Físico-química aula 1

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Aula 1:Estrutura da matéria

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Físico-química aula 1

  1. 1. Estrutura da MatériaSubstâncias puras e misturas Análise Fisico-química - Aula 1
  2. 2. MatériaTudo que tem massa e ocupa lugar no espaço. Massa – quantidade de matéria de um corpo ou partícula. Volume – espaço 3D ocupado pela matéria. Medido em metro cúbico (m3); litro (L); cm3.
  3. 3. Densidade (d ou ρ)A densidade de uma amostra de matéria é a relação entre sua massa e o volume por ela ocupado: massa densidade = volume Unidade no SI: kg/m2
  4. 4. O que é ser mais denso???Significa ter mais massa por unidade de volumePor exemplo: Água: 1,00g/cm3; Cortiça: 0,32 g/cm3; Ferro: 7,86 g/cm3;Num recipiente com água, uma rolha de cortiça flutua na superfície, enquanto uma moeda de ferro afunda.
  5. 5. Matéria é composta por ÁTOMOS Menor unidade de matéria que apresenta identidade química. Composto por partículas subatômicas.
  6. 6. Modelo de Ernest Rutherford Átomo: “sistema planetário”
  7. 7. Rutherford (1871 -1937 )
  8. 8. Modelo Atômico de RutherfordConhecido como “Modelo de orbitais”. Núcleo: região central que concentra a maior parte da massa do átomo. Contém os prótons e os nêutrons. Eletrosfera: região ao redor do núcleo onde estão os elétrons, girando em torno do núcleo como os planetas ao redor do Sol.
  9. 9. Organização microscópica da matéria Átomo  Núcleo – prótons (+) e nêutrons  Eletrosfera – elétrons (-).
  10. 10. Carga elétrica é uma propriedade damatéria Unidades de carga elétrica:  Cargas positivas = prótons;  Cargas negativas = elétrons. Apresentam a mesma quantidade de carga elétrica, mas de natureza oposta. Unidade de carga elétrica: coulomb (C)
  11. 11. Características das partículassubatômicas Elétron: Massa : me = 9,1.10 -28 g Carga = -1,6.10-19 C Próton: Massa : mp = 1,6726.10 -24 g mp = 1836 vezes maior que a do elétron Carga = +1,6.10-19 C Nêutron: mn ≈ mp Massa: mn = 1,6749.10 -24 g Carga = 0.
  12. 12. Partículas e interação – prótons, nêutros eelétrons Qual das partículas citadas constitui o feixe A? e o feixe B? e o feixe C? + + + C - - - Porque a curvatura + + + A - - - do feixe C é mais + + B - - acentuada que a do feixe A?
  13. 13. Um átomo é muito pequeno Existem 1023 átomos em 1g de água
  14. 14. Constituição da matéria Um elemento químico é representado por um único tipo de átomo, com massa e tamanho particular (mesma identidade química).  hidrogênio, carbono, ferro, ... Substâncias químicas são os diferentes materiais formados por diferentes reuniões ou agrupamentos de átomos.
  15. 15. Elemento Químico “Elemento químico é o conjunto de átomos com o mesmo número de prótons.” As transformações químicas não alteram o núcleo dos átomos. O número de prótons determina as propriedades químicas de um átomo.
  16. 16. Elementos químicos
  17. 17. Propriedades Químicas de um átomo Número Atômico, Z: é o número de prótons presentes no núcleo do átomo. Número de Massa, A: é a soma do número de prótons (Z) e de nêutrons (N) presentes no núcleo do átomo. A=Z+N
  18. 18. Elemento Químico – Símbolo: A ZXExemplos:1. Carbono: Z = 6 e A = 12 12 12 6C ou C6Qual o número de prótons e nêutrons?
  19. 19. Exemplo -2. Cloro: Z = 17 e A = 37 37 37 17 Cl ou Cl17
  20. 20. Isótopos São dois ou mais átomos que possuem o mesmo número atômico (Z) e diferentes números de massa (A). Assim, os núcleos possuem mesma quantidade de prótons, mas quantidades diferentes de nêutrons.
  21. 21. Exemplos de IsótoposExemplos: Hidrogênio: H Z=1  H-1 (N=0; 99,99%); H-2 (N=1; 0,01%); H-3 (N=2; traços) Oxigênio: O Z=8  O-16 (99,76%); O-17 (0,04%); O-18 (0,20%) Urânio: U Z=92  U-238; U-235; U-234
  22. 22. Átomos neutros e ÍonsÁtomo neutro: possui número de elétrons igual ao número de prótons. Carga total é nula : Q = 0Quando um átomo neutro perde ou recebe elétrons, ele se transforma em um íon. Carga total deixa de ser nula Íon negativo: ânion; Íon positivo: cátion
  23. 23. Ionização do átomo Processo que envolve a perda de elétrons ou a captura de elétrons pelo átomo.
  24. 24. Íons - exemplos Cloro neutro recebe 1 elétron: 37 37 − 17 Cl (neutro) ⇒ Cl17 Alumínio neutro perde 1 elétron: 27 27 + Al13 (neutro)⇒ Al13  Valores de Z,A e N antes e depois?
  25. 25. Substâncias químicas Moléculas: agrupamentos de átomos.  Água – H2O  Gás carbônico – CO2  Substância composta  Gás hidrogênio – H2  Substância simples Aglomerados iônicos ou substâncias iônicas: aglomeração de grande número de íons positivos e negativos, que se mantém reunido por atração elétrica.  Cloreto de sódio : NaCl
  26. 26. Substância Pura Qualquer substância pura ou composta formada por apenas um tipo de molécula ou aglomerado. Apresenta propriedades bem definidas em cada estado termodinâmico e composição química constante.
  27. 27. Mistura Substâncias diferentes misturadas formando um novo material. Mistura Homogênea – SOLUÇÂO  Não é possível visualizar as substâncias misturadas. Mistura Heterogênea  Pode-se visualizar as substâncias que formam a mistura (FASES da mistura).
  28. 28. Processos de separação demisturas Desdobramento ou fracionamento. - Separar os componentes até que cada substância pura esteja totalmente isolada.
  29. 29. Processos mecânicos – para misturasheterogêneas Catação Peneiração – misturas de sólidos Decantação – misturas de sólidos e líquidos ou dois líquidos imiscíveis Filtração
  30. 30. Catação
  31. 31. Peneiração
  32. 32. DecantaçãoSólido e líquido Líquidos imiscíveis
  33. 33. Filtração Sólido em gásSólido em líquido
  34. 34. Processos físicos– para misturashomogêneas Evaporação - líquido e sólido Destilação – misturas de líquido e sólidos ou de dois ou mais líquidos Cristalização – sólidos.
  35. 35. Evaporação
  36. 36. Destilação Simples Componente mais volátil da mistura, evapora primeiro, então irá destilar primeiro.
  37. 37. Destilação fracionada
  38. 38. Cristalização Diferença na velocidade de cristalização. Nas salinas o NaCl cristaliza antes do que outros sais.

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