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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Água e água pesada


Como sabemos, a água é uma das substâncias mais importantes na Terra e vital para a vida. É um composto simples composto de hidrogênio e oxigênio, representado quimicamente como H2O. Isso significa que cada molécula de água contém dois átomos de hidrogênio covalentemente ligados a um átomo de oxigênio. Essas moléculas têm uma forma curva, o que é importante para as propriedades únicas da água.

Composição da água

Uma molécula de água consiste em dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio. Uma molécula de água pode ser visualizada assim:

Hey H H

O átomo de oxigênio é mais eletronegativo do que o átomo de hidrogênio, o que significa que ele atrai os elétrons compartilhados com mais força. Isso resulta em oxigênio com carga negativa parcial e hidrogênio com carga positiva parcial, tornando a água uma molécula polar.

Propriedades da água

Devido à sua polaridade e ligação de hidrogênio, a água possui várias propriedades únicas:

  • Coesão e adesão: As moléculas de água aderem umas às outras (coesão) e aderem a outras superfícies (adesão).
  • Calor específico alto: A água pode absorver muito calor antes de ficar muito quente, por isso é um bom regulador de temperatura.
  • Tensão superficial: As forças de coesão entre as moléculas de água são responsáveis por sua alta tensão superficial.
  • Propriedades solventes: A água é conhecida como "solvente universal" porque dissolve mais substâncias do que qualquer outro líquido.

O que é água pesada?

A água pesada é quimicamente igual à água normal, mas existe uma diferença fundamental. Os átomos de hidrogênio na água pesada são substituídos por deutério, um isótopo do hidrogênio. O deutério possui um nêutron em seu núcleo junto com um próton, conferindo-lhe um peso atômico maior do que o hidrogênio normal.

Fórmula química da água pesada

A fórmula química da água pesada é D2O onde "D" significa deutério. A molécula de água pesada se parece com isto:

Hey D D

O óxido de deutério (D2O) é usado como moderador de nêutrons e refrigerante em reatores nucleares, pois reduz a velocidade dos nêutrons o suficiente para manter a reação em cadeia ativa.

Propriedades da água pesada

Embora quimicamente idêntica à água comum, a água pesada apresenta propriedades físicas um pouco diferentes:

  • Maior densidade: A água pesada é cerca de 11% mais densa que a água normal, tornando-a fisicamente detectável.
  • Pontos de ebulição e congelamento diferentes: A água pesada tem ponto de ebulição mais alto (101,4°C) e ponto de congelamento (3,8°C) do que a água normal.

Comparação entre água e água pesada

A tabela a seguir mostra algumas das principais diferenças entre a água normal e a água pesada:

Propriedade Água normal (H2O) Água pesada (D2O)
Composição Ligação covalente entre átomos de hidrogênio e oxigênio Ligação covalente entre deutério e átomos de oxigênio
Peso molecular Mais leve (18 unidades de massa atômica) Mais pesado (20 unidades de massa atômica)
Ponto de ebulição 100 °C (212 °F) 101,4 °C (214,5 °F)
Ponto de congelamento 0 °C (32 °F) 3,8 °C (38,8 °F)
Densidade 1 g/cm3 1,11 g/cm3

Usos da água pesada

A água pesada é usada principalmente em reatores nucleares. A presença de óxido de deutério é importante em certos tipos de reatores chamados "reatores de água pesada". A produção internacional de água pesada é vital para a tecnologia nuclear. Vamos ver alguns usos típicos:

  • Moderador de nêutrons: A água pesada reduz a velocidade dos nêutrons para que eles possam fissionar de maneira eficiente o urânio-235 ou o plutônio-239 em reatores.
  • Estudos do efeito isotópico: Como o deutério é um isótopo do hidrogênio, ele pode ser usado para estudar mecanismos de reação na química através da análise do efeito isotópico.

Como separar a água pesada da água normal?

Embora ambas pareçam quase iguais, há algumas maneiras de diferenciar a água pesada da água normal:

  • Espectrometria de massa: Analisando a massa de átomos ou moléculas para identificar a composição isotópica.
  • Medição de densidade: A densidade aumentada da água pesada pode ser usada para distingui-la da água normal no laboratório.
  • Pontos de congelo e ebulição: Registre os pontos de congelo e ebulição; a água pesada congela mais rapidamente e ferve mais rapidamente do que a água normal.

Presença ambiental da água pesada

A água pesada é encontrada naturalmente em quantidades muito pequenas na água comum. Sua concentração é de aproximadamente 1 parte em 3200 de água líquida. Não há efeitos ambientais ou à saúde significativos associados às diferenças isotópicas em pequenas quantidades, mas grandes concentrações, como as usadas em processos industriais, precisam ser cuidadosamente geridas.

Conclusão

A água, em suas várias formas - normal e pesada - é um composto fundamental essencial para a vida e processos tecnológicos modernos. Enquanto ambos têm propriedades químicas semelhantes, diferenças em suas propriedades físicas, como densidade e ponto de ebulição, oferecem oportunidades únicas para exploração científica e aplicações industriais.


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Água e água pesada

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