Metais de transição

Os elementos de transição ou metais de transição são definidos quimicamente da seguinte maneira:
Elementos que formam, ao menos, um íon que tenha um orbital d incompleto.
Os lantanídeos e actinídeos, que são aqueles que apresentam, ao menos, um orbital f incompleto, também são considerados de transição.
Destes elementos, aqueles que se encontram no bloco d são chamados de elementos de transição externa, ou mais freqüentemente, de elementos de transição, e os do bloco f de elementos de transição interna.
Portanto, os elementos de transição são os do bloco d e os do bloco f, e estão situados na tabela periódica entre os elementos do bloco s e os elementos do bloco p, porém com algumas exceções.
As vezes são empregadas outras definições menos restritivas, já que a intenção é agrupar os elementos segundo as suas propriedades físicas e químicas, variando conforme a classificação adotada, além disso, alguns textos consideram elementos de transição apenas aqueles que pertencem ao bloco d.
Elementos de transição externa (ou somente elementos de transição ):
Primeira série de transição: titânio, vanádio, cromo, manganês, ferro, cobalto, níquel e cobre.
Segunda série de transição: zircônio, nióbio, molibdênio, tecnécio, rutênio, ródio, paládio e prata.
Terceira série de transição: háfnio, tântalo, tungstênio, rênio, ósmio, irídio, platina e ouro.
Elementos de transição interna:
Lantanídeos: são os elementos que vão desde o número atômico 57 até o 71 (o escândio e o ítrio apresentam propriedades semelhantes a dos lantanídeos e, portanto, são estudados em conjunto).
Actinídeos: são os elementos que vão desde o número atômico 89 até o 103.
As propriedades químicas de um elemento dependem em grande parte de como estão situados os seus elétrons nos níveis de energia mais externos. Por isso, os elementos de transição apresentam certa semelhança entre si, ainda que se diferenciem dos lantanídeos e actinídeos.

Ano internacional da Química

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WESLEI MAGI
undos integrantes do curso de QUÍMICA da UNIBAN

Balanceamento das Reaçaões Químicas Método das Tentativas

Balanceamento de reações:
Ajustar ou Balancear uma equação química consiste
em igualar o número total de átomos de cada elemento nos
dois membros da equação.
 Uma das maneiras de balancear uma equação
química é usar o Método das Tentativas, ao qual sugerimos
a seguinte seqüência:

1º) Ajustar os átomos dos metais;
2º) Ajustar os átomos dos ametais;
3º) Ajustar os átomos de hidrogênio;
4º) Ajustar os átomos de oxigênio.

Exemplos:


ajustado
2Aℓ(OH)3 + 3H2S → Aℓ2S3 + 6H2O

Os valores encontrados (2, 3, 1 e 6) são

denominados de coeficientes estequiométricos.

Ex2- C4H10 + O2 → CO2 + H2O

1º Passo) Ajustar o carbono

C4H10 + O2 → 4 CO2 + H2O

2º Passo) Ajustar o hidrogênio

C4H10 + O2 → 4 CO2 + 5 H2O

3º Passo) Ajustar o oxigênio

C4H10 + 6,5 O2 → 4 CO2 + 5 H2O

4º Passo) É preferível que os coeficientes

estequiométricos sejam os menores números inteiros

possíveis. Logo, podemos multiplicar todos coeficientes

da equação por 2.

2 C4H10 + 13 O2 → 8 CO2 + 10 H2O

Balancear as equações químicas:

Ex1- Aℓ(OH)3 + H2S → Aℓ2S3 + H2O

1º Passo) Ajustar o alumínio

2Aℓ(OH)3 + H2S → Aℓ2S3 + H2O

2º Passo) Ajustar o enxofre

2Aℓ(OH)3 + 3H2S → Aℓ2S3 + H2O

3º Passo) Ajustar o hidrogênio

2Aℓ(OH)3 + 3H2S → Aℓ2S3 + 6H2O

4º Passo) Observe que o oxigênio ficou automaticamente


2Aℓ(OH)3 + 3H2S → Aℓ2S3 + 6H2O

Os valores encontrados (2, 3, 1 e 6) são

denominados de coeficientes estequiométricos.

Ex2- C4H10 + O2 → CO2 + H2O

1º Passo) Ajustar o carbono

C4H10 + O2 → 4 CO2 + H2O

2º Passo) Ajustar o hidrogênio

C4H10 + O2 → 4 CO2 + 5 H2O

3º Passo) Ajustar o oxigênio

C4H10 + 6,5 O2 → 4 CO2 + 5 H2O

4º Passo) É preferível que os coeficientes
estequiométricos sejam os menores números inteiros
possíveis. Logo, podemos multiplicar todos coeficientes
da equação por 2.

2 C4H10 + 13 O2 → 8 CO2 + 10 H2O
=========================================================================

Exercícios
01.  Acertar os coeficientes das equações abaixo pelo
método das tentativas, considerando os menores inteiros
possíveis.

a) SO2 + O2 → SO3  
b) N2 + H2 → NH3    
c) HNO3 + Ca(OH)2 → Ca(NO3)2 + H2O
d) Mg + H3PO4 → Mg3(PO4)2 + H2  
e) Fe(OH)3 + H2SO3 → Fe2(SO3)3 + H2O
f) CO + O2 → CO2          
g) Ca(HCO3)2 + HCℓ → CaCℓ 2 + CO2 + H2O
h) C2H5OH + O2 → CO2 + H2O

02.  (UEPa-Prise) A reação química para obtenção do metal

alumínio, a partir da eletrólise do óxido de alumínio, é a
seguinte:
Aℓ2O3                                Aℓ + O2
Os coeficientes que balanceiam essa reação são,
respectivamente:
a) 2, 4 e 2;    d) 2, 4 e 3;
b) 1, 2 e 3;    e) 2, 2 e 2.
c) 1, 2 e 2;

03.  (PUC-RJ) O óxido de alumínio (Aℓ2O3) é utilizado
como antiácido. A reação que ocorre no estômago é:
 
xAℓ2O3  +  yHCℓ   →   zAℓCℓ3  +  wH2O
Os coeficientes x, y, z e w são, respectivamente:
a) 1, 2, 3 e 6;  d) 2, 4, 4 e 3;
b) 1, 6, 2 e 3;  e) 4, 2, 1 e 6.
c) 2, 3, 1 e 6;

04. (UFMG) A equação química a seguir
Ca(OH)2  +  H3PO4   →   Ca3(PO4)2  +  H2O
não está balanceada. Balanceando-a com os menores
números possíveis, a soma dos coeficientes
estequiométricos será:
a) 4;    d) 11;
b) 7;    e) 12.
c) 10;    

05. O coeficiente estequiométrico do O2 na equação
Aℓ + O2 Æ Aℓ2O3
é corretamente indicado pelo número:
a) 1;    d) 4;
b) 2;    e) 5.
c) 3;        

06.  Marque a alternativa referente aos coeficientes
estequiométricos da reação a seguir:
CaO  +  P2O5   →  Ca3(PO4)2
a) 3, 0 e 0;   d) 2, 0 e 0;
b) 2, 1 e 0;   e) 2, 1 e 1.
c) 3, 1 e 1;

07. Dada a equação a seguir
BaO + As2O5 Æ Ba3(AsO4)2
Após balancear, marque a alternativa que equivale à
soma dos coeficientes estequiométricos:
a) 4;    d) 10;
b) 5;    e) 12.
c) 6;


8) Faça o balanceamento adequado da equação a seguir
Fe + H2O Æ Fe3O4 + H2
e marque a alternativa que possui os coeficientes,
respectivamente:
a) 3, 4, 1 e 4;  d) 2, 2, 1 e 2;
b) 3, 1, 1 e 1;  e) 2, 3, 1 e 3.
c) 3, 2, 1 e 2;

09. Observe a equação a seguir:
CxHy
  +  zO2   →   3CO2  +  2H2O
Quais os valores de x, y e z, respectivamente, de modo
que a equação fique perfeitamente balanceada?
a) 3, 2 e 2;   d) 3, 2 e 4;
b) 3, 4 e 2;   e) 2, 4 e 4.
c) 3, 4 e 4;

10.  (UEPA) A queima (combustão) do isooctano (C8H18),
um dos componentes da gasolina, pode ser representada
pela equação química não balanceada:
C8H18  +  O2    →    CO2  +  H2O
Os coeficientes da reação balanceada são:
a) 2 : 50 : 8 : 32;   d) 4 : 25 : 16 : 18;
b) 2 : 25 : 16 : 18; e) 1 : 25 : 4 : 16.
c) 4 : 50 : 8 : 32;

11. Marque a alternativa referente a soma dos coeficientes
estequiométricos da reação a seguir:
C3H8O  +  O2   →   CO2  +  H2O
a) 23; d) 15;  
b) 13;  e) 14.
c) 25;

12. Em relação à equação abaixo:
H2SO4  +  Aℓ(OH)3   →   Aℓ2(SO4)3  +  H2O
Marque a opção que apresenta a soma dos coeficientes
que satisfazem o balanceamento da equação anterior:
a) 6; d) 12;
b) 8; e) 15.
c) 10;

Balanceamento Método da Oxiredução

Geometria molecular

Geometria molecular é o estudo de como os átomos estão distribuídos espacialmente em uma molécula. Esta pode assumir várias formas geométricas, dependendo dos átomos que a compõem. As principais classificações são linear, angular, trigonal plana, piramidal e tetraédrica.

Para se determinar a geometria de uma molécula, é preciso conhecer a teoria da repulsão dos pares eletrónicos da camada de valência.

Teoria da repulsão dos pares eletrônicos

Baseia-se na idéia de que pares eletrônicos da camada de valência de um átomo central, estejam fazendo Ligação química ou não, se comportam como nuvens eletrônicas que se repelem, ficando com a maior distância angular possível uns dos outros. Uma nuvem eletrônica pode ser representada por uma ligação simples, dupla, tripla ou mesmo por um par de elétrons que não estão a fazer ligação química. Essa teoria funciona bem para moléculas do tipo ABx, em que A é o átomo central e B é chamado elemento ligante. De acordo com essa teoria, os pares de elétrons da camada de valência do átomo central (A) se repelem, produzindo o formato da molécula.

Assim, se houver 2 nuvens eletrônicas ao redor de um átomo central, a maior distância angular que elas podem assumir é 180 graus. No caso de três nuvens, 120 graus etc., sendo que é de extrema importância analisar se a ligação é covalente ou iônica.

A ligação H2O é polar e os átomos separados são muito eletronegativos; a geometria molecular da água é angular, pois existe uma alta repulsão eletrônica entre os dois pares de elétrons livres no oxigênio e a ligação. A fim de conhecimento, a ligação H O é extremamente eletronegativa.

Tipos de geometria molecular

Existe a geometria angular; geometria piramidal trigonal; e a geometria tetraédrica, depois existem a geometria linear que é composta pela ligação covalente simples, ligação covalente dupla e ligação covalente tripla.

• Linear: Acontece em toda molécula biatômica (que possui dois átomos) ou em toda molécula em que o átomo central possui no máximo duas nuvens eletrónicas em sua camada de valência. Exemplo: Ácido clorídrico (HCl) e gás carbônico (CO₂).

• Trigonal plana ou triangular: Acontece somente quando o átomo central tem três nuvens eletrónicas em sua camada de valência. Estas devem fazer ligações químicas, formando um ângulo de 120 graus entre os átomos ligados ao átomo central. Obs: caso duas das nuvens eletrónicas forem de ligações químicas e uma de elétrons não ligantes a geometria é angular, como descrita abaixo. O ângulo é de 120º

• Angular: Acontece quando o átomo central tem três ou quatro nuvens eletrônicas em sua camada de valência. No caso de três, duas devem estar fazendo ligações químicas e uma não, formando um ângulo de 120 graus entre os átomos ligantes. Quando há quatro nuvens, duas devem fazer ligações químicas e duas não, formando um ângulo de 104° 34' (104,45°) entre os átomos.

• Tetraédrica: Acontece quando há quatro nuvens eletrónicas na camada de valência do átomo central e todas fazem ligações químicas. O átomo central assume o centro de um tetraedro regular. Ângulo de 109º 28'

• Piramidal: Acontece quando há quatro nuvens eletrônicas na camada de valência do átomo central, sendo que três fazem ligações químicas e uma não. Os três átomos ligados ao átomo central não ficam no mesmo plano. O ângulo é de 107°. O exemplo mais citado é o açúcar do macarrão

• Bipiramidal: Acontece quando há cinco nuvens eletrónicas na camada de valência do átomo central, todas fazendo ligação química. O átomo central assume o centro de uma bipiramide trigonal, sólido formado pela união de dois tetraedros por uma face comum. Como exemplo cita-se a molécula PCl₅. Os ângulos entre as ligações são 120 graus e 90 graus.

• Octaédrica: Acontece quando há seis nuvens eletrónicas na camada de valência do átomo central e todas fazem ligações químicas formando ângulos de 90 graus e 180 graus.

• Moléculas formadas por 2 átomos - Conformação Linear:

Ex1: F2:(7x2)= 14 elétrons:

F-F Geometria: Linear

Ex2: HCl:(1+7)= 8 elétrons:

H-Cl Geometria: Linear

• Moléculas formadas por 3 átomos:

- Quando o átomo central NÃO possui par de elétrons livre:

Ex1: CO2: 4+(6x2)= 4+12= 16 elétrons:

O=C=O Geometria: Linear

• Moléculas formadas por 4 átomos:
  • Quando possui um par de elétron não -ligantes:

Piramidal, exemplo:NH₃

• • Caso ao contrário:

Trigonal Plana,exemplo:BF₃

• Moléculas formadas por 5 átomos:

-Quando possui um par de elétrons não ligantes: Gangorra, exemplo SF₄ -Caso contrário: Tetraédrica.Exemplo:CH₄

A Geometria Angular

Exemplo: É o caso da água ( H2O )

O          
          / \
         H   H

Na geometria angular como dito anteriormente, caracteriza-se por 4 nuvens eletrônicas na molécula onde duas não fazem ligação química ou três nuvens e duas não ligam. São características observadas acima.

Curiosidade: O ângulo entre as moléculas de H e O correspondem em torno de 180°a 200°.

Tabela de geometria molecular

Domínios eletrônicos	D.E. ligantes	D.E. não ligantes	Geometria	Ângulo das ligações	Exemplo	Imagem
2	2	0	linear	180°	CO2
3	3	0	trigonal plana	120°	BF3
3	2	1	angular	120° (119°)	SO2
4	4	0	tetraédrica	109.5°	CH4
4	3	1	piramidal	109.5° (107.5°)	NH3
4	2	2	angular	109.5° (104.5°)	H2O
5	5	0	bipiramidal trigonal	90°, 120°	PCl5
5	4	1	gangorra	180°, 120° (173.1°, 101.6°)	SF4
5	3	2	forma de T	90°, 180° (87.5°, < 180°)	ClF3
5	2	3	linear	180°	XeF2
6	6	0	octaédrica	90°	SF6
6	5	1	piramidal quadrada	90° (84.8°)	BrF5
6	4	2	quadrada plana	90°	XeF4
7	7	0	bipiramidal pentagonal	90°, 72°	IF7

fontes de pesquisa ( http://pt.wikipedia.org )