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本课程《普通化学——化学反应中的质量平衡》旨在讲解化学反应中质量守恒的原理及其应用。 课程从质量守恒的基本概念开始，即“无物创造，无物消灭，万物皆变”，强调反应物和产物的质量相等。随后，通过拉塞福和罗伊斯的α射线实验，揭示了α粒子就是氦原子核，并介绍了如何通过α粒子计数来计算单个氦原子的质量。 课程详细介绍了原子质量的测定方法，包括电解法，并定义了原子质量单位（amu），它是碳-12原子质量的1/12，大致等于质子的质量。课程还解释了如何根据天然同位素的丰度计算元素的加权平均原子质量，并通过铜的同位素练习进行了说明，展示了包含平均原子质量的元素周期表。 接着，课程引入了“摩尔”作为计数的单位，解释了其巨大的数值（阿伏伽德罗常数）适合计算微小粒子。摩尔质量被定义为一摩尔物质的质量（以克为单位），并通过碳、硫、铜和铁的例子进行了说明。课程重点讲解了摩尔与原子质量之间的关系：摩尔质量的数值（克）与原子在原子质量单位下的数值相等，例如12克碳-12含有12摩尔碳-12原子。通过多个练习，学生将学会如何计算给定质量的氦、锌和硫中的摩尔数及原子数。 课程进一步扩展到分子质量的计算，指出分子质量是构成该分子的原子质量之和，并以水为例说明。通过二氧化硫和咖啡因的分子质量计算练习，学生将掌握其计算方法。随后，课程通过甲烷和尿素的练习，展示了如何计算化合物的摩尔数以及特定摩尔数下化合物的质量，并能够计算出指定质量的化合物中某种元素的原子数。 对于离子化合物，课程引入了“化学式质量”的概念，即经验式中各原子质量的总和。课程还介绍了质谱仪的工作原理，并讲解了如何计算化合物的元素质量百分比组成，通过磷酸的组成百分比计算练习进行演示。 ardından，课程提供了根据元素百分比组成推导化合物经验式的图示和步骤，并通过抗坏血酸的练习进行了实践。 在化学方程式的解读和计算方面，课程详细解释了如何阅读化学方程式，以及如何通过配平化学方程式来实现质量平衡，并通过铝的氧化反应方程式配平练习进行了说明。课程还提供了计算化学反应中反应物和产物数量的图示，并通过葡萄糖的代谢产生二氧化碳以及锂生产氢气的例子进行计算练习。 课程还阐述了“限制反应物”和“过量反应物”的概念，并通过尿素合成和二甲醚生产中的正丁基锂过量使用的练习进行说明。最后，课程讲解了化学反应的“理论产量”和“实际产量”的概念，并通过钛生产过程中的镁反应练习，说明了实际产量与理论产量之间的差异，并简要提到了化肥的化学。
1 - Balanço de Massa em Reações Químicas - IntroduçãoBalanço de massas em reações químicas se baseia na máxima: Nada se cria, nada se destrói, tudo se transforma, ou seja, a massa dos reagentes deve ser igual a massa dos produtos.2 - Experimento de Rutherford e Royds - Radiação alfa e o HélioO experimento de Rutherford e Royds serviu para desvendar um mistério em sua época, se as partículas alfa eram átomos de hélio. Os átomos não podiam atravessar certas barreiras, mas as radiações alfa sim.3 - Da Radiação alfa ao Átomo de HélioAs radiações alfa são núcleos de átomos de hélio. Um detector pode contabilizar quantas partículas alfa são emitidas por uma determinada fonte, desta forma se pode calcular a massa de hélio formado a partir de um certo número de partículas alfa, e assim, calcular a massa de um único átomo de hélio.4 - Eletrólise e Determinação da Massa AtômicaExiste diversas técnicas para se determinar a massa, em gramas, de um único átomo, uma delas é através da eletrólise.5 - Massa Atômica - Unidade de Massa Atômica - u.m.a.Definiu-se como Unidade de Massa Atômica (u.m.a.) a massa de 1/12 da massa de um átomo de C-12. Equivale aproximadamente a massa de um próton. Assim, a massa do H-1 é 1 u.m.a., a do O-16 é 16 u.m.a. ,...6 - Massa Atômica - Média Ponderada dos Isótopos de Ocorrência NaturalCom a definição de massa atômica surgiu um problema, como um mesmo elemento possui vários isótopos naturais, qual o valor da massa que deve constar para ele na tabela periódica? Resposta, a média ponderada de suas proporções isotópicas.7 - Exercício 1 - Média Ponderada dos Isótopos de Ocorrência Natural do CobreQual a massa representativa das proporções isotópicas para o elemento Cobre? Neste exercício tratamos desta questão.8 - Tabela Periódica com as Massas Atômicas MédiasNesta aula mostramos a tabela periódica com a massa de cada elemento químico calculado com base em suas abundâncias isotópicas naturais.9 - Mol - Unidade Usada para Contagem de PartículasUma importante unidade de medida é o mol, ele vale 6023 acrescido de vinte zeros, ou seja, um número extremamente alto, ideal para contabilizar quantidades de partículas extremamente pequenas, que por serem muito leves, só quando juntas em grande quantidades podem se tornar visíveis a olho nu.10 - Massa Molar é a Massa de 1 mol de Qualquer Coisa em GramasMassa molar é a massa de um mol de qualquer coisa medido em gramas, assim, se juntarmos um mol de grãos de areia e colocarmos sobre uma balança, teremos a massa molar de grãos de areia.11 - Massa Molar do Carbono, Enxofre, Cobre e FerroAqui podemos ver, sobre vidro de relógio, um mol de ferro, de mercúrio, carbono, cobre e enxofre, ou seja, 32g de enxofre, 12g de carbono, 56g de ferro,...12 - Relação entre Massa e Número de Moles para um ElementoPor que o número chamado de mol tem este valor e não um outro qualquer? A mágica deste número é fazer com que o mesmo valor numérico, em gramas para um mol, pode expressar a mesma massa em unidades de massa atômica, para um átomo. Assim, um átomo de C-12 tem 12 unidades de massa atômica, e 12g deste mesmo átomo terá um mol de átomos de C-12. 13 - Exercício 2 - Determinar o Número de Moles de Hélio em 6,42g de HélioNeste exercício partimos de uma determinada massa de hélio e queremos saber o número de átomos de hélio, em mol, que a constitui.14 - Exercício 3 - Determinar Quantos Mols de Átomos de Zinco Existe em 23,3g de ZincoNeste exercício, temos uma determinada massa do elemento zinco em gramas, e queremos saber quantos átomos de zinco, em moles, estão presentes nesta amostra.15 - Exercício 4 - Determinar Quantos Átomos de Enxofre Existem em 16,3g de enxofreNeste exercício demonstramos que a partir de uma quantidade em gramas de um composto é possível quantificar não apenas quantas moléculas estão presentes, mas quantificar o número de átomos de cada elemento, que constitui a molécula.16 - Massa Molar - É a Soma das Massas Atômicas em uma MoléculaSe a massa molar é a massa de um mol de qualquer coisa, podemos não apenas saber a massa molar dos elementos químicos, mas a massa molar das moléculas, ou seja, a massa em gramas de um mol de uma dada molécula, assim, a massa molar da água é aproximadamente 18g.17 - Exercício 5 - Cálculo da Massa Molecular do SO2 e da CafeínaNeste exercício vamos calcular a massa molar do dióxido de enxofre e da cafeína.18 - Exercício 6 - Quantos Moles de Metano existe em 6,07g de metanoNeste exercício mostramos que podemos calcular o número de moles de um composto existente em um certa amostra do composto, como também, podemos calcular a quantidade em gramas que uma certa quantidade de moles do composto vai pesar.19 - Exercício 7 - Quantos Átomos de H estão Presentes em 25,6g de UréiaEste exercício mostra como calcular o número de átomos de um determinado elemento, que faz parte da constituição de um composto dado em gramas.20 - Massa Fórmula é a Soma das Massas Atômicas da Fórmula Empírica de um Composto IônicoPara compostos iônicos, não se diz massa molecular, mas massa fórmula, que é a soma das massas atômicas da fórmula empírica de um composto iônico.21 - Funcionamento do Espectrômetro de MassasDescrevemos nesta aula o princípio de funcionamento de um aparelho de espectroscopia de massas.22 - Cálculo da Composição PercentualQual seria a percentagem de ferro no minério de ferro? Quanto de cálcio existe na hidroxiapatita? Nesta aula se calcula a composição percentual, em massa, dos elementos químicos que constitui um composto ou minério.23 - Exercício 8 - Calcular a Composição Percentual dos Elementos que Compõe o Ácido FosfóricoNeste exercício mostramos como calcular a composição percentual dos elementos que constituem um composto químico24 - Esquema para Obter a Fórmula Empírica a Partir da Composição PercentualNesta aula descrevemos um procedimento para a determinação da fórmula empírica de um composto a partir de sua composição elementar percentual.25 - Exercício 9 - Cálculo da Fórmula Empírica a partir da Composição Percentual do Ácido AscórbicoNesta aula se mostra na prática como se obtém a fórmula empírica a partir da composição percentual de um composto.26 - Exercício 10 - Cálculo da Massa de Cobre Presente em 3,71 Toneladas de CalcopiritaAssim como se pode calcular a massa de cobre presente no minério calcopirita, se pode calcular a massa de qualquer outro elemento contido em qualquer outro minério ou composto.27 - Princípio de Funcionamento da Análise ElementarNesta aula mostramos como funciona, em princípio os aparelhos de análise elementar, ou seja, aparelhos que fornecem a composição percentual dos elementos em uma amostra de composto.28 - Exercício 11 - Cálculo da Fórmula Empírica a partir da Composição Percentual do N4O2Neste exercício calculamos a fórmula empírica ou mínima a partir da composição percentual de um composto ou minério.29 - Como LER Equações QuímicasExiste várias maneiras de expressar e ler uma equação química, se pode expressar por meio de símbolos, literalmente ou através do desenho das substâncias envolvidas30 - Balanceando Equações QuímicasO balanço de massa de uma transformação química começa pelo balanceamento da equação química, nesta aula mostramos o procedimento.31 - Exercício 12 - Escrever a Equação Balanceada para a Oxidação do AlumínioNeste exercício damos um exemplo de como fazer o balanceamento de uma equação química.32 - Esquema para Calcular Quantidades de Reagentes e Produtos nas Equações QuímicasUm conhecimento fundamental é saber calcular as quantidades necessárias de reagentes necessárias para obtenção de um produto, ou vice-versa.33 - Cálculo da Massa de CO2 Produzido pelo Catabolismo de 856g de GlicoseO balanço de massas não se aplica apenas em equações químicas que se fazem em laboratório, em tubos de ensaio, mas em qualquer reação química, inclusive bioquímica, como o consumo de oxigênio ou a produção de gás carbônico que ocorre durante a respiração.34 - Exercício 14 - Massa de Lítio em gramas Necessárias para produzir 9,89g de HidrogênioNeste exercício calculamos a massa de lítio que deve ser usada em uma reação química para produzir uma certa quantidade de hidrogênio, mais um exemplo da capacidade de predição dos cálculos estequiométricos35 - Reagente Limitante e Reagente em ExcessoNesta aula explicamos o conceito de reagente limitante e reagente em excesso. Sempre que existe um em excesso, existirá outro em falta ou limitante.36 - Exercício 15 - Estequiometria da Síntese da UreiaNeste exercício praticamos os cálculos estequiométricos na predição das quantidades de reagentes e produtos necessários e formados em uma reação química37 - Exercício 16 - Cálculo para um Excesso de nBuli na Produção de DimetiléterNem sempre o uso em excesso de um reagente é um erro, as vezes, para o bom rendimento da reação, é necessário usar um dos reagentes em excesso. 38 - Rendimento de uma Reação - Teórico e PráticoNesta aula explicamos os conceitos de rendimento teórico e prático de uma reação, que expressa bem a diferença entre a prática e a teoria das reações químicas.39 - Exercício 17 - Cálculo do Rendimento Teórico e Prático na Produção do Titânio a Partir do MagnésioNa produção de titânio metálico, é necessário a produção prévia de magnésio, que é utilizado como reagente, nesta reação pode acontecer perdas, o que faz diferir o rendimento teórico do prático.40 - Química dos FertilizantesA química está em todas as atividades humanas, inclusive na agricultura, nos defensivos agrícolas e nos fertilizantes.
