IFMS - AQUIDAUANA
Química 1
Profa. Valquiria B. N. Ferreira
O Que é Química?
Química é uma Ciência
Experimental que estuda
a estrutura, composição
e as transformações da
matéria.
O Método Científico
LEIS
EXPERIMENTAIS
TEORIAS &
MODELOS
HIPÓTESES
OBSERVAÇÕES
EXPERIÊNCIAS
CIÊNCIA: é o conjunto de
atividades que visam observar,
experimentar, explicar e relacionar
os fenômenos da natureza, criando
leis, teorias e modelos cada vez
mais gerais, que nos permitam
prever e controlar os fenômenos
futuros.
Tecnologia: é a ciência aplicada
Fig. 1 – Gráfico da composição dos materiais encontrados no lixo do brasileiro.
ESTRUTURA DA MATÉRIA
A matéria é formada por moléculas ou
aglomerados de íons, que por sua vez
são formadas por partículas minúsculas
chamadas de átomos.
Elementos Químicos
Átomos
O2
O
Oxigênio
Ag
Ag (Argentum)
Prata
CaCO3
Ca
Cálcio
Fe3O4
Fe
Ferro
Natureza
Símbolo
Nome
Átomos & Moléculas
H + H H H
H H
H + H + O O
Átomos Moléculas
Figura 1: Diferentes exemplos dos estados da matéria.
Fonte:
Petrucci,
Harwood
and
Herring.
General
Chemistry
Principles
and
Modern
Applications
8
th
Ed.
Windsor,
Prentice-Hall,
2002
SÓLIDO LÍQUIDO GASOSO
O Estudo da Matéria
O QUARTO ESTADO DA MATÉRIA: PLASMA
O plasma é formado por um conjunto quente e denso de átomos
livres, elétrons e íons, em uma distribuição quase neutra (números
de partículas positivas e negativas é praticamente igual), que
possuem comportamento coletivo.
O plasma está a uma tempratura de
aproximadamente 84 mil ºC em
determinadas regiões da superfície
do sol.
1- sólido
2- sólido amorfo
3- líquido
4- gasoso
5- plasma
6- superfluido
7- supersólido
8- matéria degenerada
9- neutrónio
10- matéria fortemente simétrica
11- matéria fracamente simétrica
12- plasma quark-gluón
13- condensado fermiónico
14- condesado de Bose-Einstein
15- matéria estranha.
Simples Composta
Substância Pura
Homogênea Heterogênea
Mistura
Sistemas Materiais
Substâncias Puras
SIMPLES COMPOSTA
MISTURAS
HETEROGÊNEA
HOMOGÊNEA
solução
ÁGUA + AREIA
AR
CLASSIFICAÇÃO
DA MATÉRIA
SISTEMAS
HOMOGÊNEOS
SISTEMAS
HETEROGÊNEOS
SUBSTÂNCIAS
PURAS
MISTURAS DE
UMA FASE
MISTURAS DE
MAIS DE UMA
FASE
SUBSTÂNCIAS
EM MUDANÇA
DE ESTADO
OUTROS CONCEITOS
 ATOMICIDADE
 VARIEDADE ALOTRÓPICA
ATOMICIDADE
P(verm), C(graf), metais
Indeterminada
P4 (fósforo branco)
Tetratômica
H2, N2, HCl, CO
Diatômica
He, Ne, Ar, Kr
Monoatômica
Substâncias
Atomicidade
 Atomicidade se refere ao número de átomos
que compõem uma substância
VARIEDADE ALOTRÓPICA
C(grafite) C(diamante)
estrutura amorfa estrutura cristalina
 Variação na arrumação dos átomos
Fulereno: é uma variedade
descoberta em 1984. Tem forma
esférica.
Fulereno: é uma variedade
descoberta em 1984. Tem forma
esférica.
Nestes sites existem mais informações sobre as formas alotrópicas e suas diferentes:
https://www.manualdaquimica.com/quimica-geral/alotropia-
carbono.htm#:~:text=Existem%20pelo%20menos%20sete%20al%C3%B3tropos,s%C3%A3o%20naturais%3A%20grafi
ta%20e%20diamante.
https://www.products.pcc.eu/pt/blog/quais-sao-as-variedades-alotropicas-de-carbono/
Alóropos do Carbono: a) diamante; b)
grafite; c) grafeno; d, e, f) fulerenos; g)
carbono amorfo; f) nanotubo de carbono.
https://www.facebook.com/QualitativaInorgUfrj/photos/al%C3%B3tropos-do-carbononos-
%C3%BAltimos-30-anos-o-n%C3%BAmero-de-al%C3%B3tropos-do-carbono-
triplic/2795390633823324/
Fósforo branco: é constituído por
pequenas moléculas formadas por quatro
átomos. Sua fórmula é P4. O P4 é um
sólido branco cristalino que, ao entrar em
contato com o oxigênio do ar, queima
espontaneamente. Por ser altamente
reativo deve ser guardado dentro d’água.
Fósforo vermelho: não apresenta
estrutura determinada, mas
existem evidências de que ele é
constituído por uma cadeia longa,
por isso sua fórmula é Pn (n:
número indeterminado.
Fósforo branco: é constituído por
pequenas moléculas formadas por quatro
átomos. Sua fórmula é P4. O P4 é um
sólido branco cristalino que, ao entrar em
contato com o oxigênio do ar, queima
espontaneamente. Por ser altamente
reativo deve ser guardado dentro d’água.
Fósforo vermelho: não apresenta
estrutura determinada, mas
existem evidências de que ele é
constituído por uma cadeia longa,
por isso sua fórmula é Pn (n:
número indeterminado.
FÓSFORO
ENXOFRE
A diferença entre as variedades
alotrópicas é o arranjo
molecular que formam cristais
diferentes (veja as figuras
abaixo).
Cristal de enxofre rômbico
(mais comum)
Cristais amarelos e
transparentes.
Cristal de enxofre monoclínico
Cristais opacos com formato de
agulhas encontradas em
regiões vulcânicas.
A diferença entre as variedades
alotrópicas é o arranjo
molecular que formam cristais
diferentes (veja as figuras
abaixo).
Cristal de enxofre rômbico
(mais comum)
Cristais amarelos e
transparentes.
Cristal de enxofre monoclínico
Cristais opacos com formato de
agulhas encontradas em
regiões vulcânicas.
Fonte: https://blog.aprovatotal.com.br/alotropia-o-que-e-exemplos-e-aplicacoes/
 Variação na atomicidade
O2 (Oxigênio) O3 (Ozônio)
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO
• Considere os sistemas a seguir, em que os átomos
são representados por esferas:
Determine onde encontramos:
a) Substância pura; b) Mistura; c) Duas substâncias simples;
d) Somente substância composta.
Considere apenas o sistema III, determine:
a) O número de átomos presentes; b) O número de elementos
químicos; c) O número de moléculas; d) O número de substâncias;
I II III IV
2. Considere o sistema representado abaixo.
Pode-se descrever o sistema em questão
como constituido por:
• Três fases e um componente.
• Duas fases e dois componentes.
• Três fases e dois componentes.
• Três fases e três componentes.
O Estudo da Matéria
Mudanças Físicas
Algumas mudanças físicas:
 Ebulição de um líquido
 Fusão de um sólido
 Dissolução de um sólido em
um líquido formando uma
mistura homogênea — uma
SOLUÇÃO.
Ponto de Fusão
 O ponto de
fusão é o
ponto ao
qual uma
substância
passa do
estado
sólido ao
estado
líquido.
Substância
Ponto de
Fusão(°C)
água 0
álcool -114
alumínio 659
cloreto de
sódio
800
cobre 1 083
chumbo 327
enxofre 119
Ponto de Ebulição
Substância
Ponto de
ebulição
(°C)
água 100
álcool 78
cobre 2 595
chumbo 1 744
enxofre 445
ferro 3 000
•O ponto de ebulição é a temperatura a que um
corpo passa do estado líquido ao estado gasoso.
Calor é energia térmica em trânsito entre
corpos a temperaturas diferentes.
Ao receber ou ao ceder calor, um corpo pode sofrer uma
variação de temperatura ou uma mudança de estado físico.
Entretanto, nos corpos constituídos por substâncias puras,
esses dois efeitos nunca ocorrem simultaneamente.
O calor que provoca uma variação de
temperatura é denominado calor sensível.
O calor que provoca uma mudança de
estado físico é denominado calor latente.
Calor latente
Ao receber calor, um bloco de gelo a 0oC derrete,
transformando-se em água no estado líquido.
Por mais que o gelo receba calor, enquanto está ocorrendo
a mudança de estado, sua temperatura permanece
constante e, nesse caso, o calor recebido pelo gelo recebe o
nome de calor latente.
Podemos dizer que calor latente é aquele que provoca
mudança de estado de uma substância sem alterar sua
temperatura.
As experimentações feitas por físicos em laboratórios
mostram que a quantidade de calor requerida numa
mudança de estado depende da substância (água, ferro,
chumbo etc.) e de sua massa. No caso do gelo, são
necessárias 80 calorias para que 1 grama passe para o
estado líquido.
Calor latente
Mudanças de Estado Físico
Curva de Aquecimento
da água
S
L
L e G
G
T°C
100
0
- 20
tempo
S e L
Curva de Resfriamento
da água
S
L
L e G
G
T°C
100
0
- 20
tempo
S e L
MISTURA
Curvas de Misturas Comuns
Aquecimento Resfriamento
Curva de Mistura Eutética
Curva de Mistura Eutética
Curvas de Misturas Eutéticas
Resfriamento
PS
Aquecimento
PF
Mistura eutética Ponto de fusão
Chumbo (38%) + estanho (62%) 183°C
Chumbo (87%) + antimônio (13%) 246°C
Bismuto (58%) + estanho (42%) 133°C
Mistura eutética Ponto de fusão
Chumbo (38%) + estanho (62%) 183°C
Chumbo (87%) + antimônio (13%) 246°C
Bismuto (58%) + estanho (42%) 133°C
Mistura eutética
Mistura eutética
Mistura eutética Ponto de fusão
Ponto de fusão
Ponto de fusão
Chumbo (38%) + estanho (62%)
Chumbo (38%) + estanho (62%) 183°C
183°C
Chumbo (87%) + antimônio (13%)
Chumbo (87%) + antimônio (13%) 246°C
246°C
Bismuto (58%) + estanho (42%)
Bismuto (58%) + estanho (42%) 133°C
133°C
Curva de Mistura Azeotrópica
Curva de Mistura Azeotrópica
Curva de Mistura Azeotrópica
Aquecimento
PE
Resfriamento
PL
Mistura azeotrópica Ponto de ebulição
Acetona (86,5%) + metanol (13,5%) 56°C
Álcool etílico (7%) + clorofórmio (93%) 60°C
Álcool fórmico (77,5%) + água (22,5%) 107,3°C
Mistura azeotrópica Ponto de ebulição
Acetona (86,5%) + metanol (13,5%) 56°C
Álcool etílico (7%) + clorofórmio (93%) 60°C
Álcool fórmico (77,5%) + água (22,5%) 107,3°C
Mistura azeotrópica
Mistura azeotrópica
Mistura azeotrópica Ponto de ebulição
Ponto de ebulição
Ponto de ebulição
Acetona (86,5%) + metanol (13,5%)
Acetona (86,5%) + metanol (13,5%) 56°C
56°C
Álcool etílico (7%) + clorofórmio (93%)
Álcool etílico (7%) + clorofórmio (93%) 60°C
60°C
Álcool fórmico (77,5%) + água (22,5%)
Álcool fórmico (77,5%) + água (22,5%) 107,3°C
107,3°C

INTRODUCAO-QUIMICA .ppt

  • 1.
    IFMS - AQUIDAUANA Química1 Profa. Valquiria B. N. Ferreira
  • 2.
    O Que éQuímica? Química é uma Ciência Experimental que estuda a estrutura, composição e as transformações da matéria.
  • 3.
    O Método Científico LEIS EXPERIMENTAIS TEORIAS& MODELOS HIPÓTESES OBSERVAÇÕES EXPERIÊNCIAS CIÊNCIA: é o conjunto de atividades que visam observar, experimentar, explicar e relacionar os fenômenos da natureza, criando leis, teorias e modelos cada vez mais gerais, que nos permitam prever e controlar os fenômenos futuros. Tecnologia: é a ciência aplicada
  • 6.
    Fig. 1 –Gráfico da composição dos materiais encontrados no lixo do brasileiro.
  • 7.
    ESTRUTURA DA MATÉRIA Amatéria é formada por moléculas ou aglomerados de íons, que por sua vez são formadas por partículas minúsculas chamadas de átomos.
  • 8.
  • 9.
    Átomos & Moléculas H+ H H H H H H + H + O O Átomos Moléculas
  • 10.
    Figura 1: Diferentesexemplos dos estados da matéria. Fonte: Petrucci, Harwood and Herring. General Chemistry Principles and Modern Applications 8 th Ed. Windsor, Prentice-Hall, 2002 SÓLIDO LÍQUIDO GASOSO O Estudo da Matéria
  • 12.
    O QUARTO ESTADODA MATÉRIA: PLASMA O plasma é formado por um conjunto quente e denso de átomos livres, elétrons e íons, em uma distribuição quase neutra (números de partículas positivas e negativas é praticamente igual), que possuem comportamento coletivo. O plasma está a uma tempratura de aproximadamente 84 mil ºC em determinadas regiões da superfície do sol.
  • 14.
    1- sólido 2- sólidoamorfo 3- líquido 4- gasoso 5- plasma 6- superfluido 7- supersólido 8- matéria degenerada 9- neutrónio 10- matéria fortemente simétrica 11- matéria fracamente simétrica 12- plasma quark-gluón 13- condensado fermiónico 14- condesado de Bose-Einstein 15- matéria estranha.
  • 19.
    Simples Composta Substância Pura HomogêneaHeterogênea Mistura Sistemas Materiais
  • 20.
  • 21.
  • 22.
  • 23.
  • 24.
    ATOMICIDADE P(verm), C(graf), metais Indeterminada P4(fósforo branco) Tetratômica H2, N2, HCl, CO Diatômica He, Ne, Ar, Kr Monoatômica Substâncias Atomicidade  Atomicidade se refere ao número de átomos que compõem uma substância
  • 25.
    VARIEDADE ALOTRÓPICA C(grafite) C(diamante) estruturaamorfa estrutura cristalina  Variação na arrumação dos átomos
  • 26.
    Fulereno: é umavariedade descoberta em 1984. Tem forma esférica. Fulereno: é uma variedade descoberta em 1984. Tem forma esférica. Nestes sites existem mais informações sobre as formas alotrópicas e suas diferentes: https://www.manualdaquimica.com/quimica-geral/alotropia- carbono.htm#:~:text=Existem%20pelo%20menos%20sete%20al%C3%B3tropos,s%C3%A3o%20naturais%3A%20grafi ta%20e%20diamante. https://www.products.pcc.eu/pt/blog/quais-sao-as-variedades-alotropicas-de-carbono/ Alóropos do Carbono: a) diamante; b) grafite; c) grafeno; d, e, f) fulerenos; g) carbono amorfo; f) nanotubo de carbono.
  • 27.
  • 28.
    Fósforo branco: éconstituído por pequenas moléculas formadas por quatro átomos. Sua fórmula é P4. O P4 é um sólido branco cristalino que, ao entrar em contato com o oxigênio do ar, queima espontaneamente. Por ser altamente reativo deve ser guardado dentro d’água. Fósforo vermelho: não apresenta estrutura determinada, mas existem evidências de que ele é constituído por uma cadeia longa, por isso sua fórmula é Pn (n: número indeterminado. Fósforo branco: é constituído por pequenas moléculas formadas por quatro átomos. Sua fórmula é P4. O P4 é um sólido branco cristalino que, ao entrar em contato com o oxigênio do ar, queima espontaneamente. Por ser altamente reativo deve ser guardado dentro d’água. Fósforo vermelho: não apresenta estrutura determinada, mas existem evidências de que ele é constituído por uma cadeia longa, por isso sua fórmula é Pn (n: número indeterminado. FÓSFORO
  • 30.
    ENXOFRE A diferença entreas variedades alotrópicas é o arranjo molecular que formam cristais diferentes (veja as figuras abaixo). Cristal de enxofre rômbico (mais comum) Cristais amarelos e transparentes. Cristal de enxofre monoclínico Cristais opacos com formato de agulhas encontradas em regiões vulcânicas. A diferença entre as variedades alotrópicas é o arranjo molecular que formam cristais diferentes (veja as figuras abaixo). Cristal de enxofre rômbico (mais comum) Cristais amarelos e transparentes. Cristal de enxofre monoclínico Cristais opacos com formato de agulhas encontradas em regiões vulcânicas.
  • 31.
  • 32.
     Variação naatomicidade O2 (Oxigênio) O3 (Ozônio)
  • 33.
    EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO •Considere os sistemas a seguir, em que os átomos são representados por esferas: Determine onde encontramos: a) Substância pura; b) Mistura; c) Duas substâncias simples; d) Somente substância composta. Considere apenas o sistema III, determine: a) O número de átomos presentes; b) O número de elementos químicos; c) O número de moléculas; d) O número de substâncias; I II III IV
  • 34.
    2. Considere osistema representado abaixo. Pode-se descrever o sistema em questão como constituido por: • Três fases e um componente. • Duas fases e dois componentes. • Três fases e dois componentes. • Três fases e três componentes.
  • 35.
    O Estudo daMatéria Mudanças Físicas Algumas mudanças físicas:  Ebulição de um líquido  Fusão de um sólido  Dissolução de um sólido em um líquido formando uma mistura homogênea — uma SOLUÇÃO.
  • 37.
    Ponto de Fusão O ponto de fusão é o ponto ao qual uma substância passa do estado sólido ao estado líquido. Substância Ponto de Fusão(°C) água 0 álcool -114 alumínio 659 cloreto de sódio 800 cobre 1 083 chumbo 327 enxofre 119
  • 38.
    Ponto de Ebulição Substância Pontode ebulição (°C) água 100 álcool 78 cobre 2 595 chumbo 1 744 enxofre 445 ferro 3 000 •O ponto de ebulição é a temperatura a que um corpo passa do estado líquido ao estado gasoso.
  • 39.
    Calor é energiatérmica em trânsito entre corpos a temperaturas diferentes. Ao receber ou ao ceder calor, um corpo pode sofrer uma variação de temperatura ou uma mudança de estado físico. Entretanto, nos corpos constituídos por substâncias puras, esses dois efeitos nunca ocorrem simultaneamente. O calor que provoca uma variação de temperatura é denominado calor sensível. O calor que provoca uma mudança de estado físico é denominado calor latente.
  • 40.
    Calor latente Ao recebercalor, um bloco de gelo a 0oC derrete, transformando-se em água no estado líquido. Por mais que o gelo receba calor, enquanto está ocorrendo a mudança de estado, sua temperatura permanece constante e, nesse caso, o calor recebido pelo gelo recebe o nome de calor latente. Podemos dizer que calor latente é aquele que provoca mudança de estado de uma substância sem alterar sua temperatura. As experimentações feitas por físicos em laboratórios mostram que a quantidade de calor requerida numa mudança de estado depende da substância (água, ferro, chumbo etc.) e de sua massa. No caso do gelo, são necessárias 80 calorias para que 1 grama passe para o estado líquido.
  • 41.
  • 42.
  • 43.
    Curva de Aquecimento daágua S L L e G G T°C 100 0 - 20 tempo S e L
  • 44.
    Curva de Resfriamento daágua S L L e G G T°C 100 0 - 20 tempo S e L
  • 45.
  • 46.
    Curvas de MisturasComuns Aquecimento Resfriamento
  • 47.
    Curva de MisturaEutética Curva de Mistura Eutética
  • 48.
    Curvas de MisturasEutéticas Resfriamento PS Aquecimento PF
  • 49.
    Mistura eutética Pontode fusão Chumbo (38%) + estanho (62%) 183°C Chumbo (87%) + antimônio (13%) 246°C Bismuto (58%) + estanho (42%) 133°C Mistura eutética Ponto de fusão Chumbo (38%) + estanho (62%) 183°C Chumbo (87%) + antimônio (13%) 246°C Bismuto (58%) + estanho (42%) 133°C Mistura eutética Mistura eutética Mistura eutética Ponto de fusão Ponto de fusão Ponto de fusão Chumbo (38%) + estanho (62%) Chumbo (38%) + estanho (62%) 183°C 183°C Chumbo (87%) + antimônio (13%) Chumbo (87%) + antimônio (13%) 246°C 246°C Bismuto (58%) + estanho (42%) Bismuto (58%) + estanho (42%) 133°C 133°C
  • 50.
    Curva de MisturaAzeotrópica Curva de Mistura Azeotrópica
  • 51.
    Curva de MisturaAzeotrópica Aquecimento PE Resfriamento PL
  • 52.
    Mistura azeotrópica Pontode ebulição Acetona (86,5%) + metanol (13,5%) 56°C Álcool etílico (7%) + clorofórmio (93%) 60°C Álcool fórmico (77,5%) + água (22,5%) 107,3°C Mistura azeotrópica Ponto de ebulição Acetona (86,5%) + metanol (13,5%) 56°C Álcool etílico (7%) + clorofórmio (93%) 60°C Álcool fórmico (77,5%) + água (22,5%) 107,3°C Mistura azeotrópica Mistura azeotrópica Mistura azeotrópica Ponto de ebulição Ponto de ebulição Ponto de ebulição Acetona (86,5%) + metanol (13,5%) Acetona (86,5%) + metanol (13,5%) 56°C 56°C Álcool etílico (7%) + clorofórmio (93%) Álcool etílico (7%) + clorofórmio (93%) 60°C 60°C Álcool fórmico (77,5%) + água (22,5%) Álcool fórmico (77,5%) + água (22,5%) 107,3°C 107,3°C