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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Hidrogênio


O hidrogênio é o primeiro elemento da tabela periódica, com o símbolo H e número atômico 1. É o elemento mais simples e abundante do universo, compondo cerca de 75% da massa dos elementos básicos do universo. Apesar de sua prevalência no universo, na Terra, geralmente é encontrado em combinação com outros elementos, como oxigênio (H2O) na água.

Descoberta e história

O hidrogênio foi identificado como um elemento separado pelo cientista inglês Henry Cavendish em 1766. Foi nomeado por Antoine Lavoisier em 1783. O nome hidrogênio é derivado das palavras gregas "hydro" que significa água e "genes" que significa criador. Isso porque, quando o hidrogênio queima, ele cria água.

Propriedades físicas

O hidrogênio é um gás incolor, inodoro e insípido à temperatura ambiente. É o mais leve e o menor de todos os elementos. Algumas propriedades físicas importantes do hidrogênio são as seguintes:

  • Estado à temperatura ambiente: Gás
  • Densidade: O gás hidrogênio possui a menor densidade entre todos os gases.
  • Ponto de ebulição e ponto de fusão: O ponto de ebulição do hidrogênio é -252,87°C e o ponto de fusão é -259,16°C.

Propriedades químicas

O hidrogênio é quimicamente reativo sob muitas condições e forma compostos com a maioria dos elementos. Aqui estão algumas propriedades químicas importantes:

  • Combustão: O hidrogênio queima em oxigênio para formar água.
    2H2 + O2 → 2H2O
  • Reatividade com outros elementos: O hidrogênio reage com halogênios como cloro e flúor para formar haletos de hidrogênio.
  • Isótopos: O hidrogênio tem três isótopos naturais: o prótio (1H), o deutério (2H) e o trítio (3H).

A presença de hidrogênio

O hidrogênio é amplamente distribuído em água e compostos orgânicos. É menos comum como elemento livre na crosta terrestre, mas prevalece na atmosfera e no espaço sideral.

  • Na água: A água é uma fonte importante de hidrogênio.
  • Na atmosfera: São encontradas apenas quantidades traço de hidrogênio.

Usos do hidrogênio

O hidrogênio tem muitos usos em uma variedade de indústrias:

  • Combustível: Usado como uma alternativa de combustível limpo, o hidrogênio pode alimentar carros, caminhões e até espaçonaves.
  • Produção de amônia: Um ingrediente essencial em fertilizantes, o hidrogênio reage com o nitrogênio para produzir amônia.
    N2 + 3H2 → 2NH3
  • Hidrogenação de gorduras e óleos: O hidrogênio usado na indústria alimentícia é adicionado a óleos para fazer margarina e manteiga.

Representação visual do átomo de hidrogênio

Elétron Modelo de átomo de hidrogênio

Isótopos de hidrogênio

Como mencionado anteriormente, o hidrogênio tem três isótopos principais:

  1. Prótio (1H): O isótopo mais comum, com um próton e nenhum nêutron.
  2. Deutério (2H ou D): Contém um próton e um nêutron.
  3. Trítio (3H ou T): Possui um próton e dois nêutrons, e é radioativo.

Esses isótopos se comportam de maneira diferente em reações químicas do que o hidrogênio não radioativo, especialmente o trítio, que é perigoso por causa de sua radioatividade.

Ligações de hidrogênio

As ligações de hidrogênio são um tipo especial de interação atrativa que existe entre um átomo eletronegativo e um átomo de hidrogênio ligado a outro átomo eletronegativo. Estas são particularmente importantes nas moléculas de água, afetando significativamente as propriedades da água. Por exemplo:

H2O ---- H2O

As propriedades da água, como seu ponto de ebulição alto, alta tensão superficial e capacidade de solvatação, são devido às ligações de hidrogênio.

Economia de hidrogênio

A economia do hidrogênio foi proposta como uma economia futura na qual o hidrogênio é usado como um importante transportador de energia. Isto se deve ao seu potencial como fonte de energia limpa, abundante e eficiente. A ideia é produzir e distribuir hidrogênio, principalmente a partir de fontes sustentáveis.

Desafios e perspectivas futuras

Apesar de seu potencial, há alguns desafios no uso do hidrogênio como uma importante fonte de energia:

  • Armazenamento e transporte: O hidrogênio possui uma baixa densidade energética, apresentando desafios no armazenamento e transporte.
  • Produção: Atualmente, a produção de hidrogênio em larga escala é cara.

No entanto, avanços em tecnologia e infraestrutura podem tornar o hidrogênio a base para a transição para práticas energéticas sustentáveis.

Conclusão

O hidrogênio é um elemento fascinante que desempenha um papel vital tanto na química quanto no potencial futuro dos sistemas globais de energia. Suas propriedades únicas e aplicações potenciais fazem dele uma área de pesquisa e interesse contínuos.


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