Conceitos de Qumica

de extrema importncia que os profissionais que atendam emergncias com produtos qumicos perigosos tenham bons conhecimentos de qumica, a fim de possam entender melhor as informaes contidas nas Fichas de Emergncia, bem como nos rtulos das embalagens.

Definies Bsicas

Matria tudo que tem massa e ocupa lugar no espao

A matria pode estar em trs estados fsicos distintos: Slido poro de matria que possui forma e volume definidos. Exemplo Barra de Ferro.

Muitos produtos qumicos so comercializados na forma slida e so normalmente encontrados como p, pellets, escamas, e em barras em alguns casos especficos. So estocados em sacarias, bombonas e embalagens diversas. A comercializao feita muitas vezes com base em seu peso!

Lquido poro da matria que no possui forma definida, mas apresenta volume definido. Exemplo: gua dentro de um balde. Os lquidos so tambm enquadrados como fluidos, ou seja, podem escoar com muita facilidade, aumentando assim a rea de contato. Os lquidos podem ser armazenados em recipientes estanques tais como grandes reservatrios, reboque rodovirio tipo tanque, tanques estticos, tambores, bombonas, pequenos frascos, vidrarias, etc... Diferente dos slidos, os lquidos so normalmente comercializados considerando seu volume.

Gases e/ou vapores poro da matria que no possui forma e volume definidos. Tambm so considerados fluidos, pois tambm escoam com enorme facilidade, misturando-se ao prprio ar, efeito conhecido como difuso. So normalmente estocados em reservatrios

pressurizados para poderem ser utilizados de maneira economicamente vivel. Entre os reservatrios para gases destacam-se as esferas para grandes volumes, gasmetros e cilindros de diversas capacidades internas. Em muitos casos os gases e vapores so comercializados considerando-se seu volume.

Transformaes possvel para uma poro de matria passar de um estado fsico para outro. Tal processo chamado de transformao e est relacionado profundamente com a temperatura a qual est exposta a matria. As transformaes possveis de ocorrerem so as seguintes:

Fuso Evaporao Ebulio

Slido Lquido Gs

Solidificao Condensao

Liquefao

Sublimao

Histria da Qumica a qumica como cincia pode ser dividida em trs seguimentos diferentes. So eles: Antes do Sculo XIX: Egpcios, chineses, fencios, rabes, gregos j realizavam reaes qumicas, tais como preparao de vinhos, cerveja, queijos, ligas metlicas, entre outras, mas sem conhecimento do realmente acontecia em tais processos.

Ainda na Antiguidade o filsofo grego Aristteles 384/322 A.C. imaginou que todos os materiais conhecidos seriam formados por quatro matrias primas: a terra, o ar, o fogo e a gua. Devemos observar que isto era apenas uma idia que se mostrou errada, mas importante lembrar que desde tal poca o Homem procurava entender a natureza ao seu redor. Na Idade Mdia houve um lento desenvolvimento da ALQUIMIA, que na verdade a precursora da Qumica atual. Naquela poca o Homem procurava o ELIXIR da LONGA VIDA e a Pedra Filosofal.

________________________________________________________________O Sculo XIX: No Sculo XIX surgiu uma idia que revolucionou o conhecimento sobre a

natureza, e que base de nosso conhecimento atual A IDIA DO TOMO! Conhecida como Lei Atmica de Dalton, a idia era a seguinte: Todos os materiais da

natureza so formados por partculas extremamente pequenas denominadas tomos. Os tomos seriam indivisveis. Com o agrupamento de diferentes tomos teramos as diferentes substncias.

Hoje sabemos que os tomos podem ser divididos em reaes qumicas extremamente violentas (exploses nucleares)!

Tinha-se a idia que haveria um nmero pequeno de tomos diferentes na natureza. Atualmente sabemos que h 90 tomos diferentes e 13 tomos criados artificialmente pelo Homem!

Ainda no Sculo XIX as primeiras indstrias qumicas comearam a surgir, processando basicamente produtos de origem vegetal ou de origem animal.

O Sculo XX: No sculo XX ocorreram profundas mudanas no meio de vida das pessoas devido ao grande avano da qumica. Parte deste avano se deve ao melhor entendimento do tomo de suas propriedades.

Atualmente sabemos que o tomo composto por partculas subatmicas. Os PROTONS partculas que possuem carga eltrica positiva Os NEUTRONS partculas que no possuem cargas eltricas, ou seja, so neutras, e apresentam o mesmo peso dos PROTONS. Os ELETRONS partculas que possuem cargas eltricas negativa, e que so muitas vezes mais leves que os PROTONS e os ELETRONS. Observao: um ELETRON pesa 1/1840 de um PROTON!

O modelo de tomo, atualmente aceito pela cincia, seria aproximadamente ao da figura ao lado. O ncleo formado por prtons e nutrons, enquanto que os eltrons ficam orbitando ao redor do ncleo, formando uma rea denominada eletrosfera. Dois conceitos fundamentais que so considerados atualmente so: Nmero de massa: a soma do nmero de prtons e nutrons que constituem o ncleo de um tomo. Nmero atmico: o nmero de prtons no ncleo ou o nmero de eltrons na eletrosfera de um tomo. Sabe-se tambm que os eltrons esto distribudos na forma de camadas, sendo que o tomo pode apresentar no mximo 7 camadas de eltrons.

As sete camadas de distribuio de eltrons so as seguintes: K, L, M, N, O, P, Q. O nmero mximo de eltrons que podem ser distribudos pelas camadas de distribuio : K 2 eltrons; L 8 eltrons; M 18 eltrons; N 32 eltrons; O 32 eltrons; P 18 eltrons e Q 2 eltrons. A distribuio dos eltrons nas vrias camadas segue uma regra relativamente simples, onde os eltrons so colocados nas camadas subseqentes considerando o nmero mximo de eltrons permitidos, sendo considerado que nas ltimas camadas o nmero deve ser igual a 8 ou 18.

interessante observar que os eltrons distribudos na ltima camada de um tomo so os responsveis praticamente diretos pela caracterstica de reatividade que o tomo apresenta.

Atualmente no necessrio realizar contas para distribuir os eltrons nas

camadas, bem como informaes sobre o nmero de massa ou nmero atmico de um tomo, pois todas estas informaes j esto disponveis em tabelas, chamadas de tabelas peridicas. Abaixo temos uma tabela peridica moderna.

Um outro conceito que tambm surgiu durante o sculo XX foi a diviso da Qumica como cincia em duas partes distintas:

Qumica Inorgnica, que estuda as substncias que no possuem tomos de carbono como tomo principal de sua estrutura;

Qumica Orgnica que estuda as substncias que possuem tomos de carbono como tomo principal de sua estrutura.

As Ligaes entre os tomos: durante o sculo XX tambm foram postulados

os trs tipos de ligaes qumicas que podem existir ente os tomos. So elas: Ligao eletrovalente quando um tomo cede um eltron para um outro tomo, a fim de terem estabilidade inica nas camadas da eletrosfera. As substncias formadas podem liberar ons chamados de ctions quando apresentam carga positiva e nions quando possuem cargas negativas. As ligaes eletrovalentes so consideradas fortes e acontecem com grande velocidade. Ligao Covalente so aquelas em que dois tomos passam a compartilhar eltrons em sistema de sociedade. Os eltrons ainda pertencem aos tomos de origem, mas tambm interagem com a eletrosfera de outro tomo. Ligao Dativa - Em alguns casos de ligaes covalentes um tomo empresta no apenas um eltron, mais sim um par, que passa a interagir com a eletrosfera de um outro tomo. As ligaes dativas so amplamente observadas em molculas que possuem CARBONO (Qumica Orgnica). Qumica Inorgnica a qumica inorgnica aquela que estuda as substncias qumicas que no possuem como tomo principal da molcula o carbono. Entre as principais substncias estudadas pela Qumica Inorgnica, temos: cidos substncias qumicas que tem a propriedade de liberar ctions H+. Os cidos so substncias que reagem com grande facilidade, especialmente quando em contato com gua. Alguns cidos so considerados FORTES, ou seja, apresentam uma facilidade de reao qumica acentuada, sendo ento substncias muito perigosas. Entre os principais cidos, encontramos os seguintes: cido Sulfrico H2SO4 - lquido de colorao escura quando impuro. Alto peso molecular e densidade elevada. Extremamente perigoso. Utilizado em grandes quantidades em diversos setores da economia. cido Fluordrico HF - lquido quando pressurizado. Gs extremamente corrosivo e letal para seres vivos. o mais corrosivo dos cidos. Produzido no Brasil, possui aplicaes relativamente restritas. cido Ntrico HNO3 lquido, com colorao clara. Densidade maior que a gua. Tambm apresenta alto poder de reao, e perigoso o contato com a pele e mucosas. cido Sulfdrico H2S gs incolor com odor caracterstico de ovo podre.Extremamente txico para seres vivos. Letal se inalado em grandes quantidades. Presente em processos de refino de petrleo. cido Ciandrico HCN gs incolor, e de odor adocicado que reage violentamente com o sangue dos seres vivos. Extremamente letal mesmo em baixas concentraes.

Presente em alguns processos industriais, e formado com facilidade por alguns sais de cianeto. cido Clordrico HCl lquido com colorao amarelada, quando impuro, um produto no to violento quanto outros cidos mas ainda assim bastante corrosivo. Emana grande quantidade de vapor. Bases substncias qumicas que tem a propriedade de liberar nions OH-. Assim como os cidos, as BASES so substncias que reagem com grande facilidade, especialmente quando em contato com gua. Algumas bases so consideradas FORTES, ou seja, apresentam uma facilidade de reao qumica acentuada, sendo ento substncias muito perigosas. As BASES tambm so chamadas de produtos alcalinos! Entre as principais bases, encontramos as seguintes: Hidrxido de Sdio (Soda Custica) NaOH - na temperatura ambiente slida. Reage violentamente com gua e principalmente com substncias cidas. comercializada em grandes quantidades, principalmente em soluo a 50% de concentrao. um produto muito perigoso que pode ser encontrado mesmo em prateleiras de supermercados. Hidrxido de Potssio KOH - na temperatura ambiente tambm slido. Reage fortemente com gua e principalmente com substncias cidas. Devido ao seu custo maior, e seu poder de reao menor que o da soda custica, no to comercializado como o primeiro caso. Hidrxido de Clcio (CAL) CaOH - na temperatura ambiente slida. Reage fracamente com gua e principalmente com substncias cidas. comercializada em quantidades imensas, uma vez que possui um valor extremamente baixo e utilizada nas mais diversas aplicaes, inclusive na construo civil. especialmente recomendada para ser empregada em situaes emergenciais envolvendo cidos. Observao: o hidrxido de clcio comercializado como CAL VIRGEM (no recomendado para emergncias) e como CAL HIDRATADA (que a verso indicada para emergncias). Sais substncias qumicas que tem a propriedade de liberar ctions diferentes de H+ e nions diferentes de OH-. Existem centenas de sais diferentes. Uma caracterstica marcante dos sais que os mesmos dissociam-se em ctions e nions, quando misturados gua. Os sais de maneira em geral so substncias que no apresentam grande perigo, no entanto quando os mesmos entram em contato com solues cidas ou alcalinas, os produtos gerados podem ser letais, como no caso do Cianeto de Potssio, que pode liberar o Gs Ciandrico. Entre os sais mais comuns destacam-se: Cloreto de Sdio (SAL de COZINHA) NaCl - slido que dissolve com grande facilidade na gua. de extrema importncia na alimentao humana e de outros seres vivos. Encontra-se em abundncia na natureza. Sulfato de Clcio CaSO4 - slido que dissolve com grande facilidade na gua. Presente em quantidade significativa na gua. responsvel pela caracterstica da DUREZA DA GUA. xidos substncias qumicas formadas por tomos de metais com tomos de oxignio. Existem centenas de xidos diferentes. Assim como os sais, uma caracterstica marcante dos xidos que os mesmos podem dissociar-se em ctions e nions, quando misturados solues cidas ou alcalinas, sendo que em alguns casos os produtos resultantes podem ser perigosos. Entre os xidos mais comuns destaca-se: xido de Ferro Fe2O3 - xido formado pelo ataque natural o oxignio presente no ar em peas metlicas de ferro ou ao. Apresenta uma colorao entre o vermelho e o marrom. Dependo da situao onde ocorre pode ser benfico ou malfico.

Qumica Orgnica a qumica orgnica aquela que estuda as substncias qumicas que possuem como tomo principal da molcula o carbono. Uma caracterstica importante que o tomo de carbono possui apenas 4 eltrons em sua ltima camada de distribuio, portanto o mesmo pode realizar ligaes covalentes e ligaes dativas com grande facilidade, inclusive com outros tomos de carbono. As possibilidades de produtos finais so ilimitadas. NOTA IMPORTANTE: os tecidos vivos dos animais e plantas so estudados de acordo com a qumica orgnica. Os produtos qumicos orgnicos podem ser classificados sob duas categorias distintas: Produtos no aromticos que so substncias simples ou complexas onde os tomos de carbono no formam estruturas cclicas, ou seja, de cadeia fechada. Nesta categoria entram substncias como alcanos, alcenos e alcinos. Produtos aromticos que so substncias simples ou complexas onde os tomos de carbono formam estruturas cclicas, ou seja, uma cadeia fechada. Como informao adicional o termo aromtico ainda mais profundamente relacionado com o Benzeno, que uma substncia composta por 6 tomos de carbono ligados em um anel, em conjunto com 6 tomos de hidrognio. Por ter uma caracterstica peculiar quanto ao odor, tais substncias cclicas passaram a ser chamadas de aromticas. Entre as substncias aromticas, as que mais se destacam, alm do prprio Benzeno, o Xileno, o Tolueno, o Fenol. Uma outra caracterstica importante em relao aos produtos orgnicos, que os mesmos, alm dos tomos de carbono e hidrognio, podem ter em suas estruturas outros tomos, conferindo propriedades diferentes entre uma estrutura e outra! Quando tomos diferentes de carbono e hidrognio esto presentes nas estruturas de produtos qumicos orgnicos, dizemos que tais substncias apresentam funes orgnicas. Entre os principais tipos de funes orgnicas esto as seguintes:

cido orgnico: HO-C=O l

l lcool: - C - OH l

Fenol: HO anel benznico

Aldedo: O = C H l

Cetona: O = C l

ster: O = C O l

l l ter: - C O C - l l

Amina: l - C NH2 l

Amida: O = C - NH2 l

Obviamente existem ainda outras funes de qumica orgnica, no entanto as mais comuns so as colocadas acima.

Outra observao importante que todos os plsticos (substncias produzidas artificialmente pelo Homem) so compostos orgnicos. Como nico ponto importante a ser observado que os plsticos so cadeias carbnicas imensas, que so criadas a

partir de molculas simples. As molculas simples, neste caso, so chamadas de monmeros; e as cadeias finais de polmeros. Alm de todos os fatores colocados at aqui, existem ainda consideraes importantes quanto aos tipos de reaes, bem como outras caractersticas importantes quanto a natureza dos produtos qumicos. Entre as caractersticas principais podemos citar: Reaes exotrmicas - so aquelas que liberam calor (energia) durante a

reao. Estas reaes podem entrar em cadeia com muita facilidade, causando liberao de energia com uma velocidade muito grande. So muito perigosas e vias de regra indesejveis.

Reaes endotrmicas - so aquelas que absorvem calor durante a reao. Tais reaes no so to comuns, e podem causar danos graves apenas em algumas situaes extremas, como, por exemplo, quando envolvem grandes quantidades de nitrognio lquido.

Caractersticas txicas. Muitos produtos apresentam caractersticas de toxicidade em relao ao corpo humano, ou seja, so venenosos. Algumas substncias so letais, mesmo em quantidades nfimas no ambiente.

Corrosivos. Algumas substncias tais como os cidos em geral, bem como os alcalinos so corrosivos e reagem no apenas com os metais, mas tambm com materiais orgnicos, incluindo vegetao e animais (Homem).

Inflamveis. Muitas substncias qumicas encontradas nas indstrias so inflamveis, independentes de seu estado fsico. O risco maior devido ao fato que algumas destas substncias podem formar um ambiente explosivo com muita facilidade. Nestes casos os danos gerados por tais exploses so imensos.

Apesar de tais substncias serem perigosas, as mesmas so essenciais a praticamente todas as atividades industriais. impossvel imaginar o mundo atual sem a presena dos produtos qumicos. So exemplos de substncias qumicas utilizadas em larga escala: tintas, agentes de limpeza, desengraxantes, combustveis, agroqumicos, neutralizadores, refrigerantes, solventes, adesivos, etc.... Os produtos qumicos que so utilizados em largas escalas possuem propriedades fsico-qumicas bem conhecidas, e fichas de segurana que indicam alm desses dados, outras informaes sobre a toxicidade dos mesmos.