Grade 11
  1. Conceitos básicos de química  1.1. Importância da Química  1.2. Natureza e escopo da química  1.3. leis da combinação química  1.3.1. Lei da conservação da massa  1.3.2. Lei das proporções definidas  1.3.3. Lei das proporções múltiplas  1.3.4. Lei dos volumes gasosos  1.3.5. Lei de Avogadro  1.4. Teoria atômica de Dalton  1.5. Conceito de mol e massa molar  1.6. Composição percentual  1.7. Fórmula empírica e molecular  1.8. Estequiometria e Cálculos Estequiométricos  1.9. Conceito de reagente limitante
  2. Estrutura do átomo  2.1. Descoberta do elétron, próton e nêutron  2.2. Modelo Atômico  2.2.1. Modelo de Thomson  2.2.2. Modelo de Rutherford  2.2.3. Modelo de Bohr  2.3. Modelo mecânico quântico do átomo  2.4. Dupla natureza da matéria e da radiação  2.5. Princípio da Incerteza de Heisenberg  2.6. Números quânticos  2.7. Orbitais atômicos e suas formas  2.8. Configuração eletrônica dos elementos  2.9. Princípio de Aufbau  2.10. Princípio da exclusão de Pauli  2.11. Regra da máxima multiplicidade de Hund  2.12. Hipótese de de Broglie  2.13. Efeito fotoelétrico
  3. Classificação dos elementos e periodicidade nas propriedades  3.1. Desenvolvimento histórico da tabela periódica  3.2. Lei Periódica Moderna e Tabela Periódica  3.3. Tendências periódicas em propriedades  3.3.1. Raio Atômico e Iônico  3.3.2. Entalpia de ionização  3.3.3. Entalpia de ganho de elétrons  3.3.4. Eletronegatividade  3.3.5. Valência  3.3.6. Propriedades Metálicas e Não Metálicas  3.3.7. Estados de oxidação  3.4. Propriedades Incomuns dos Primeiros Elementos
  4. Chemical Bonding and Molecular Structure  4.1. Abordagem de Kossel–Lewis para ligação química  4.2. Ligação iônica ou eletrovalente  4.3. Ligação covalente e suas características  4.4. Parâmetros de ligação  4.5. Teoria VSEPR  4.6. Teoria do enlace de valência  4.7. Hibridização e seus tipos  4.8. Teoria do orbital molecular  4.8.1. Ordem de ligação e estabilidade  4.9. Ligação de hidrogênio
  5. Estados da matéria  5.1. Forças intermoleculares  5.2. Leis dos Gases  5.2.1. Lei de Boyle  5.2.2. Lei de Charles  5.2.3. Lei de Avogadro  5.2.4. Lei de Dalton das pressões parciais  5.2.5. Lei de Graham da difusão  5.3. Equação do Gás Ideal e Aplicações  5.4. Gases reais e desvios do comportamento ideal  5.5. Teoria cinética molecular dos gases  5.6. Liquefação de gases  5.7. Propriedades dos Líquidos  5.8. Tensão superficial e viscosidade
  6. termodinâmica  6.1. Sistema e ambiente  6.2. Tipos de sistemas em termodinâmica  6.3. Tipos de procedimentos  6.4. Primeira lei da termodinâmica  6.5. Energia interna e entalpia  6.6. Capacidade calorífica e calor específico  6.7. Lei de Hess da soma constante de calor  6.8. Entalpia de dissociação de ligação  6.9. Entalpia de formação e combustão  6.10. Entalpia de solução e neutralização  6.11. Espontaneidade e a segunda lei da termodinâmica  6.12. Energia livre de Gibbs e suas aplicações
  7. Equilíbrio  7.1. O conceito de equilíbrio  7.2. Constante de equilíbrio e suas aplicações  7.3. Princípio de Le Chatelier  7.4. Equilíbrio iônico em soluções  7.5. Teoria de Ácidos e Bases  7.5.1. Conceito de Arrhenius  7.5.2. Conceito de Bronsted-Lowry  7.5.3. Conceito de Lewis  7.6. Escala de pH e pOH  7.7. Efeito do íon comum  7.8. Hidrólise de sais  7.9. Soluções tampão e seu mecanismo de ação  7.10. Equilíbrio de solubilidade de sais pouco solúveis
  8. Reações Redox  8.1. Conceitos de Oxidação e Redução  8.2. Número de oxidação e suas aplicações  8.3. Reações redox em termos de transferência de elétrons  8.4. Balanceamento de reações redox (métodos do número de oxidação e íon-elétron)  8.5. Tipos de reações redox  8.6. Células Eletroquímicas e Reações Redox
  9. Hidrogênio  9.1. Posição do Hidrogênio na Tabela Periódica  9.2. Isótopos do hidrogênio  9.3. Preparação de Hidrogênio  9.4. Propriedades do Hidrogênio  9.5. Hidratos e sua classificação  9.6. Água e água pesada  9.7. Peróxido de hidrogênio e suas propriedades  9.8. Usos do Hidrogênio e Seus Compostos
  10. Elementos do bloco s (metais alcalinos e alcalino-terrosos)  10.1. Elementos do Grupo 1 - Propriedades e Tendências  10.2. Elementos do Grupo 2 - Propriedades e Tendências  10.3. Unusual properties of lithium and beryllium  10.4. Compostos importantes de sódio e seus usos  10.5. Compostos Importantes de Magnésio e Cálcio
  11. Alguns elementos do bloco p  11.1. Introdução Geral aos Elementos do Bloco p  11.2. Elementos do Grupo 13  11.2.1. Boro e seus compostos  11.3. Grupo 14 Elementos  11.3.1. Carbono e seus alótropos  11.3.2. Compostos Importantes de Carbono e Silício
  12. Química Orgânica - Alguns Princípios e Técnicas Básicas  12.1. Classificação e Nomenclatura de Compostos Orgânicos  12.2. Representação estrutural de compostos orgânicos  12.3. Classificação das reações orgânicas  12.4. Efeitos Eletrônicos em Química Orgânica  12.4.1. Efeito indutivo  12.4.2. Efeito de ressonância  12.4.3. Hiperconjugação  12.5. Mecanismo de reação e espécies intermediárias  12.6. Purificação e análise qualitativa de compostos orgânicos
  13. Hidrocarbonetos  13.1. Hidrocarbonetos  13.1.1. Preparação e Propriedades dos Alcenos  13.2. alceno  13.2.1. Preparação e Propriedades dos Alcenos  13.2.2. Reações de adição eletrofílica  13.3. Alcinos  13.3.1. Preparação e Propriedades dos Alcinos  13.4. Aromatic hydrocarbons  13.4.1. Estrutura e propriedades do benzeno  13.4.2. Reações de substituição eletrofílica do benzeno
  14. Química Ambiental  14.1. Poluição Ambiental  14.2. Poluição atmosférica e o efeito estufa  14.3. Poluição da água e métodos de tratamento  14.4. Poluição do solo e seus efeitos  14.5. Resíduos industriais e seu tratamento  14.6. Estratégias para controle da poluição

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Boro e seus compostos


O boro é um elemento fascinante que pertence ao grupo 13 da tabela periódica. Elementos do grupo 13 são caracterizados pela presença de três elétrons em sua camada mais externa. Nesta seção, exploraremos as propriedades, usos e compostos do boro, destacando seu papel na química e na ciência dos materiais. O boro é único porque exibe propriedades de metais e não-metais, tornando-se um metalóide, e é importante na formação de uma variedade de compostos com estruturas complexas.

Propriedades do Boro

O boro é representado pelo símbolo B e tem um número atômico de 5. Sua massa atômica é de cerca de 10,81 u. Em sua forma elementar, o boro não é encontrado livremente na natureza, mas está disponível em compostos como bórax e ácido bórico.

O boro é duro e possui um ponto de fusão muito alto, tornando-o útil para aplicações em altas temperaturas. É um mau condutor de eletricidade à temperatura ambiente, mas torna-se um bom condutor em altas temperaturas. Esse comportamento único deve-se à sua natureza deficiente em elétrons e à complexa rede cristalina.

Visualização da estrutura do boro

B

A ilustração acima mostra a estrutura básica do boro em sua rede, onde ele forma ligações covalentes, que lhe conferem suas propriedades de dureza e alto ponto de fusão.

Compostos de Boro

O boro forma uma variedade de compostos que têm importantes aplicações industriais e médicas. Esses compostos exibem um comportamento químico diversificado e são essenciais na fabricação de vidros, na agricultura e até em reatores nucleares devido às suas propriedades de absorção de nêutrons.

Bórax - Na 2 B 4 O 7 ·10H 2 O

O bórax ou borato de sódio é um dos compostos de boro mais conhecidos. Este composto é usado principalmente em produtos de limpeza e como agente tampão. Pode amaciar a água e possui propriedades antissépticas suaves.

Na 2 B 4 O 7 10H 2 O + 7H 2 O -> 2NaOH + 4H 3 BO 3

A equação acima mostra a hidrólise do bórax, resultando na formação de hidróxido de sódio e ácido bórico. Esta reação ocorre quando o bórax é dissolvido em água.

Ácido bórico - H 3 BO 3

O ácido bórico é amplamente utilizado como antisséptico, inseticida, retardador de chama e na fabricação de vidro e cerâmica. É um ácido fraco e é frequentemente usado em aplicações médicas tópicas devido às suas propriedades bactericidas.

H 3 BO 3 <-> B(OH) 3

Entendendo sua estrutura

H H H

A geometria do ácido bórico é plana, com o átomo de boro ligado a três grupos hidroxila. Isso forma uma estrutura trigonal plana que é responsável por sua natureza ácida fraca. Essa geometria é importante na formação de ligações de hidrogênio quando dissolvido em água, o que torna sua solução aquosa mais estável.

Trióxido de Boro - B 2 O 3

O trióxido de boro é outro composto importante de boro. É utilizado principalmente na produção de vidro borossilicato, altamente resistente ao calor e comumente utilizado em vidraria e utensílios de cozinha de laboratório.

B 2 O 3 + 3H 2 O -> 2B(OH) 3

Quando o trióxido de boro reage com água, o ácido bórico é formado, mostrando a inter-relação entre diferentes compostos de boro.

Diboro - B 2 H 6

O diborano é um composto com uma ligação única que possui ligações deficientes em elétrons. É altamente reativo e é usado como agente redutor e como material de partida para a síntese de outros compostos de boro.

Ilustração da estrutura do diborano

B B H H

A estrutura do diborano consiste em dois átomos de boro ligados por átomos de hidrogênio compartilhados, formando uma "ligação banana" ou ligação de três centros e dois elétrons, uma característica distintiva do boro.

Aplicações do Boro e seus compostos

O boro e seus compostos são usados de muitas maneiras em várias indústrias. Aqui estão algumas aplicações notáveis:

  • Vidro e cerâmica: Compostos de boro são importantes na fabricação de vidros borossilicato e cerâmicas devido à sua alta resistência a temperaturas e durabilidade.
  • Agricultura: O boro é um micronutriente essencial para as plantas; desempenha um papel importante na resistência da parede celular e no desenvolvimento reprodutivo.
  • Detergente: O bórax é usado em detergentes de roupa e produtos de limpeza doméstica devido às suas propriedades de limpeza e antissépticas.
  • Reatores nucleares: Compostos como o carboneto de boro servem como barras de controle devido à sua capacidade de absorção de nêutrons.

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