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QUÍMICA GERAL 2º Edição Volume 1 O sc w wa a JOHN B. RUSSELL QUÍMICA GERAL SEGUNDA EDIÇÃO Volume 1 Do original: General Chemistry, 2/ed O 1992, 1980 pela McGraw-Hill Inc. O 1982 da McGraw-Hill do Brasil O 1994 Makron Books do Brasil Editora Ltda. Todos os direitos reservados. Nenhuma parte desta publicação poderá ser reproduzida ou transmitida de qualquer modo ou por qualquer outro meio, eletrônico ou mecânico, incluindo fotocópia, gravação ou qualquer outro tipo de sistema de armazenamento e transmissão de informação, sem prévia autorização, por escrito, da Pearson Education do Brasil. Editor: Milton Mira de Assumpção Filho Produtora Editorial: Mônica Franco Jacintho Produtor Gráfico: José Rodrigues Capa: layout: José Roberto Petroni Editoração e fotolitos em alta resolução: JAG Dados de Catalogação na Publicação (CIP) Internacional (Câmara Brasileira do Livro, SP, Brasil) Russel, John Blair, 1929- Química : | John B. Russell ; tradução e revisão técnica Márcia Guekezian ...| et al. | -2. ed. - São Paulo : Makron Books, 1994. Volume 1. e" 94-0697 | CDD-540 ini un abiewao zobe para catálogo sistemático 0 A+ Química : Ciências puras 540 2004 Direitos exclusivos para a língua portuguesa cedidos à Pearson Education do Brasil, uma empresa do grupo Pearson Education Av. Ermano Marchetti, 1435 Cep: 05038-001 Lapa - São Paulo — SP Tel: (11)3613-1222 Fax: (11)3611-0444 e-mail: vendas(Opearsoned.com cá me de uma 8 Crenston e Racbars Fhonips vonta tindia ide condora sigarnna: site eme De sAS sing pelo seguinte ve lbemungatos 5 1: Butlex, A viu Chen- rus-Arting: v 0f PexasEl 115 Obiso; Lao. 7 Rebe Nise ccsityo David Gui «1, Alon Hassell, + mes, West Mil! « VI Química Geral E. House, Jr., Illinois State University; Reggie L. Hudson, Eckerd College; Wilbert Hutton, lowa State University; Ronald Johnson, Emory University; Philip Keller, University of Arizona; Robert Kerber, State University of New York-Stony Boock; Brian Kipling, Univer- sity of Calgary; Mary-Beth Krogh-Jespersen, Pace University; Michael Lipschytz, Purdue University; Siegfried Lodwig, Centralia College; Gary Long, Virginia Polytechnic Institute and State University, Chris McGowan, Tennessee Technological University; Samuel P. Massie, United States Naval Academy; Bruce Mattson, Creighton University; J. Charles Morrow, University of North Carolina-Chapel Hill, George V. Nazaroff, Indiana University at South Bend; Dean P. Nelson, University of Wisconsin-Eau Claire; Major Thomas R. Noreen, United States Military Academy: W. D. Perry, Auburn University; William Perry. Auburn University; Helen Place, Washington State University; John Ragle, University of Masschusetts-Amherst; Warren L. Reynolds, University of Minnesota; James W. Richardson, Purdue University, Roberto Rittenhouse, Eastern Michigan University; B. Ken Robertson, University of Missouri-Rolla; Edward Rosenberg, California State University-Northridge; John J. Rupp, St. Lawrence University; Charles R. Russ, University of Maine at Orono; Lawrence Scroggins, Tulsa Junior College-Metro Campus; Jodye Selco, University of Redlands; Harry Sisler, University of Florida; Martin Stabb, University of Wisconsin, Yi-Noo Tang, Texas A & M Wisconsin; J. C. Thompson, University of Toronto, Paul Treichel, University of Wisconsin; William W. Trigg, Arkansas Tech University; Archie S. Wilson, University of Minnesota; George Wittenberg, Arizona State University. oras qi A preparação dos manuscritos para este livro foi apoiada imensuravelmente por leitura cuidadosa e trabalho de reconhecimento de caráter óptico, feito por Richard Harper da Redwood Software, e para ele eu transmito meu profundo agradecimento. Eric Snyder, um aluno da Humboldt, ajudou: me na pequena etapa de supervisão das partes do manuscri- to, e sou-lhe imensamente grato. » O valor das fontes e suporte fornecidos pelo grupo da McGraw-Hill é inestimável. Desejo expressar um carinho especial por Denise Schanck, Susan Tubb, Kirk Emry, Scott Spoolman, Margery Luhrs, Jo Jones'e Kathy Bendo — sem suas sugestões, competência técnica, energia e fé, eu teria desanimado em mais de uma ocasião. Finalmente, devo agradecer pelas contribuições que meus alunos fizeram para este livro. O processo ensino-aprendizagem é realmente, interação, e eu agradeço por tudo que eles me ensinaram. John B. Russell Departamento de Química Humboldt State University Arcata, CA 95521 “SIPAPISO SIUUL SOJOJOS! SOP SESSEUI SE-OPS SIUI/09 QNUI SSIOJLA SO TesallresclvLsaltr: Tirol Lvalivercir Ear uL 06 o'tez Y 68 o'LTT! o) 8s Vort et Ls 68€I eotuIgre eSSEIN sor V a 192" for duy bun vol cor | e. EL 6081 S8L JH a O'SLI Rô À IL dad SLI |8' GN id 1676 az or 6 1688 A 6€ nsijge A Ec v6os o [44 88Lh 96h E) La ON | PA Tor | 11 OELI| 6891 qa | UL oL | 69 [O zallo vicio coz) o“ x | 0d ss | 48 69u | Es | Ts 066L|96'8L sq|9s se | VE S'sE | LOTE D|s LU | 9 0061 [0091 1/0 6 8 E685 o) EL o'ocelfo'eze ea | ad 88 | 18 E'LET |6TEL ea | SO 9g | ss T9'L8 | LH'S8 as | q ONES 8o'or |O1'6€ |A o |6 DEPT | 66TT BW | BN au TIO'6 | 1h69 ag [1 »le SOLNHNHTH SOd VIIdOTAAd VTHAVL ms) sopouad Elemento Símbolo Número atômico Massa atômica* Criptônio Kr 36 83,80 Crômio cr 24 51,996 Cúrio cm 9% [247,02 Cm) Disprósio Dy 66 162,50 Einstênio Es 99 [252,08]02Es) Enxofre s 16 32.066 Érbio Er 68 167,26 Escândio Sc 21 44,956 Estanho Sn so 118,71 Estrôncio Sr 38 87,62 Európio Er 63 151,96 Férmio Fm 100 [257.100 Em) Ferro Fe 26 55,847 Flúor 9 18,998 Fósforo 15 30,974 Frâncio Fr 87 223 0702F9) Gadolínio Gd 64 157,25 Gálio Ga 31 69,723 Germânio Ge 32 q 72,61 Háfnio HE 72 q 17849 Hélio He 2 4,0026 Hidrogênio H 1 1,0079 Hólmio Ho 67 164,93 Índio In 49 114,82 lodo I s3 126,90 Irídio Ir m 192,22 Itérbio Yb 70 173,04 Ítrio Y 39 88,906 Lantânio La 57 138,91 Laurêncio Lw 103 [260,11108Lw) Elemento Símbolo Número atômico Massa atômica* Lítio TA & 3 6,941 Lutécio Lu 7 174,97 Magnésio Mg 12 24,305 Manganês Mn 25 54,938 Mendelévio Md 101 [258,10]2*!Ma) Mercúrio Hg 80 200,59 Molibdênio Mo 42 95,94 Neodímio Nd 60 144,24 Neônio Ne 10 20,180 Neptúnio Np 93 [237,05] Np) Nióbio Nb 41 92,906 Níquel Ni 28 58,69 Nitrogênio N 7 14,007 Nobélio No 102 [259,10]ÊNo) Ósmio Os 76 190,2 Ouro Au 79 196,97 Oxigênio o 8 15,999 Paládio Pd 46 106,42 Platina Pt 78 195,08 Plutônio Pu 94 [244,06] Pu) Polônio Po 84 pos, 98]2Po) Potássio K 19 39,098 Praseodímio Pr 59 140,91 Prata Ag 47 107,87 Promécio Pm 61 [144,910%Pm) Protactínio Pa 91 231,04 Rádio Ra 88 [226,03] 0Ra) Radônio Rn 86 [222,02/02Rn) Rênio Re rh) 186,21 CONSTANTES FÍSICAS Constantes Símbolo Valor Numérico Número de Avogadro N 6,022137 x 102 mol! Constante de Faraday 5 9.648531 x 10* C mor! Constante dos gases ideais R 8,314513K ! mol”! 8,31451 dm? kPa K”! mol”! 58,20578 x 102L atm K”!mol”! Constante de Planck h 6,626076 x 10º 3 s Constante de Rydberg R 1,097373153 x 107 m! Volume molar dos gases ideais nas CNPT Voa 22,4141 Lmor! Carga do elétron e 1,6021773x 10! € Massa de repouso de elétrons me 9,109390 x 1078 g 5,485799 x 1074u Massa de repouso do nêutron ma 1,674929 x 102 g 1,008665 u Massa de repouso do próton mp Velocidade da luz no vácuo 1,672623 x 102 g 1,007276 u 2,99792458 x 1 ms (exatamente) EQUAÇÃO DE CONVERSÃO Conversão Equação Conversão Equação Energia Massa Calorias Ical=4,184J Onças-(avovidupios) — 107=28,35 g — joules (exatamente) gramas Eletrovolts leV=1,602x101º3 Libras (avovidupios) — 1b=0,4536 Kg — joules quilogramas Litro 1 Latm = 101,3) Pressão atmosferas Atmosferas — quilopascals Latm = 101,3 kPa — joules Comprimento Atmosferas — milímetros e 1 atm = 760,0 mmHg Angstroms- 1Ã=1010m mercúrio metros Ângstrom — 1Ã= 10 nm Atmosferas — pascals atm = 1,013 x 10º Pa nanometros niseciu Polegadas — lin=2,54cm Atmosferas — torr 1 atm = 760,0 torr centímetros (exatamente) Jardas - metros 1 yd=0,9144m Bars — pascals 1 Bar= 10º Pa (exatamente) Volume Litros — IL=1 dm? decímetros cúbicos Quartos (US) Iqt=0,9464L litros UNIDADES DERIVADAS DO SI Quantidade física Unidade Símbolo Definição Força Newton N mkg s Pressão Pascal Pa Nm? =m! kg s? Energia, Trabalho Joule J Nm =m? kg pe Potência Watt w 3 =mkgs” Carga elétrica Coulomb Le As Potencial elétrico, Volt à.4 Ji =m? kg Sal Força eletromotriz Freqiiência Hertz Hz s PREFIXOS MÉTRICOS Múltiplos 108beérono!s .. 1012. 0.102 109 10º 102 10! Prefixos exa peta tera giga mega quilo hecto deca Símbolo E P T G M K h da Submúltiplos 10! 10? 102 10º 10º 102 o! gls Prefixos deci centi mili micro — nano pico femto ato Símbolo d c m u n Pp f a — — ——— MAKRON Books Volume I Capítulo 1 Capítulo 2 Capítulo 3 Capítulo 4 Capítulo 5 Capítulo 6 Capítulo 7 Capítulo 8 Capítulo 9 Capítulo 10 Capítulo 11 Capítulo 12 SUMÁRIO Noções Preliminares ... As Fórmulas, as Equações e a Estequiometria ..........ccciccos 51 AOROQUIIRA sam passes pas AA EMCATO GRADO NAO E: o CORGARS ERR Sa sasssucasem gramas puraga paraiso raras avisa “ão O Átomo: pai Deu passe nsarae spams azar, cantar «cet Eda E OERICITÕOS. iram ri apare presa ese aa Ara Sr dc 242 Perioditidade Quimica "Usa tese euasmo neces cr 295 Lipações QAICAS: sacras a uso saias nirisça cd eai 341 Sólidos ... 408 Líquidos e Mudanças de Estado ...................csicso cos 453 Solições Sarto Callas aa intactas qursmarao opala 501 Reações em NoliçoRAQUOSAS: so sx es emas ais ue ate qua 563 XIX MAKRON Books ÍNDICE PROACIO sro sr iara AR eo aino rs a Nina (e voo ela fe nt CIRO Sn XXXV Volume 1 Capítulo 1 Noções Preliminares Tópicos Gerais Ll. Química: ó Que, Por Que'e Como? que Cassaas sagas creo O Que É Química? ...... Por Que Estudar Química? Como Estudar Química .. 12 A Metodologia Ciemfficação . os... ssrereessemere Observações e Dados Leis .. Massa: INGRCIN GENO + socos sem iss TED opa ess Substâncias Puras e Misturas . : Os Estados da MátÉra. à assis serenas comensncsasasaçãos 10 Elementos e- Compostos: «us aci sousa papo rsdospve sms 10 XXI Química Geral Capítulo 2 1.5 1.6 1.8 RESUMO tg eas As Fórmulas, as Equações e a Estequiometria Misturas Homogêneas e Heterogêneas .........ciccisiciios As Transformações da Matéria As Transformações Físicas ... As Transformações Químicas .. . As Leis das Transformações Químicas .......ciciciiiitioos A Energia A Energia Mecânica . O'Eslorea'Teperalura... scanners so usas tags As Unidades de Temperatita ,......c cce santana pos ver SETE Os Números: Usos e Extrapolações A Notação Exponencial Medidas, Exatidão e Precisão ...........cccesceecrecreeres Os Algarismos Significativos ........... PS Co RR A Precisão em Cálculos Aritméticos: Adição e Subtração ...... DS AnedONdamentos e. essas ncia ssa A Precisão em Cálculos Aritméticos: Multiplicação e Divisão ... Outras Operações As Unidades Métricas P. vA Be TO (DR RR Os Múltiplos e os Submúltiplos das Unidades Métricas ........ Resolução de Problemas Numéricos Análise Dimensional Os Fatores Unitários A Densidade Problemas ... ProbIEas ADICIONAIS: «ses secs secs sapeca een Tópicos Gerais 2.1 A Microestrutura da Matéria ... ORÁIGMOS 2Ulaio ade era eia Enade nagar ASMBIÉGUIAS “serasa raras su aa araras 22 AsFórmulas Químicas... o cus assess n RBBRPEES 48 51 51 52 52 53 s3 
