O documento aborda os conceitos fundamentais da química, incluindo a transformação da matéria e suas classificações em permanentes e reversíveis, além de discutir a natureza dos sistemas homogêneos e heterogêneos. Apresenta exemplos de substâncias puras e misturas, abordando sua identificação e propriedades específicas. Também inclui questões diagnósticas relacionadas à aplicação da química em áreas técnicas, como geologia e mineração.

1. Química Aplicada
2024

2. 2

3. 3

4. Conteúdo programático

5. Questões diagnósticas
Quais as relações da química com o
universo da Geologia/Mineração?

6. CONCEITOS DE FENÔMENOS FÍSICOS E QUÍMICOS
A natureza é formada por materiais muito diferentes entre si.
Se analisarmos todos os tipos de solos em que pisamos,
podemos observar que existem terra vermelha, terra preta,
areia, pedras, etc.
Conhecimentos básicos da química

7. CONCEITOS DE FENÔMENOS FÍSICOS E QUÍMICOS
A natureza é formada por materiais muito diferentes entre si.
Se analisarmos todos os tipos de solos em que pisamos,
podemos observar que existem terra vermelha, terra preta,
areia, pedras, etc.
Conhecimentos básicos da química
Todos os materiais que
nos rodeiam, como terra,
rochas, água, árvores e
animais, são constituídos
por matéria.

8. Matéria é tudo que possui massa e ocupa um lugar no espaço.
Conhecimentos básicos da química

9. Matéria é tudo que possui massa e ocupa um lugar no espaço. A
matéria pode se apresentar, em geral, em três estados físicos:
sólido, líquido e gasoso.
Conhecimentos básicos da química

10. Matéria é tudo que possui massa e ocupa um lugar no espaço. A
matéria pode se apresentar, em geral, em três estados físicos:
sólido, líquido e gasoso.
Conhecimentos básicos da química
Ao longo do tempo...

11. Transformação da matéria
Se pensarmos em um copo com água, à temperatura ambiente,
observamos a matéria no estado líquido. Contudo, em
temperaturas abaixo de 0°C, a água pode se tornar sólida, sofrendo
uma transformação denominada solidificação.
Conhecimentos básicos da química

12. Transformação da matéria
Se pensarmos em um copo com água, à temperatura ambiente,
observamos a matéria no estado líquido. Contudo, em
temperaturas abaixo de 0°C, a água pode se tornar sólida, sofrendo
uma transformação denominada solidificação.
Conhecimentos básicos da química
Outros exemplos:
• uma cadeira de aço enferrujada;
• a transformação de uma árvore
em cinzas pela ação do fogo;
• o apodrecimento dos frutos;
• o envelhecimento do nosso
corpo.

13. Transformação da matéria
Se pensarmos em um copo com água, à temperatura ambiente,
observamos a matéria no estado líquido. Contudo, em
temperaturas abaixo de 0°C, a água pode se tornar sólida, sofrendo
uma transformação denominada solidificação.
Conhecimentos básicos da química
Outros exemplos:
• uma cadeira de aço enferrujada;
• a transformação de uma árvore
em cinzas pela ação do fogo;
• o apodrecimento dos frutos;
• o envelhecimento do nosso
corpo.

14. Transformações podem ser permanentes ou reversíveis.
As transformações permanentes são aquelas que não podem ser
desfeitas, por exemplo, as queimadas de árvores.
Já as transformações reversíveis podem ser desfeitas, por
exemplo, o congelamento e o degelo da água.
Conhecimentos básicos da química
Classificação das transformações

15. As transformações permanentes são aquelas que não podem ser
desfeitas, por exemplo, as queimadas de árvores. Fenômenos
Químicos!
1. Queima de um pedaço de madeira − é impossível retornar as cinzas e a
fumaça gerada em madeira.
2. Cozimento de alimentos, por exemplo, um ovo que foi cozido jamais voltará
ao seu estado inicial.
3. Decomposição da matéria − uma vez em processo de apodrecimento, o
animal ou vegetal não retorna ao seu estado inicial.
Conhecimentos básicos da química
Classificação das transformações

16. Já as transformações reversíveis podem ser desfeitas, por
exemplo, o congelamento e o degelo da água. Fenômenos
Físicos!
1. Água líquida sofrendo transformações físicas de congelamento ou
evaporação;
2. Uma barra de aço se dilatando com o aumento da temperatura, e
retornando ao tamanho original com a redução da temperatura;
3. Os sais dissolvidos em água que podem ser recuperados com a evaporação
da água.
Conhecimentos básicos da química
Classificação das transformações

17. Já as transformações reversíveis podem ser desfeitas, por
exemplo, o congelamento e o degelo da água. Fenômenos
Físicos!
1. Água líquida sofrendo transformações físicas de congelamento ou
evaporação;
2. Uma barra de aço se dilatando com o aumento da temperatura, e
retornando ao tamanho original com a redução da temperatura;
3. Os sais dissolvidos em água que podem ser recuperados com a evaporação
da água.
Conhecimentos básicos da química
Classificação das transformações

18. Apesar dessas definições, várias reações químicas podem ser
reversíveis e alguns fenômenos físicos, permanentes.
Como exemplo:
Conhecimentos básicos da química
A decomposição do ácido carbônico (H2CO3),
no refrigerante, para a formação de água
(H2O) e gás carbônico (CO2). Essa
decomposição pode ser reversível se
alterarmos a pressão ou a temperatura do
sistema.

19. Apesar dessas definições, várias reações químicas podem ser
reversíveis e alguns fenômenos físicos, permanentes.
Como exemplo:
Conhecimentos básicos da química
Uma barra de aço aquecida em elevada
temperatura, e posteriormente resfriada de
maneira não uniforme, pode sofrer
deformações e suas dimensões iniciais serão
diferentes das suas dimensões finais.

20. Para facilitar a análise dos materiais, se faz necessária a
delimitação de uma determinada porção da matéria para trata-la
como objeto de estudo. Essa porção da matéria que será
analisada/estudada recebe o nome de SISTEMA.
Separação e identificação das substâncias
O sistema é descrito pelas propriedades gerais e específicas dos
materiais que os compõem, em uma dada pressão e
temperatura.

21. Para facilitar a análise dos materiais, se faz necessária a
delimitação de uma determinada porção da matéria para trata-la
como objeto de estudo. Essa porção da matéria que será
analisada/estudada recebe o nome de SISTEMA.
Separação e identificação das substâncias
O sistema é descrito pelas propriedades gerais e específicas dos
materiais que os compõem, em uma dada pressão e
temperatura.
Dito isso...

22. Os sistemas podem se apresentar de maneira uniforme, como a
água límpida, o leite, um fragmento de ouro. Mas também de
maneira não uniforme, tais como: uma rocha que possui pontos
claros e escuros; um pedaço de madeira com veios de diferentes
cores, dentre outros.
Nesse contexto, os sistemas podem ser classificados de duas
maneiras distintas: sistema homogêneo e heterogêneo.
Separação e identificação das substâncias

23. • Sistema homogêneo: apresenta-se de forma uniforme e com
as mesmas características físicas e químicas em toda sua
extensão.
• Sistema Heterogêneo: apresenta-se de forma não uniforme,
podendo ter características físicas e/ou químicas diferentes
em toda sua extensão.
Separação e identificação das substâncias

24. • Sistema homogêneo: apresenta-se de forma uniforme e com
as mesmas características físicas e químicas em toda sua
extensão.
• Sistema Heterogêneo: apresenta-se de forma não uniforme,
podendo ter características físicas e/ou químicas diferentes
em toda sua extensão.
Separação e identificação das substâncias
É importante salientar que a classificação
dos sistemas nem sempre é trivial.
Muitos que se apresentam homogêneos,
quando analisados macroscopicamente,
são na verdade heterogêneos em escala
microscópica.

25. • Sistema homogêneo: apresenta-se de forma uniforme e com
as mesmas características físicas e químicas em toda sua
extensão.
Separação e identificação das substâncias

26. • Sistema Heterogêneo: apresenta-se de forma não uniforme,
podendo ter características físicas e/ou químicas diferentes
em toda sua extensão.
Separação e identificação das substâncias

27. Em um sistema heterogêneo, as porções homogêneas são
denominadas fases.
Separação e identificação das substâncias
Os sistemas podem ser classificados
quanto ao número de fases como:
Sistema monofásico − apresenta uma
única fase (Sistema homogêneo);
Sistema polifásico − apresenta mais
de uma fase (Sistema heterogêneo).

28. Substâncias puras e misturas

29. Para o reconhecimento de cada tipo de material, são utilizadas as
propriedades específicas dele, como: temperatura de fusão, temperatura de
ebulição, densidade, calor específico, comportamento elétrico ou magnético,
entre outros.
Quando um material apresenta essas propriedades específicas bem definidas
e que não variam para um mesmo estado, concluiremos que a matéria é
isenta de outros materiais, e a denominamos substância pura.
Substâncias puras e misturas

30. Substâncias puras e misturas
Substância pura pode ser definida como um material único isento
de outros materiais e que apresenta constantes físicas
(temperaturas de fusão, densidade) bem definidas.

31. Quando uma substância pura é adicionada à outra, um novo
sistema é criado, denominado mistura. Na natureza, praticamente
todos os materiais são formados por misturas e as propriedades
delas variam de acordo com o teor de cada componente.
Substâncias puras e misturas

32. As misturas similares aos sistemas podem ser classificadas
como homogêneas e heterogêneas.
Substâncias puras e misturas
Um exemplo clássico de uma
mistura homogênea é o álcool
etílico utilizado como combustível
automotor. Ele, geralmente, é
constituído por 96% de álcool
etílico (C2H6O) e 4% de água (H2O).

33. As misturas heterogêneas são as mais simples de identificarmos.
Como o da mistura formada com água e sal de cozinha, onde o sal
sobressalente se precipita no fundo do recipiente formando duas
fases distintas: uma mistura homogênea, formada por água e sal; e
uma substância pura, constituída de sal precipitado no fundo do
recipiente.
Substâncias puras e misturas

34. As misturas podem ocorrer no estado gasoso, no estado líquido e
no estado sólido.
Substâncias puras e misturas
O ar atmosférico, por exemplo, é uma
mistura homogênea constituída,
principalmente, por nitrogênio (N2),
oxigênio (O2) e argônio (Ar). Outros
gases, como dióxido de carbono (CO2),
monóxido de carbono (CO), hidrogênio
(H2), também são encontrados em
pequenas quantidades. Vale ressaltar
que todas as misturas gasosas são
homogêneas.

35. Já as misturas líquidas podem ser homogêneas ou heterogêneas.
A água e o óleo é um tipo de mistura heterogênea, em que o óleo
é totalmente imiscível, isto é, não se dissolve em água. Já o álcool
etílico e a gasolina produzem uma mistura homogênea, na qual os
líquidos presentes são miscíveis, ou seja, se dissolvem um no
outro.
Substâncias puras e misturas

36. As misturas também podem ser sólidas. Ligas metálicas, por
exemplo, são sólidos homogêneos.
Substâncias puras e misturas

37. As misturas também podem ser sólidas. Ligas metálicas, por
exemplo, são sólidos homogêneos.
Substâncias puras e misturas
Heterogêneos???

38. As misturas também podem ser sólidas. Ligas metálicas, por
exemplo, são sólidos homogêneos.
Substâncias puras e misturas
Rochas

39. Atividade de fixação
1- O que é química e por que é importante para diversas áreas técnicas?
2- Defina matéria e cite, com exemplos, como elas podem ser encontradas no seu
estado natural.
3- Quais as possíveis classificações para as transformações da matéria. Cite
exemplos de cada uma delas.
4- Explique o conceito de substância pura e forneça exemplos. Como podemos
identificar se uma substância é pura ou uma mistura?
5- Quais são as diferenças entre um elemento e um composto químico? Dê
exemplos de cada um.
6- Descreva os diferentes tipos de misturas e forneça exemplos de cada tipo.
7- Cite propriedades específicas que são utilizadas para o reconhecimento de
cada tipo de material.
8- Por que é importante compreender os conceitos de substâncias puras e
misturas na prática técnica? Dê exemplos de aplicações práticas desses conceitos
que você acredita ser significativo para a área da pesquisa mineral.

40. SENAI Ouro Branco CFP
3741-4114
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