Aula de quimica para engenharias

1. Química Geral
Prof. Esp. Geferson Andrade

2. Definição da Química
A química é o estudo da natureza, propriedade e
composição da matéria e como esta sofre
alterações, ou seja, de suas transformações.
Russel, John Blair
Química Geral - Faculdado Anhanguera 2

3. Matéria: o que é?
• Matéria é material que (1) tem massa e (2)
ocupa espaço.
• O que é massa? E como ela se difere do peso?
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“A massa de um objeto é uma medida
direta da quantidade de matéria do
objeto”

4. Assim
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5. Química Geral - Faculdado Anhanguera 5
“Sólidos, líquidos e gases
todos têm massa, porque
todos são matérias”

6. Instrumentos de medida
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7. A massa de um objeto determina outras duas
propriedades importantes deste objeto:
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Inércia Peso

8. Inércia: É a resistência mostrada por um objeto a qualquer
tentativa de variação do seu estado de movimento.
1º Lei de Newton
“Um objeto em repouso tende a permanecer em
repouso e qualquer objeto em movimento tende
a permanecer em movimento com velocidade
constante e direção constante”.
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9. P = m.g
Química Geral - Faculdado Anhanguera 9
“Já o Peso é uma grandeza física
que leva em consideração a
massa do objeto e também a
aceleração da gravidade do local
onde o objeto está”
P: peso
m: massa
g: aceleração da gravidade

10. Continuando com mais um exemplo, vamos determinar o peso de uma pessoa com
massa igual a 57 kg, na terra, na lua e em Júpiter.
Corpo celeste Aceleração da gravidade (m/s) Massa (Kg) Peso (N)
Terra 9,81 57 559,17
Lua 1,67 57 95,19
Júpiter 22,9 57 1.305,3
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Voltando ao conceito de matéria:
Matéria é .....
9,81; 1,67; 22,9 respectivamente

11. Volume
• O volume não tem definição como a massa,
porém podemos medi-lo.
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12. Densidade
Uma das propriedades que servem para
caracterizar uma substância é a sua densidade.
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Qual o significado desta grandeza?

13. Química Geral - Faculdado Anhanguera 13
Densidade expressa quantidade de matéria
contida em uma dada unidade de volume.
Quem pesa mais o chumbo ou o alumínio
É impreciso dizer que o chumbo pesa mais que o alumínio
porque o volume não foi especificado.

14. Exemplo problema
• Um pedaço de pau-brasil pesando 238,3g
ocupa um volume de 545 cm3. Calcule sua
densidade em gramas por centímetro cúbico.
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238,3 g
545 cm3
0,437 g.cm-3

15. Exemplo problema
• Uma pedra preciosa rubi tem uma densidade
de 4,10g.cm-3. Qual o volume de um rubi que
pesa 6,7g?
• Método I
• Método II
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16. Densidade de substâncias comuns (25°C, 1 atm)
Química Geral - Faculdado Anhanguera 16
Substância Estado Densidade, g.cm-3 Densidade, g.L-1
Madeira balsa Sólido 0,12 1,2x102
Cera de abelha Sólido 0,96 9,6x102
Cloro Gás 2,90x10-3 2,90
Diamante Sólido 3,5 3,5x103
Madeira de Ébano Sólido 1,2 1,2x103
Álcool Etílico Líquido 0,789 7,89x102
Ouro Sólido 19,3 19,3x103
Chumbo Sólido 11,3 11,3x103
Mercúrio Líquido 13,6 13,6x103
Leite Líquido 1,03 1,03x103
Nitrogênio Gás 1,31x10-3 1,31
Prata Sólido 10,5 10,5x103
Água Líquido 0,997 9,97x102
Zinco Sólido 7,1 7,1x103

17. Unidades fundamentais do SI
Medidas Nome da unidade Símbolo
Comprimento Metro m
Massa Quilograma Kg
Tempo Segundo s
Temperatura Kelvin K
Quantidade de substância Mol mol
Intensidade de corrente Ampère A
Intensidade luminosa Candela cd
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Voltando ao conceito de matéria:
Matéria é .....

18. Química Geral - Faculdado Anhanguera 18

19. Química Geral - Faculdado Anhanguera 19

20. Transformações Físicas
Química Geral - Faculdado Anhanguera 20

21. A micro-estrutura da matéria
• A noção de que a matéria é constituída de
átomos vincula-se ao antigos gregos.
Á-tomo
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“É a menor partícula divisível da
matéria.”

22. Como mensurar o átomo?
Para contabilizarmos a quantidade de matéria
precisamos de um novo conceito:
O Mol
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23. Quantidade de matéria
Mol
“É a unidade que expressa a quantidade de
matéria em uma amostra de uma substância
qualquer”.
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24. Quantidade de matéria
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25. Quantidade de matéria
• Assim como os ovos são contados por dúzias,
átomos são contados por mol, um número
muito grande que também é chamado de
número de Avogadro.
Química Geral - Faculdado Anhanguera 25
Vamos praticar?

26. Exemplo problema
• Uma certa amostra de gás nitrogênio tem
4,3x1022 átomos de N. A quantos mols de
átomos de nitrogênio isso corresponde?
Podemos dizer em 1mol de N temos 6,02x1023
átomos de nitrogênio, logo:
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Resposta:
7,69x10-2 mols de átomos de N

27. Exemplo problema
• Quantos mols de átomos de Cu há em 30,5
gramas de cobre? (peso atômico: Cu=63,5
u.m.a)
Podemos dizer em 1mol de Cu temos 63,5
gramas de Cu, logo:
Química Geral - Faculdado Anhanguera 27
Resposta:
4,8x10-1 mols de átomos de Cu

28. Exemplo problema
• Quanto pesa 4,98x10-6 mols de átomos de Cu?
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Resposta:
3,16x10-4 gramas de Cu

29. Desafio do prof. Geferson
• Quantos átomos de enxofre estão presentes
em uma amostra de enxofre que pesa 10g?
(peso atômico: S =32,1 u.m.a)
Química Geral - Faculdado Anhanguera 29
Resposta:
1,88x1023 átomos de S

30. Massa Molecular
“É o somatório das
massas atômicas dos
indivíduos presentes
na molécula”.
Química Geral - Faculdado Anhanguera 30

31. Química Geral - Faculdado Anhanguera 31
Vamos praticar?

32. Exemplo problema
• O peso molelucar do dioxano é 88,1 u.m.a e
sua análise é 54,5% de C; 9,15% de H e 36,3%
de O, em massa. Qual é a fórmula molecular
do dioxano? (pesos atômicos: C=12,0; H=1,01;
O=16,0)
Química Geral - Faculdado Anhanguera 32
Resposta:
C4H8O2

33. Classifique o sistema a seguir:
Química Geral - Faculdado Anhanguera 33

34. Química Geral - Faculdado Anhanguera 34

35. Exemplos de sistemas
• Sistema Homogêneo
• Sistema Heterogêneo
Química Geral - Faculdado Anhanguera 35

36. Classifique o sistema a seguir:
Química Geral - Faculdado Anhanguera 36

37. Separação de misturas
Embora estudarmos as substâncias existentes:
simples; composta; pura...; dificilmente as
encontraremos uma substância com estas
características. Na grande maioria das vezes
teremos uma mistura e precisaremos separa-las.
Química Geral - Faculdado Anhanguera 37
E como fazemos isso?

38. Química Geral - Faculdado Anhanguera 38

39. • ‘
Química Geral - Faculdado Anhanguera 39

40. Química Geral - Faculdado Anhanguera 40

41. Energia
“É a habilidade ou capacidade de realizar trabalho”.
Mas oque é trabalho?
“Trabalho é realizado se um objeto é deslocado
contra uma força oponente”.
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Trabalho = Força x Deslocamento

42. Tipos de energia
Química Geral - Faculdado Anhanguera 42
Nuclear
RadianteElétrica
Mecânica
Química
Térmica

43. Lei Zero da Termodinânica
“Dois corpos que estão em equilíbrio térmico
com um terceiro corpo estão em equilíbrio
térmico entre si”.
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44. 1° princípio da termodinâmica
“Energia não se cria e não se destrói, apenas se
transforma”.
A energia do universo é constante, ou seja, os
sistemas experimentam transformações,
trocando energia com o ambiente.
Química Geral - Faculdado Anhanguera 44

45. 1° princípio da termodinâmica
“Em uma reação exotérmica, H2 é
menor que H1, de modo que ∆H
tem valor negativo (∆H < 0)”
Química Geral - Faculdado Anhanguera 45
À medição da variação
de energia em um
processo química dá-se
o nome de Entalpia e é
representado pela letra
H ou ∆H.

46. 2° princípio da termodinâmica
"A quantidade de entropia de qualquer sistema
isolado termodinamicamente tende a
incrementar-se com o tempo, até alcançar um
valor máximo".
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Enquanto a primeira lei da termodinâmica estabelece a
conservação de energia em qualquer transformação, a
segunda lei estabelece condições para que as
transformações termodinâmicas possam ocorrer.

47. 2° princípio da termodinâmica
Química Geral - Faculdado Anhanguera 47
“O segundo princípio da termodinâmica
refere-se aos critérios de
espontaneidade das transformações, e
no caso específico da química, refere-se
à espontaneidade das transformações
ou das reações químicas”

48. See you next week
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