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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Princípios da Química Verde


A química verde é um campo da química que se concentra em projetar produtos e processos que reduzem o uso e a produção de substâncias perigosas. O conceito visa reduzir o impacto ambiental dos processos químicos e promover a sustentabilidade.

1. Prevenção

A forma mais eficaz de gerenciar resíduos é não criá-los em primeiro lugar. A química verde defende o desenvolvimento de processos que reduzem os resíduos antes mesmo de serem gerados. Por exemplo, se um processo químico frequentemente gera um subproduto nocivo, os pesquisadores podem trabalhar para encontrar outra maneira que evite a criação desse subproduto completamente.

2. Economia nuclear

A economia atômica refere-se à eficiência de conversão em termos de todos os átomos envolvidos em um processo químico. Uma reação com alta economia atômica significa que a maioria dos átomos dos reagentes está presente no produto final. Isso ajuda a reduzir resíduos.

Exemplo: A + B -> C Se todos os átomos de A e B estiverem presentes em C, então a economia atômica é alta.

Os retângulos verdes representam os reagentes A e B, e os retângulos azuis representam o produto C. Todos A e B estão em C, indicando boa economia atômica.

3. Síntese química menos perigosa

Este princípio concentra-se no desenvolvimento de métodos de síntese que utilizam e produzem substâncias com baixa ou nenhuma toxicidade para os humanos e o meio ambiente. Um exemplo disso pode ser o uso de água como solvente em vez de solventes orgânicos mais prejudiciais.

4. Design de químicos mais seguros

A química verde envolve a criação de produtos químicos que são eficazes para seu uso pretendido e mantêm a toxicidade ao mínimo. Isso requer um profundo entendimento das propriedades químicas e toxicologia.

5. Solventes e auxiliares seguros

Processos químicos frequentemente requerem solventes, mas estes podem ser prejudiciais. A química verde incentiva o uso de alternativas mais seguras que oferecem menos riscos à saúde humana e ao meio ambiente.

6. Projeto para eficiência energética

O uso de energia tem um impacto amplo no meio ambiente, incluindo emissões de gases de efeito estufa. Os processos devem ser projetados para baixo consumo de energia, o que pode ser alcançado realizando reações à temperatura e pressão ambiente sempre que possível.

7. Uso de matérias-primas renováveis

Este princípio enfatiza o uso de matérias-primas renováveis em vez de esgotar recursos limitados. Por exemplo, utilizar materiais de origem vegetal em vez de materiais derivados de petróleo pode ser mais sustentável.

8. Minimizar derivados

A derivatização pode requerer reagentes adicionais e gerar resíduos. A química verde busca minimizar o uso de etapas de derivatização em processos químicos para aumentar a eficiência e reduzir resíduos.

9. Catálise

Os catalisadores podem aumentar a eficiência das reações químicas e torná-las menos intensivas em energia. Eles permitem que as reações ocorram mais rapidamente e com menos energia do que reações não catalisadas.

Exemplo: H2 + O2 -> H2O O uso de um catalisador pode reduzir a energia necessária para formar água.

O círculo vermelho representa reagentes sem catalisador, enquanto o círculo amarelo representa reagentes com catalisador, indicando um processo mais eficiente.

10. Design para degradação

Os produtos químicos devem ser projetados de forma a se decompor em produtos inofensivos no final do seu ciclo de vida. Isso pode reduzir seu impacto potencial sobre o meio ambiente caso sejam liberados.

11. Análise em tempo real para prevenção da poluição

O desenvolvimento de técnicas analíticas para monitorar processos químicos em tempo real pode ajudar a prevenir a poluição antes que ela ocorra.

12. Química naturalmente segura para prevenção de acidentes

Este princípio enfatiza o desenvolvimento de processos químicos que minimizam perigos potenciais, como explosões ou emissões acidentais.

Exemplos em texto

Considere o exemplo da fabricação de um medicamento. Se um processo convencional utiliza muitos solventes tóxicos e gera resíduos perigosos, podem ser feitos esforços para redesenhar o processo. Usando água ou outro solvente mais seguro, empregando catalisadores para melhorar a velocidade e a eficiência das reações e gerenciando cuidadosamente as temperaturas, o processo pode estar mais alinhado com os princípios da química verde.

Outro exemplo é a produção de plásticos biodegradáveis. Em vez de fabricar plásticos a partir de petróleo, que pode levar centenas de anos para se decompor, os cientistas podem se concentrar em usar materiais de origem vegetal que se decompõem mais facilmente e são menos prejudiciais ao meio ambiente.

Conclusão

Os princípios da química verde orientam químicos e engenheiros no desenvolvimento e implementação de processos químicos mais seguros, sustentáveis e eficientes. Seguindo esses princípios, podemos reduzir os impactos negativos da fabricação química e contribuir para a proteção ambiental e esforços de sustentabilidade.


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