Grade 10
  1. Matéria e suas propriedades  1.1. Estados da matéria  1.2. Propriedades físicas e químicas da matéria  1.3. Classificação de substâncias (elementos, compostos, misturas)  1.4. Mudanças na Matéria (Mudanças Físicas e Químicas)  1.5. Lei da conservação de massa e lei das proporções definidas
  2. Estrutura Atômica  2.1. Desenvolvimento histórico do modelo atômico  2.2. Partículas subatômicas (prótons, nêutrons, elétrons)  2.3. Número atômico, número de massa e isótopos  2.4. Configuração Eletrônica e Níveis de Energia  2.5. Valência, formação de íons e estado de oxidação
  3. Tabela periódica  3.1. História e Desenvolvimento da Tabela Periódica  3.2. Lei Periódica Moderna e Tendências Periódicas  3.3. Grupos e Períodos na Tabela Periódica  3.4. Tendências na Tabela Periódica  3.5. Metais, não-metais, metalóides e suas propriedades  3.6. Gases nobres e sua inércia química
  4. Ligação química  4.1. Formation of Chemical Bonds (Octet Rule)  4.2. Ligação Iônica e Propriedades dos Compostos Iônicos  4.3. Ligações covalentes e propriedades dos compostos covalentes  4.4. Ligação metálica e suas propriedades  4.5. Geometria molecular e teoria VSEPR  4.6. Polaridade e momento dipolar das moléculas  4.7. Forças intermoleculares
  5. Reações Químicas e Equações  5.1. Tipos de Reações Químicas  5.2. Escrevendo e balanceando equações químicas  5.3. Lei da conservação da massa nas reações químicas  5.4. Fatores que Afetam Reações Químicas  5.5. Catalisadores e seu papel nas reações químicas  5.6. Reações Exotérmicas e Endotérmicas
  6. Estequiometria e Cálculos Químicos  6.1. Conceito de mole e número de Avogadro  6.2. Massa Molar e Conversões Grama-Mol  6.3. Fórmula empírica e molecular  6.4. Cálculos estequiométricos e rendimento químico  6.5. Reagentes Limitantes e em Excesso
  7. Ácidos, Bases e Sais  7.1. Propriedades e Definições de Ácidos e Bases (Arrhenius, Bronsted-Lowry, Lewis)  7.2. Escala de pH, pOH e Indicadores  7.3. Reações de neutralização e formação de sais  7.4. Força de Ácidos e Bases (Ácidos e Bases Fortes vs. Fracos)  7.5. Ácidos e Bases Comuns no Cotidiano  7.6. Sais, sua solubilidade e aplicações
  8. Metais e Não-Metais  8.1. Propriedades físicas e químicas dos metais  8.2. Propriedades Físicas e Químicas dos Não-Metais  8.3. Série de reatividade dos metais e reações de deslocamento  8.4. Extração de metais de minérios  8.5. Corrosão, suas causas e prevenção  8.6. Ligas, sua composição e usos
  9. Carbono e seus compostos  9.1. Alótropos do Carbono  9.2. Hidrocarbonetos e sua classificação (alcanos, alcenos, alcinos)  9.3. Grupos funcionais em compostos orgânicos  9.4. Nomenclatura de compostos orgânicos (sistema IUPAC)  9.5. Isomerismo em química orgânica (estrutural e geométrico)  9.6. Reações orgânicas importantes (combustão, adição, substituição, polimerização)  9.7. Aplicações de compostos orgânicos na indústria e na vida diária
  10. Química Ambiental  10.1. Poluição do Ar (Fontes, Efeitos e Controle)  10.2. Poluição da Água (Causas, Efeitos e Soluções)  10.3. Efeito estufa e aquecimento global  10.4. Depleção da camada de ozônio e seus efeitos  10.5. Química Verde e Suas Aplicações  10.6. prática de química sustentável
  11. Termoquímica  11.1. Mudanças de Calor e Energia em Reações Químicas  11.2. Reações Exotérmicas e Endotérmicas  11.3. Entalpia, variação de entalpia e calor de reação  11.4. Capacidade calorífica específica e calorimetria  11.5. Mudanças de Energia em Reações de Combustão
  12. Eletroquímica  12.1. Eletrólitos e não eletrólitos  12.2. Eletrólise e suas aplicações (galvanoplastia, extração de metais)  12.3. Reações redox (oxidação e redução)  12.4. Célula galvânica e série eletroquímica  12.5. Corrosão e métodos de prevenção eletroquímicos
  13. Cinética química e equilíbrio  13.1. Taxa de reações químicas e sua medição  13.2. Fatores que afetam a taxa de reação (catalisador, temperatura, concentração)  13.3. Reações reversíveis e irreversíveis  13.4. Equilíbrio dinâmico e constante de equilíbrio  13.5. Princípio de Le Chatelier e suas aplicações
  14. Gases e Leis dos Gases  14.1. Propriedades dos gases e teoria cinética molecular  14.2. Lei de Boyle (Relação Pressão-Volume)  14.3. Lei de Charles  14.4. Lei de Gay-Lussac  14.5. Lei dos Gases Combinada e Lei dos Gases Ideais  14.6. Gases Reais vs Gases Ideais
  15. Química Nuclear  15.1. Introdução à Radioatividade e Reações Nucleares  15.2. Tipos de decaimento radioativo (alfa, beta, gama)  15.3. Meia-vida e aplicações de isótopos radioativos  15.4. Reações de fissão e fusão nuclear  15.5. Geração de energia nuclear e seu impacto ambiental

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Reações orgânicas importantes (combustão, adição, substituição, polimerização)


Combustão, adição, substituição, polimerização

As reações orgânicas envolvem compostos que contêm carbono. Compreender essas reações é importante na química, pois formam a base de muitos processos em nossas vidas diárias. Aqui examinamos os quatro principais tipos de reações orgânicas: combustão, adição, substituição e polimerização. Cada um desses desempenha um papel importante tanto em aplicações industriais quanto em sistemas biológicos.

Combustão

Combustão é um tipo de reação química em que uma substância se combina com oxigênio para produzir calor e geralmente luz. Esse processo é essencial para fornecer energia e é comumente visto na queima de combustíveis como madeira, carvão e gasolina.

A combustão pode ser classificada em dois tipos:

  • Combustão completa: Ocorre quando um hidrocarboneto reage com oxigênio suficiente, formando dióxido de carbono e água. Por exemplo, a combustão do metano é representada como:
    •  CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O
  • Combustão incompleta: Isso ocorre quando o fornecimento de oxigênio é limitado, produzindo monóxido de carbono ou carbono (fuligem) juntamente com água. A combustão incompleta do metano pode ser expressa como:
    •  2CH 4 + 3O 2 → 2CO + 4H 2 O

    Na vida real, a combustão é claramente visível em motores de automóveis, sistemas de aquecimento e até mesmo nos processos metabólicos de organismos vivos.

    Oxigênio

Reação de adição

As reações de adição são comuns com hidrocarbonetos insaturados, como alcenos e alcinos. Essas moléculas possuem ligações duplas ou triplas, que podem se abrir para adicionar novos átomos.

A reação de adição pode ser representada como:

 Compósito insaturado + Novo Átomo(s) → Compósito Saturado

Considere a reação de eteno (C2H4) com hidrogênio (H2) para formar etano (C2H6):

 C 2 H 4 + H 2 → C 2 H 6

Essas reações são usadas em muitas indústrias, por exemplo, a produção de margarina pela hidrogenação de óleos vegetais.

C 2 H 4 , H2 C 2 H 6

As reações de adição são importantes na produção de polímeros, que vamos estudar em profundidade na seção de polimerização.

Reação de substituição

Nas reações de substituição, um átomo ou grupo de átomos em uma molécula é substituído por outro átomo ou grupo. Este tipo de reação ocorre frequentemente em hidrocarbonetos saturados ou compostos aromáticos.

A representação mais simples de uma reação de substituição é a seguinte:

 RH + X → RX + H

Onde R é um grupo alquila e X é um substituinte.

Um exemplo do dia a dia disso é a cloração do metano:

 CH 4 + Cl 2 → CH 3 Cl + HCl

As reações de substituição são importantes na síntese orgânica, permitindo que os químicos incorporem diferentes grupos funcionais em moléculas orgânicas.

CH 4 , CL 2 CH 3 Cl , HCl

O uso de catalisadores ou luz nessas reações pode aumentar a velocidade do processo de substituição.

Polimerização

A polimerização envolve a formação de moléculas maiores chamadas polímeros a partir de unidades menores chamadas monômeros. Este processo é fundamental na fabricação de muitos materiais sintéticos como plásticos, fibras e borracha.

As reações de polimerização podem ser classificadas em polimerização por adição e polimerização por condensação:

  • Polimerização por adição: Monômeros se adicionam uns aos outros sem perda de qualquer molécula. Um exemplo típico disso é a polimerização do eteno para formar polietileno:
    •  nC 2 H 4 → [-CH 2 -CH 2 -] n
  • Polimerização por condensação: os monômeros se juntam com a eliminação de pequenas moléculas como água ou metanol. Um exemplo disso é a formação de nylon a partir de hexametilenodiamina e ácido adípico:
    •  nHOOC-(CH 2 ) 4 -COOH + nH 2 N-(CH 2 ) 6 -NH 2 → [-OC-(CH 2 ) 4 -CO-NH-(CH 2 ) 6 -NH-] n + 2nH 2 O

A polimerização apoia uma ampla gama de aplicações, desde materiais do dia-a-dia, como sacos plásticos e garrafas, até dispositivos biomédicos avançados.

N C 2 H 4 [-CH 2 -CH 2 -] n polietileno

Com a polimerização, a versatilidade e a amplitude dos materiais que podem ser sintetizados atendem a uma ampla variedade de necessidades, desde usos práticos na construção até aplicações complexas na eletrônica.

Conclusão

Os quatro tipos de reações orgânicas: combustão, adição, substituição e polimerização, são fundamentais para o estudo e aplicação da química. Cada tipo de reação faz contribuições importantes tanto para a vida cotidiana quanto para os processos industriais. Compreender essas reações ajuda a explicar como vários materiais são desenvolvidos e utilizados no mundo ao nosso redor.


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Reações orgânicas importantes (combustão, adição, substituição, polimerização)

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