Quimica Geral 1

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Quimica Geral 1

  1. 1. Química : estudo científico da constituição da matéria, suas propriedades e transformações Matéria : tudo o que tem massa e ocupa lugar no espaço Mundo da Química : pedras, alimentos, plantas, nossos corpos, silício de que são feitos nossos computadores.... ...
  2. 2. Matéria <ul><li>Tem massa </li></ul><ul><li>Massa versus peso </li></ul><ul><li>Ocupa espaço </li></ul>
  3. 3. Matéria Composição fixa e definida ? Sim Não Substância pura (homogênia) Mistura Propriedades variam através da amostra? Heterogênea Ex: areia/ água Homogênea Ex: solução aquosa de sal de cozinha Não Sim Pode ser quimicamente subdividida em substâncias mais simples? Não Sim Elemento Ex: hidrogênio H 2 , Oxigênio O 2 Composto Ex: CO 2 , NH 3, NaCl
  4. 4. Matéria Substâncias puras Mistura NaCl + H 2 O Elemento Na, Cl 2 , H 2 , O 2 Compostos NaCl H 2 O Separação por Métodos Físicos Separação por Métodos Químicos H 2 O NaCl
  5. 5. Classificações da matéria <ul><li>Misturas </li></ul><ul><li>As misturas heterogêneas não são totalmente uniformes. </li></ul><ul><li>As misturas homogêneas são totalmente uniformes. </li></ul><ul><li>As misturas homogêneas são chamadas de soluções. </li></ul>
  6. 6. Método Científico <ul><li>Experimento </li></ul><ul><li>Resultados </li></ul><ul><li>Hípótese </li></ul><ul><ul><li>Experimentos adicionais </li></ul></ul><ul><ul><li>Refina a hipótese </li></ul></ul><ul><li>Teoria </li></ul><ul><ul><li>experimentos para testar a teoria </li></ul></ul><ul><ul><li>Refinamento da teoria </li></ul></ul>
  7. 7. Lei da Conservação da Massa <ul><li>Em uma reação química comum a matéria não é criada ou destruída. </li></ul><ul><li>A soma das massas dos reagentes iguala as massas dos produtos. </li></ul>
  8. 8. Transformações Físicas 1) As transformações físicas não resultam em uma alteração na composição das substâncias. Átomos não se rearranjam. 2) Geralmente fáceis de reverter. 3) Nenhuma energia é produzida pela substância Exemplo: fusão, ebulição
  9. 9. Transformações Químicas 1) Átomos sofrem rearranjos. 2) Ambas as propriedades físicas e químicas se modificam 3) Mudanças não são reversíveis sem outra reação. 4) Energia é frequentemente produzida ou absorvida
  10. 10. Propriedades Física Propriedades Físicas são aquelas características de um material que pode ser observado sem modificação das substâncias presentes; Ex: Densidade, cor, ponto de ebulição Propriedades Químicas Reatividade química
  11. 11. Reação Química <ul><li>Reagentes sofrem mudança resultando os produtos </li></ul><ul><li>Sacarose carbono + água </li></ul><ul><li>reagente produtos </li></ul>
  12. 12. Propriedades da matéria <ul><li>Propriedaddes Físicas </li></ul><ul><li>As propriedades físicas intensivas não dependem da quantidade de substância presente. </li></ul><ul><ul><li>Exemplos: densidade, temperatura e ponto de fusão. </li></ul></ul><ul><li>As propriedades físicas extensivas dependem da quantidade de substância presente. </li></ul><ul><ul><li>Exemplos: massa, volume e pressão. </li></ul></ul>
  13. 13. <ul><li>Substâncias puras e misturas </li></ul>
  14. 14. <ul><li>Substâncias puras e misturas </li></ul><ul><li>Se a matéria não é totalmente uniforme, então ela é uma mistura heterogênea . </li></ul><ul><li>Se a matéria é totalmente uniforme, ela é homogênea . </li></ul><ul><li>Se a matéria homogênea pode ser separada por meios físicos, então ela é uma mistura. </li></ul><ul><li>Se a matéria homogênea não pode ser separada por meios físicos, então ela é uma substância pura . </li></ul><ul><li>Se uma substância pura pode ser decomposta em outras substânciasmais simples por processos químicos comuns, então ela é um composto . </li></ul>Classificações da matéria
  15. 15. Classificações da matéria Composto é qualquer substância constituída de moléculas idênticas formada por átomos de dois ou mais elementos <ul><li>Elementos </li></ul><ul><li>Se uma substância pura não pode ser decomposta em outras substâncias mais simples por processos químicos comuns, então ela é um elemento . </li></ul><ul><li>Existem 114 elementos conhecidos. </li></ul><ul><li>Os elementos são a base de constituição da matéria. </li></ul><ul><li>A crosta terrestre consiste de 5 elementos principais. </li></ul><ul><li>O corpo humano consiste basicamente de 3 elementos principais. </li></ul>
  16. 16. Classificações da matéria Elementos
  17. 17. Classificações da matéria <ul><li>Elementos </li></ul><ul><li>Os símbolos químicos com uma letra têm esta letra maiúscula (por exemplo, H, B, C, N, etc.) </li></ul><ul><li>Os símbolos químicos com duas letras têm apenas a primeira letra maiúscula (por exemplo, He, Be). </li></ul>
  18. 18. Classificações da matéria <ul><li>Compostos </li></ul><ul><li>A maioria dos elementos interagem para formar compostos. </li></ul><ul><li>As proporções de elementos em compostos são as mesmas, independentemente de como o composto foi formado. </li></ul><ul><li>Lei da Composição Constante (ou Lei das Proporções Definitivas): </li></ul><ul><ul><li>A composição de um composto puro é sempre a mesma . </li></ul></ul>
  19. 20. Propriedades da matéria <ul><li>Separação de misturas </li></ul><ul><li>As misturas podem ser separadas se suas propriedades físicas são diferentes. </li></ul><ul><li>Os sólidos podem ser separados dos líquidos através de filtração . </li></ul><ul><li>O sólido é coletado em papel de filtro, e a solução, chamada de filtrado, passa pelo papel de filtro e é coletada em um frasco. </li></ul>
  20. 21. Filtração
  21. 22. Propriedades da matéria <ul><li>Separação de misturas </li></ul><ul><li>Misturas homogêneas podem ser separadas através de destilação . </li></ul><ul><li>A destilação necessita que as diferentes substâncias tenham pontos de ebulição diferentes. </li></ul><ul><li>Basicamente, cada componente da mistura é fervido e coletado. </li></ul><ul><li>A fração com ponto de ebulição mais baixo é coletada primeiro. </li></ul>
  22. 24. Unidades de medida <ul><li>Unidades SI </li></ul><ul><li>Existem dois tipos de unidades: </li></ul><ul><ul><li>Unidades fundamentais (ou básicas); </li></ul></ul><ul><ul><li>Unidades derivadas. </li></ul></ul><ul><li>Existem 7 unidades básicas no sistema SI. </li></ul>
  23. 25. Unidades de medida Unidades SI Básicas
  24. 26. Unidades de medida Alguns prefixos usados no sistema métrico
  25. 27. <ul><li>Unidades SI </li></ul><ul><li>Observe que a unidade SI para comprimento é o metro (m), enquanto a unidade SI para massa é o quilograma (kg). </li></ul><ul><ul><li>Temperatura </li></ul></ul><ul><li>Existem três escalas de temperatura: </li></ul><ul><li>Escala Kelvin </li></ul><ul><ul><li>Usada em ciência. </li></ul></ul><ul><ul><li>Mesmo incremento de temperatura como escala Celsius. </li></ul></ul><ul><ul><li>A menor temperatura possível (zero absoluto) é o zero Kelvin. </li></ul></ul><ul><ul><li>Zero absoluto: 0 K = -273,15 o C. </li></ul></ul>
  26. 28. <ul><li>Temperatura </li></ul><ul><li>Escala Celsius </li></ul><ul><ul><li>Também utilizada em ciência. </li></ul></ul><ul><ul><li>A água congela a 0 o C e entra em ebulição a 100 o C. </li></ul></ul><ul><ul><li>Para converter: K = o C + 273,15. </li></ul></ul><ul><li>Escala Fahrenheit </li></ul><ul><ul><li>Geralmente não é utilizada em ciência. </li></ul></ul><ul><ul><li>A água congela a 32 o F e entra em ebulição a 212 o F. </li></ul></ul><ul><ul><li>Para converter: </li></ul></ul>
  27. 30. Volume <ul><li>As unidades de volume são dadas por (unidades de comprimento) 3 . </li></ul><ul><ul><li>A unidade SI de volume </li></ul></ul><ul><ul><li>é o 1 m 3 . </li></ul></ul><ul><li>Normalmente usamos 1 mL = 1 cm 3 . </li></ul><ul><li>Outras unidades de volume: </li></ul><ul><ul><li>1 L = 1 dm 3 = 1000 cm 3 = 1000 mL. </li></ul></ul>
  28. 31. Volume
  29. 32. <ul><li>Densidade </li></ul><ul><li>Usada para caracterizar as substâncias. </li></ul><ul><li>Definida como massa dividida por volume: </li></ul><ul><li>Unidade comum : g/mL </li></ul>
  30. 33. <ul><li>A incerteza na medida </li></ul><ul><li>Todas as medidas científicas estão sujeitas a erro. </li></ul><ul><li>Esses erros são refletidos no número de algarismos informados para a medida. </li></ul><ul><li>Esses erros também são refletidos na observação de que duas medidas sucessivas da mesma quantidade são diferentes. </li></ul><ul><li>Precisão e exatidão </li></ul><ul><li>As medidas que estão próximas do valor “correto” são exatas . </li></ul><ul><li>As medidas que estão próximas entre si são precisas . </li></ul>
  31. 34. Precisão e exatidão
  32. 35. <ul><li>Regras para se determinar quantos dígitos são significativos </li></ul><ul><li>Todo número diferente de zero é significativo </li></ul><ul><li>Zero entre dois números diferentes de zero é significativo. Assim, 1,105g tem quatro algarismos significativos </li></ul><ul><li>Quando aparecem zeros no final de um número à direita da vírgula, eles são sempre significativos. Assim, 4,500 m tem quatro algarismos significativos. </li></ul><ul><li>Quando tivermos zeros antes do primeiro algarismo diferente de zero, eles nunca serão considerados algarismos significativos. Assim, 0,0023 tem dois algarismos significativos. </li></ul>
  33. 36. <ul><li>Algarismos significativos </li></ul><ul><li>O número de dígitos informado em uma medida reflete a exatidão da medida e a precisão do aparelho de medição. </li></ul><ul><li>Todos os algarismos conhecidos com certeza mais um algarismo extra são chamados de algarismos significativos. </li></ul>
  34. 37. Em qualquer cálculo, os resultados são informados com o menor número de algarismos significativos (para multiplicação e divisão) ou com o menor número de casas decimais (adição e subtração). 4,23 1,657 5,887 5,89 duas casas decimais 6,56 2,1671 14,216176 + X 14,2 três algarismos significativos duas casa decimais três casas decimais três algarismos significativos cinco algarismos significativos

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