Química Geral: Geometria e Reações

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Geometria molecular do Dióxido de Carbono (CO2)

Linear. O carbono central forma duas ligações duplas e não possui elétrons livres, com ângulo de 180°.

Polaridade do Dióxido de Carbono (CO2)

Apolar. Apesar das ligações C=O serem polares, os momentos dipolares opostos se cancelam devido à geometria linear.

Geometria molecular da Água (H2O)

Angular. O oxigênio central possui dois pares de elétrons livres que repelem as ligações O-H, com ângulo aproximado de 104,5°.

Polaridade da Água (H2O)

Polar. Os momentos dipolares das ligações O-H não se anulam devido à geometria angular, gerando momento dipolar resultante não nulo.

Geometria molecular da Amônia (NH3)

Piramidal trigonal. O nitrogênio possui três ligações simples e um par de elétrons livres, com ângulo de 107°.

Polaridade da Amônia (NH3)

Polar. O par eletrônico isolado no nitrogênio e a geometria piramidal geram um dipolo permanente voltado para o nitrogênio.

Geometria molecular do Metano (CH4)

Tetraédrica. O carbono realiza quatro ligações simples idênticas com hidrogênios, com ângulos de 109,5°.

Polaridade do Metano (CH4)

Apolar. A distribuição simétrica das quatro ligações C-H anula a soma vetorial dos momentos de dipolo.

Geometria molecular do Trifluoreto de Boro (BF3)

Trigonal plana. O boro forma três ligações simples com ângulos de 120°, sem pares de elétrons livres na camada de valência.

Polaridade do Trifluoreto de Boro (BF3)

Apolar. A simetria plana trigonal faz com que os três vetores de dipolo se anulem perfeitamente.

Geometria molecular do Ozônio (O3)

Angular. O oxigênio central forma uma ligação dupla, uma coordenada (ou ressonante) e mantém um par de elétrons livre.

Polaridade do Ozônio (O3)

Polar. Embora formado pelo mesmo elemento, a presença de par isolado gera assimetria e dipolo resultante.

Geometria molecular do Ácido Clorídrico (HCl)

Linear. Toda molécula diatômica possui necessariamente geometria linear.

Polaridade do Ácido Clorídrico (HCl)

Polar. O cloro é muito mais eletronegativo que o hidrogênio, acumulando densidade de carga negativa.

Geometria molecular do Tetracloreto de Carbono (CCl4)

Tetraédrica. Quatro átomos de cloro distribuídos simetricamente ao redor do carbono central.

Polaridade do Tetracloreto de Carbono (CCl4)

Apolar. As ligações C-Cl são muito polares, mas sua distribuição tetraédrica simétrica cancela o vetor dipolar total.

Geometria molecular do Clorofórmio (CHCl3)

Tetraédrica assimétrica. Contém três cloros e um hidrogênio ligados ao átomo central.

Polaridade do Clorofórmio (CHCl3)

Polar. A presença do hidrogênio quebra a simetria de eletronegatividade, gerando um dipolo líquido.

Geometria molecular do Hexafluoreto de Enxofre (SF6)

Octaédrica. O enxofre expande o octeto, acomodando seis pares ligantes com ângulos de 90°.

Polaridade do Hexafluoreto de Enxofre (SF6)

Apolar. A geometria octaédrica é altamente simétrica, cancelando todas as forças dipolares.

Geometria molecular do Pentafluoreto de Fósforo (PF5)

Bipiramidal trigonal. O fósforo expande o octeto formando três ligações equatoriais (120°) e duas axiais (90°).

Polaridade do Pentafluoreto de Fósforo (PF5)

Apolar. O arranjo bipiramidal regular anula os momentos dipolares das cinco ligações P-F.

Geometria molecular do Dióxido de Enxofre (SO2)

Angular. O enxofre central possui pares ligantes e um par de elétrons isolado, gerando ângulo inferior a 120°.

Polaridade do Dióxido de Enxofre (SO2)

Polar. A assimetria angular impede o cancelamento dos momentos dipolares das ligações S=O.

Geometria molecular do Cianeto de Hidrogênio (HCN)

Linear. O carbono central realiza ligação simples com H e tripla com N, sem elétrons livres residuais.

Polaridade do Cianeto de Hidrogênio (HCN)

Polar. O nitrogênio é significativamente mais eletronegativo, criando vetor resultante no sentido C->N.

Reação endotérmica (Definição e sinal)

Processo que absorve calor do meio. A variação de entalpia é positiva (Delta H > 0).

Reação exotérmica (Definição e sinal)

Processo que libera calor para o meio externo. A variação de entalpia é negativa (Delta H < 0).

Equação da combustão completa do Metano

CH4(g) + 2 O2(g) -> CO2(g) + 2 H2O(l); Delta H = -890 kJ/mol (processo altamente exotérmico).

Equação da fotossíntese (Termoquímica)

6 CO2(g) + 6 H2O(l) -> C6H12O6(s) + 6 O2(g); Delta H > 0 (processo endotérmico que absorve luz solar).

Equação da decomposição térmica do Carbonato de Cálcio

CaCO3(s) -> CaO(s) + CO2(g); Delta H = +178 kJ/mol (endotérmica, requer aquecimento constante).

Equação da combustão do Hidrogênio

2 H2(g) + O2(g) -> 2 H2O(g); Delta H = -484 kJ (exotérmica, base para células a combustível limpas).

Equação de síntese da Amônia (Processo Haber-Bosch)

N2(g) + 3 H2(g) -> 2 NH3(g); Delta H = -92 kJ/mol (reação exotérmica de síntese industrial).

Entalpia de formação da Água líquida

H2(g) + 1/2 O2(g) -> H2O(l); Delta H = -285,8 kJ/mol a 25 °C e 1 atm.

Equação de neutralização ácido-base

HCl(aq) + NaOH(aq) -> NaCl(aq) + H2O(l); Delta H = -57 kJ/mol (reação clássica exotérmica).

Entalpia de ligação (Conceito prático)

A quebra de ligações é sempre endotérmica (absorve energia) e a formação de ligações é sempre exotérmica.

Lei de Hess (Princípio fundamental)

A variação de entalpia de uma reação depende apenas do estado inicial e final: Delta H total = soma dos Delta H parciais.

Equação da respiração celular

C6H12O6(s) + 6 O2(g) -> 6 CO2(g) + 6 H2O(l); Delta H < 0 (libera energia metabolizada na forma de ATP).

Equação de combustão do Etanol

C2H5OH(l) + 3 O2(g) -> 2 CO2(g) + 3 H2O(l); Delta H = -1367 kJ/mol (reação exotérmica usada em motores).

Equação de dissolução do Nitrato de Amônio em água

NH4NO3(s) -> NH4+(aq) + NO3-(aq); Delta H > 0 (endotérmica, usada em compressas frias instantâneas).

Equação de dissolução do Hidróxido de Sódio em água

NaOH(s) -> Na+(aq) + OH-(aq); Delta H < 0 (fortemente exotérmica, provoca aquecimento da solução).

Balanceamento: Combustão do Propano

C3H8(g) + 5 O2(g) -> 3 CO2(g) + 4 H2O(g). Os coeficientes estequiométricos são 1, 5, 3 e 4.

Balanceamento: Oxidação do Ferro (ferrugem)

4 Fe(s) + 3 O2(g) -> 2 Fe2O3(s). Demonstra a conservação de massa na corrosão do metal.

Balanceamento: Reação do Magnésio com Ácido Clorídrico

Mg(s) + 2 HCl(aq) -> MgCl2(aq) + H2(g). Reação de deslocamento simples exotérmica.

Balanceamento: Síntese da Água Oxigenada decomposta

2 H2O2(aq) -> 2 H2O(l) + O2(g). Reação de decomposição exotérmica catalisada por iodeto ou MnO2.

Balanceamento: Reação de Precipitação do Cloreto de Prata

AgNO3(aq) + NaCl(aq) -> AgCl(s) + NaNO3(aq). Reação de dupla troca formando precipitado branco insolúvel.

Balanceamento: Combustão do Gás Acetileno

2 C2H2(g) + 5 O2(g) -> 4 CO2(g) + 2 H2O(g). Queima com chama de altíssima temperatura em maçaricos.

Balanceamento: Fermentação alcoólica da glicose

C6H12O6(aq) -> 2 C2H5OH(aq) + 2 CO2(g). Produção de etanol e gás carbônico por leveduras.

Geometria molecular do Tetracloreto de Silício (SiCl4)

Tetraédrica. Si forma quatro ligações covalentes simples equivalentes com os cloros.

Polaridade do Tetracloreto de Silício (SiCl4)

Apolar. A geometria tetraédrica perfeitamente simétrica anula os dipolos de ligação Si-Cl.

Equação da decomposição da Azida de Sódio (Airbag)

2 NaN3(s) -> 2 Na(s) + 3 N2(g). Decomposição rápida gerando gás nitrogênio para inflar a bolsa.