Química Geral


Norma Brasileira de Arredondamento ABNT NBR 5891

A norma técnica brasileira estabelece regras específicas para arredondamento de valores numéricos. Estas regras aplicam-se aos dígitos que vêm após a quantidade de casas decimais que se deseja manter.

  1. Se os dígitos após a última casa decimal forem menores que 50, 500, 5000 (conforme a precisão), o último dígito mantido não se altera
  2. Se os dígitos após a última casa decimal forem maiores que 50, 500, 5000, o último dígito mantido aumenta em 1
  3. Se os dígitos forem exatamente 50, 500, 5000, o último dígito mantido só aumenta se for ímpar

Esta metodologia visa evitar tendências que surgiriam se números terminados em 5 fossem sempre arredondados para cima.

Exemplos de Arredondamento

Aplicando as regras para 2 casas decimais:

  1. 9,347 → 9,35 (47 é menor que 50, mantém)
  2. 14,218 → 14,22 (18 é menor que 50, mantém)
  3. 25,673 → 25,67 (73 é maior que 50, aumenta)
  4. 7,8250 → 7,82 (50 com anterior par, mantém)
  5. 3,1550 → 3,16 (50 com anterior ímpar, aumenta)
  6. 18,499 → 18,50 (99 é maior que 50, aumenta)

Regras do IBGE para Arredondamento

O Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística possui regras complementares para apresentação de dados estatísticos:

Quando o primeiro dígito a ser eliminado está entre 0 e 4, o último dígito mantido permanece igual. Quando está entre 6 e 9, o último dígito mantido aumenta em 1.

Para o dígito 5: se vier seguido apenas de zeros, aumenta apenas se o último dígito mantido for ímpar. Se vier seguido de outros dígitos além de zero, aumenta sempre.

Aplicação Prática

Arredondando para unidades inteiras:

  1. 28,3 → 28 (3 está entre 0-4, mantém)
  2. 45,7 → 46 (7 está entre 6-9, aumenta)
  3. 33,500 → 34 (5 com zeros, anterior ímpar, aumenta)
  4. 62,500 → 62 (5 com zeros, anterior par, mantém)
  5. 79,501 → 80 (5 com dígitos diferentes de zero, aumenta)
  6. 91,299 → 91 (29 é menor que 50, mantém)

Número de moles

Um mole é uma quantidade de substância que contém exatamente \( 6,022 \cdot 10^{23} \) entidades elementares (átomos, moléculas, íons, etc.). Essa quantidade é conhecida como a constante de Avogadro.
O conceito de mole é fundamental para facilitar a conversão entre unidades de massa e número de partículas em reações químicas.
Para determinar o número de mols basta usar a relação matemática abaixo: \[ n = \frac{m}{M} \] onde: Ex.: Calcule o número de moles em \(36 g \) de água (\(H_2O\)).
Primeiro é necessário saber a massa molar dos elementos constituintes da água (\(H \) e \( O \)).
Consultando a tabela periódica é possível verificar que a massa molar do Hidrogênio é igual a \( M_H = 1 g/mol \) e a massa molar do Oxigênio é \( M_O= 16 g/mol \).
Desse modo, a massa molar da água será igual a: \[ \begin{align*} M_{H_2O} &= 2 \cdot M_H + 1 \cdot M_O \\ &= 2 \cdot 1 g/mol + 1 \cdot 16 g/mol \\ &= 2 g/mol + 16 g/mol \\ &= 18 g/mol \\ \end{align*} \] Para determinar a quantidade de mol em \( 36 g \) de água basta fazer: \[ \begin{align*} n &= \frac{m}{M} \\ &= \frac{36g}{18g/mol} \\ &= 2 mol \\ \end{align*} \]

Notação Científica

O que é Notação Científica?

A notação científica é uma forma de escrever números muito grandes ou muito pequenos de maneira compacta, utilizando potências de 10. O formato geral é:
\[ N\times10^e \] onde \(N\) é um número decimal entre 1 e 10, e \(e\) é um número inteiro que representa a ordem de magnitude.

Operações com Notação Científica

Existem quatro operações principais na notação científica:
  1. Multiplicação: Multiplicamos os coeficientes e somamos os expoentes.
    Exemplo: Multiplicar \( (2,0\times10^3)\times(3,0\times10^4) \).
    \[ (2,0\times10^3)\times(3,0\times10^4)=(2,0\times3,0)\times10^{3+4}=6,0\times10^7 \]
  2. Divisão: Dividimos os coeficientes e subtraímos os expoentes.
    Exemplo: Dividir \( \frac{8,4\times10^6}{2,1\times10^2} \).
    \[ \frac{8,4\times10^6}{2,1\times10^2}=\left(\frac{8,4}{2,1}\right)\times10^{6-2}=4,0\times10^4 \]
  3. Soma: Para somar, os expoentes devem ser iguais. Caso não sejam, ajustamos um dos números.
    Exemplo: Somar \( (3,2\times10^4)+(4,8\times10^3) \).
    \[ 3,2\times10^4+0,48\times10^4=(3,2+0,48)\times10^4=3,68\times10^4 \]
  4. Subtração: Assim como na soma, os expoentes devem ser iguais.
    Exemplo: Subtrair \( (5,6\times10^5)-(2,3\times10^5) \).
    \[ (5,6-2,3)\times10^5=3,3\times10^5 \]

Exercício de Química: Massa Molar

Exemplo resolvido

Calcule a massa molar do H2O.

Passo 1: Identificar os elementos e suas massas atômicas (inteiras):

Passo 2: Multiplicar a quantidade de átomos pela massa atômica:

Passo 3: Somar os valores para obter a massa molar:

\( \text{Massa molar do H}_2\text{O} = 2 + 16 = 18\ \text{g/mol} \)

Exercício

Calcule a massa molar do CO2.

Resolução passo-a-passo

Passo 1: Identificar os elementos e suas massas atômicas:

Passo 2: Multiplicar a quantidade de átomos pela massa atômica:

Passo 3: Somar os valores para obter a massa molar:

\( \text{Massa molar do CO}_2 = 12 + 32 = 44\ \text{g/mol} \)

Estrutura atômica

Tabela Periódica

Um tópico importante para o estudo da química é a Tabela Periódica. Ela contém informações sobre todos os elementos químicos.

Você pode acessar uma tabela periódica muito boa clicando AQUI

Diagrama de Linus Pauling

Abaixo é possível verificar o diagrama proposto por Linus Pauling. O diagrama ajuda a entender e "montar" a estrutura de cada elemento da tabela periódica (CUIDADO! Alguns elementos não obedecem rigorosamente a distribuição)

O que é um fóton?

Um fóton é a partícula elementar da luz e de outras radiações eletromagnéticas. Cada fóton transporta energia, mas não tem massa de repouso.

Energia de um fóton

A energia de um fóton é dada pela equação de Planck:

\[E = h \cdot f\]

onde:

Usando o comprimento de onda

Como a frequência \(f\) e o comprimento de onda \(\lambda\) estão relacionados pela velocidade da luz \(c\):

\[c = \lambda \cdot f\]

Podemos escrever:

\[E = \frac{h \cdot c}{\lambda}\]

onde:

Exemplos de cálculo

Exemplo 1: Luz azul com \(\lambda = 450\, \mathrm{nm} = 450 \times 10^{-9} \mathrm{m}\)

\[E = \frac{6,626 \times 10^{-34} \cdot 3,0 \times 10^{8}}{450 \times 10^{-9}} \approx 4,42 \times 10^{-19} \ \mathrm{J}\]

Exemplo 2: Luz vermelha com \(\lambda = 700\, \mathrm{nm} = 700 \times 10^{-9} \mathrm{m}\)

\[E = \frac{6,626 \times 10^{-34} \cdot 3,0 \times 10^{8}}{700 \times 10^{-9}} \approx 2,84 \times 10^{-19} \ \mathrm{J}\]

Energia em elétron-volts (eV)

Para converter de Joules para eV:

\[1 \ \mathrm{eV} = 1,602 \times 10^{-19} \ \mathrm{J}\]

Exemplo: \(E = 4,42 \times 10^{-19} \mathrm{J} \approx 2,76 \mathrm{eV}\)

Observações

Quanto menor o comprimento de onda, maior a energia do fóton. Portanto, luz azul ou violeta possui fótons mais energéticos que a luz vermelha.

Resumo