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O Que é Química?

     Química é uma Ciência
     Experimental que estuda
     a estrutura, composição
     e a transformação da
     matéria.
ESTRUTURA DA MATÉRIA

A matéria é formada por moléculas, que
por sua vez são formadas por partículas
minúsculas chamadas de átomos.
Elementos Químicos
            Átomos
 Nome        Símbolo       Natureza
 Ferro          Fe          Fe3O4
 Cálcio         Ca          CaCO3
 Prata     Ag (Argentum)     Ag
Oxigênio        O             O2
Átomos & Moléculas


        H       +       H        H H


                                H       H
H   +       H       +       O       O

        Átomos                  Moléculas
Sistemas Materiais



   Substância Pura                   Mistura



Simples     Composta      Homogênea      Heterogênea
Substâncias Puras




SIMPLES        COMPOSTA
MISTURAS

  AR              ÁGUA + AREIA




HOMOGÊNEA         HETEROGÊNEA
  solução
CLASSIFICAÇÃO
                  DA MATÉRIA

        SISTEMAS                   SISTEMAS
      HOMOGÊNEOS                 HETEROGÊNEOS



SUBSTÂNCIAS   MISTURAS DE   MISTURAS DE   SUBSTÂNCIAS
   PURAS       UMA FASE     MAIS DE UMA   EM MUDANÇA
                               FASE        DE ESTADO
OUTROS CONCEITOS


 ATOMICIDADE
 VARIEDADE ALOTRÓPICA
 FENÔMENOS (Transformações):
  QUÍMICOS E FÍSICOS
ATOMICIDADE
     Atomicidade         Substâncias

      Monoatômica        He, Ne, Ar, Kr

       Diatômica        H2, N2, HCl, CO

       Tetratômica     P4 (fósforo branco)

     Indeterminada    P(verm), C(graf), metais

 Atomicidade se refere ao número de átomos
       que compõem uma substância
VARIEDADE ALOTRÓPICA
 Variação na arrumação dos átomos
   C(grafite)               C(diamante)




 Variação na atomicidade
   O2 (Oxigênio)            O3 (Ozônio)
FENÔMENO QUÍMICO

    Combustão do álcool etílico

H3C- CH2- OH + 3O2  2CO2 + 3H2O
  Reagentes               Produtos

  O fenômeno químico transforma
   a natureza íntima da matéria.
FENÔMENO FÍSICO
          Estados físicos da matéria
                      SUBLIMAÇÃO




              FUSÃO                   VAPORIZAÇÃO




           SOLIDIFICAÇÃO             CONDENSAÇÃO



SÓLIDO                     LÍQUIDO                  GASOSO


  O fenômeno físico não altera a natureza da matéria
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO
1. Considere os sistemas a seguir, em que os átomos
   são representados por esferas:
   I               II              III            IV




Determine onde encontramos:
a) Substância pura; b) Mistura; c) Somente substância 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;
e) O número de substâncias binárias; f) O número de substâncias
diatômicas.
2. Considere o sistema representado abaixo.
   Pode-se descrever o sistema em questão
   como constituido por:


 a) Três fases e um componente.
 b) Duas fases e dois componentes.
 c) Três fases e dois componentes.
 d) Três fases e três componentes.
3. Os diferentes tipos de matéria podem ser
   classificados em dois grupos:
   Substâncias puras e misturas. As substâncias puras podem
   ser simples e compostas. Considerando esse modo de
   classificação, pode-se afirmar:
(01) O ar atmosférico é uma substância pura .
(02) A água é uma substância simples.
(04) O sangue é uma mistura.
(08) Uma solução de açúcar é uma mistura
(16) O oxigênio e o ozônio são substâncias distintas, embora
constituídas por átomos de um mesmo elemento.
(32) A matéria que contém três tipos de moléculas é uma
substância composta.
(64) A matéria que contém apenas um tipo de molécula é uma
substância simples, mesmo que cada molécula seja formada por
dois átomos diferentes.
4. Observe os seguintes fatos:
  I – Uma pedra de naftalina deixada no armário.
  II – Uma vasilha com água deixada no freezer.
  III – Uma vasilha com água deixada no fogo.
  IV – O derretimento de um pedaço de chumbo quando
  aquecido.
  Nestes fatos estão relacionados corretamente os seguintes
  fenômenos:

a) I – sublimação, II – solidificação, III – vaporização, IV – fusão.
b) I – sublimação, II – solidificação, III – fusão, IV –vaporização.
c) I – fusão, II – sublimação, III –vaporização, IV – solidificação.
d) I – vaporização, II- solidificação, III – fusão, IV – sublimação.
e) I – vaporização, II – sublimação, II –fusão, IV – solidificação.
5. Qual dos fenômenos a seguir não
envolve reações químicas?

a) Fusão de gelo.
b) Digestão de alimentos.
c) Combustão.
d) Queima de vela.
e) Explosão de dinamite.
PROPRIEDADES DA MATÉRIA



 PROPRIEDADES GERAIS
 PROPRIEDADES FUNCIONAIS
 PROPRIEDADES ESPECÍFICAS:
PROPRIEDADES GERAIS

 Massa
 Volume
 Inércia
 impenetrabilidade




As propriedades gerais são comuns a
todos os materiais.
PROPRIEDADES
             ESPECÍFICAS

 Ponto de Fusão / Solidificação
 Ponto de Ebulição / Liquefação
 Densidade ou Massa Específica
 Coeficiente de Solubilidade

As propriedades específicas caracterizam cada
             tipo de substância .
Ponto de Fusão / Solidificação


 Ponto de Fusão é a temperatura
em que uma substância muda do
estado sólido para o estado líquido.
Ponto de Solidificação corresponde
ao processo inverso, embora as
temperaturas sejam equivalentes.

Obs. O PF e o PS são obtidos em uma dada pressão, quando
esta não é citada, considera-se a pressão atmosférica
Ponto de Ebulição / Liquefação


 Ponto de Ebulição é a temperatura
em que uma substância muda do
estado líquido para o estado gasoso.
Ponto de liquefação corresponde
ao processo inverso, embora as
temperaturas sejam equivalentes.

Obs. O PE e o PL são obtidos em uma dada pressão, quando
esta não é citada, considera-se a pressão atmosférica
Curva de Aquecimento
                   da água
T°C


                            G
                     Le G
100



                 L

           SeL
 0                              tempo
       S
- 20
Curva de Resfriamento
                  da água
 T°C

       G
           Le G
100



                  L

                      SeL
  0                         tempo
                            S
- 20
Curvas de Misturas Comuns




Aquecimento      Resfriamento
Curvas de Misturas Eutéticas




PF                  PS




     Aquecimento         Resfriamento
Curvas de Misturas Azeotrópicas




PE                    PL




       Aquecimento         Resfriamento
Influência da Pressão
            P
                                        >P




           T                          >T

 Quanto maior a pressão maior o Ponto de Ebulição
Influência da Altitude
                      >A < P <T




                                  A PT




 Quanto maior a Altitude menor o Ponto de Ebulição
Densidade


 Densidade é a relação da massa
pelo volume de uma substância a
uma dada Temperatura e Pressão:
           d=m/V
Influência da Temperatura

                                V2

              V1




     T                     >T

     > T  > V  < densidade
Influência da Pressão

  P
                            >P




  > P  < V  > densidade
Influência do Estado Físico
       da Substância



     sólido   >    líquido    >   gasoso
              Aumento do volume

A DENSIDADE é maior quanto maior o estado de
          agregação da matéria
Exceções a Regra

• Água líquida é mais densa
que o gelo.
• Prata, Ferro e Bismuto,
todos diminuem de volume
quando fundidos, portanto
fase líquida mais densa.
Exercícios de fixação:
1) Dada a tabela:

                      PF          PE
   Clorofórmio      – 63°C       61°C
   Fenol              43°C      182°C
   Cloro            – 101°C    – 34,5°C

   Determine o estado físico de cada substância
   nas condições ambientes ( 25°C e 1 atm).
   Clorofórmio 
   Fenol 
   Cloro 
Exercícios de fixação:
2) Com relação ao gráfico, indique as proposições verdadeiras:
                T°C
                + 85




                + 20

                + 10

                       0   10   25   35   50 tempo (min)

  (01) O gráfico representa o aquecimento de substância pura.
  (02) O ponto de fusão da substância é 85°C.
  (04) O ponto de solidificação da substância é 20°C.
  (08) Na temperatura ambiente (25°C) a substância é sólida.
  (16) Entre 35 e 50 minutos (intervalo DE) a substância forma um
  sistema bifásico.
  (32) Se o gráfico dado mostrasse apenas o intervalo AD, referente ao
  aquecimento de um sólido, nada poderíamos afirmar sobre a pureza
  do mesmo.
Exercícios de fixação:
3) O gráfico está representando a ebulição de duas amostras, iguais ou
    diferentes, em experiências distintas realizadas cada uma a pressão
    constante. As quais foram realizadas em sistemas abertos.
                   T°C                   B

                                         A
                    T1
                    T2



                                    tempo (min)

(01) Se a amostra A e B forem idênticas, então a pressão é diferente para
cada experiência.
(02) Se a pressão é a mesma, então A e B poderão ser amostras idênticas
em quantidades diferentes.
(04) A e B são substâncias puras.
(08) A e B podem ser misturas.
(16) Se A e B são amostras idênticas, A foi realizada numa pressão maior
que B.
(32) Se A e B são amostras idênticas, A foi realizada numa altitude menor
que B.
(64) B pode ser uma substância pura e A, ser uma mistura azeotrópica.
Exercícios de fixação:
4) Responda a essa questão considerando três frascos
   contendo massas iguais de líquidos diferentes, A, B
   e C, cujos valores de densidade em g/mL são
   respectivamente: 0,8; 1,0; 1,2.

          A alternativa que indica cada frasco com
I            seu respectivo líquido é:
          a) I – A, II – B, III – C.
II        b) I – A, II – C, III – B.
          c) I – B, II – C, III – A.
III       d) I – B, II – A, III – C.
          e) I – C, II – B, III – A.
ANÁLISE IMEDIATA
 Misturas Heterogêneas:
  Sólido/sólido
  Sólido/líquido
  Sólido/gás
  Líquido/líquido
 Misturas Homogêneas:
  sólido/sólido
  sólido/líquido
  líquido/líquido
  líquido/gás
  gás/gás
Separação de Misturas
         Heterogêneas
Sistemas Sólido/sólido:
 Catação
 Peneiração ou Tamisação
 Ventilação
 Levigação
 Separação Magnética
 Dissolução Fracionada
 Flotação
 Fusão Fracionada
Separação de Misturas Heterogêneas
  Sistemas Sólido/líquido:   Sistemas Líquido/líquido:
   Filtração                 Decantação
   Decantação
   Centrifugação
   Cristalização Fracionada
  Sistemas Sólido/gás:
   Filtração
   Decantação
   Câmara de Poeira
Separação de Misturas Homogêneas
 Sistemas Sólido/sólido:     Sistemas gás/gás:
  Fusão Fracionada          Liquefação Fracionada
 Sistemas Sólido/líquido:
  Evaporação
  Destilação Simples
 Sistemas Líquido/líquido:
  Destilação Fracionada
 Sistemas Líquido/gás:
  Aquecimento
  Despressurização
Materiais comuns de Laboratório
 Tubo de Ensaio          Funil de Büchner
 Béquer                  Kitassato
 Erlenmeyer              Proveta
 Balão de Fundo Chato    Pipeta Volumétrica
 Balão Volumétrico       Pipeta Graduada
 Balão de Destilação
 Condensador
 Funil de Decantação
 Funil de Filtração
 Funil Liso
Materiais comuns de Laboratório
 Bureta                   Garras
 Dessecador               Tripé de Ferro
 Vidro de Relógio         Tela de Amianto
 Almofariz e Pistilo      Bastão de Vidro
 Cápsula de Evaporação    Frasco de Reagente
 Cadinho de Porcelana
 Cadinho de Platina
 Piscete
 Espátula
 Suporte de Ferro

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Introdução - Química

  • 1. O Que é Química? Química é uma Ciência Experimental que estuda a estrutura, composição e a transformação da matéria.
  • 2. ESTRUTURA DA MATÉRIA A matéria é formada por moléculas, que por sua vez são formadas por partículas minúsculas chamadas de átomos.
  • 3. Elementos Químicos Átomos Nome Símbolo Natureza Ferro Fe Fe3O4 Cálcio Ca CaCO3 Prata Ag (Argentum) Ag Oxigênio O O2
  • 4. Átomos & Moléculas H + H H H H H H + H + O O Átomos Moléculas
  • 5. Sistemas Materiais Substância Pura Mistura Simples Composta Homogênea Heterogênea
  • 7. MISTURAS AR ÁGUA + AREIA HOMOGÊNEA HETEROGÊNEA solução
  • 8. CLASSIFICAÇÃO DA MATÉRIA SISTEMAS SISTEMAS HOMOGÊNEOS HETEROGÊNEOS SUBSTÂNCIAS MISTURAS DE MISTURAS DE SUBSTÂNCIAS PURAS UMA FASE MAIS DE UMA EM MUDANÇA FASE DE ESTADO
  • 9.
  • 10. OUTROS CONCEITOS  ATOMICIDADE  VARIEDADE ALOTRÓPICA  FENÔMENOS (Transformações): QUÍMICOS E FÍSICOS
  • 11. ATOMICIDADE Atomicidade Substâncias Monoatômica He, Ne, Ar, Kr Diatômica H2, N2, HCl, CO Tetratômica P4 (fósforo branco) Indeterminada P(verm), C(graf), metais  Atomicidade se refere ao número de átomos que compõem uma substância
  • 12. VARIEDADE ALOTRÓPICA  Variação na arrumação dos átomos C(grafite) C(diamante)  Variação na atomicidade O2 (Oxigênio) O3 (Ozônio)
  • 13. FENÔMENO QUÍMICO Combustão do álcool etílico H3C- CH2- OH + 3O2  2CO2 + 3H2O Reagentes Produtos  O fenômeno químico transforma a natureza íntima da matéria.
  • 14. FENÔMENO FÍSICO Estados físicos da matéria SUBLIMAÇÃO FUSÃO VAPORIZAÇÃO SOLIDIFICAÇÃO CONDENSAÇÃO SÓLIDO LÍQUIDO GASOSO  O fenômeno físico não altera a natureza da matéria
  • 15. EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO 1. Considere os sistemas a seguir, em que os átomos são representados por esferas: I II III IV Determine onde encontramos: a) Substância pura; b) Mistura; c) Somente substância 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; e) O número de substâncias binárias; f) O número de substâncias diatômicas.
  • 16. 2. Considere o sistema representado abaixo. Pode-se descrever o sistema em questão como constituido por: a) Três fases e um componente. b) Duas fases e dois componentes. c) Três fases e dois componentes. d) Três fases e três componentes.
  • 17. 3. Os diferentes tipos de matéria podem ser classificados em dois grupos: Substâncias puras e misturas. As substâncias puras podem ser simples e compostas. Considerando esse modo de classificação, pode-se afirmar: (01) O ar atmosférico é uma substância pura . (02) A água é uma substância simples. (04) O sangue é uma mistura. (08) Uma solução de açúcar é uma mistura (16) O oxigênio e o ozônio são substâncias distintas, embora constituídas por átomos de um mesmo elemento. (32) A matéria que contém três tipos de moléculas é uma substância composta. (64) A matéria que contém apenas um tipo de molécula é uma substância simples, mesmo que cada molécula seja formada por dois átomos diferentes.
  • 18. 4. Observe os seguintes fatos: I – Uma pedra de naftalina deixada no armário. II – Uma vasilha com água deixada no freezer. III – Uma vasilha com água deixada no fogo. IV – O derretimento de um pedaço de chumbo quando aquecido. Nestes fatos estão relacionados corretamente os seguintes fenômenos: a) I – sublimação, II – solidificação, III – vaporização, IV – fusão. b) I – sublimação, II – solidificação, III – fusão, IV –vaporização. c) I – fusão, II – sublimação, III –vaporização, IV – solidificação. d) I – vaporização, II- solidificação, III – fusão, IV – sublimação. e) I – vaporização, II – sublimação, II –fusão, IV – solidificação.
  • 19. 5. Qual dos fenômenos a seguir não envolve reações químicas? a) Fusão de gelo. b) Digestão de alimentos. c) Combustão. d) Queima de vela. e) Explosão de dinamite.
  • 20. PROPRIEDADES DA MATÉRIA  PROPRIEDADES GERAIS  PROPRIEDADES FUNCIONAIS  PROPRIEDADES ESPECÍFICAS:
  • 21. PROPRIEDADES GERAIS  Massa  Volume  Inércia  impenetrabilidade As propriedades gerais são comuns a todos os materiais.
  • 22. PROPRIEDADES ESPECÍFICAS  Ponto de Fusão / Solidificação  Ponto de Ebulição / Liquefação  Densidade ou Massa Específica  Coeficiente de Solubilidade As propriedades específicas caracterizam cada tipo de substância .
  • 23. Ponto de Fusão / Solidificação  Ponto de Fusão é a temperatura em que uma substância muda do estado sólido para o estado líquido. Ponto de Solidificação corresponde ao processo inverso, embora as temperaturas sejam equivalentes. Obs. O PF e o PS são obtidos em uma dada pressão, quando esta não é citada, considera-se a pressão atmosférica
  • 24. Ponto de Ebulição / Liquefação  Ponto de Ebulição é a temperatura em que uma substância muda do estado líquido para o estado gasoso. Ponto de liquefação corresponde ao processo inverso, embora as temperaturas sejam equivalentes. Obs. O PE e o PL são obtidos em uma dada pressão, quando esta não é citada, considera-se a pressão atmosférica
  • 25. Curva de Aquecimento da água T°C G Le G 100 L SeL 0 tempo S - 20
  • 26. Curva de Resfriamento da água T°C G Le G 100 L SeL 0 tempo S - 20
  • 27. Curvas de Misturas Comuns Aquecimento Resfriamento
  • 28. Curvas de Misturas Eutéticas PF PS Aquecimento Resfriamento
  • 29. Curvas de Misturas Azeotrópicas PE PL Aquecimento Resfriamento
  • 30. Influência da Pressão P >P T >T  Quanto maior a pressão maior o Ponto de Ebulição
  • 31. Influência da Altitude >A < P <T A PT  Quanto maior a Altitude menor o Ponto de Ebulição
  • 32. Densidade  Densidade é a relação da massa pelo volume de uma substância a uma dada Temperatura e Pressão: d=m/V
  • 33. Influência da Temperatura V2 V1 T >T > T  > V  < densidade
  • 34. Influência da Pressão P >P > P  < V  > densidade
  • 35. Influência do Estado Físico da Substância sólido > líquido > gasoso Aumento do volume A DENSIDADE é maior quanto maior o estado de agregação da matéria
  • 36. Exceções a Regra • Água líquida é mais densa que o gelo. • Prata, Ferro e Bismuto, todos diminuem de volume quando fundidos, portanto fase líquida mais densa.
  • 37. Exercícios de fixação: 1) Dada a tabela: PF PE Clorofórmio – 63°C 61°C Fenol 43°C 182°C Cloro – 101°C – 34,5°C Determine o estado físico de cada substância nas condições ambientes ( 25°C e 1 atm). Clorofórmio  Fenol  Cloro 
  • 38. Exercícios de fixação: 2) Com relação ao gráfico, indique as proposições verdadeiras: T°C + 85 + 20 + 10 0 10 25 35 50 tempo (min) (01) O gráfico representa o aquecimento de substância pura. (02) O ponto de fusão da substância é 85°C. (04) O ponto de solidificação da substância é 20°C. (08) Na temperatura ambiente (25°C) a substância é sólida. (16) Entre 35 e 50 minutos (intervalo DE) a substância forma um sistema bifásico. (32) Se o gráfico dado mostrasse apenas o intervalo AD, referente ao aquecimento de um sólido, nada poderíamos afirmar sobre a pureza do mesmo.
  • 39. Exercícios de fixação: 3) O gráfico está representando a ebulição de duas amostras, iguais ou diferentes, em experiências distintas realizadas cada uma a pressão constante. As quais foram realizadas em sistemas abertos. T°C B A T1 T2 tempo (min) (01) Se a amostra A e B forem idênticas, então a pressão é diferente para cada experiência. (02) Se a pressão é a mesma, então A e B poderão ser amostras idênticas em quantidades diferentes. (04) A e B são substâncias puras. (08) A e B podem ser misturas. (16) Se A e B são amostras idênticas, A foi realizada numa pressão maior que B. (32) Se A e B são amostras idênticas, A foi realizada numa altitude menor que B. (64) B pode ser uma substância pura e A, ser uma mistura azeotrópica.
  • 40. Exercícios de fixação: 4) Responda a essa questão considerando três frascos contendo massas iguais de líquidos diferentes, A, B e C, cujos valores de densidade em g/mL são respectivamente: 0,8; 1,0; 1,2. A alternativa que indica cada frasco com I seu respectivo líquido é: a) I – A, II – B, III – C. II b) I – A, II – C, III – B. c) I – B, II – C, III – A. III d) I – B, II – A, III – C. e) I – C, II – B, III – A.
  • 41. ANÁLISE IMEDIATA  Misturas Heterogêneas: Sólido/sólido Sólido/líquido Sólido/gás Líquido/líquido  Misturas Homogêneas: sólido/sólido sólido/líquido líquido/líquido líquido/gás gás/gás
  • 42. Separação de Misturas Heterogêneas Sistemas Sólido/sólido:  Catação  Peneiração ou Tamisação  Ventilação  Levigação  Separação Magnética  Dissolução Fracionada  Flotação  Fusão Fracionada
  • 43. Separação de Misturas Heterogêneas Sistemas Sólido/líquido: Sistemas Líquido/líquido:  Filtração  Decantação  Decantação  Centrifugação  Cristalização Fracionada Sistemas Sólido/gás:  Filtração  Decantação  Câmara de Poeira
  • 44. Separação de Misturas Homogêneas Sistemas Sólido/sólido: Sistemas gás/gás:  Fusão Fracionada Liquefação Fracionada Sistemas Sólido/líquido:  Evaporação  Destilação Simples Sistemas Líquido/líquido:  Destilação Fracionada Sistemas Líquido/gás:  Aquecimento  Despressurização
  • 45. Materiais comuns de Laboratório  Tubo de Ensaio  Funil de Büchner  Béquer  Kitassato  Erlenmeyer  Proveta  Balão de Fundo Chato  Pipeta Volumétrica  Balão Volumétrico  Pipeta Graduada  Balão de Destilação  Condensador  Funil de Decantação  Funil de Filtração  Funil Liso
  • 46. Materiais comuns de Laboratório  Bureta  Garras  Dessecador  Tripé de Ferro  Vidro de Relógio  Tela de Amianto  Almofariz e Pistilo  Bastão de Vidro  Cápsula de Evaporação  Frasco de Reagente  Cadinho de Porcelana  Cadinho de Platina  Piscete  Espátula  Suporte de Ferro