O documento fornece informações sobre química, incluindo:
1) A química estuda a constituição da matéria, as transformações da matéria e a energia envolvida nas transformações.
2) A matéria pode estar nos estados sólido, líquido ou gasoso e pode ser transformada através de mudanças de estado como fusão e ebulição.
3) As propriedades da matéria incluem propriedades gerais, funcionais e específicas como ponto de fusão, ponto de ebulição e densidade.
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 energia
que possa estar envolvida.
MATÉRIA → É tudo que tem massa e ocupa lugar no espaço.
Exemplos:
Nuvens
Vidro
Metal
Água Ar
Açúcar
Sal
3. ENERGIA → É o que provoca transformação na matéria.
Exemplos:
Energia Elétrica
( Eletricidade
)
Energia
Luminosa
( Luz ) Energia Térmica
( Calor )
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 da
Química? matéria.
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. 2.) Propriedades Funcionais.
São propriedades comuns a certos grupos de compostos,
denominados funções químicas.
As propriedades funcionais serão estudadas oportunamente no
conteúdo 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. 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 Organolépticas
3.1) Propriedades Químicas.
São as diversas reações químicas que uma substância pode sofrer.
Para serem observadas é necessário a transformação de uma
substância em outra(s).
Exemplos:
O ferro se oxida ( transforma-se em ferrugem ) em contato com
o ar e umidade.
O peróxido de hidrogênio ( água oxigenada ) sofre decomposição
sob a ação da luz.
O carvão sofre combustão ( queima ) em contato com oxigênio e
fornecimento de calor.
8. 3.2) Propriedades Físicas.
São propriedades que podem ser observadas e medidas sem a
transformação 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 estado
líquido. ( derretimento )
O P.F apresenta valor específico para cada “substância pura” e não
depende da quantidade de substância analisada.
Exemplos:
Água → P.F = 0°C Cloreto de sódio → P.F = 801°C
Álcool comum → P.F = − 112°C
9. B) Ponto de Ebulição ( P.E)
É a temperatura na qual uma substância líquida passa para o
estado gasoso de forma rápida e com formação de bolhas.
O P.E apresenta valor específico para cada “substância pura” e não
depende da quantidade de substância analisada.
Exemplos: Água → P.E = 100°C Cloreto de sódio → P.E = 1490°C
Álcool comum → P.E = 78°C
C) Densidade ( d ) ( Massa Específica )
É definida pela relação entre a massa ( m ) e o volume ( V ) da
substância.
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/mL
detanol = 0,8 g/mL de etanol possui massa de 0,8 g.
10. IMPORTANTE:
1º) Considerando duas substâncias diferentes A e B,
teremos que: Se mA = mB então VA ≠ VB
Se VA = VB então mA ≠ mB
Assim podemos concluir que a densidade é uma
propriedade 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. 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 NaCl
2º) KNO3 → C.S = 46 g / 100 g de H2O a 30°C.
12. E) Dureza
É a propriedade do material que mede a sua resistência ao risco.
Riscar é retirar partículas e ocorre quando dois materiais
diferentes 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. 3.3) Propriedades Organolépticas
São 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. B) A Cor. Se a substância possuir cor ela é
É percebida pela visão. colorida e se não possuir é incolor.
Se a substância possuir
C) O Odor. odor ela é odorífera e se não
É percebido pelo olfato. possuir é inodora.
15. D) O Brilho. Se a substância possuir brilho ela é
É 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. IMPORTANTE
1º) Maleabilidade.
Propriedade do material de
poder ser transformado em
lâminas, folhas, chapas ou
placas.
2º) Ductilidade.
Propriedade do material de
poder ser transformado em fios
3º) 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. 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. As Mudanças de Estado Físico.
Podemos transformar um estado físico em outro, por alterações na
temperatura e/ou pressão.
Analise o esquema a seguir.
SUBLIMAÇÃO
FUSÃO VAPORIZAÇÃO
SOLIDIFICAÇÃO LIQUEFAÇÃO
RESSUBLIMAÇÃO
19. IMPORTANTE Evaporação →
É lenta e superficial ( Ocorre na
superfície do líquido )
1º) A vaporização
É rápida e ocorre com
pode 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. 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 energia
1.1 ) Sistema Aberto → com o meio ambiente.
Troca apenas energia
1.2) Sistema Fechado → com o meio ambiente.
Não troca matéria nem
1.3) Sistema Isolado → energia com o meio
ambiente.
21. 2.) Quanto à Composição Química.
O Sistema poderá ser um Elemento Químico ou uma Substância Pura
ou 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. 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.
H2O
H + H + O O Fórmula
Átomos de
H H Molecular
Hidrogênio. Átomo de
Oxigênio. Molécula de água.
23. 2.2) Substância Pura. ( Substância Química )
Material formado por “ moléculas “ quimicamente iguais.
Podemos falar em Substância Pura Simples e em Substância Pura
Composta. ( 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 → P4
Substância Substância Água → H2O Substâncias
Pura Pura Compostas.
Simples. Composta. Amônia → NH3
Cada substância química pode Gás Carbônico → CO2 Binária.
ser representada por uma única Ácido Sulfúrico → H2SO4 Ternária.
fórmula molecular, veja:
Uréia → CH4N2O Quaternária.
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 + CH3COOH
Bronze → Liga metálica de Cu + Sn
25. 3.) Quanto à Aparência do Sistema (Aspecto ).
Segundo esse critério, um sistema poderá ser Homogêneo ou
Heterogêneo.
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.
27. Ocorre quando um mesmo elemento origina substâncias simples
diferentes.
Essas substâncias simples são denominadas FORMAS ALOTRÓPICAS do
elemento analisado.
Ocorre com os elementos oxigênio , fósforo , enxofre e carbono.
Analise os casos apresentados a seguir.
28. DIFERENCIAÇÕES ENTRE SUBSTÂNCIA
PURA E MISTURA HOMOGÊNEA.
PARÂMETROS DE ANÁLISES SUBSTÂNCIA PURA MISTURA
Composição 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 o
resfriamento do material e analisar as mudanças de estado físico.
29. Temperatura (°C) a 1 atm
L + V Vapor
100°C
Ebulição
S + L L
0°C
Fusão
S
– 10°C
Tempo
30. Temperatura (°C) a 1 atm
líquido
e
t’°C
gasoso gasoso
sólido
e
t°C
líquido líquido
– 15°C
sólido
Tempo
31. Temperatura (°C) a 1 atm
líquido
e
t’°C gasoso
gasoso
sólido
e líquido
t°C
líquido
– 15°C sólido
Tempo
32. Temperatura (°C) a 1 atm líquido
e
t’°C gasoso
gasoso
sólido
e
líquido
t°C líquido
– 15°C sólido
Tempo
33. ANÁLISE IMEDIATA ( Separação de Misturas )
É o conjunto de processos empregados para separar os componentes
de 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 separar
sólidos na forma de
grandes pedaços.
Ex: Separar as pedras
dos grãos de feijão.
34. B) VENTILAÇÃO.
Uma corrente de
ar separa o sólido
menos denso.
Ex: Separar os
grãos das cascas.
C) PENEIRAÇÃO.
Com o auxílio de uma
peneira podemos
separar sólidos de
tamanhos diferentes.
Ex: Separar a areia
das pedras.
35. D) LEVIGAÇÃO. ( Método do Garimpeiro )
Uma corrente de água separa o
sólido menos denso.
Ex: Separação do ouro da areia.
E) FLOTAÇÃO.
Utiliza-se um líquido de
densidade intermediária
em relação aos sólidos.
Ex: Areia + Serragem
36. F) SEPARAÇÃO MAGNÉTICA ( Imantação ) .
Através de um imã
podemos separar
metais, do tipo
ferromagnéticos,
de outros sólidos.
( Ferro, Cobalto e níquel )
Ex: Separar o
ferro do enxofre.
G) SUBLIMAÇÃO .
Com aquecimento
podemos separar
sólidos sublimáveis
de outros sólidos.
( Iodo, Naftalina, Cânfora )
Ex: Separação do
iodo da areia.
37. H) FUSÃO FRACIONADA .
Aquece a mistura até um dos sólidos passar totalmente para o estado
líquido.
Ex: Areia + enxofre.
H) DISSOLUÇÃO FRACIONADA .
Adiciona na mistura
um líquido que
dissolva apenas um
dos sólidos.
Água.
Ex: Areia + Sal
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. 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.