Aulas de Química Carlinho - Slides.‏

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Aulas de Química Carlinho - Slides.‏

  1. 1. Prof. Carlinho.QUÍMICA
  2. 2. A QUÍMICA A Química estuda  A constituição da matéria.Uma Ciência da natureza.  As transformações da matéria.Uma Ciência experimental.  A energia envolvida nas transformações.A Química estuda a matéria ( os materiais ) e a energiaque possa estar envolvida.MATÉRIA → É tudo que tem massa e ocupa lugar no espaço.Exemplos: Nuvens Vidro Metal Água Ar Açúcar Sal
  3. 3. ENERGIA → É o que provoca transformação na matéria.Exemplos: Energia Elétrica ( Eletricidade ) Energia Luminosa ( Luz ) Energia Térmica ( Calor )
  4. 4. Os Níveis de Estudo da Química.1.) O Nível Microscópico. Átomos , moléculas , íons , elétrons , prótons , nêutrons ...2.) O Nível Macroscópico. Mudança de cor , efervescência , formação de precipitado , variação de temperatura ...3.) O Nível Representacional. Símbolos , fórmulas, equações, gráficos , tabelas ... Química é uma Ciência O Que Experimental que estuda a estrutura, a é composição e a transformação daQuímica? matéria.
  5. 5. AS PROPRIEDADES DA MATÉRIA.Podemos falar em propriedades gerais, funcionais e específicas. 1.) Propriedades Gerais. São propriedades comuns a todos os tipos de materiais. Massa ( Inércia ) Volume (extensão) Impenetrabilidade Compressibilidade Divisibilidade Elasticidade
  6. 6. 2.) Propriedades Funcionais.São propriedades comuns a certos grupos de compostos,denominados funções químicas.As propriedades funcionais serão estudadas oportunamente noconteúdo de FUNÇÕES QUÍMICAS ( Ácidos, Bases, Sais e Óxidos ) PROPRIEDADES FUNCIONAIS A C ID E Z A L C A L IN ID A D E S A L IN ID A D E
  7. 7. 3.) Propriedades Específicas.São propriedades particulares a cada “substância pura“.Servem para caracterizar e identificar uma substância química.Podemos falar em propriedades Químicas, Físicas e Organolépticas3.1) Propriedades Químicas.São as diversas reações químicas que uma substância pode sofrer.Para serem observadas é necessário a transformação de umasubstância em outra(s).Exemplos:O ferro se oxida ( transforma-se em ferrugem ) em contato como ar e umidade.O peróxido de hidrogênio ( água oxigenada ) sofre decomposiçãosob a ação da luz.O carvão sofre combustão ( queima ) em contato com oxigênio efornecimento de calor.
  8. 8. 3.2) Propriedades Físicas.São propriedades que podem ser observadas e medidas sem atransformação de uma substância em outra(s).São as constantes físicas que caracterizam uma substância química.As principais são:O Ponto de Fusão ( P.F ) , o Ponto de Ebulição ( P.E ) , a Densidade( d ) , a Solubilidade ( S ) e a Dureza.A) Ponto de Fusão ( P.F )É a temperatura na qual uma substância sólida passa para o estadolíquido. ( derretimento )O P.F apresenta valor específico para cada “substância pura” e nãodepende da quantidade de substância analisada.Exemplos:Água → P.F = 0°C Cloreto de sódio → P.F = 801°CÁlcool comum → P.F = − 112°C
  9. 9. B) Ponto de Ebulição ( P.E)É a temperatura na qual uma substância líquida passa para oestado gasoso de forma rápida e com formação de bolhas.O P.E apresenta valor específico para cada “substância pura” e nãodepende da quantidade de substância analisada.Exemplos: Água → P.E = 100°C Cloreto de sódio → P.E = 1490°CÁlcool comum → P.E = 78°CC) Densidade ( d ) ( Massa Específica )É definida pela relação entre a massa ( m ) e o volume ( V ) dasubstância. grama ( g )Matematicamente → Mililitro ( mL ) ou centímetro cúbico ( cm3 )Exemplos: Unidade → g/mL ou g/cm3 Isso significa que → Cada 1,0 mL dágua = 1,0 g/mLdetanol = 0,8 g/mL de etanol possui massa de 0,8 g.
  10. 10. IMPORTANTE:1º) Considerando duas substâncias diferentes A e B,teremos que: Se mA = mB então VA ≠ VB Se VA = VB então mA ≠ mBAssim podemos concluir que a densidade é umapropriedade específica.2º) Analise os sistemas abaixo: * Em 1 a bolinha é mais densa que o líquido. * Em 2 a bolinha é menos densa que o líquido.
  11. 11. D) Solubilidade. Solubilidade é a capacidade de uma substância se dissolver em outra. Podemos medir essa capacidade através da grandeza física denominada Coeficiente de Solubilidade ( C.S ) O C.S → Indica a quantidade máxima ( em geral em gramas ) de soluto capaz de se dissolver em uma quantidade padrão de solvente ( 100 g ou 100 mL ou 1,0 L ... ) em determinadas condições de temperatura e pressão. Exemplos:1º) NaCl → C.S = 360 g / 1 L de H2O a 20°C.Isso significa que: 1,0 L de água, a 20°C, dissolve no máximo, 360 g de NaCl2º) KNO3 → C.S = 46 g / 100 g de H2O a 30°C.
  12. 12. E) DurezaÉ a propriedade do material que mede a sua resistência ao risco.Riscar é retirar partículas e ocorre quando dois materiaisdiferentes são colocados em atrito. O objeto de aço risca o tecido. O papel risca O diamante é o o grafite material natural de maior dureza.
  13. 13. 3.3) Propriedades OrganolépticasSão propriedades que impressionam os nossos sentidos.A) O sabor.É percebido pelo paladar. Se a substância possuir sabor ela é sípida e se não possuir é insípida.
  14. 14. B) A Cor. Se a substância possuir cor ela éÉ percebida pela visão. colorida e se não possuir é incolor. Se a substância possuirC) O Odor. odor ela é odorífera e se nãoÉ percebido pelo olfato. possuir é inodora.
  15. 15. D) O Brilho. Se a substância possuir brilho ela éÉ percebido pela visão . brilhante e se não possuir é fosca.E) O Estado de Agregação.Sólido, líquido ou gasoso. É percebido pelo tato e pela visão.
  16. 16. IMPORTANTE1º) Maleabilidade.Propriedade do material depoder ser transformado emlâminas, folhas, chapas ouplacas.2º) Ductilidade.Propriedade do material depoder ser transformado em fios3º) Propriedades Intensivas.São aquelas que não dependem da quantidade do material da amostra.( Só depende da natureza do material ) Ex: Densidade, P.F, P.E ...4º) Propriedades Extensivas.São aquelas que dependem da quantidade da amostra.Ex: Massa, Volume, Área ...
  17. 17. Os Estados de Agregação da Matéria ( Estados Físicos )A matéria pode ser encontrada em três estados de agregação. Apresenta forma e Apresenta volume Não apresenta volume próprios próprio e a forma é forma nem ( Não depende do a do recipiente que volume próprios. recipiente que o o contém. contém )
  18. 18. As Mudanças de Estado Físico.Podemos transformar um estado físico em outro, por alterações natemperatura e/ou pressão.Analise o esquema a seguir. SUBLIMAÇÃO FUSÃO VAPORIZAÇÃO SOLIDIFICAÇÃO LIQUEFAÇÃO RESSUBLIMAÇÃO
  19. 19. IMPORTANTE Evaporação → É lenta e superficial ( Ocorre na superfície do líquido )1º) A vaporização É rápida e ocorre compode ocorrer de formação de bolhas em todo Ebulição →três maneiras: interior do líquido. É muito rápida e ocorre quando o Calefação→ líquido entra em contato com uma superfície material superaquecida.2º) Previsão Teórica do Estado Físico de uma Substância. Maior que o P.E GASOSO → SUBSTÂNCIA ( Temperatura Entre P.F e P.E → LÍQUIDO que se encontra ) Menor que o P.F SÓLIDO →
  20. 20. Sistema e Meio Ambiente. É uma parte do É tudo que não faz Universo isolada parte do sistema. para estudo. Logo → Sistema + Meio Ambiente = UNIVERSO Classificação dos Sistemas.1.) Quanto às Trocas de Matéria e Energia com o Meio Ambiente. Troca matéria e energia1.1 ) Sistema Aberto → com o meio ambiente. Troca apenas energia1.2) Sistema Fechado → com o meio ambiente. Não troca matéria nem1.3) Sistema Isolado → energia com o meio ambiente.
  21. 21. 2.) Quanto à Composição Química.O Sistema poderá ser um Elemento Químico ou uma Substância Puraou uma Mistura.2.1) Elemento Químico. ( Tipos de Átomos )Um Elemento Químico é um conjunto de átomos quimicamente iguais.( mesmo número atômico )São conhecidos atualmente 117 elementos químicos.( 117 tipos de átomos ) 90 naturais e 27 artificiais ( fabricados em laboratórios )Cada elemento possui um nome e um símbolo representativo.O nome muda de acordo com a nacionalidade. O símbolo é universal.Exemplos: Cálcio → Ca Sódio → Na Carbono → C Potássio → K Nitrogênio → N Cloro → Cl Hidrogênio → H Ouro → Au Fósforo → P Prata → Ag Flúor → F Chumbo → Pb Ferro → Fe Mercúrio → Hg
  22. 22. IMPORTANTE. Idéia Inicial de Molécula.Molécula é uma partícula formada por átomos unidos quimicamente.Analise as representações abaixo: Fórmula H2 Molecular H + H H H Átomos de Hidrogênio. Molécula de Hidrogênio. Índice ou Atomicidade. H2OH + H + O O Fórmula Átomos de H H Molecular Hidrogênio. Átomo de Oxigênio. Molécula de água.
  23. 23. 2.2) Substância Pura. ( Substância Química )Material formado por “ moléculas “ quimicamente iguais.Podemos falar em Substância Pura Simples e em Substância PuraComposta. ( Composto Químico )SUBSTÂNCIA SIMPLES → É formada por átomos de um mesmo elemento químico.SUBSTÂNCIA COMPOSTA → É formada por átomos de elementos diferentes.Analise as representações abaixo: Gás Oxigênio → O 2 Gás Hidrogênio → H2 Substâncias Simples. Gás Ozônio → O3 Fósforo branco → P4Substância Substância Água → H2O Substâncias Pura Pura Compostas.Simples. Composta. Amônia → NH3Cada substância química pode Gás Carbônico → CO2 Binária.ser representada por uma única Ácido Sulfúrico → H2SO4 Ternária.fórmula molecular, veja: Uréia → CH4N2O Quaternária.
  24. 24. 2.3) Mistura.Material formado por “ moléculas “ quimicamente diferentes.( Mais de um tipo de molécula )Analise as representações abaixo: As misturas não são representadas por fórmulas químicas. Podemos representá- las indicando os seus componentes. ( substâncias )Veja abaixo algumas misturas especiais.Ar atmosférico filtrado → N2 + O2 + Ar + H2O(v) + ...Álcool hidratado → C2H5OH + H2O Gasolina → C7H16 + C8H18 + ...Gás de Botijão → C3H8 + C4H10 + ... Vinagre → Água + CH3COOHBronze → Liga metálica de Cu + Sn
  25. 25. 3.) Quanto à Aparência do Sistema (Aspecto ).Segundo esse critério, um sistema poderá ser Homogêneo ouHeterogêneo.A análise do sistema deve ser feita ao microscópio eletrônico.Assim, teremos: SISTEMA HOMOGÊNEO SISTEMA HETEROGÊNEO Apresenta aspecto uniforme Não apresenta aspecto uniforme Apresenta propriedades iguais Não apresenta propriedades em toda a sua extensão iguais em toda a sua extensão Apresenta apenas uma fase Apresenta mais de uma fase ( monofásico ) ( polifásico ) OBS: O que é FASE de um sistema ?Fase é cada porção homogênea do sistema.Cada fase é sempre fisicamente diferente de uma outra.
  26. 26. Analise os sistemas a seguir.1º) Água.
  27. 27. Ocorre quando um mesmo elemento origina substâncias simplesdiferentes.Essas substâncias simples são denominadas FORMAS ALOTRÓPICAS doelemento analisado.Ocorre com os elementos oxigênio , fósforo , enxofre e carbono.Analise os casos apresentados a seguir.
  28. 28. DIFERENCIAÇÕES ENTRE SUBSTÂNCIAPURA E MISTURA HOMOGÊNEA.PARÂMETROS DE ANÁLISES SUBSTÂNCIA PURA MISTURAComposição Química. Fixa , Constante. Variável.Temperatura de Fusão. ( T.F ) Fixa , Constante. Variável. ( Numa dada Pressão )Temperatura de Ebulição. ( T.E ) Fixa , Constante. Variável. ( Numa dada Pressão )Densidade. ( d ) Fixa , Constante. Variável. ( Numa dada Temperatura )Representação. Fórmula Molecular. Não Possui.Experimentalmente, podemos promover o aquecimento ou oresfriamento do material e analisar as mudanças de estado físico.
  29. 29. Temperatura (°C) a 1 atm L + V Vapor100°C Ebulição S + L L 0°C Fusão S– 10°C Tempo
  30. 30. Temperatura (°C) a 1 atm líquido e t’°C gasoso gasoso sólido e t°C líquido líquido– 15°C sólido Tempo
  31. 31. Temperatura (°C) a 1 atm líquido e t’°C gasoso gasoso sólido e líquido t°C líquido– 15°C sólido Tempo
  32. 32. Temperatura (°C) a 1 atm líquido e t’°C gasoso gasoso sólido e líquido t°C líquido– 15°C sólido Tempo
  33. 33. ANÁLISE IMEDIATA ( Separação de Misturas )É o conjunto de processos empregados para separar os componentesde uma mistura.Teremos: Tais processos não e Processos mecânicos. alteram a natureza química dos componentes da Processos físicos. mistura.1.) Processos Para Misturas Heterogêneas.1.1 ) SÓLIDO + SÓLIDO.A) CATAÇÃO.Utilizada para separarsólidos na forma degrandes pedaços.Ex: Separar as pedrasdos grãos de feijão.
  34. 34. B) VENTILAÇÃO.Uma corrente dear separa o sólidomenos denso.Ex: Separar osgrãos das cascas.C) PENEIRAÇÃO.Com o auxílio de umapeneira podemosseparar sólidos detamanhos diferentes.Ex: Separar a areiadas pedras.
  35. 35. D) LEVIGAÇÃO. ( Método do Garimpeiro )Uma corrente de água separa osólido menos denso.Ex: Separação do ouro da areia.E) FLOTAÇÃO.Utiliza-se um líquido dedensidade intermediáriaem relação aos sólidos.Ex: Areia + Serragem
  36. 36. F) SEPARAÇÃO MAGNÉTICA ( Imantação ) .Através de um imãpodemos separarmetais, do tipoferromagnéticos,de outros sólidos.( Ferro, Cobalto e níquel )Ex: Separar oferro do enxofre.G) SUBLIMAÇÃO . Com aquecimento podemos separar sólidos sublimáveis de outros sólidos.( Iodo, Naftalina, Cânfora ) Ex: Separação do iodo da areia.
  37. 37. H) FUSÃO FRACIONADA .Aquece a mistura até um dos sólidos passar totalmente para o estadolíquido.Ex: Areia + enxofre.H) DISSOLUÇÃO FRACIONADA . Adiciona na mistura um líquido que dissolva apenas um dos sólidos. Água.Ex: Areia + Sal
  38. 38. 1.2 ) SÓLIDO + LÍQUIDO. ( Água + Areia )A) DECANTAÇÃO. ( Sedimentação )Deixa a mistura em repouso até o sólido depositar ( sedimentar )totalmente no fundo do recipiente.Pode-se retirar o líquido entornando ele em outro recipiente( decantação simples ) ou com a ajuda de um sifão ( sifonação )DECANTAÇÃO SIMPLES SIFONAÇÃO
  39. 39. A) FILTRAÇÃO. ( Água + Areia ) ( Preparação do Cafezinho )Despeja a mistura em um filtro ( material poroso ) O sólido → Fica retido no filtro.Assim, teremos: e O líquido → Passa pelos poros. Filtrado “Substância Pura” ou Mistura Homogênea.

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