumina (Al2O3), com 100% de rendimento. A equação que descreve a redução do alumínio (eletrólise) envolvida nesse processo é:

  Quantos mols de alumínio serão produzidos na reação de 13 mols de óxido de alumínio?

4 / 2 = 2

OBS.: Quando o coeficiente não aparecer, é porque ele vale 1!

  B) No sentido tradicional, combustíveis são materiais que emitem calor ao reagirem com o oxigênio, num processo de combustão. Esta propriedade permite que uma quantidade de massa de um combustível desempenhe o papel de reservatório de energia, capaz de armazená-la em sua estrutura química até o momento de ser usada. A reação da combustão completa da gasolina é definida pela equação:

Determine a quantidade de mols de água produzidos a partir de 100 mols de gás oxigênio, numa combustão completa da gasolina.

100 / 12,5 = 8

Logaritmos I – Introdução

Logaritmos são essenciais na programação.

  Módulo: Logaritmos

•   I: Introdução
•   II: Exemplos de logaritmação
•   III: Propriedades e operações
•   IV: Casos especiais

Relembre!

  Para que a gente tenha um bom aprendizado, é de extrema importância revisar as regras gerais de potenciação, que você pode acessar no blog clicando aqui! 

  E, principalmente, é importante lembrar da propriedade formada quando temos igualdades de potências de mesma base, veja o exemplo:

  Vemos uma igualdade entre potências de mesma base, 2. Agora vamos pensar um pouco: imagine qualquer expoente real diferente de 2, que, elevando a base 2 obtenha-se 4 como resultado. (2² = 4)

...

  Não conseguiu, não é? Justamente porque é impossível! Só há um número real que satisfaça a essa igualdade, que é x = 2, pois é o único número que eleva 2 e resulta em 4. A partir daí, obtemos a propriedade:

  Isto serve para qualquer base e expoentes reais.

  OBS.: Esta propriedade e a fatoração andam juntas. Veja:

O que é um logaritmo?

  Vamos introduzir o nosso estudo sobre logaritmos com a definição formal:

"Logaritmo de um número a numa base b é o expoente c ao qual eleva-se essa base, resultando em b"

  Aposto que você não entendeu nada. Pois é, eu também não! Vamos derivar essa definição em uma única palavra: expoente. O cálculo de um logaritmo, ou seja, uma logaritmação, é a operação usada para descobrir o expoente de uma potência, e é amplamente utilizado no nosso dia-a-dia sem nem termos noção. A rede de computadores, por exemplo, é toda estruturada a partir de logaritmos.

Noções básicas e condição de existência de um logaritmo

  Eis a estrutura geral dos logaritmos:

  Chamamos a de logaritmando, b de base do logaritmo e c é o logaritmo em si, já que é a resposta.

  Existem duas leis para a existência de um logaritmo. Acompanhando a estrutura, veja a seguir:

• O logaritmando e a base do logaritmo têm a obrigação de serem reais e positivos (ℝ*+);  (O número zero não é positivo!)
• A base do logaritmo deve ser diferente de 1. (Pode ser qualquer valor decimal maior que 0 e menor que 1, ou qualquer valor acima de 1)

NÃO são exemplos de logaritmos:

Logaritmação

  Então, como se calcula um logaritmo (como ocorre a logaritmação)? Veja a regra geral:

  De forma técnica, deve-se elevar a base do logaritmo ao próprio logaritmo e igualar ao logaritmando. Veja um exemplo simples: (você pode chamar o logaritmo, ou c, de x, já que ele é a resposta)

Leis de Newton

                                           Dinâmica

Dinâmica é um termo relacionado com o movimento e forças.No ramo da física,é a ciência que estuda o movimento,considerando unicamente as forças como suas causadoras.A dinâmica está fundamentada nas leis de Newton, mas com tratamento matemático muito mais complexo. A dinâmica também é responsável estudar o movimento dos gases (aerodinâmica), ou dos líquidos (hidrodinâmica). No geral, um certo ponto de vista empírico, baseado em dados experimentais predomina nesta ciência.Umas das coisas mais clássicas nessa área da física é a macieira.Isaac Newton(1643-1727) lendo seu livro sob a macieira e uma maça cai sobre sua cabeça.Segundo consta, este foi o primeiro passo para o entendimento da gravidade, que atraia a maçã.Com o entendimento da gravidade, vieram o entendimento de Força, e as três Leis de Newton.Na cinemática, estuda-se o movimento sem compreender sua causa. Na dinâmica, estudamos a relação entre a força e movimento.

Força: É uma interação entre dois corpos.

O conceito de força é algo intuitivo, mas para compreendê-lo, pode-se basear em efeitos causados por ela, como:

Aceleração: faz com que o corpo altere a sua velocidade, quando uma força é aplicada.

Deformação: faz com que o corpo mude seu formato, quando sofre a ação de uma força.

Força Resultante: É a força que produz o mesmo efeito que todas as outras aplicadas a um corpo.

Dadas várias forças aplicadas a um corpo qualquer:

As leis de Newton constituem os três pilares fundamentais do que chamamos Mecânica Clássica, que justamente por isso também é conhecida por Mecânica Newtoniana.

1ª Lei de Newton - Princípio da Inércia

Um corpo em repouso tende a permanecer em repouso, e um corpo em movimento tende a permanecer em movimento.Então, conclui-se que um corpo só altera seu estado de inércia, se alguém, ou alguma coisa aplicar nele uma força resultante diferente se zero.

Exemplos: Quando estamos em um carro em movimento e este freia repentinamente, nos sentimos como se fôssemos atirados para frente, pois nosso corpo tende a continuar em movimento.

2ª Lei de Newton - Princípio Fundamental da Dinâmica

Quando aplicamos uma mesma força em dois corpos de massas diferentes observamos que elas não produzem aceleração igual.

A 2ª lei de Newton diz que a Força é sempre diretamente proporcional ao produto da aceleração de um corpo pela sua massa, ou seja:

F=ma

Onde:

F é a resultante de todas as forças que agem sobre o corpo (em N);

m é a massa do corpo a qual as forças atuam (em kg);

a é a aceleração adquirida (em m/s²).

A unidade de força, no sistema internacional, é o N (Newton), que equivale a kg m/s² (quilograma metro por segundo ao quadrado).

Exemplo:

Quando um força de 12N é aplicada em um corpo de 2kg, qual é a aceleração adquirida por ele?

F=ma

12=2a

a=6m/s²

Força Peso 

Quando falamos em movimento vertical, introduzimos um conceito de aceleração da gravidade, que sempre atua no sentido a aproximar os corpos em relação à superficie.

Relacionando com a 2ª Lei de Newton, se um corpo de massa m, sofre a aceleração da gravidade, quando aplicada a ele o principio fundamental da dinâmica poderemos dizer que:

A esta força, chamamos Força Peso, e podemos expressá-la como:

 

Onde:

P é o peso (em N)

M é a massa do corpo a qual as forças atuam (em kg);

a é a aceleração da gravidade (em m/s²).

O Peso de um corpo é a força com que a Terra o atrai, podendo ser váriável, quando a gravidade variar, ou seja, quando não estamos nas proximidades da Terra.

A massa de um corpo, por sua vez, é constante, ou seja, não varia.

Força de Tração

Dado um sistema onde um corpo é puxado por um fio ideal, ou seja, que seja inextensível, flexível e tem massa desprezível.

Podemos considerar que a força é aplicada no fio, que por sua vez, aplica uma força no corpo, a qual chamamos Força de Tração .

Agora que conhecemos os princípios da dinâmica, a força peso, elástica, centrípeta e de atito e o plano inclinado, podemos calcular fenômenos físicos onde estas forças são combinadas.

Corpos em contato

Quando uma força é aplicada à corpos em contato existem "pares ação-reação" de forças que atuam entre eles e que se anulam.

Podemos fazer os cálculos neste caso, imaginando:

Depois de sabermos a aceleração, que é igual para ambos os blocos, podemos calcular as forças que atuam entre eles, utilizando a relação que fizemos acima:

Exemplo:

Sendo  e , e que a força aplicada ao sistema é de 24N, qual é a instensidade da força que atua entre os dois blocos?

Corpos ligados por um fio ideal

Um fio ideal é caracterizado por ter massa desprezível, ser inextensível e flexível, ou seja, é capaz de transmitir totalmente a força aplicada nele de uma extremidade à outra.

Como o fio ideal tem capacidade de transmitir integralmente a força aplicada em sua extremidade, podemos tratar o sistema como se os corpos estivessem encostados:

A tração no fio será calculada atráves da relação feita acima:

Corpos ligados por um fio ideal através de polia ideal

Um polia ideal tem a capacidade de mudar a direção do fio e transmitir a força integralmente.

Das forças em cada bloco:

Como as forças Peso e Normal no bloco se anulam, é fácil verificar que as forças que causam o movimento são a Tração e o Peso do Bloco B.

Conhecendo a aceleração do sistema podemos calcular a Tração no fio:

Mais aplicações:

1-Para descobrir a aceleração do Conjunto: Pc-Pa=(Ma+Mb+Mc) a

 2-A tração TAB,entre A e B: TAB-Pa=Ma * a

3-A tração TBC,entre B e C: TAB-Pc=Mc * a

1-A aceleração do Conjunto:Pb-Pa=(Ma+Mb)

2-A tração no fio:Pb-T=Mb * a

3ª Lei de Newton - Princípio da Ação e Reação

Quando uma pessoa empurra um caixa com um força F, podemos dizer que esta é uma força de ação. mas conforme a 3ª lei de Newton, sempre que isso ocorre, há uma outra força com módulo e direção iguais, e sentido oposto a força de ação, esta é chamada força de reação.

Esta é o princípio da ação e reação, cujo enunciado é:

"As forças atuam sempre em pares, para toda força de ação, existe uma força de reação."

 Exemplos:1-Martelo no prego – o martelo exerce uma força sobre o prego, fazendo com que este penetre na madeira. O prego, por sua vez, exerce uma força sobre o martelo.

2-Um pássaro ao bater suas asas- o pássaro força o ar para trás; o ar, por sua vez, reage no sentido contrário, impulsionando o pássaro para frente.

Até mais.

QUE O,QUE O,QUE O RAPAZ