Mudanças químicas

• Metais diferem na facilidade com que perdem elétrons — a série de reatividade os ordena, impulsiona deslocamentos e decide como cada um é extraído.
• Ácidos donam H⁺; bases donam OH⁻; sua reação forma um sal — e o nome do sal deriva do ácido e da base.
• A eletrólise força íons a perderem ou ganharem elétrons nos eletrodos — extrai os metais mais reativos e decompõe soluções.

Série de reatividade (aprender a ordem): potássio, sódio, lítio, cálcio, magnésio, [carbono], zinco, ferro, [hidrogênio], cobre. Reatividade = a tendência do metal a formar íons positivos.

• Com água: K, Na, Li, Ca reagem (efervescência, hidróxido + hidrogênio); Mg muito lento; Zn/Fe/Cu não reagem.
• Com ácidos diluídos: Mg, Zn, Fe reagem → sal + hidrogênio; Cu não reage.
• Um metal mais reativo desloca um menos reativo de seu composto: Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu.

Extração: metais inativos (ouro) ocorrem nativos; metais abaixo do carbono são extraídos por redução com carbono (perda de oxigênio); metais acima do carbono necessitam de eletrólise. Identifique oxidação (ganho de oxigênio) e redução (perda de oxigênio).

(HT) Redox em elétrons: oxidação é perda de elétrons, redução é ganho — OIL RIG. Escreva equações iônicas para deslocamento: Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu.

Ácidos neutralizados por bases solúveis (hidróxidos solúveis) e bases insolúveis (óxidos/hidróxidos insolúveis) → sal + água; por carbonatos metálicos → sal + água + dióxido de carbono. O ácido determina o ânion do sal: clorídrico → cloretos, nítrico → nitratos, sulfúrico → sulfatos; a base fornece o cátion. Preveja produtos e escreva fórmulas de sais a partir das cargas iônicas.

Obtenção de sal solúvel (RP1): adicione o sólido insolúvel (óxido/carbonato metálico) ao ácido diluído morno até que nada mais dissolva (sólido em excesso comprova a conclusão), filtre o excesso, evapore até o ponto de cristalização e deixe cristalizar; seque os cristais.

Escala de pH: 0–14, medida com indicador universal ou sonda de pH; 7 neutro, <7 acid, >7 alcalino. Ácidos liberam H⁺(aq); bases liberam OH⁻(aq). Neutralização: H⁺ + OH⁻ → H₂O.

(Chem) Titulações (RP2): meça volumes reagindo de um ácido forte e uma base forte com precisão — bureta, pipeta, indicador; (HT) calcule concentrações em mol/dm³ e g/dm³ (tópico 3.4 métodos).

(HT) Ácidos fortes e fracos: ácidos fortes (HCl, HNO₃, H₂SO₄) estão completamente ionizados; ácidos fracos (etanoico, cítrico, carbônico) estão parcialmente ionizados. Mesma concentração → ácido mais forte → menor pH. Cada unidade de pH para baixo multiplica [H⁺] por 10. Diluído/concentrado = quantidade de substância por volume — eixo diferente de forte/fraco.

Eletrólitos: compostos iônicos fundidos ou dissolvidos — íons livres para mover, portanto conduzem. Íons positivos → cátodo (negativo); íons negativos → ânodo (positivo); íons são descarregados como elementos.

• Compostos binários fundidos (brometo de chumbo): metal no cátodo, não-metal no ânodo.
• Extração (alumínio): eletrólise de Al₂O₃ fundido + criolita — a mistura reduz o ponto de fusão, economizando energia; ânodo de carbono queima (com o oxigênio produzido) e deve ser substituído. A eletrólise é usada quando o metal é muito reativo para a redução com carbono.
• Soluções aquosas (RP3): no cátodo, hidrogênio é produzido se o metal for mais reativo que o hidrogênio (caso contrário, o metal se deposita); no ânodo, oxigênio — a menos que íons halogênio estejam presentes, quando o halogênio se forma.

(HT) Semi-equações — balanceie a carga com elétrons:

• cátodo: Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu; 2H⁺ + 2e⁻ → H₂
• ânodo: 2Cl⁻ → Cl₂ + 2e⁻; 4OH⁻ → O₂ + 2H₂O + 4e⁻

• Recite a série de reatividade com carbono e hidrogênio no lugar; preveja reações de água/ácido/deslocamento.
• Extração: redução por carbono vs eletrólise, com razões; (HT) OIL RIG com equações iônicas.
• Nomes de sais a partir de ácido + base; método RP1 em ordem; H⁺ + OH⁻ → H₂O.
• Método de titulação (Química); (HT) forte vs fraco com a regra pH ×10.
• Produtos da eletrólise para casos fundidos e aquosos; (HT) semi-equações em ambos os eletrodos.