Equações-chave FUNDAMENTOS. Seção A. Seção E. Seção F. Seção G. mv 2. E c E P. mgh. Energia total energia cinética energia potencial, ou E E c.

Equações-chave

FUNDAMENTOS

Seção A

3 A energia cinética de uma partícula de massa m relaciona-se com sua velocidade v,

por:

Ec mv 2

4 Um corpo de massa m que está a uma altura h da Terra tem energia potencial

gravita-cional dada por:

EP mgh

5 A energia potencial de Coulomb de uma partícula de carga Q1 colocada a uma

distân-cia r de outra partícula de carga Q2:

6 A energia total de uma partícula:

Energia total  energia cinética  energia potencial, ou E  Ec EP

Seção E

1 Número de objetos por N e a quantidade de substância (em mol) por n:

N  nNA

2 Massa total da amostra por m:

m  nM

Seção F

1 Composição percentual em massa:

Seção G

1 Concentração molar:

4b A Equação 4a pode ser rearranjada:

C_inicial V_inicial C_final V_final

Seção M

1 Rendimento percentual de uma reação:

Capítulo 1

1 A relação entre o comprimento de onda, , e a frequência, v, da radiação eletromagnética:

v  c

4 A energia de um fóton de radiação eletromagnética de frequência v:

E  hv

6 Condição de frequência de Bohr:

h␯  Esuperior Einferior

7b A equação de de Broglie para o comprimento de onda, , de uma partícula de

momen-to linear p:

8 O princípio da incerteza de Heisenberg:

px  

11 A energia de uma partícula de massa m em uma caixa quadrada de uma dimensão de

lado L:

n  1, 2,...

14b Os níveis de energia de um átomo de hidrogênio de número atômico:

n  1, 2,...

15 Função de onda para um elétron em um átomo:

␺(r,␪,␸)  R(r)Y(␪,␸)

16 Momento angular do orbital do elétron em um átomo:

Momento angular orbital  {l(l  1)}1/2

18 A função de distribuição radial para um elétron em um orbital s de um átomo

P(r)  4 r2␺2(r)

21 Energia de ionização de um elemento X:

X(g)  X(g)  e(g) I  E(X)  E(X)

22 Afinidade eletrônica de um elemento X:

Capítulo 2

1 Energia potencial de Coulomb entre dois íons isolados:

3 Equação de Born-Meyer:

4 Carga formal:

CF  V  (L  S)

Capítulo 3

1 Um orbital molecular de H2 a partir da interferência construtiva de orbitais atômicos:

␺  ␺A1s ␺B1s

2 Um orbital molecular de H2 a partir da interferência destrutiva de orbitais atômicos:

␺  ␺A1s ␺B1s

3 A ordem de ligação para uma molécula diatômica com N elétrons nos orbitais ligantes

e N* elétrons nos orbitais antiligantes:

OL  (N  N*)

4 Um orbital molecular em uma molécula diatômica heteronuclear:

␺  CA␺A CB␺B

Capítulo 4

5a Volume molar:

6 Lei dos gases ideais:

PV  nRT

7 Lei dos gases combinada:

10 Densidade de um gás com massa molar M:

11 Lei de Dalton da pressão parcial:

P  PA PB . . .

12 Fração molar:

14 Pressão parcial de um gás:

16a Lei de Graham para dois gases, A e B, com massas molares MA e MB:

21a A raiz quadrada da velocidade quadrática média de um gás:

23 Equação de van der Waals:

Capítulo 5

1 Energia potencial, Ep, entre duas cargas, Q1 e Q2, separadas por uma distância r:

7 Energia potencial das interações dipolo-dipolo entre moléculas em rotação na fase

gasosa, as interações de London e as interações dipolo-dipolo induzido:

8 Razão radial em um cristal iônico:

Capítulo 7

3 Trabalho de expansão contra uma pressão externa constante:

w  PexV

4 O trabalho da expansão isotérmica reversível de um gás ideal:

7 Primeira lei da termodinâmica:

U  q  w

8 Relação entre a variação na energia interna e o calor que entra ou sai em volume

constante:

U  q

9 Definição de entalpia:

H  U  PV

11 Relação entre a variação na entalpia e o calor que entra ou sai em pressão constante:

H  q

13 Relação entre as duas capacidades caloríficas molares de um gás ideal:

16 Variação de entalpia para o processo inverso:

Hprocesso inverso Hprocesso direto

18 Entalpia de sublimação de uma substância:

Hsub Hfus Hvap

19 Relação entre a variação de entalpia e a variação de energia interna de uma reação

química:

H  U  ngásRT

20 Entalpia padrão de reação a partir das entalpias padrão de formação:

(produtos) (reagentes) 23 Lei de Kirchhoff:

H° (T2)  Hr° (T1)  (T2 T1)CP

Capítulo 8

1 Definição da variação de entropia:

2 A variação de entropia quando uma substância de capacidade calorífica constante, C,

é aquecida de T1 a T2.

3a Variação de entropia de um gás ideal, quando ele se expande isotermicamente de um

volume V1 até um volume V2:

4 Entropia padrão de vaporização na temperatura de ebulição:

Na temperatura de ebulição:

5 Entropia padrão de fusão de uma substância em seu ponto de fusão (ou de

congelamen-to):

Na temperatura de congelamento:

6 Fórmula de Boltzmann para a entropia estatística:

S  kln W

8 Entropia padrão de reação:

So  nSm o (produtos)  nSm o (reagentes) 9 Variação de entropia total para um processo:

10 Variação de entropia da vizinhança para um processo em um sistema com variação de entalpia H:

em pressão constante 11a Inigualdade de Clausius:

12 Variação de entropia para um processo em equilíbrio:

Stot 0

14 Definição da energia livre de Gibbs:

G  H  TS

15 Variação na energia livre de Gibbs em temperatura constante:

G  H  TS

20 Energia livre de Gibbs padrão de reação a partir das energias livres de Gibbs padrão de formação: Go  nGf o (produtos)  nGf o (reagentes)

21 A relação entre a energia livre de Gibbs e o trabalho de não expansão máximo:

G  we, max em temperatura e pressão constantes

Capítulo 9

5b Expressão para a depressão do ponto de congelamento de uma solução de eletrólito:

depressão do ponto de congelamento  ik_f molalidade

6 Equação de van't Hoff para a pressão osmótica de uma solução:

⌸  iRTc

Capítulo 10

1b Lei de ação das massas para os gases:

2b Expressão geral para a constante de equilíbrio:

a A  b B c C  d D

Para gases: aJ PJ/P Para solutos aJ [J]/c

Para sólidos e líquidos puros: aJ 1

4b Energia livre de Gibbs molar de uma substância J:

G_m(J)  G_mo (J)  RT ln a_J

5 Variação da energia livre de Gibbs da reação com composição:

Gr Gr o

 RT ln Q

8 Relação entre a energia livre de Gibbs padrão de reação e a constante de equilíbrio:

Gr  RT ln K 12a A relação entre K e Kc:

13 Equação de van't Hoff para a variação da constante de equilíbrio com a temperatura.

Capítulo 11

pOH  log [OH]

6a Relação entre pH e pOH:

pH  pOH  pKW

8 Constante de acidez para um ácido HA na água:

9 Constante de basicidade para uma base B na água:

10 Formas logarítmicas das constantes de acidez e de basicidade:

pKa log Ka pKb log Kb

11a Relação entre as constantes de acidez e de basicidade de um par ácido-base conjugado:

K_a K_b K_w

11b Forma logarítmica da gangorra da conjugação:

12a Porcentagem de desprotonação de um ácido HA em solução:

12b

13 Porcentagem de protonação das moléculas da base na solução:

14 pH de um sal anfiprótico: pH  (pKa1 pKa2)

Capítulo 12

4 O pH no ponto final de um indicador In:

pH  pKIn

Capítulo 13

1 Relação entre a energia livre de Gibbs da relação e a fem da célula:

G  nFE

2 Relação entre a energia livre de Gibbs padrão da reação e a fem padrão da célula:

G  nFE

5 Constante de equilíbrio a partir do potencial padrão da célula:

6 Equação de Nernst:

E  E°

Capítulo 14

1 A definição da velocidade de reação:

Velocidade média do consumo de R  , Velocidade média da formação de P

2 A velocidade média única da reação a A  b B c C  d D,

3 Ordem de uma reação:

Para velocidade  k[A]a[B]b… ordem em A  a, ordem em B  b,…; ordem total  a  b …

5 Lei da velocidade integrada para a velocidade de desaparecimento de A  k[A]:

,

7 Meia-vida de um reagente em uma reação de primeira ordem:

8 Lei da velocidade integrada para a velocidade de desaparecimento de A  k[A]2:

,

11 A constante de equilíbrio em termos de constantes de velocidade:

13 A equação Arrhenius para a dependência da temperatura de uma constante de

velocidade:

,

16 Velocidade média relativa dos reagentes A e B:

18 A constante da velocidade de acordo com a teoria da colisão:

19 Lei da velocidade para uma reação catalisada por enzima que ocorre pelo mecanismo

de Michaelis-Menten:

A constante da velocidade em uma temperatura em termos do seu valor em outra temperatura:

Capítulo 17

2 Lei do decaimento radioativo:

Atividade  velocidade de decaimento  k N

3 Número de núcleos radioativos restantes após certo tempo:

N  N0e kt

4 Meia-vida de um reagente em um decaimento radioativo:

5 Equação de Einstein para a relação entre massa e energia:

E  mc2

6 Relação da energia de ligação a partir da diferença de massa entre um núcleo e os

núcleons separados: