Fundamentos de Química

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Ligação Covalente

Compartilhamento de pares de elétrons entre átomos não metálicos. Exemplo: formação da molécula de água (H2O).

Ligação Iônica

Transferência definitiva de elétrons formando cátions e ânions unidos por atração eletrostática. Exemplo: cloreto de sódio (NaCl).

Ligação Metálica

Interação entre átomos de metais cercados por uma nuvem de elétrons livres (mar de elétrons). Exemplo: fios de cobre condutores.

Eletronegatividade

Capacidade de um átomo de atrair elétrons para si em uma ligação química. Exemplo: o flúor atraindo fortemente o par eletrônico no HF.

Reação de Neutralização

Reação entre um ácido e uma base que produz sal e água. Exemplo: HCl reagindo com NaOH para formar NaCl e H2O.

Ácido segundo Arrhenius

Substância que libera íons H+ (ou H3O+) em solução aquosa. Exemplo: o ácido clorídrico (HCl) no suco gástrico.

Base segundo Arrhenius

Substância que se dissocia liberando exclusivamente o ânion hidróxido (OH-) em água. Exemplo: hidróxido de magnésio no leite de magnésia.

Potencial Hidrogeniônico (pH)

Escala logarítmica que mede o grau de acidez ou basicidade de uma solução aquosa. Exemplo: vinagre tem pH em torno de 3 (ácido).

Solução Tampão

Mistura que resiste a variações bruscas de pH quando pequenas quantidades de ácido ou base são adicionadas. Exemplo: tampão bicarbonato no sangue humano.

Número de Oxidação (NOX)

Carga elétrica real ou aparente de um átomo em uma espécie química. Exemplo: o ferro oxidando de NOX 0 a Fe3+ na ferrugem.

Reação de Oxirredução (Redox)

Processo químico com transferência de elétrons onde uma espécie oxida e outra reduz. Exemplo: funcionamento de pilhas alcalinas.

Estequiometria

Cálculo das proporções quantitativas de reagentes e produtos em uma reação química. Exemplo: calcular a massa de CO2 gerada pela queima de carvão.

Lei de Lavoisier

Princípio da conservação da massa em sistema fechado: a massa total permanece constante. Exemplo: a queima de madeira em câmara selada.

Mol

Unidade de quantidade de matéria que contém exatamente 6,022 x 10^23 entidades elementares. Exemplo: 1 mol de gás oxigênio (O2) tem 32 gramas.

Entalpia (H)

Medida do conteúdo total de calor e energia de um sistema a pressão constante. Exemplo: variação de entalpia (ΔH) na queima do metano.

Reação Exotérmica

Processo que libera calor para o ambiente, apresentando ΔH negativo. Exemplo: combustão da gasolina em motores de automóveis.

Reação Endotérmica

Processo que absorve calor do meio externo, com ΔH positivo. Exemplo: a fotossíntese captando energia da luz solar.

Cinética Química

Ramo que estuda a velocidade das reações químicas e os fatores que a alteram. Exemplo: guardar alimentos na geladeira para retardar a decomposição.

Catalisador

Substância que acelera uma reação diminuindo sua energia de ativação sem ser consumida. Exemplo: platina no escapamento de carros para tratar gases.

Equilíbrio Químico

Estado em que as velocidades das reações direta e inversa se igualam. Exemplo: a síntese e decomposição da amônia no processo Haber-Bosch.

Princípio de Le Chatelier

Se um equilíbrio sofre perturbação externa, o sistema se desloca para minimizar o efeito. Exemplo: compressão de gás deslocando o equilíbrio para menor volume.

Solubilidade

Quantidade máxima de soluto que pode dissolver em dado solvente sob certas condições. Exemplo: dissolver até cerca de 36g de sal em 100g de água a 20°C.

Propriedades Coligativas

Propriedades de soluções que dependem apenas do número de partículas de soluto dissolvidas. Exemplo: adicionar sal à neve para abaixar seu ponto de fusão.

Hibridização do Carbono

Mistura de orbitais atômicos puros para formar novos orbitais híbridos equivalentes. Exemplo: carbono sp3 com quatro ligações simples no metano (CH4).

Hidrocarbonetos

Compostos orgânicos formados exclusivamente por átomos de carbono e hidrogênio. Exemplo: gás butano utilizado em isqueiros e botijões.

Alcanos

Hidrocarbonetos de cadeia aberta que apresentam somente ligações simples carbono-carbono. Exemplo: o gás propano (C3H8) usado como combustível.

Alcenos

Hidrocarbonetos de cadeia aberta com ao menos uma ligação dupla entre carbonos. Exemplo: eteno (C2H4), gás responsável pelo amadurecimento de frutas.

Alcinos

Hidrocarbonetos de cadeia aberta contendo ao menos uma ligação tripla carbono-carbono. Exemplo: etino (acetileno), usado em maçaricos de solda.

Aromaticidade

Estabilidade eletrônica especial decorrente da deslocalização de elétrons pi cíclicos. Exemplo: anel benzênico presente em solventes e medicamentos.

Álcoois

Compostos que possuem o grupo hidroxila (-OH) ligado a um carbono saturado. Exemplo: etanol usado como antisséptico e biocombustível.

Fenóis

Compostos com o grupo hidroxila (-OH) ligado diretamente a um anel aromático. Exemplo: cresol eugenol presente no óleo de cravo-da-índia.

Aldeídos

Compostos caracterizados pelo grupo carbonila ligado a hidrogênio na extremidade da cadeia. Exemplo: formaldeído (formol) usado como conservante biológico.

Cetonas

Compostos com grupo carbonila (C=O) posicionado entre dois átomos de carbono. Exemplo: propanona (acetona) usada como removedor de esmaltes.

Ácidos Carboxílicos

Substâncias que possuem o grupo carboxila (-COOH) em sua estrutura molecular. Exemplo: ácido acético, componente principal do vinagre.

Ésteres

Compostos obtidos da reação entre ácido carboxílico e álcool, com aroma característico. Exemplo: acetato de isoamila, que confere aroma de banana a essências.

Éteres

Compostos que apresentam um átomo de oxigênio entre dois radicais de carbono. Exemplo: éter dietílico, historicamente utilizado como anestésico geral.

Aminas

Compostos orgânicos derivados da amônia pela substituição de hidrogênios por radicais carbônicos. Exemplo: metilamina e trimetilamina do cheiro de peixe.

Amidas

Compostos contendo o grupo carbonila ligado diretamente a um átomo de nitrogênio. Exemplo: a ureia, excretada na urina e usada em fertilizantes.

Haletos Orgânicos

Compostos derivados de hidrocarbonetos pela substituição de hidrogênios por halogênios. Exemplo: clorofórmio (CHCl3) e o polímero PVC.

Isomeria Plana de Cadeia

Isômeros com mesma fórmula molecular que diferem na estrutura do esqueleto de carbonos. Exemplo: butano (linear) e isobutano (ramificado).

Isomeria Plana de Posição

Diferença na posição de uma insaturação, grupo funcional ou ramificação na cadeia. Exemplo: propan-1-ol e propan-2-ol.

Isomeria Plana de Função

Compostos com a mesma fórmula molecular mas pertencentes a funções químicas distintas. Exemplo: etanol (álcool) e metoximetano (éter).

Isomeria Geométrica (Cis-Trans)

Arranjo espacial diferenciado de ligantes ao redor de uma ligação dupla rígida. Exemplo: gorduras trans sintéticas versus gorduras cis naturais.

Isomeria Óptica (Quiralidade)

Presença de moléculas assimétricas que são imagens especulares não sobreponíveis (enantiômeros). Exemplo: talidomida e seus diferentes efeitos biológicos.

Reação de Adição

Reação orgânica onde átomos são adicionados a compostos insaturados quebrando ligações pi. Exemplo: hidrogenação do óleo vegetal para fazer margarina.

Reação de Substituição

Processo em que um átomo ou grupo ligado ao carbono é trocado por outro reagente. Exemplo: cloração do metano formando clorometano e HCl.

Reação de Eliminação

Remoção de átomos de uma molécula formando uma insaturação ou ciclo. Exemplo: desidratação intermolecular de álcoois para originar alcenos.

Polimerização

União de muitas moléculas pequenas (monômeros) para formar uma macromolécula (polímero). Exemplo: conversão do etileno em plástico polietileno.

Saponificação

Hidrólise básica de ésteres de ácidos graxos com base forte para produzir sabão e glicerol. Exemplo: fabricação tradicional de sabão a partir de óleo e soda cáustica.

Forças Intermoleculares (Dipolo-Dipolo)

Atração eletrostática entre os polos positivo e negativo de moléculas polares vizinhas. Exemplo: interações entre moléculas vizinhas de acetona líquida.

Ligação de Hidrogênio

Atração forte entre H ligado a átomo muito eletronegativo (F, O, N) e outro átomo de F, O ou N. Exemplo: o alto ponto de ebulição e tensão superficial da água.

Forças de London (Dipolo Induzido)

Flutuações transitórias na nuvem eletrônica que criam dipolos temporários em moléculas apolares. Exemplo: condensação de gases nobres ou de hidrocarbonetos leves.

Ácido segundo Brønsted-Lowry

Espécie química capaz de doar um próton (íon H+) para outra substância. Exemplo: NH4+ doando H+ para a água formando H3O+.

Base segundo Brønsted-Lowry

Espécie química capaz de receber um próton (íon H+) em uma reação. Exemplo: a amônia (NH3) recebendo H+ para virar NH4+.

Ácido de Lewis

Espécie química receptora de um par de elétrons em uma reação de coordenação. Exemplo: o trifluoreto de boro (BF3) reagindo com amônia.

Base de Lewis

Espécie química doadora de um par de elétrons não ligante. Exemplo: a molécula de água ligando-se a íons metálicos como ligante.

Raio Atômico

Distância média entre o núcleo atômico e a camada eletrônica mais externa de um átomo. Exemplo: o raio do sódio diminuindo ao se tornar o cátion Na+.

Energia de Ionização

Energia mínima necessária para remover um elétron de um átomo gasoso em seu estado fundamental. Exemplo: a alta energia para ionizar o gás nobre hélio.

Afinidade Eletrônica

Energia liberada quando um elétron é adicionado a um átomo gasoso isolado. Exemplo: átomos de cloro liberando energia ao formar o íon cloreto (Cl-).

Isótopos

Átomos que possuem o mesmo número de prótons (número atômico), mas massas diferentes por variarem em nêutrons. Exemplo: carbono-12 e carbono-14.

Isóbaros

Átomos de diferentes elementos químicos que possuem o mesmo número de massa atômica. Exemplo: cálcio-40 e argônio-40.

Isótonos

Átomos de elementos distintos que apresentam exatamente o mesmo número de nêutrons no núcleo. Exemplo: carbono-13 (7 nêutrons) e nitrogênio-14 (7 nêutrons).

Princípio da Exclusão de Pauli

Princípio que afirma que dois elétrons em um mesmo átomo não podem ter o mesmo conjunto de quatro números quânticos. Exemplo: elétrons no mesmo orbital com spins opostos (+1/2 e -1/2).

Regra de Hund

Regra que estabelece que orbitais de mesma energia devem ser ocupados primeiramente por elétrons desemparelhados com spins paralelos. Exemplo: a distribuição dos três elétrons no subnível 2p do nitrogênio.

Lei de Proust

Lei das proporções definidas afirmando que uma substância composta pura é sempre formada pelos mesmos elementos em proporções de massa constantes. Exemplo: a água contendo sempre 1 parte de H para 8 partes de O em massa.

Ponto de Equivalência

Momento estequiométrico exato em que a quantidade de titulante adicionada neutraliza completamente o titulado. Exemplo: o ponto em que todo HCl reage com a quantidade molar equivalente de NaOH.

Indicador Ácido-Base

Substância que muda de cor dependendo da concentração de íons H+ no meio aquoso. Exemplo: a fenolftaleína tornando-se rosa em meio básico.

Energia de Ativação

Barreira energética mínima que os reagentes precisam superar para que ocorra a transformação química. Exemplo: a faísca necessária para inflamar uma mistura de gás oxigênio e metano.

Complexo Ativado

Estado intermediário e instável de maior energia formado durante a colisão efetiva entre reagentes. Exemplo: ligações quebrando e formando simultaneamente durante a cloração do metano.

Lei de Hess

Princípio que diz que a variação de entalpia de uma reação depende apenas dos estados inicial e final, não do caminho percorrido. Exemplo: calcular o calor de formação do CO2 somando etapas intermediárias.

Entropia (S)

Grandeza termodinâmica que quantifica a dispersão de energia ou grau de desordem de um sistema. Exemplo: o aumento de entropia quando um cubo de gelo derrete.

Energia Livre de Gibbs (G)

Função de estado que avalia a espontaneidade de uma transformação química sob temperatura e pressão constantes. Exemplo: reação espontânea de queima do gás de cozinha com delta G negativo.

Constante de Equilíbrio (Kc)

Razão matemática entre as concentrações de produtos e reagentes no estado de equilíbrio dinâmico elevada aos seus coeficientes. Exemplo: valor de Kc para a síntese da amônia pelo processo Haber-Bosch.

Produto de Solubilidade (Kps)

Constante de equilíbrio que quantifica a dissolução de compostos iônicos pouco solúveis em água saturada. Exemplo: a baixa solubilidade do sulfato de bário (BaSO4) usado como contraste radiológico.

Efeito do Íon Comum

Deslocamento do equilíbrio iônico decorrente da adição de um íon já presente na solução, reduzindo a solubilidade. Exemplo: diminuir a solubilidade do cloreto de prata adicionando sal de cozinha (NaCl).

Coloide

Mistura heterogênea em que partículas microscópicas dispersas não se sedimentam pela ação da gravidade ordinária. Exemplo: a maionese ou a névoa.

Efeito Tyndall

Dispersão da luz visível causada por partículas em suspensão em um meio coloidal. Exemplo: o feixe de luz visível passando através do nevoeiro ou fumaça.

Osmose

Movimento espontâneo do solvente através de uma membrana semipermeável de uma região menos concentrada para uma mais concentrada. Exemplo: o murchamento de vegetais em salmoura concentrada.

Célula Galvânica (Pilha)

Dispositivo eletroquímico que converte a energia de reações de oxirredução espontâneas em corrente elétrica contínua. Exemplo: a clássica pilha de Daniell usando eletrodos de zinco e cobre.

Eletrólise Ígnea

Processo não espontâneo que utiliza corrente elétrica externa para decompor um composto iônico em estado fundido (sem água). Exemplo: a produção industrial de sódio metálico e gás cloro a partir de NaCl fundido.

Eletrólise Aquosa

Decomposição não espontânea induzida por eletricidade em uma solução aquosa, competindo íons do soluto com os da água. Exemplo: eletrólise da água produzindo gás hidrogênio e oxigênio.

Anodo

Eletrodo onde obrigatoriamente ocorre a perda de elétrons (oxidação) em qualquer sistema eletroquímico. Exemplo: placa de zinco sofrendo corrosão em uma pilha alcalina.

Catodo

Eletrodo onde obrigatoriamente ocorre o ganho de elétrons (redução) em uma célula eletroquímica. Exemplo: placa de cobre recebendo elétrons para depositar cobre metálico na pilha.

Ponte Salina

Conexão iônica em pilhas galvânicas que mantém a neutralidade elétrica das meias-células permitindo a migração de íons. Exemplo: tubo preenchido com gel de ágar-ágar e solução de KCl.

Geometria Molecular Linear

Arranjo espacial de átomos dispostos em linha reta com ângulo de ligação de 180 graus. Exemplo: a molécula de dióxido de carbono (CO2).

Geometria Molecular Angular

Arranjo espacial em forma de ângulo devido à repulsão provocada por pares de elétrons não ligantes no átomo central. Exemplo: o formato em 'V' da molécula de água (H2O).

Geometria Molecular Trigonal Plana

Disposição de três átomos ao redor de um centro sem pares isolados, formando ângulos de 120 graus em um mesmo plano. Exemplo: o trifluoreto de boro (BF3).

Geometria Molecular Tetraédrica

Arranjo tridimensional simétrico com quatro ligantes ao redor de um átomo central formando ângulos de 109,5 graus. Exemplo: a molécula do metano (CH4).

Radioatividade Alfa

Emissão corpuscular constituída por dois prótons e dois nêutrons (núcleo de hélio) com baixo poder de penetração. Exemplo: decaimento de urânio-238 emitindo partículas alfa para virar tório-234.

Radioatividade Beta

Emissão nuclear de elétrons de alta energia resultantes da desintegração de um nêutron instável no núcleo. Exemplo: decaimento beta do carbono-14 usado na datação fóssil.

Radiação Gama

Onda eletromagnética de alta frequência emitida por núcleos atômicos instáveis com elevadíssimo poder de penetração. Exemplo: radiação emitida pelo cobalto-60 em tratamentos oncológicos.

Fissão Nuclear

Divisão de um núcleo atômico pesado em núcleos menores provocada pelo impacto de um nêutron, liberando enorme energia. Exemplo: a reação em cadeia do urânio-235 em usinas nucleares.

Fusão Nuclear

União de núcleos atômicos leves para gerar um núcleo mais pesado sob condições de temperatura e pressão extremas. Exemplo: núcleos de deutério e trítio fundindo-se no interior do Sol.

Tempo de Meia-Vida

Intervalo de tempo necessário para que metade dos átomos radioativos de uma amostra sofra desintegração nuclear. Exemplo: a meia-vida de cerca de 5730 anos do carbono-14.

Lei Geral dos Gases

Equação que relaciona as variáveis de estado pressão, volume e temperatura para uma massa fixa de gás ideal. Exemplo: o aumento da pressão interna de um pneu em dias quentes.

Pressão Parcial (Lei de Dalton)

Pressão individual exercida por um gás específico componente de uma mistura gasosa não reativa. Exemplo: a pressão parcial exercida pelo gás oxigênio na atmosfera terrestre.

Sublimação

Mudança de estado físico direta do estado sólido para o estado gasoso sem passar pelo estado líquido. Exemplo: a evaporação das bolinhas de naftalina em armários.

Ponto Triplo

Condição específica e única de temperatura e pressão na qual as três fases da matéria coexistem em equilíbrio. Exemplo: o ponto triplo da água a 0,01 °C e 0,006 atm.

Craqueamento de Hidrocarbonetos

Ruptura térmica ou catalítica de moléculas longas de petróleo em hidrocarbonetos menores e de maior valor comercial. Exemplo: quebra de frações pesadas de óleo cru para obter gasolina.

Regra de Markovnikov

Regra preditiva que indica que, em reações de adição a alcenos assimétricos, o hidrogênio se liga ao carbono mais hidrogenado. Exemplo: a adição de HCl ao propeno formando 2-cloropropano.

Esterificação de Fischer

Reação de condensação entre um ácido carboxílico e um álcool catalisada por ácido para produzir éster e água. Exemplo: reação entre ácido acético e etanol gerando acetato de etila.

Fermentação Alcoólica

Processo biológico anaeróbio no qual leveduras convertem açúcares simples em etanol e gás carbônico. Exemplo: produção de vinho ou cerveja a partir da glicose.