APOSTILA - UNIDADE DE MEDIDAS

Unidades de Medida Página 1
UNIDADES DE MEDIDA
Em Química, para realizar qualquer
experimento, além de conceitos básicos de
matéria e energia, também é necessário
conhecer algumas unidades de medida.
A medida de uma grandeza é um número
que expressa uma quantidade, comparada
com um padrão previamente estabelecido.
Os múltiplos e submúltiplos do padrão
são indicados por prefixos.
MASSA
Massa (m): a quantidade de matéria que
forma um corpo.
A determinação da massa de um corpo é
feita pela comparação da massa desconhecida
desse corpo com outra massa conhecida, um
padrão. Para essa determinação, usa-se um
aparelho chamado balança.
No Sistema Internacional (SI), a unidade-
padrão de massa é o quilograma (kg).
Quilograma (kg) 1000 g ou 103
g
Gramas (g) 1 g ou 100
g
Miligramas (mg) 0,001 g ou 10-3
g
VOLUME
Volume (V): é a extensão de espaço ocupado
por um corpo.
Propriedade que a matéria tem de ocupar
um lugar no espaço, isto é, toda matéria
ocupa um lugar no espaço que corresponde
ao seu volume.
No SI, a unidade-padrão de volume é o
metro cúbico (m3
). No entanto, a unidade
mais usada em Química é o litro (L).
m3
1000 dm3
ou 1000 L
dm3ou L 1 dm3
ou 1 L
cm3
ou mL 0,001 dm3
ou 0,001 L
10-3
dm3
ou 10-3
L

TEMPERATURA
Temperatura (T): relaciona-se com o estudo
de agitação das partículas que formam um
corpo e com a capacidade desse corpo de
transmitir ou receber calor.
Podemos definir temperatura como a
simples movimentação dos átomos existentes
em um corpo, e que estão sempre em
constante vibração, a ação que é conhecida
como agitação molecular. O nível da
temperatura é proporcional à agitação dos
átomos, ou seja, quanto maior a
movimentação maior será a temperatura e
quanto menor é essa agitação, menor será a
temperatura.
Atenção: Não confunda calor com
temperatura. O calor é a energia transferida
de um corpo para o outro quando existe
diferença da temperatura. Já temperatura,
como descrito anteriormente, é a medida de
agitação das moléculas. Por exemplo: ao
colocarmos gelo no suco, as moléculas do
suco estão mais agitadas do que as do gelo.
Por isso dizemos que a temperatura do suco
é maior que a do gelo ou que o suco é mais
quente que o gelo. Quando colocamo-los em
contato ocorre transferência de energia.
Consequentemente, o gelo esquenta e o suco
esfria.
Os valores de temperatura são
determinados por um aparelho chamado
termômetro, que consiste de um fino tubo de
vidro graduado e parcialmente aumenta, o
líquido se expande e se move ao longo do
tubo.
Ou seja, líquido dentro do termômetro
entra em equilíbrio térmico com o que
queremos medir e se dilata. Assim, podemos
dizer que o equilíbrio térmico é quando dois
ou mais corpos atingem a mesma
temperatura.
A graduação do tubo indica a variação de
temperatura do liquido. Essa graduação é a
escala termométrica do aparelho (existem
várias escalas em uso atualmente).
1) ESCALA TERMOMÉTRICA
a) A Escala Celsius–A escala de graduação
mais comumente usada nos trabalhos
científicos é a escala Celsius. Ela possui dois
pontos de referência: o congelamento e a
ebulição da água ao nível do mar, que
correspondem, respectivamente, 0 o
C e 100
o
C.
b) A Escala Fahrenheit – Daniel Gabriel
Fahrenheit escolheu como ponto zero, a
temperatura de congelamento de uma
mistura de água e sal e o ponto máximo a
temperatura de um homem sadio. Desta
forma o congelamento da água pura ocorre
em 32o
F e a ebulição em 212o
F.
c) A Escala Kelvin – William Tomson
(conhecido como Lord Kelvin) estudando o
comportamento dos gases, descobriu a menor
temperatura que um corpo poderia atingir,
que seria equivalente a -273o
C. A partir daí
determinou o ponto zero de sua escala. Criou
assim o que chamamos de escala absoluta,
pois utiliza um fenômeno universal como
referência. Nela a água congela em 273 Kelvin
(K) e ferve a 373K – repare que não utilizamos
graus, pois esta é a escala absoluta e não uma
comparação entre fenômenos como as outras
escalas.

d) Conversão de Escalar
 Celsius para Kelvin, Kelvin para Celsius.
A diferença entre as escalas Celsius (C) e
Kelvin (K) é simplesmente o ponto 0. Assim
para fazermos a conversão basta somar 273.
K = C + 273
 Celsius para Fahrenheit, Fahrenheit
para Celsius.
Observando a figura vemos que a diferença
entre os pontos de fusão e de ebulição da
água representam a mesma variação de
temperatura. Logo:
C/5 = (F – 32)/9
 Kelvin para Fahrenheit, Fahrenheit
para Kelvin.
Para converte da escala Kelvin para
Fahrenheit, podemos converter de Celsius
para Kelvin e então para Fahrenheit ou usar a
fórmula.
(K – 273)/5 = (F – 32)/9
Ou seja, para convertermos valores de
temperaturas de um escala pata outra, basta
colocarmos na fórmula o valor conhecido e
calcularmos a incógnita sabendo que:
C = Temperatura em Graus Celsius (o
C)
F = Temperatura em Graus Fahrenheit (o
F)
K = Temperatura em Kelvin (K)
2) PONTO DE FUSÃO (PF): Temperatura na
qual um material sólido passa a liquido, em
uma determinada pressão, sendo especifico
para cada substância pura.
3) PONTO DE EBULIÇÃO (PE): Temperatura
na qual um material líquido passa a gasoso,
em uma determinada pressão para cada
substância pura.
PRESSÃO
Pressão (P): a relação entre a força exercida
na direção perpendicular sobre uma dada
superfície e a área dessa superfície.
Em termos gerais, pressão transmite a
ideia de força, um empurrão que tende a
mover algo em determinada. A pressão P é na
realidade a força F que age numa certa área
A.
Os gases exercem pressão em uma
superfície com o qual estão em contato. O gás
em um balão inflável, por exemplo, exerce
pressão na superfície interna do balão.

1) PRESSÃO ATMOSFÉRICA
A terra está envolta por uma camada de ar
que tem espessura aproximada de 800 km.
Essa camada de ar exerce pressão sobre todos
os corpos: a pressão atmosférica.
A pressão atmosférica varia de acordo com a
altitude. Em regiões de grande altitude, há
menor quantidade de partículas do ar por
unidade de volume, portanto a pressão
também é menor.
A diminuição do número de partículas do
ar em grandes altitudes pode ser a causa do
problema para pessoas desacostumadas a
essa condição.
Sobre a superfície da Terra existem áreas
em que a pressão se torna menor ou maior
que a média ao nível do mar, estes pontos são
denominados áreas de baixa e alta pressão.
O deslocamento de ar de áreas de alta
pressão para as de menor pressão é o que
denominamos vento.
No início do século XVII, acreditava-se
que a atmosfera não tinha peso. Evangelista
Torricelli (1608-1647), que foi discípulo de
Galileu, inventou o barômetro (figura 1) para
mostrar que a atmosfera tinha peso. Um tubo

de vidro com mais de 760 mm de
comprimento, fechado em uma ponta é
completamente cheio com mercúrio e
invertido dentro de um prato que contém
mercúrio. Deve-se ter cuidado para que o ar
entre no tubo. Torricelli argumentou que a
superfície de mercúrio no prato sofre a força
total, ou peso, da atmosfera terrestre. Como
não existe ar (e, consequentemente, não
existe pressão atmosférica) acima do
mercúrio no tubo, este é empurrado para
cima no tubo até que a pressão na base,
relativa à massa da coluna de mercúrio,
equilibre a pressão atmosférica. Portanto, a
altura da coluna de mercúrio é uma medida
da pressão atmosférica; logo, ela variará à
medida que a pressão varie.
Pelo Sistema Internacional (SI), a unidade
padrão para a pressão e o Pascal (Pa) que se
relaciona com a unidade atmosférica na
seguinte proporção.
1 atm = 100 kPa = 1 bar
Unidade de Pressão
atm Cm Hg Mm
Hg
Torr KPa bar
1 76 760 760 100 1
DENSIDADE
Também chamada de massa específica de
uma substância, é a razão entre a massa dessa
substância e o volume por ela ocupado.
d= m / v
A densidade existe para determinar a
quantidade de matéria que está presente em
uma determinada unidade de volume. O que
você entenderia se te dissessem que o
chumbo possui maior densidade do que o
alumínio? A explicação é que, num dado
volume de chumbo há mais matéria que em
uma mesma quantidade de alumínio.
Podemos caracterizar uma substância
através de sua densidade. Para sólidos e
líquidos, a densidade geralmente é expressa
em gramas por centímetro cúbicos (g/cm3
);
para gases, costuma ser expressa em gramas
por litro (gL).
Água..................................................... 0,997 g/cm
3
Álcool etílico.......................................... 0,789 g/cm
3
Alumínio................................................... 2,70 g/cm
3
Chumbo................................................ 11,3 g/cm
3
Diamante............................................... 3,5 g/cm
3
Leite Integral.......................................... 1,03 g/cm3
Mercúrio................................................. 13,6 g/cm
3
A densidade de uma mesma substância
depende do estado físico e da temperatura:
no caso dos gases, além desses fatores inclui-
se também a pressão.
Um exemplo que nos mostra isso é a
água. Quando a água está sob a temperatura
de aproximadamente 4o
C e sob pressão ao
nível do mar, que é igual a 1,0 atm, a sua
densidade é igual a 1,0 g/cm3
. No entanto, no

estado sólido, isto é, em temperaturas abaixo
de 0o
C, ao nível do mar, a sua densidade
mudará – ela diminuirá para 0,92 g/cm3
.
Note que a densidade da água no estado
sólido é menor que no estado líquido. Isso
explica o fato de o gelo flutuar na água, pois
outra consequência importante da densidade
dos materiais é que o material mais denso
afunda e o menos denso flutua.
Para compararmos essa questão, veja a
figura abaixo, na qual temos um copo com
água e gelo e outro copo com uma bebida
alcoólica e gelo.
Observe que o gelo flutua quando
colocado na água e afunda quando colocado
em bebidas alcoólicas. A densidade é a
grandeza que explica esse fato. Conforme já
dito, a densidade de gelo (0,92 g/cm3
) é
menor que a da água (1,0 g/cm3
); já a
densidade do álcool é de 0,79 g/cm3
, o que
significa que é menor que a densidade do
gelo, por isso o gelo afunda.
Outra questão que pode ser observada na
ilustração é que o gelo não fica totalmente
acima da superfície da água. Isso ocorre
porque, comparando a densidade do gelo
com a da água, podemos calcular pela
diferença entre elas que é necessário apenas
92% do volume do gelo para igualar a massa
de água que se desloca. Dessa forma, 92% do
volume do gelo ficam abaixo da superfície da
água; e apenas 8% ficam acima da superfície.
É por isso que os icebergs são tão perigosos
para a navegação.
É em razão disso que várias espécies
animais e vegetais sobrevivem, pois em
épocas frias a água da superfície de mares e
lagos se congelam. Quando a temperatura
aumenta, esse gelo derrete. No entanto, se o
gelo formado afundasse, ficando no fundo dos
lagos e mares, o resultado seria que
dificilmente esse gelo derreteria e em pouco
tempo as vidas das espécies nessas regiões
estariam comprometidas.
EXERCÍCIOS
1. Quais das propriedades a seguir são as
mais indicadas para verificar se é pura uma
certa amostra sólida de uma substância
conhecida?
a) ponto de fusão e visão
b) ponto de fusão e dureza.
c) ponto de ebulição e densidade.
d) cor e paladar.
e) cor e densidade
2. Densidade é uma propriedade definida
pela relação:
a) massa /pressão
b) massa /volume
c) massa /temperatura
d) pressão/temperatura
e) pressão/volume

3. Qual a massa de 3 mL de acetona,
sabendo que sua densidade absoluta é de
0,792 g/mL ?
a) 3,787 g
b) 0,264 g
c) 3,792 g
d) 2,208 g
e) 2,376 g
4. Considere que a densidade do
mercúrio líquido é de 13,6g/mL. Sendo assim,
qual é o volume ocupado por uma massa de
2720 gramas de mercúrio?
5. (UEL PR/Janeiro) – Quando Fahrenheit
definiu a escala termométrica que hoje leva o
seu nome, o primeiro ponto fixo definido por
ele, o 0o
F, corresponde à temperatura obtida
ao se misturar uma porção de cloreto de
amônia com três porções de neve, à pressão
de 1 atm. Qual é esta temperatura na escala
Celsius?
a) 32o
C
b) 273 o
C
c) 37,7 o
C
d) 212 o
C
e) – 17,7 o
C
6. (Unifor CE/Janeiro) – A temperatura de
determinada substância é 50 o
F. a
temperatura absoluta dessa substância, em
kelvins é:
a) 343
b) 323
c) 310
d) 283
e) 273
7. (UFFluminenseRJ/2Fase) – Quando se
deseja realizar experimentos a baixas
temperaturas, é muito comum a utilização de
nitrogênio líquido como refrigerante, pois seu
ponto normal de ebulição é de -196 o
C. Na
escala Kelvin, esta temperatura vale:
a) 77K
b) 100K
c) 196K
d) 273K
e) 469K
8. (Unifesp SP) – Quando se mede a
temperatura do corpo humano com um
termômetro clínico de mercúrio em vidro,
procura-se colocar o bulbo do termômetro
em contato direto com regiões mais próximas
do interior do corpo e manter o termômetro
assim durante algum tempo, antes de fazer a
leitura. Esse dois procedimentos são
necessários porque:
a) O equilíbrio térmico só é possível quando
há contato direto entre dois corpos e porque
demanda sempre algum tempo para que a
troca de calor entre o corpo humano e o
termômetro se efetive.
b) É preciso reduzir a interferência da pele,
órgão que regula a temperatura interna do
corpo, e porque demanda sempre algum
tempo para que a troca de calor entre o corpo
humano e o termômetro se efetive.
c) O equilíbrio térmico só é possível quando
é preciso evitar a interferência do calor
específico médio do corpo humano.
d) É preciso reduzir a interferência da pele,
corpo, e porque o calor específico médio do
corpo humano é muito menor que do
mercúrio e do vidro.
e) O equilíbrio térmico só é possível quando

é preciso reduzir a interferência da pele,
corpo.
9. (FatecSP) – Lord Kelvin (título de
nobreza dado ao célebre William Thompson,
1824-1907) estabeleceu uma associação entre
a energia de agitação das moléculas de um
sistema e a sua temperatura. Deduziu que a
uma temperatura de -273,15 o
C, também
chamada de zero absoluto, a agitação térmica
das moléculas deveria cessar. Considere um
recipiente com gás, fechado e de variação de
volume desprezível nas condições do
problema e, por comodidade, que o zero
absoluto corresponde a -273 o
C. É correto
afirmar:
a) O estado de agitação é o mesmo para as
temperaturas de 100 o
C e 100 K.
b) À temperatura de 0 o
C o estado de agitação
das moléculas é o mesmo que a 273 K.
c) As moléculas estão mais agitadas a -173 o
C
do que a -127 o
C.
d) A -32 o
C as moléculas estão menos agitadas
que a 241 K.
e) A 273 K as moléculas estão mais agitadas
que a 100 o
C
10. (FMTM MG) – Normalmente, o corpo
humano começa a “sentir calor” quando a
temperatura ambiente ultrapassa a marca dos
24 o
C. A partir daí, para manter seu equilíbrio
térmico, o organismo passa a eliminar o calor
através do suor. Se a temperatura corporal
subir acima de 37 o
C, é caracterizada como
hipertermia e abaixo de 35 o
C hipotermia. Se
a temperatura de uma pessoa com
hipertermia variar de 37,3 o
C para 39,3 o
C,
esta variação nas escalas Fahrenheit (F) e
Kelvin (K) será respectivamente:
a) 1,8 e 1,8
b) 1,8 e 2,0
c) 2,0 e 2,0
d) 2,0 e 3,6
e) 3,6 e 2,0
11. Uma caixa d’água tem a forma de um
bloco retangular de 2,5 m de comprimento,
1,5 m de largura e 1,6 m de altura. Isso
significa que:
a) A capacidade da caixa é de 600 litros;
b) Na caixa cabem mais de 6000 litros;
c) O volume da caixa é de 60 m3
d) Uma torneira que despeja 50 litros de água
por minuto na caixa enche-a em 2 horas.
12. Um caminhão com capacidade máxima
de carga igual a 10 ton pode transportar
quantos sacos de cimento de 50kg?
13. Coloca-se em um recipiente, três
diferentes quantidades de água: 10 L, 500 mL
e 47 cm3
. Qual será a quantidade final (em L)?
14. Um aquário tem 7/8 de sua
capacidade cheio de água. Se suas dimensões
são 1,00 m (altura) x 0,80 m (largura) x 0,40 m
(profundidade), determine o volume de água
em litros existentes no aquário.

15. (Mackenziw SP) – Uma pessoa mediu a
temperatura de seu corpo, usando um
termômetro graduado na escala Fahrenheit e
encontrou o valor de 97,7o
F. Na escala
Celsius, essa temperatura corresponde a:
a) 36,5 o
C
b) 37,0 o
C
c) 37,5 o
C
d) 38,0 o
C
e) 38,5 o
C
16. O leite é uma mistura de diferentes
substâncias (proteínas, carboidratos,
vitaminas, gordura, sais minerais e água) e,
por meio da análise de sua composição e
propriedades, é possível verificar a qualidade
do leite. Uma análise simples é a medida da
densidade, que deve estar entre os valores
1,028 e 1,034 g/L. Com base nisso, julgue os
itens a seguir e assinale a única opção que
está correta:
a) No caso do leite ser adulterado com a
adição de água (dágua = 1,0 g/cm3
), sua
densidade será maior que os valores padrão.
b) No caso do leite ser adulterado por
retirada de gordura (utilizada na produção de
manteiga) sua densidade será menor que os
valores padrão.
c) A densidade do leite adulterado pode se
situar entre os valores permitidos.
d) A densidade da gordura do leite é
aproximadamente 0,927 g/cm3
, e a do leite
desnatado é cerca de 1,035 g/cm3
. Assim, um
leite com 3% de gordura deverá ter uma
densidade menor o de um com 4,5% de
gordura.
e) A densidade da água oxigenada (solução de
peróxido de hidrogênio) é de 1,45 g/cm3
. No
entanto, escândalos surgiram em torno de
uma suposta adição de água oxigenada no
leite. Nesse caso, a densidade do leite
adulterado será menor que a dos valores
padrão.
17. (UFMG) – Em um frasco de vidro
transparente, um estudante colocou 500 mL
de água e, sobre ela, escorreu
vagarosamente, pelas paredes internas do
recipiente, 50 mL de etanol. Em seguida, ele
gotejou óleo vegetal sobre esse sistema. As
gotículas formadas posicionaram-se na região
interfacial, conforme mostrado nesta figura.
Dados: dágua = 1,0 g/cm3
; detanol = 0,79 g/cm3
Considerando-se esse experimento, é correto
afirmar que:
a) A densidade do óleo é menor que a da
água.
b) A massa da água, no sistema, é 10 vezes
maior que a do etanol.
c) A densidade do etanol é maior que a dor
óleo.
d) A densidade da água é menor que a do
etanol.

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