Grade 8
  1. Introdução à Química  1.1. Natureza e alcance da química  1.2. Importância da química na vida diária  1.3. Química e sua relação com outras ciências  1.4. O papel da química na indústria, medicina e meio ambiente  1.5. Investigação científica e métodos experimentais em química
  2. Matéria e suas propriedades  2.1. Definição e classificação da matéria  2.2. Propriedades físicas e químicas da matéria  2.3. Lei da conservação da matéria  2.4. Propriedades Extensivas e Intensivas da Matéria  2.5. Teoria cinética molecular da matéria  2.6. Estados da matéria: sólidos, líquidos, gases, plasmas e condensados de Bose-Einstein  2.7. Alterações de estado e energia estão envolvidas  2.8. Difusão e movimento Browniano
  3. Elementos, Compostos e Misturas  3.1. Definição e diferenças entre elementos, compostos e misturas  3.2. Estrutura Atômica e Número Atômico  3.3. Símbolos e fórmulas químicas  3.4. Tendências na Tabela Periódica (Grupos e Períodos)  3.5. Classificação dos Elementos: Metais, Não Metais e Metalóides  3.6. Elementos de Terras Raras e Metais de Transição  3.7. Tipos de misturas: homogêneas e heterogêneas  3.8. Separação de Misturas Usando Métodos Físicos e Químicos
  4. Técnicas de Separação  4.1. Filtragem, Sedimentação e Decantação  4.2. Evaporação e cristalização  4.3. Destilação e Destilação Fracionada  4.4. Cromatografia e suas aplicações  4.5. Sublimação na purificação de compostos  4.6. O papel da centrifugação nos processos bioquímicos
  5. Estrutura Atômica  5.1. Teoria atômica de Dalton  5.2. Estrutura do átomo: prótons, nêutrons e elétrons  5.3. Modelo atômico de Bohr  5.4. Introduction to Quantum Mechanical Model  5.5. Configuração Eletrônica e Níveis de Energia  5.6. Espectros de excitação e emissão  5.7. Isótopos e suas aplicações
  6. Tabela Periódica e Tendências Químicas  6.1. História e Desenvolvimento da Tabela Periódica  6.2. Modern periodic law  6.3. Periodicidade e tendências nos tamanhos atômicos e iônicos  6.4. Energias de Ionização, Afinidade Eletrônica e Eletronegatividade  6.5. Introdução aos Lantanídeos e Actinídeos  6.6. Aplicação de tendências periódicas em química
  7. Ligações Químicas e Estrutura Molecular  7.1. Tipos de ligações químicas: ligações iônicas, covalentes e metálicas  7.3. Polar and Nonpolar Molecules  7.4. Ligações de hidrogênio e suas aplicações  7.5. Forças intermoleculares: dipolo-dipolo, força de dispersão de London
  8. Reações Químicas e Estequiometria  8.1. Equações Químicas e Balanceamento  8.2. Tipos de Reações Químicas: Combinação, Decomposição, Deslocamento e Redox  8.3. Introdução à estequiometria e ao conceito de mol  8.4. Reagente limitante em equações químicas  8.5. Taxa de reação, catalisador e fatores que afetam a taxa de reação
  9. Ácidos, Bases e Sais  9.1. Definição e Propriedades dos Ácidos e Bases  9.2. Ácidos e Bases Fortes vs. Fracas  9.3. Escala de pH e Cálculo de pH  9.4. Reações de neutralização  9.5. Soluções tampão e sua importância  9.6. Aplicações de Ácidos, Bases e Sais na Vida Diária
  10. Soluções e Solubilidade  10.1. Definição de Solução, Soluto e Solvente  10.2. Fatores que Afetam a Solubilidade  10.3. Unidades de concentração: molaridade e molalidade  10.4. Soluções saturadas, insaturadas e supersaturadas  10.5. Conceito de osmose e osmose reversa  10.6. Propriedades coligativas das soluções
  11. Gases e Leis dos Gases  11.1. Propriedades dos gases  11.2. Introdução aos Gases Ideais e Reais  11.3. Lei de Boyle, Lei de Charles e Lei de Avogadro  11.4. Equação do Gás Ideal e Suas Aplicações  11.5. Aplicação das Leis dos Gases na Vida Real
  12. Termoquímica e transformação de energia  12.1. Energia em Reações Químicas  12.2. Reações Exotérmicas vs. Endotérmicas  12.3. Mudanças de Calor e Entalpia  12.4. Calorimetria e transferência de calor nas reações
  13. Metais e Não-Metais  13.1. Physical and Chemical Properties of Metals and Nonmetals  13.2. Série de reatividade dos metais  13.3. Corrosão e sua prevenção  13.4. Extração de metais de minérios  13.5. Usos dos metais e não metais na vida diária
  14. Introdução à Química Orgânica  14.1. Características do carbono e compostos orgânicos  14.2. Grupos funcionais e sua importância  14.3. Hidrocarbonetos Simples: Alcanos, Alcenos e Alcinos  14.4. Isomerismo em compostos orgânicos  14.5. Introdução aos polímeros e seus usos
  15. Química Ambiental e Sustentabilidade  15.1. Princípios da Química Verde  15.2. Efeitos da Poluição Química nos Ecossistemas  15.3. Chuva ácida e seus efeitos  15.4. Depleção da Camada de Ozônio e Aquecimento Global  15.5. Gestão de Resíduos e Reciclagem na Química

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Características do carbono e compostos orgânicos


A química orgânica é um campo fascinante da ciência que lida principalmente com moléculas que contêm átomos de carbono. O carbono é único e forma a base da vida como a conhecemos. Ao estudar compostos orgânicos, somos capazes de entender a fundação da vida na Terra.

Propriedades especiais do carbono

O carbono é especial porque possui algumas propriedades únicas que permitem a formação de uma ampla variedade de compostos. Vamos explorar estas propriedades em detalhe:

1. A capacidade do carbono de formar quatro ligações

O carbono tem um número atômico de 6. Isso significa que possui 6 prótons e geralmente 6 elétrons. Os elétrons estão dispostos de tal maneira que o carbono pode formar quatro ligações covalentes com outros átomos. Isso torna o carbono excepcionalmente versátil. Pode ligar-se a outros átomos de carbono ou a uma variedade de elementos como hidrogênio, oxigênio, nitrogênio e outros.

H   | 
H-C-H 
   | 
   H

Exemplo visual:

H H H H C

2. Capacidade de formar cadeias

Catenação é a capacidade do carbono de formar longas cadeias com outros átomos de carbono. Isso ocorre porque as ligações carbono-carbono são fortes e estáveis, permitindo a formação de moléculas complexas como cadeias, anéis e ramificações. Esta propriedade é fundamental na formação de uma vasta gama de compostos orgânicos.

C-C-C-C-C
  /     |     
 C     C     C

Exemplo visual:

C C C C C C C

3. Compostos de carbono têm laços fortes

As ligações entre o carbono e outros átomos são frequentemente fortes e difíceis de quebrar. Essa característica contribui para a estabilidade dos compostos orgânicos. Esta é uma razão pela qual materiais orgânicos como madeira, plásticos e outros materiais são duráveis.

4. Formação de múltiplas ligações

Átomos de carbono podem formar ligações duplas ou triplas com outros átomos de carbono ou átomos de outros elementos. Isso aumenta a diversidade e complexidade das moléculas orgânicas.

H   | 
H-C=C-H 
   | 
   H

Exemplo visual:

H H H C C

Compostos orgânicos: Uma visão geral

Os compostos orgânicos são compostos principalmente de átomos de carbono ligados a átomos de hidrogênio, bem como a outros elementos. Eles servem como base para entender substâncias como combustíveis, plásticos, medicamentos e até os alimentos que consumimos. Vamos conhecer alguns dos tipos básicos e propriedades de compostos orgânicos.

Tipos de compostos orgânicos

Os compostos orgânicos podem ser classificados em várias categorias com base em sua estrutura:

1. Hidrocarbonetos

Hidrocarbonetos são os compostos orgânicos mais simples, compostos apenas de carbono e hidrogênio. Estes podem ser divididos em:

a) Alcanos

Alcanos têm ligações simples entre átomos de carbono. Isso os torna hidrocarbonetos saturados. Metano (CH4), etano (C2H6) e propano (C3H8) são exemplos comuns.

H  H |  | 
H-C-C-H 
|  | 
H  H
b) Alquenos

Alquenos contêm pelo menos uma ligação dupla entre carbonos. O eteno (C2H4) é um exemplo simples.

H   | 
H-C=C-H 
   |
   H
c) Alcinos

Alcinos contêm pelo menos uma ligação tripla entre carbonos. O etino (C2H2) é um exemplo. Alcinos são menos comuns que alquenos e alcanos.

H-C≡C-H

2. Grupo funcional

Grupos funcionais são grupos específicos de átomos dentro das moléculas que são responsáveis por reações químicas específicas dessas moléculas. Eles são uma maneira de classificar compostos orgânicos com base no comportamento geral de átomos semelhantes.

a) Álcool

Álcoois contêm o grupo -OH (hidroxila). Etanol, encontrado em bebidas alcoólicas, é um exemplo.

H   OH |   | 
H-C-C-H 
|   | 
H   H
b) Ácido carboxílico

Estes contêm um grupo carboxila (-COOH) e são frequentemente encontrados na natureza. O ácido acético, que dá ao vinagre seu sabor azedo, é um ácido carboxílico.

O 
|| 
C-OH 
/  
H-C-C-H 
|   
H
c) Ésteres

Os ésteres são geralmente formados pela reação entre um álcool e um ácido carboxílico. Eles são frequentemente usados em aromas e fragrâncias.

O 
|| 
C-O-C  
/        
H-C     C-H 
|    || 
O

Propriedades dos compostos orgânicos

Entender as propriedades dos compostos orgânicos ajuda em sua aplicação em várias indústrias e na vida cotidiana:

1. Ponto de fusão e ponto de ebulição

Os compostos orgânicos geralmente têm pontos de fusão e ebulição mais baixos do que os compostos inorgânicos. Isso se deve às fracas forças de van der Waals que mantêm as moléculas juntas. No entanto, compostos com fortes ligações de hidrogênio têm pontos de ebulição mais elevados.

2. Solubilidade

Os compostos orgânicos variam em solubilidade. Muitos são solúveis em solventes apolares, como óleos, mas são insolúveis em água. Este princípio é frequentemente resumido como "semelhante dissolve semelhante" - compostos polares dissolvem-se em solventes polares e compostos apolares dissolvem-se em solventes apolares.

3. Inflamabilidade

Muitos compostos orgânicos, especialmente os hidrocarbonetos, são inflamáveis. É por isso que substâncias como gasolina são usadas como combustível. A inflamabilidade surge da capacidade das moléculas de liberar energia ao reagirem com o oxigênio.

4. Isomeria

Isomeria é um fenômeno em que compostos têm a mesma fórmula molecular, mas diferentes estruturas ou arranjos de átomos. Por exemplo, o butano e o isobutano possuem ambos a fórmula C4H10, mas diferentes arranjos estruturais.

Butano: 
H   H 
|   | 
H-C-C-C-C-H 
|   | 
H   H

Isobutano: 
    H 
    | 
 H-C-C-H 
    | 
    H

Aplicações de compostos orgânicos

O estudo de compostos orgânicos levou a inovações e aplicações em vários campos. Aqui estão algumas das aplicações:

1. Medicina

Compostos orgânicos formam a base de muitos medicamentos usados para tratar doenças e reduzir a dor. Por exemplo, a aspirina é um composto orgânico que ajuda a reduzir a dor, febre e inflamação.

2. Plástico

Os plásticos são polímeros orgânicos sintéticos usados em inúmeros itens do cotidiano. De garrafas a móveis, a versatilidade e durabilidade dos plásticos advém de sua estrutura orgânica.

3. Combustível

Os combustíveis fósseis, como gasolina, diesel e gás natural, são compostos principalmente por hidrocarbonetos. Eles servem como principal fonte de energia mundial para transporte, aquecimento e geração de eletricidade.

4. Alimentos

Carboidratos, proteínas e gorduras são moléculas orgânicas essenciais em nossa dieta. Eles fornecem energia, estrutura e suporte para o crescimento e manutenção nos organismos vivos.

Conclusão

A química orgânica é importante para compreender os blocos de construção da vida, materiais e processos ao nosso redor. Ao entender as características e comportamentos do carbono e compostos orgânicos, ganhamos insight sobre o mundo natural e podemos usar esse conhecimento para impulsionar o avanço tecnológico.


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Características do carbono e compostos orgânicos

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