3. João Amorim Costa Neto
É licenciado nos cursos de Ciências Físicas e Biológicas,
Matemática e Química pela Universidade Católica de Brasília.
Desde 1991, é professor da Secretaria de Estado de Educação
do Distrito Federal (SEDF) e, em 1996, passou a integrar a equipe
do Centro Educacional Leonardo da Vinci, em Brasília. Autor da
série de livros de laboratório“Experimentando a Química”, livros
utilizados para 9º ano do Ensino Fundamental e 1ª e 2º séries
do Ensino Médio no Centro Educacional Leonardo da Vinci, em
Brasília, e de livros digitais, João Amorim traz a público sua mais
nova obra: o volume de Química da série Ponto de Partida, que
também consta de um volume de Física e de Biologia.
4. Ao estudante
Ponto de Partida foi produzido para estudantes do 9º ano do Ensino Fundamental. Tem como objetivo
levar o educando a adentrar o universo da Química, tanto nos aspectos relacionados ao meio ambiente, quanto
nas ações antropogênicas resultantes das diversas atividades desenvolvidas em todos os níveis da sociedade.
Sendo assim, contextualização e a interdisciplinaridade são pontos importantes em cada capítulo desenvolvido
nesta obra.
A linguagem utilizada, altamente acessível, propicia ao estudante a compreensão do desenvolvimento
desta ciência desde seu surgimento até aos dias atuais. O livro como um todo procura, ainda, apontar os aspec-
tos macroscópicos e microscópicos dos fenômenos físicos e químicos, bem como debater sua importância para
a sociedade, para o desenvolvimento científico e tecnológico. Cada capítulo começa com um texto abordando
o processo histórico da Química em ordem cronológica. Inicia-se com o período Pré-histórico e finaliza-se com
os modelos de ligações químicas propostos, em sua maioria, no início do século XX. Imediatamente após o texto
histórico, o conteúdo a ser abordado no capítulo é desenvolvido em uma sequência didática clara e com muitas
ilustrações que visam a um melhor entendimento do tema desenvolvido.
Temos, em cada capítulo, alguns elementos importantes, tais como: Interpretando o texto, Interdiscipli-
nando a Química, Contextualizando a Química, Um pouco de Matemática, Experimente com o auxílio do profes-
sor e Proposta para pesquisa. Esses elementos, em forma de seções, buscam não só interdisciplinar a Química,
mas dar a conhecer ao aluno um pouco da relação desta ciência com a vida prática, bem como iniciá-lo na prática
e na autonomia da pesquisa.
Os exercícios estão divididos em fundamentais e de fixação, por meio dos quais o aluno poderá desenvol-
ver questões discursivas e objetivas. O intuito é o de reforçar o raciocínio para uma boa escrita e introduzir, com
as questões objetivas, uma vivência dos processos seletivos aplicados ao longo e ao final do Ensino Médio.
Com a confiança no sucesso e certos de que poderemos contribuir para o desenvolvimento dos estu-
dantes quanto ao conhecimento da Química, desejamos a você uma boa leitura e o pleno desenvolvimento na
construção do conhecimento.
O autor.
5. Editora Enovus - Reprodução proibida
Capítulo 1 8
QUÍMICA: UMA CIÊNCIA MODERNA
Da Pré-História à Alquimia 9
O nascimento da Química como ciência 13
O método científico 16
Química moderna de Lavoisier 20
Leis ponderais 23
Proust, uma continuação das leis ponderais 25
Teoria atômica de Dalton 29
Capítulo 2 44
A MATÉRIA E SUAS PROPRIEDADES
Matéria, corpo e objeto 45
Propriedades gerais da matéria 45
Propriedades específicas da matéria 48
Propriedades físicas 50
Propriedades físicas específicas 53
As mudanças de fase da água e o clima 62
Densidade 65
Solubilidade 71
Capítulo 3 84
MÉTODOS DE SEPARAÇÃO DE MISTURAS
Sistemas 85
Processos mecânicos de separação de misturas 93
Misturas homogêneas 104
Capítulo 4 118
TRANSFORMAÇÕES DA MATÉRIA
Fenômenos físicos 119
Sumário
6. Editora Enovus - Reprodução proibida
Fenômenos químicos 121
Balanceamento de equações químicas 126
Tipos de reações químicas 130
Capítulo 5 144
MODELOS ATÔMICOS E ESTRUTURA DA MATÉRIA
Matéria e Elasticidade 145
Modelo atômico de Thomson 148
Modelo atômico de Rutherford 151
Principais características do átomo 155
A eletrosfera de Böhr 161
Ondas 162
Modelo atômico de Böhr 165
Modelo dos subníveis de energia 171
Diagrama de Linus Pauling 173
Capítulo 6 182
TABELA PERIÓDICA
História da Tabela Periódica 183
Tabela Periódica atual 186
Classe dos elementos químicos 188
Distribuição eletrônica e Tabela Periódica 191
Capítulo 7 206
LIGAÇÕES QUÍMICAS
Ligações químicas: um breve histórico 207
Regra do octeto 208
Ligações iônicas (ou eletrovalentes) 208
Ligações covalentes 216
Ligações metálicas 221
Sumário
7. Editora Enovus - Reprodução proibida
Propriedades das substâncias iônicas, covalentes e metálicas 223
Capítulo 8 232
INTRODUÇÃO À QUÍMICA ORGÂNICA
Histórico 234
Postulados de Kekulé 235
Cadeias carbônicas 241
Nomenclatura dos compostos orgânicos 248
Funções orgânicas 249
Capítulo 9 278
FUNÇÕES ORGÂNICAS
Funções orgânicas oxigenadas 278
Funções orgânicas nitrogenadas 291
Macromoléculas naturais 295
Referências 311
Gabaritos 312
C
2
H
4
8. Capítulo 1
8
A história da Humanidade permitiu ao homem inventar a roda, descobrir o fogo, inventar a escrita,
explorar terras novas, viajar até a Lua, conhecer a estrutura do organismo e, nos dias atuais, navegar na internet.
Todo processo evolutivo permitiu o desenvolvimento da Humanidade em diversas áreas, desde as relações
interpessoais até a melhoria na qualidade de vida de muitos.
A Química participou de cada conquista da Humanidade; porém, às vezes, é associada, de forma errônea,
a coisas ruins. Química é sinônimo de vida e desenvolvimento, e, como ciência, é sem dúvidas, uma das mais
importantes que existe, por estar associada a todos os fenômenos que ocorrem no Universo. Grande parte dos
materiais que utilizamos para o nosso conforto são provenientes de um laboratório de química e, a cada ano que
passa, novas descobertas são atribuídas às pesquisas que envolvem o conhecimento químico.
No começo do período pré-histórico, o homem descobriu como lascar a pedra, aprendeu a construir armas
e, principalmente, realizou uma das mais primorosas descobertas por meio do atrito entre pedaços de madeira:
o fogo. Em outros momentos históricos, ocorreram também importantes descobertas como a dos metais cobre,
chumbo e a liga metálica a que chamamos bronze.
Os passos do desenvolvimento para firmar a Química como ciência tiveram seu início na Idade Média,
com o surgimento da Alquimia, que se desenvolvia com dois grandes objetivos: produzir ouro a partir de outros
materiais e obter o elixir da longa vida para imortalizar o homem. Mas a Iatroquímica, precursora da Química,
foi marcante para o surgimento dessa ciência por ter voltado sua atenção à produção de remédios para curar as
doenças surgidas na Idade Moderna. Finalmente, a Química surge por meio de Antoine Laurent Lavoisier com a
concretização do método científico.
1
Capítulo
Química: uma ciência
moderna
9. Química: uma ciência moderna 9
1 Da Pré-História à Alquimia
Os alquimistas inventaram diversos equipamen-
tos de laboratório para produzir novos materiais.
A Química pode ser entendida a partir do processo histórico, dividido em seis fases:
• Pré-História (até o início da invenção da escrita);
• Protoquímica (Idade Antiga);
• Alquimia;
• Química pré-moderna;
• Química moderna;
• Idade Contemporânea.
Pré-História
A Pré-História está dividida em três momentos distintos: o Paleolítico (600 a 10 mil a.C), o Neolítico (10.000
a 5.000 a.C.) e a Idade dos Metais (5.000 a 4.000 a.C).
O Período Paleolítico (pedra lascada) – período que se caracterizou pelo domínio das forças da natureza
sobre as ações do homem; ele se estendeu pela Era Glaciária, período de resfriamento do Planeta. Nessas
condições climáticas, as relações entre homem e natureza eram bastante rígidas.
Antes do surgimento da Química como ciência, e até mesmo antes do advento da História (segundo os
historiadores),ohomempré-históricojáutilizavaassubstânciasquímicas.Adescobertadofogofoiagranderealização
do homem primitivo. Com a descoberta do fogo, abriram-se novas possibilidades da relação do homem com a
natureza, já que esse novo artifício podia ser usado como fonte de calor para suprir as necessidades de um grupo;
tambémpermitiaafastaromedodaescuridãodanoiteepossibilitavaidentificarqualqueranimalqueseaproximasse.
Em torno de 6.000 a.C., o homem já utilizava técnicas metalúrgicas que antecederam a invenção da escrita
pelos povos da Mesopotâmia e da Suméria. Uns dos primeiros metais utilizados pelo homem primitivo foi o ouro,
que era retirado de pepitas (minérios) e utilizado na produção de materiais constituídos da mistura de ouro e de
prata. Nesse período, obtiveram-se também os metais cobre e chumbo por meio de técnicas de fundição.
O homem pré-histórico já utilizava sinais e
escrita para se comunicar.
O homem, na pré-história, já dominava o fogo. Metais utilizados pelo homem pré-histórico.
10. Capítulo 1
10
Entre 3000 e 2000 a.C., o estanho foi obtido a partir do seu minério, chamado hoje de cassiterita (óxido de
estanho), por meio de técnicas de fundição; a mistura desse material com o cobre originou o bronze. Entre 2000
e 1000 a.C., produziu-se bronze com alto teor de estanho, elemento que tinha a característica de espelhar (refletir
imagens) e, com isso, surgiram os primeiros espelhos da história da humanidade. Nesse período, surgiu também
o aço, que foi obtido pela mistura de ferro com carbono.
Em torno de 1000 a.C. e até o início da Era Cristã, o homem obteve mercúrio e começou a produzir
amálgamas (ligas metálicas com mercúrio). A partir de uma liga ouro-mercúrio, por exemplo, obtinha-se bronze
dourado. Com a evolução das ligas metálicas, o homem começou a produzir moedas por meio de técnicas de
cunhagem. Isso permitiu a relação entre as sociedades e o intercâmbio entre os povos.
Protoquímica – Idade Antiga
A Idade Antiga é marcada pelo desenvolvimento da Filosofia, centrada no pensamento. Alguns filósofos
contribuíram para o desenvolvimento da Humanidade por apresentar elementos que discutiam desde as
questões astronômicas até a composição da matéria. A seguir, iremos estudar alguns desses pensadores.
Empédocles
No ano 492 a.C., na cidade de Agrigento, nasceu Empédocles, que era médico, poeta, político, filósofo e
que ficou conhecido por escrever belos versos e ter vasto conhecimento sobre natureza e religião.
Os quatro elementos de Empédocles.
Empedoctle's
Empédocles, filósofo
que propôs os quatro
elementos: terra, fogo, ar
e água.
Empédocles dizia que a natureza tivera uma só origem, composta de quatro elementos fundamentais:
terra, fogo, ar e água. A partir da combinação desses quatro elementos, tudo era formado. O que diferenciava
cada ser era a quantidade de cada elemento que o compunha.
Aristóteles
Aristóteles, discípulo de Platão e professor de Alexandre, o Grande, desenvolveu um sistema filosófico
próprio, classificou os seres em animados e inanimados, fundou a Lógica e deixou inúmeras contribuições para
a Humanidade.
Quente
Frio
S
e
c
o
Úm
ido
Busto de Aristóteles Quatro qualidades perceptíveis, segundo
Aristóteles.
11. Química: uma ciência moderna 11
Por volta de 350 a.C., Aristóteles introduziu as ideias de matéria e forma a
partir de quatro propriedades perceptíveis: quente, seco, frio e úmido. Ele fez a
associação dessas qualidades aos quatro elementos de Empédocles. Todos os
materiais eram formados pela combinação desses elementos em proporções
variadas. Por exemplo, o ar se transforma em fogo por meio da propriedade
"quente". Aristóteles afirmou que os movimentos naturais são apenas três:
• para cima: relacionado aos corpos leves, como fogo e ar;
• para baixo: relacionado aos corpos pesados, como terra e água;
• circular: relacionado aos astros celestes.
Aristóteles previu o quinto elemento, o éter ou quinta-essência. Dizia
ele que o Universo estaria estruturado da seguinte forma: a parte central do
mundo é a terra, em seguida vem a água, depois o ar; na sequência, o fogo e
por fim o espaço, que ele denominou de éter.
Os atomistas: Demócrito e Leucipo
A ideia de átomo surgiu por meio dos filósofos gregos Leucipo e
Demócrito há 2400 anos. Leucipo foi o primeiro a propor que todo o Universo
é feito de partículas indivisíveis denominadas de átomos, do grego (a = não,
tomo = divisão) que significa“algo que não pode ser cortado”.
Demócrito (460 a 370 a.C.) nasceu em Abdera, Trácia; Leucipo tem sua
origem desconhecida. Alguns dizem que é oriundo de Mileto; outros, que veio
de Eleia ou Abdera. Leucipo e Demócrito são considerados, por muitos, os
últimos filósofos pré-socráticos. Para esses filósofos, o mundo é formado por
infinitos átomos indestrutíveis, densos, e que apresentam infinitas formas. Os
átomos colidem entre si por se movimentarem no vazio. Essas colisões fazem
que átomos que têm formas compatíveis se liguem, produzindo estruturas
complexas. Para eles, todas as estruturas da natureza são formadas por
agregados de átomos, de acordo com suas compatibilidades geométricas. Por
exemplo, átomos de ouro e de água são idênticos e diferem apenas em sua
forma. Átomos de água são redondos e suaves, e os de ouro são inexatos e
duros, o que os impossibilita de se unirem para formar estruturas sólidas.
Alquimia
A origem da Alquimia não ficou bem definida na História porque ela se
desenvolveu durante muito tempo, desde a Antiguidade até a Idade Média.
Atribui-se a existência de práticas de Alquimia aos chineses, hindus, egípcios,
árabes e europeus. A palavra Alquimia, do grego chymia, que significa fundir
ou moldar metais; do árabe, Al-Khemy, que quer dizer "a química”; e do egípcio,
kam it ou kem it, que significa“negro”.
A Alquimia se desenvolveu inicialmente em Alexandria, por volta do
século III a.C., quando se misturava Antropologia, Filosofia, Matemática,
Metalurgia e Religião. O primeiro alquimista foi Zózimo de Penápolis. Ele
acreditava que poderia produzir um material que permitia curar doenças e
propiciaravidaeterna,alémdetransformarmetaisemouro.Paraessafinalidade,
os alquimistas utilizavam-se dos quatro elementos, dos conhecimentos
primitivos, da Filosofia e de magia com o intuito de realizar experiências
à procura do elixir da longa vida e da obtenção do ouro. Para alcançar seus
objetivos, os alquimistas procuravam obter a pedra filosofal por meio de
matérias comuns. Esses dois objetivos foram as bases do desenvolvimento de
toda a Alquimia até o surgimento do método científico.
Leucipo, filósofo pré-socrático, também
idealizador do átomo.
Demócrito, filósofo pré-socrático idealizador
do átomo.
O alquimista, por Pietro Longhi Posters,
retrata alquimistas realizando experiências
no laboratório.
12. Capítulo 1
12
A Alquimia se baseia nos seguintes fundamentos:
• A matéria é composta dos quatro elementos: terra, ar, água e fogo;
• O ouro é o mais nobre dos metais, seguido pela prata;
• Um metal qualquer pode ser transformado em ouro, por meio da transmutação, pela combinação dos
quatro elementos.
Prata
Fogo
Pedra
Filosofal
Alquimia (Transmutação)
Ouro
Apesardenãoteremalcançadoosseusobjetivos,osalquimistascontribuírammuitoparaodesenvolvimento
da ciência, descobrindo diversas substâncias e deixando muitas técnicas de laboratório e equipamentos, que são
utilizados nos dias atuais.
As principais técnicas e substâncias utilizadas pelos alquimistas foram:
• destilação: técnica utilizada para separação de misturas;
• cristalização: técnica usada para obter cristais a partir de dissolução de substâncias;
• calcinação: técnica que utiliza o aquecimento para obter novos materiais;
• ácidos sulfúrico e nítrico: substâncias utilizadas em diversos experimentos.
Símbolos dos elementos conhecidos pelos alquimistas.
1
Estanho
5
Mercúrio
3
Ouro
7
Ferro
4
Enxofre
6
Prata
2
Chumbo
"Da Pré-história à Alquimia"
Discorra (escreva) sobre as principais evoluções que ocorreram“Da Pré-história à Alquimia”.
a) Pré-história.
b) Empédocles
c) Aristóteles.
d) Os atomistas: Demócrito e Leucipo.
e) Alquimia.
Interpretando o texto
13. Química: uma ciência moderna 13
1.O homem pré-histórico já produzia as ligas metálicas bronze e amálgamas. De que são compostas essas
ligas metálicas?
2. Quais os quatro elementos imaginados pelo filósofo Empédocles e quais as propriedades apresentadas
por Aristóteles?
3. Para Aristóteles, o que seria o éter ou a quinta essência?
4. Quais foram os dois sonhos dos alquimistas?
5. Quais são os fundamentos da Alquimia?
6. Cite três métodos que foram desenvolvidos pelos alquimistas e que são utilizados até hoje.
Exercícios fundamentais
2 O nascimento da Química como ciência
Iatroquímica
A Iatroquímica se desenvolveu entre 1400 a 1600 d.C., com a finalidade
de curar as doenças por meio de substâncias químicas. Nesse período, surgiu
um alquímico que assinava seus trabalhos sob o pseudônimo de Phillipus
Theophastus Aureolus Bombastus von Hohenheim (Paracelsus), o qual desafiou
a filosofia grega de que tudo era composto dos quatro elementos (terra, fogo,
ar e água). Paracelsus nasceu em Basileia, hoje Suíça (1493 – 1541); era médico e
cirurgião.
Paracelsus empregava seus conhecimentos alquímicos no exercício da sua
profissão. Esse alquimista admitia que o homem é composto dos princípios sal,
enxofre e mercúrio. Esses elementos, quando separados, provocavam doenças.
Paracelsus obteve tinturas a partir de extratos alcoólicos e foi o pioneiro no
uso de remédios à base de ópio e materiais inorgânicos, tais como: mercúrio,
ferro, enxofre, arsênio, chumbo e sulfato de cobre. Como exemplos desses
medicamentos, podemos citar os sedativos, obtidos a partir do ópio, o ferro
antianêmico e o enxofre antimicótico.
A alquimia aplicada à medicina proposta por Paracelsus não convenceu as
autoridades médicas da época. Ele não dava crédito aos textos médicos e produzia materiais escritos sobre curas
alquímicas. Muito radical, buscando desprezar as autoridades, queimou todos os seus escritos e, com isso, foi
forçado a deixar a universidade e fugir para a Alemanha, onde continuou seus trabalhos relacionados à alquimia.
Sal Enxofre Mercúrio
Sal,enxofreemercúrio:ostrêselementosquesubstituíramoselementosdeEmpócledes.
Foto:
João
Neto
Paracelsus, médico suíço, que viveu na
Áustria e utilizou-se dos experimentos
alquímicos em favor da medicina; foi o
fundador da iatroquímica (mistura da
química com medicina).
14. Capítulo 1
14
Robert Boyle
Robert Boyle nasceu na Irlanda, na cidade de Lismore Castle. Filho do
Conde de Cork, teve na carreira dois pontos principais: a intensa curiosidade
pelo mundo científico e a enorme fortuna da família, que lhe permitiu
estudar e viajar a Europa toda e lhe propiciou uma enorme carga cultural.
Boyle foi para a Inglaterra em um período de mudanças; a Alquimia
estava saindo de moda, e um cientista chamado Francis Bacon propunha
um novo método de pensar a ciência. Esse novo método não era baseado
fundamentalmente no pensamento filosófico e, sim, na experimentação;
Boyle se dedicou profundamente a essa nova proposta, começando
a realizar experiências de forma sistemática. Em todas as atividades
experimentais, fazia anotações detalhadas dos fatos ocorridos, tanto no
aspecto qualitativo quanto no aspecto quantitativo. Ele anotava passo
a passo as fases experimentais, comparando os resultados e elaborando
hipóteses para os fatos ocorridos.
Robert Boyle foi um dos fundadores da Sociedade Real de Londres, o
que conseguiu por meio de um movimento inovador entre os cientistas da
época. Em 1654 ele se transferiu para a universidade de Oxford, local onde
publicou a maioria de suas obras.
No ano de 1661, Boyle publicou o livro The Sceptical Chymist (O
Químico Cético), que caracteriza a transição entre a Alquimia e a Química, e
é considerado, por muitos, o primeiro livro de química publicado na história.
Nesse material, o químico mudou a forma de interpretar essa ciência,
criticando a maneira de pensar alquímica e trazendo conceitos melhorados
de elemento químico. Boyle mudou o prefixo alchemy (alquimia) e passou a
chamar de química. A Química nascia de forma mais concreta e sistemática.
Porém, Boyle não abandonou o estudo sobre os processos alquímicos e,
dessa forma, correlacionou os conhecimentos da Alquimia com a nova
forma de trabalhar a ciência.
Durante seu período em Oxford, Boyle não atacou a proposta grega
dos quatro elementos (terra, ar, fogo e água) e nem os três elementos
de Paracelsus (sal, enxofre e mercúrio), mas trouxe a teoria de partículas
primárias que geravam os corpúsculos (partículas primárias). Ele dizia
que todos os fenômenos naturais ocorriam pelo movimento de partículas
primárias. A partir de todas as suas ideias, ele procurava revelar os segredos
da Química para todos com a finalidade de atingir o desenvolvimento
da ciência. Assim, acabou por substituir a Alquimia, que se baseava no
sonho, por algo racional, culto e metódico. Isso significava expor o método
científico para que todos pudessem desenvolver suas pesquisas de forma
mais racional.
Os alquimistas sentiam que o escritor estava revelando os segredos
alquímicos, mas o seu ideal não era desacreditar a alquimia, e sim extinguir
os ideais metafísicos dos alquimistas e introduzir uma nova abordagem
científica.
Boyle faleceu em Londres no ano de 1691 e deixou várias obras que
permitiram o desenvolvimento da ciência e do seu principal legado, o
método científico.
Robert Boyle, irlandês que escreveu “O Químico
Cético", primeiro livro de Química da história.
"O Químico Cético", o primeiro livro escrito
na história da Química.
15. Química: uma ciência moderna 15
"O nascimento da Química como ciência"
a) Quais os elementos constituintes da matéria propostos por Parecelsus?
b) O que representou a publicação do livro The Sceptical Chymist (O Químico Cético)?
c) Quais os objetivos de Boyle ao revelar os segredos da Alquimia?
Interpretando o texto
O enxofre e o mercúrio, dois
dos três elementos
Enxofre
O enxofre é encontrado na forma
de substância simples, normalmen-
te, nos arredores de vulcões e ema-
nações geotérmicas. É um sólido
amarelo que apresenta odor carac-
terístico e derrete facilmente quan-
do aquecido.
As substâncias à base de enxofre
têm diversas aplicações na nossa so-
ciedade atual. Podemos citar a vul-
canização da borracha, a produção
do ácido sulfúrico, a conservação
de alimentos, bem como sua utiliza-
ção na indústria farmacêutica e na
agroindústria.
A vulcanização da borracha sinté-
tica ou natural, descoberta por Char-
les Goodyear no ano de 1839, tem a
função de dar qualidade à borracha
usada em pneus e outros materiais à
base desse produto. Para vulcanizar
borracha, é preciso aquecer o enxo-
fre junto com a borracha, obtendose
assim um material mais resistente.
A queima do enxofre produz os
óxidos de enxofre que, ao entrarem
em contato com a água, produzem
o ácido sulfúrico. Esse ácido é muito
usado em escala industrial, e o grau
de desenvolvimento de um país
é medido pela quantidade de áci-
do sulfúrico produzido. No ano de
1999, foram produzidos no mundo
cerca de 45 milhões de toneladas,
correspondentes a 44% a mais de
nitrogênio, o segundo mais produzi-
do no mundo.
Na agroindústria, o enxofre é utili-
zado como adubo para melhor mi-
neraliza o solo. O solo do cerrado, por
exemplo, quando preparado para o
plantio, apresenta baixo teor de en-
xofre por causa da falta de minerali-
zação da palha incorporada.
Para ocorrer uma melhor minera-
lização à base do enxofre, utiliza-se
o gesso agrícola (15% de enxofre), o
superfosfato simples (12% de enxo-
fre), o sulfomag (22% de enxofre), o
enxofre elementar (70-100% de en-
xofre) e adubos preparados com es-
ses componentes.
No organismo humano, o enxofre
é um dos componentes dos amino-
ácidos que geram as proteínas; na in-
dústria farmacêutica, os compostos à
base de enxofre agem como bacteri-
cidas e antibióticos.
O combustível fóssil, como o óleo
diesel, apresenta enxofre em sua
composição e a queima desse com-
bustível produz gases poluentes que
agridem o meio ambiente e a saú-
de da população. Entre os impactos
ambientais, podemos citar a chuva
ácida, que é causada pelo excesso de
dióxido de enxofre e trióxido de en-
xofre na atmosfera.
Mercúrio
O mercúrio é metal que, em tem-
peratura ambiente, encontra-se no
estado líquido. Ele já era conhecido
desde a Antiguidade, e seu nome
homenageia um deus romano Mer-
cúrio (mensageiro dos deuses), que
está associado à fluidez do mercú-
rio. O símbolo do mercúrio, Hg, tem
origem no Latim“hydrargyrum”, que
significa prata líquida. É encontrado
em jazidas contendo o minério ciná-
brio, cujo principal componente é o
sulfeto de mercúrio.
O uso indiscriminado de mercúrio
em garimpos provoca a degradação
ambiental pelo acúmulo desse me-
tal na cadeia alimentar. O mercúrio,
ao contaminar os organismos vivos
além dos níveis aceitáveis, provoca
distúrbios nervosos seríssimos.
Esse metal é usando em lâm-
padas, para fins de iluminação, as
quais podem ser de dois tipos: as
que contêm mercúrio metálico, de-
nominadas lâmpadas fluorescentes,
que são comercializadas na forma
tubular ou compacta, e as lâmpadas
de descarga, que contêm vapores
de mercúrio, sódio ou outro metal.
As lâmpadas compostas por mercú-
rio são grandes poluidoras do meio
ambiente, porém são mais eficien-
tes que as incandescentes, que não
contêm mercúrio. Essa eficiência lu-
minosa corresponde a um total 3 ou
6 vezes superior e com vida útil de 4
a 15 vezes maior, e isso permite uma
redução no custo de energia em
torno de 80%. Essas lâmpadas, para
não degradar o meio ambiente, de-
veriam ser coletadas e ter o mercú-
rio retirado para fabricar novas lâm-
padas; mas isso normalmente não é
feito, e a grande maioria das pessoas
jogam-nas de forma indiscriminada
em terrenos baldios ou em depósi-
tos de lixo comum.
Questão
1. Após a leitura desse texto,
faça uma pesquisa e relate sobre
o percurso do mercúrio na cadeia
alimentar até chegar ao organismo
humano
Curiosidades
16. Capítulo 1
16
3 O método científico
O método científico, como vimos anteriormente, foi proposto há muito tempo por cientistas da época.
Esse método não é algo rígido, já que apresenta regras básicas que podem ser modificadas de acordo com a linha
de pesquisa de cada cientista.
Podemos definir metodologia científica como meios ou regras básicas, delimitadas em uma investigação
científica, com a finalidade de obter explicações sobre algum fenômeno ocorrido. Os passos básicos da
metodologia científica são:
I) Observação;
II) Formulação de questões;
III) Formulação de hipóteses;
IV) Experimentação;
V) Conclusões: teoria, modelo ou lei científica.
Esses passos podem ser modificados de acordo com a pesquisa, e não há um tempo predeterminado
para cada um. Alguns metodologistas podem investigar o fenômeno sem passar pela a experimentação; outros
podem apontar conclusões lógicas a partir de outras teorias com base na realização de poucos experimentos, e
assim por diante. Porém, é preciso ter em mente que, qualquer que seja a forma de trabalho do cientista, ele tem
de cumprir certas etapas essenciais para chegar à interpretação dos fatos e assim criar leis e teorias.
I. Observação: Os fatos ocorridos na natureza ou por atividades antropogênicas foram e são observados
constantemente no decorrer da história. Esses fatos podem ser avaliados de forma qualitativa ou quantitativa.
Veja o exemplo a seguir:
Fato Origem Observação
Aurora boreal
Natureza
No céu surgiram luzes
coloridas no entardecer e
durante a noite nas regiões
polares.
Poluição na Baía de Guanabara
Antropogênica
Na Baía de Guanabara,
encontramos poluentes de
natureza plástica, metálica,
celulósica e orgânica.
II. Formulação de questões: Após a observação dos fatos, temos de elaborar questões sobre esses
fenômenos. Para as observações descritas anteriormente, podemos formular as seguintes questões:
• Aurora Boreal: Por que o céu ficou colorido? Qual a origem dessas cores?
• Poluição na Baía de Guanabara: Qual a origem dessa poluição? Quais os impactos ambientais que ela
causa?
17. Química: uma ciência moderna 17
III. Formulação de hipóteses: Esta etapa consiste em tentar explicar os fatos observados a
partir de conhecimentos prévios.
Aurora Boreal
• O céu ficou colorido devido à luz branca emitida pelo Sol.
• A formação da Aurora Boreal ocorre devido à interação entre as tempestades solares e o
campo magnético formado nos polos.
Baía de Guanabara
• A poluição na Baía de Guanabara se deve à deposição de esgotos domésticos e industriais.
• O grande acúmulo de resíduos sólidos provoca a poluição na Baía de Guanabara.
IV. Experimentação: Para comprovar as hipóteses, temos que realizar experimentos
sistemáticos quantas vezes forem necessárias.
Experiência Descrição
Aurora boreal no laboratório
Nos polos da esfera, foi criado um campo magnético e uma luz
incidiu na parte superior.
Pesquisa de campo na Baía
de Guanabara
Para identificar as causas e as consequências da poluição na Baía
de Guanabara, foi realizada uma pesquisa de campo em todo
o perímetro da Baía, e coletadas amostras de água em diversos
pontos para a análise em laboratório.
V. Conclusões: Caso as hipóteses sejam confirmadas por meio dos experimentos, podemos
elaborar as conclusões que podem gerar teorias, modelos ou leis científicas.
Aurora Boreal: A Aurora Boreal, formada no céu, ocorre em decorrência dos impactos de
partículas na alta atmosfera da Terra sob a ação do campo magnético polar. Essas partículas são
provenientes de ventos solares e poeira espacial originada da Via Láctea.
Poluição na Baía de Guanabara: a poluição na Baía de Guanabara tem origem em dejetos
lançados pelas indústrias e residências e ocorre devido à falta de esgotamento sanitário. A poluição
e consequente contaminação da água provocam:
a) o desequilíbrio ambiental nas margens e no ambiente aquático;
b) a poluição visual;
c) a morte de plantas e peixes devido ao consumo de oxigênio pela degradação da matéria
orgânica.
18. Capítulo 1
18
Um exemplo no laboratório
O método científico nasceu no laboratório. Para melhor entender o processo, vamos analisar um
experimento e aplicar o método científico.
+ g
Fotos:
João
Neto
Passos do método científico
Observação
No processo, ocorreu a liberação de um gás marrom e a temperatura do sistema
aumentou.
Formular questões
A massa do sistema aumentou ou diminuiu?
Qual a reação química que ocorre?
Por que ocorreu o aumento da temperatura?
Formular hipóteses
O gás liberado pode ser composto por moléculas contendo nitrogênio e oxigênio.
O aumento da temperatura se deu pela ocorrência de um processo exotérmico.
Experimentação
Experimento 1: medir a massa do sistema antes e depois da reação química.
Experimento 2: isolar os materiais obtidos por meio de métodos de separação de
misturas e fazer uma análise em equipamentos adequados para identificar cada
componente dos produtos.
Experimento 3: medir a temperatura do sistema antes e depois da reação química.
Conclusões
1 - A massa diminuiu porque a experiência foi realizada em sistema aberto e o gás
liberado possui massa.
2 - No processo de análise dos materiais produzidos, foram identificados como
produtos da reação nitrato de cobre II (um sólido azul), o dióxido de nitrogênio
(gás marrom) e a água.
3 - A temperatura da reação aumentou porque a energia contida nos reagentes
era maior que as dos produtos.
Por que o gás carbônico apaga o fogo?
Materiais
• 200 mL de vinagre
• Bicarbonato de sódio
• Garrafa PET (600 mL)
• 01 colher de chá
• Um funil de plástico
• Um copo plástico
• Vela
• Fósforo
Experimentando com o auxílio do professor
CUIDADO ao manusear o fogo.
19. Química: uma ciência moderna 19
Procedimentos:
a) Coloque, dentro da garrafa, duas colheres de chá contendo bicarbonato de sódio.
b) Coloque 200 mL de vinagre dentro do copo plástico.
c) Acenda uma vela e, com o auxílio do funil, adicione o vinagre dentro da garrafa PET e, imediatamente,
retire o funil e aproxime a vela acesa da boca da garrafa.
d) Anote suas observações.
Questões:
1. A partir das observações descritas, elabore duas possíveis hipóteses para os fenômenos ocorridos.
2. Por meio de pesquisas em livros, periódicos e internet, proponha uma explicação microscópica para os
fatos observados.
3. Qual o gás produzido na experiência?
4. Por que esse gás apagou o fogo?
Tema: meio Ambiente
Objetivos:
• Identificar impactos ambientais em localidades urbanas;
• Apontar as possíveis causas desses impactos;
• Propor soluções para esses impactos;
• Identificar os passos da metodologia científica.
Procedimentos:
a) Antes da observação de campo, faça uma pesquisa bibliográfica sobre o tema.
b) Faça uma pesquisa de campo apontando um impacto ambiental em ambientes urbanos com as devidas
anotações dos fatos observados.
c) Elabore um relatório de acordo com os passos da metodologia científica. Esse relatório deve conter:
• Tema
• Objetivos
• Metodologia
• Procedimentos
• Dados e análise de dados
• Conclusão
Pesquisa
20. Capítulo 1
20
7. Etimologicamente, ciência significa conheci-
mento. Porém, muitos tipos de conhecimentos não
pertencem à ciência, como o conhecimento vulgar
e outros. Uma definição clara e aceita por todos
sobre o que realmente é ciência está longe de ser
conseguida, pois trata-se de uma questão bastante
controvertida. Vários autores chegam a considerar
esse um fato sem solução definitiva. É possível, en-
tretanto, mediante reflexão, determinar com razo-
ável grau de precisão as diferenças entre conheci-
mento científico e outras formas de conhecimento.
Com base no texto e em conhecimentos correlatos,
responda aos itens a seguir.
a) Cite as etapas básicas do método científico, ex-
plicando-as.
b) Os alquimistas utilizavam o método científico?
Justifique.
8. O pedaço de potássio metálico reage com água
produzindo um gás que, ao entrar em combustão,
emite uma luz violeta.
Com relação à frase citada acima e baseando-se em
conhecimentos correlatos, responda:
a) Que etapa do método científico pode ser
evidenciada no fato citado?
b) Depois de realizar várias experiências com
determinado fenômeno, qual é a próxima etapa
da investigação científica?
9. Analise as afirmações a seguir e determine se
corresponde, cada uma, a uma observação ou hi-
pótese.
a) Um meteoro entrou na atmosfera da Terra,
sofrendo combustão e liberando gases.
b) A morte dos peixes do lago Paranoá foi causada
pela diminuição da concentração do oxigênio
dissolvido na água.
c) Os níveis dos oceanos vêm aumentando a cada
ano.
d) Os poluentes lançados na atmosfera são
originários da queima de combustíveis fósseis.
10. Quando colocamos uma garrafa plástica cheia
de água dentro do congelador, notamos que, ao
congelar, ela "trinca" (a água em forma de gelo
apresenta uma série de rachaduras). Proponha uma
hipótese para esse fenômeno.
11. Em um laboratório de Química, um professor
aqueceu um sólido branco que imediatamente pe-
gou fogo, produzindo uma intensa luminosidade
com liberação de gases.
Nesse relato, podemos identificar os seguintes pas-
sos da metodologia científica:
a) Hipótese e conclusão.
b) Observação e conclusão.
c) Experimentação e observação.
d) Experimentação e hipótese.
Exercícios fundamentais
4 Química moderna de Lavoisier
A teoria do flogístico foi proposta no século XVIII por Johann
Joachim Becher (1635 - 1682) e concretizada por seu discípulo Georg
Ernst Stahl (1660 – 1734). Essa teoria considerava que todos os materiais
continham, em sua composição, uma substância (elemento) combustível
e imponderável, o flogístico, o qual era liberado durante o fenômeno de
calcinação. Ao término do processo, o que sobrava era uma substância
pobre em flogístico, que não poderia ser queimada. Essa teoria não
explicava por que os metais elevavam a massa, em vez de diminuir, ao
serem calcinados.
A teoria do flogístico se manteve durante muito tempo, apesar de
um número muito pequeno de experiências envolvendo combustão terem
sido realizadas antes das de Lavoisier. Com a descoberta do gás oxigênio
por Priestley e Scheele, as incertezas da teoria do flogístico começaram
a ser desvendadas. Lavoisier realizou diversas experiências de combustão
e foi o primeiro cientista a utilizar a balança com critério e assim poder
constatar que a combustão de um material só ocorre na presença de gás
Joseph Priestley (1733 – 1804) foi filósofo
natural, educador, teólogo e político britânico.
A descoberta do oxigênio foi creditada a ele;
porém, Sheele e Lavoisier reivindicaram essa
descoberta devido ao fato de Priestley ter
escondido a descoberta desse gás.
21. Química: uma ciência moderna 21
oxigênio e que, se um material é queimado em ambiente fechado, não
ocorre nenhuma variação na massa do sistema; com isso, a massa que o
material ganha ao sofrer combustão é a mesma perdida pelo gás oxigênio
presente na atmosfera.
O livro O Tratado Elementar de Química, escrito por Lavoisier
e editado em 1789, tinha o objetivo de difundir e provocar as novas
mudanças sobre o pensar das ciências, bem como estabelecer uma
nova nomenclatura química. Isso permitiu concretizar a ciência química
e propagar a metodologia científica, que mostra uma nova forma de se
trabalhar a pesquisa. Assim surgiu a Lei da Conservação da Massa, de
Lavoisier, que acabou gerando outras leis e o primeiro modelo atômico
da Era moderna, o de Dalton.
Normalmente, estamos acostumados com a frase: "Na natureza
nada se cria, nada se perde, tudo se transforma". Essa frase, na verdade,
não foi escrita por Lavoisier, e sim, pelo poeta latino Titus Lucrecius Carus
(96 – 55 a.C.), que se fundamentou nas ideias do filósofo grego Epicuro
(341 – 270 a.C.). Na proposta da Lei da Conservação da Massa, Lavoisier
escreveu:
Em todas as operações da Arte e da natureza, nada é criado; existe uma quantidade igual de matéria antes e
depois do experimento
Esse enunciado refere-se à Lei de Lavoisier, proposta em 1775, que diz: em uma reação química, a matéria
não é destruída e nem criada, ocorre apenas uma formação de novos materiais sem perda de matéria.
Essa comprovação foi realizada por Lavoisier em 1773 por meio de um experimento em que aqueceu o
mercúrio metálico, obtendo o óxido de mercúrio II.
Lavoisier colocou o mercúrio metálico dentro de uma retorta, sistema hermeticamente fechado, e
introduziu o tubo da retorta em uma cuba de vidro contendo ar e um pouco de mercúrio metálico em sua base.
A massa de mercúrio, dentro da retorta, foi determinada em seu estado inicial. Em seguida, o cientista aqueceu
o sistema e observou a formação de um sólido vermelho, além de notar que o volume de mercúrio na cuba ia
aumentando. Lavoisier deduziu que o volume de mercúrio aumentou porque o volume de ar dentro da cuba
diminuiu. Ao pesar a massa do sistema no seu estado final, percebeu que não havia mudança na massa.
Assim Antoine-Laurent Lavoisier concluiu que a queima do mercúrio não ocorria por causa do flogístico
misterioso de Stahl, mas sim porque todo mercúrio ou qualquer matéria combustível reage com outro
componente presente no ar.
Experimento de Lavoisier: aquecimento do mercúrio metálico
Retorta
contendo
mercúrio
Forno
Redoma contendo ar
e mercúrio
Cuba contendo mercúrio
Óxido de mercúrio II
Observe que o nível do mercúrio na redoma
subiu, ocupando o lugar do ar (na verdade
oxigênio) que reagiu com o mercúrio.
No mesmo período, o cientista inglês Joseph Priestley, por meio de experiências envolvendo substâncias
gasosas, descobriu uma espécie de ar, que denominou de “ar desflogisticado”. Lavoisier, por meio de outras
experiências, conseguiu produzir esse ar.
Lavoisier e sua esposa na tela, pintada por Jac-
ques-Louis David (1788). Desenvolveu diversas
pesquisas seguindo a metodologia científica, a
qual concretizou e abriu portas para o desenvol-
vimento científico e tecnológico da humanidade.
Lavoisier é considerado o pai da Química.
22. Capítulo 1
22
Posteriormente, junto com Priestley, para comprovar a existência desse gás, Lavoisier colocou uma cuba
de vidro sobre uma vela acesa juntamente com uma boia com água. Observou-se que, à medida que a vela ia
se apagando, o volume da água aumentava e, quando a água atingia um quinto do volume, ela se apagava
totalmente. Lavoisier e Priestley concluíram que o volume da água aumentava porque a queima da vela consumia
o ar e que o “ar desflogisticado” não continha o ar atmosférico todo, mas sim, a sua quinta parte. Concluiu-se
também que esse componente do ar atmosférico era necessário para que ocorresse a combustão; sem ele, não
seria possível queimar um material combustível. Lavoisier também fez experiências comprovando que essa
quinta parte corresponde a 21% de gás oxigênio e 79% de outro componente que, mais tarde, saberíamos se
tratar do gás nitrogênio.
Experimento de Lavoisier e Priestley: combustão da vela.
1 2 3
O ar batizado como “ar desflogisticado” foi denominado de ar respirável e então passou a ser chamado
de ar vital. Lavoisier, porém, o batizou de oxigênio, que significa formador de ácido, do grego, oxy (ácido) e gen
(produto).
Equipamentos utilizados por Lavoisier.
"A Química moderna de Lavoisier"
a) O que vem a ser a teoria do flogístico, proposta por Johann Joachim Becher?
b) O que retrata o livro O Tratado Elementar de Química, escrito por Lavoisier?
c) Descreva as observações macroscópicas do experimento em que Lavoisier aqueceu o mercúrio metálico.
d) O que seria o ar desflogisticado, proposto por Joseph Priestley?
Interpretando o texto
23. Química: uma ciência moderna 23
5 Leis ponderais
Lavoisier, ao realizar seus experimentos e constatar a conservação da massa do sistema, propôs a Lei da
Conservação da Massa e abriu portas para outros cientistas elaborarem outras leis relacionadas aos processos
químicos. Uma das leis originadas a partir das propostas de Lavoisier foi a Lei das proporções definidas, de Proust.
A seguir detalhamos cada uma dessas leis.
Lei da Conservação da Massa, de Lavoisier
Como você pôde constatar, Lavoisier mediu a massa do sistema no seu estado inicial, aqueceu o mercúrio
metálico, em sistema hermeticamente fechado, e obteve um sólido vermelho. Encerrada a reação, mediu-se
novamente a massa do sistema e constatou-se que houve alteração e que ocorreu a formação de um sólido
vermelho. Concluiu-se, então, que o mercúrio havia reagido com o gás oxigênio presente dentro do sistema e
que o sólido vermelho produzido era o óxido de mercúrio II. Observe a representação a seguir.
Mercúrio metálico
(Líquido prateado)
+
Gás oxigênio
(Gás inodoro) g
Óxido de mercúrio II
(Sólido vermelho)
Reagentes Produto
Esse procedimento foi repetido diversas vezes e permitiu que Lavoisier obtivesse a seguinte conclusão:
Realizando um experimento em sistema hermeticamente fechado, a soma das massas dos reagentes é igual
à soma das massas dos produtos.
Resumindo:
A + B g C + D
mA + mB
=
mC + mD
Reagentes Produtos
A experiência executada por Lavoisier, que permitiu a determinação dessa Lei, foi:
Óxido de mercúrio g Mercúrio + Oxigênio
m = 2,38 g = m = 2,19 g m = 0,19 g
Observe que, somando as massas das substâncias, do mercúrio à do gás oxigênio, que correspondem aos
produtos da reação química, obtemos 2,38 g, que equivale à massa do reagente "óxido de mercúrio".
Para examinar outro exemplo, analisaremos a reação química entre o nitrato de chumbo II e o iodeto de
potássio, medindo as massas dos reagentes e dos produtos.
+ g +
O nitrato de chumbo II reage com o iodeto de potássio, produzindo o sólido amarelo, denominado iodeto de chumbo II, e também o nitrato de potássio.
24. Capítulo 1
24
Reagentes Produtos
Nitrato de chumbo II + Iodeto de potássio
g
Iodeto de chumbo II + Nitrato de potássio
21,6 g 21,6 g 30,0 g 13,2 g
43,2 g 43,2 g
Cálculos proporcionais
Razão é uma palavra que vem do latim ratio e significa a divisão ou o quociente entre dois números
Y e W, denotada por:
W
Y
Exemplo: A razão entre 20 e 5 é 4 porque:
5
20
4
=
A razão também pode ser expressa na forma de divisão entre duas grandezas de algum sistema de
medidas. Por exemplo, para preparar uma bebida láctea na forma de achocolatado e a oferecermos
de merenda escolar para os alunos, normalmente adicionamos A litros de leite com B de chocolate em
pó. A relação entre a quantidade de litros de leite e o achocolatado em pó é um número real expresso
como uma fração ou razão (um número puro sem unidade).
Proporção é a igualdade entre duas razões. A proporção entre B
A
e D
C
é a igualdade.
Exemplo: B
A
D
C
CONSTANTE
= =
A regra de três simples é usada em situações de proporcionalidade, com utilização de três valores
para se achar um quarto valor desconhecido. A regra de três é muito utilizada na química para conversão
de unidades de massa, volume e pressão. Segue exemplo de regra de três na prática do dia a dia:
César trabalhou por um mês (30 dias) e recebeu R$ 1.500,00. Quantos dias ele terá de trabalhar para
receber R$ 2.000,00?
Resolução: Montando a regra de três temos:
Em 30 dias
x
1.500,00 reais recebidos
2.000,00 reais recebidos
1500 e 30 são grandezas correspondentes, mas não da mesma espécie (1500 é dinheiro e 30 são
dias). Entretanto, 1500 e 2000 são da mesma espécie: dinheiro.
Para resolver agora, basta multiplicar cruzado, como se fosse um x.
Multiplicando cruzado, temos:
x
30 dias
(2.000 reais)
(1.500 reais)
1500 . x 20000 . 30 1.500
60.000
40 dias
= = = = =
Resposta: César deverá trabalhar 40 dias para receber R$ 2.000,00.
A partir deste exemplo, aplicaremos a regra de três em nossa disciplina: química.
Observe: temos, na montagem da regra de três, unidades iguais debaixo de unidades iguais.
Um pouco de matemática
25. Química: uma ciência moderna 25
6 Proust, uma continuação das leis ponderais
Joseph Louis Proust nasceu em 26 de setembro de 1754, em Angers (França),
e faleceu em 1826 em sua cidade natal. Estudou Química e chefiou a farmácia do
HospitalSalpêtrière,emParis.OpaideProusteraboticárioeensinou-lhetudosobre
os experimentos que desenvolvia para fabricar perfumes; dessa forma, Proust foi
influenciado a seguir a carreira de cientista. Esse conhecimento prático adquirido
desde cedo não foi empecilho para o aprofundamento em conhecimentos teóricos
na universidade.
Em 1789, convidado pelo rei Carlos IV, mudou-se para Madrid, dirigiu o
laboratóriorealefoiprofessornaacademiadeartilhariadeSergóviaedeSalamanca.
Desenvolveu estudos sobre os minerais espanhóis e a extração do açúcar da uva.
Ao realizar a extração desse açúcar, ele demonstrou que era idêntico ao açúcar
presente no mel. Hoje, sabe-se que esse componente é a glicose. Proust, durante
suas pesquisas, conseguiu descobrir três tipos de açúcares.
Com a invasão de Napoleão, o trabalho de Proust foi interrompido, e seu
laboratório foi destruído. Com a queda de Carlos IV, Proust retornou à França no
ano de 1808.
Em 1816 ingressou, por meio de eleição, na Academia de Ciências da França. Publicou artigos sobre a urina,
o ácido fosfórico, os sais de ácidos orgânicos e alguns minerais de importância econômica da França. Proust foi
um dos pioneiros a realizar análises químicas e, em 1806, elaborou a Lei das Proporções Definidas, que deu base
para elaboração do modelo atômico de Dalton. Para elaborar esse modelo, Dalton reformulou a Lei de Proust
em 1808; porém, a autoria dessa lei, por razões empíricas, é atribuída a Proust. Com o conhecimento sobre a
extração de açúcar do sumo da uva, o químico foi convidado por Napoleão para fundar uma fábrica de açúcar,
mas rejeitou a proposta.
Lei das Proporções Definidas - Lei de Proust
Segundo Proust, a quantidade de matéria dos reagentes e a quantidade de matéria dos produtos em um
processo químico sempre obedecem a uma proporção fixa e definida. A proporção não depende da quantidade
de reagentes utilizados; é característica de cada reação química. Essa Lei foi rejeitada pelos químicos da época,
porém mais tarde um cientista chamado Berthollet confirmou que Proust estava correto. Toda essa polêmica fez
com que seu trabalho, publicado em 1794, fosse reconhecido somente em 1811, quando o sueco Jöns Jacob
Berzellius reconheceu seus méritos.
Joseph Louis Proust, analisando reações de decomposição de substâncias, enunciou a Lei das Proporções
Definidas, que permitiu determinar a proporção constante em massa de substâncias compostas, não importando
a forma do método de obtenção.
Experiências de Proust
“Toda substância apresenta uma proporção em massa constante na sua composição”.
Isso quer dizer que, seja qual for a quantidade de um composto puro, ele sempre conterá os mesmos
elementos combinados de acordo com uma proporção constante entre suas massas.
Proust estabeleceu sua lei com base em observações experimentais de inúmeras reações químicas,
chegando à seguinte generalização:
“A proporção entre as massas dos reagentes que participam de uma reação química é constante e
independe da quantidade dos reagentes colocadas para reagir”
Joseph Louis Proust, filho de
um boticário, estudou química
e farmácia e enunciou a Lei das
proporções definidas.
26. Capítulo 1
26
Isso significa que, se um dos reagentes estiver em quantidade maior que a necessária para formar
determinado produto, haverá sobra desse reagente no fim da reação. Quando os reagentes estão na proporção
exata de sua combinação, eles reagem totalmente, e não há sobras.
Exemplo:
Gás hidrogênio
+
Gás oxigênio
g
Água
Experimento 1 1 g 8 g 9 g
Experimento 2 4 g 32 g 36 g
Experimento 3 11,11 g 88,89 g 100 g
Ao dividir a massa do gás hidrogênio pela massa do gás oxigênio, em que ambos reagem, temos:
Massa do gás oxigênio
Massa do gás hidrogênio
8
1
32
4
88,89
11,11
= = =
Proust percebeu que, para cada 1 g de gás hidrogênio que reage, ocorre o consumo de 8 g de gás oxigênio.
Assim, podemos concluir que a proporção entre os elementos que compõem a água sempre se mantém
constante. A composição em massa da água acontece sempre na proporção de uma parte de hidrogênio para
oito partes de oxigênio.
Analisemos outro exemplo, utilizando amônia.
Gás hidrogênio
+
Gás nitrogênio
g
Amônia
Experimento 1 6 g 28 g 34 g
Experimento 2 3 g x g y g
Utilizando 3 g de hidrogênio, qual a massa de gás nitrogênio produzida e a de amônia que se forma?
Vejamos:
Massa do gás nitrogênio:
3
6
x
28
6 x 3 28 6
84
14
& $
= = = = ; então, a massa de gás hidrogênio
corresponde a 14 g.
Massa de amônia: 3
6
y
34
6 y 3 34 6
102
17
& $
= = = = ; então, a massa de gás hidrogênio
corresponde a 17 g.
Podemos concluir que a composição em massa da amônia é sempre constante na proporção de 3 partes
de hidrogênio para 14 partes de nitrogênio. Então, temos:
3
6
14
28
17
34
2
= = =
Perceba que esses dados mantêm uma proporção constante igual a 2.
A lei proposta por Proust serviu de base para a elaboração da teoria atômica de John Dalton em 1808. O
trabalho desse químico francês permitiu, por meio de provas empíricas, o reconhecimento internacional das
pesquisas de Dalton.
27. Química: uma ciência moderna 27
1. O iodo gasoso reage com o gás hidrogênio produzindo ácido iodídrico. Em um laboratório, foram realiza-
dos dois testes para analisar as propriedades do ácido iodídrico.
Gás hidrogênio
+
Gás iodo
g
Ácido iodídrico
Teste 1 2 g 254 g x
Teste 2 12 g y z
Determine os valores de x, y e z e cite os nomes das Leis Ponderais em que você se baseou para obter esses
dados.
Resolução:
Utilizando a Lei de Lavoisier, temos:
2 + 254 = x ; então: x = 256 g de ácido iodídrico.
Para calcular y e z, vamos utilizar a Lei de Proust.
12
2
y
254
= multiplicando cruzado, temos: 2y 12 254 2
3048
1524
$
= = =
então, y = 1.524 g de iodo.
12
2
z
256
= multiplicando cruzado, temos: 2z 12 256 2
3072
1536
$
= = =
então, z = 1.536 g de ácido iodídrico.
2. Em um processo químico, 100 g de carbonato de cálcio se decompõem formando 56 g de óxido de cálcio
e 44 g de gás carbônico. Sabendo-se que em outro procedimento experimental foram colocados para de-
compor 4,4 kg de carbonato de cálcio, calcule as massas, em quilogramas, de óxido de cálcio e gás carbônico
produzidas.
Resolução:
Representando o fenômeno com os respectivos dados, temos:
Carbonato de cálcio → óxido de cálcio + gás carbônico
100 g -------------------------- 56 g ---------------------- 44 g
4,4 kg --------------------------- x -------------------------- y
Utilizando a Lei de Proust, vamos calcular o valor de x.
(4,4 kg)
(100 g)
x
(56 g)
= Multiplicando cruzado, temos: 100 x 4,4 56 x 100
246,4
2,464
&
$ $
= = =
Usando a regra de arredondamento, temos: x 2,5 kg
, de óxido de cálcio.
Exercícios resolvidos
28. Capítulo 1
28
12. O gás amônia pode ser obtido pela reação entre os gases nitrogênio e hidrogênio. Em uma prática de
laboratório, foram realizados alguns testes e foram obtidos os seguintes resultados:
gás nitrogênio
+
gás hidrogênio
g
amônia
1ª experiência 28 g 6 g x
2ª experiência 560 g y z
Determine os valores de x, y e z e cite os nomes das Leis Ponderais em que você se baseou para realizar esses
cálculos.
13. Em uma reação química, 168 g de óxido de cálcio reagem completamente com 142 g de pentóxido de
difósforo, formando 310 g de fosfato de cálcio. Sabendo-se que, em outro procedimento experimental, foram
colocados para reagir 672 g de óxido de cálcio, calcule a massa, em gramas, de fosfato de cálcio produzida.
14. Quando se coloca um comprimido antiácido dentro da água, observa-se efervescência. Nesse processo,
constata-se que ocorreu a diminuição da massa do sistema. Essa comprovação invalida a Lei de Lavoisier?
Justifique sua resposta.
15. Foram colocados, no prato A da balança, um pouco de mercúrio metálico e, no prato B, um contrapeso
que permitiu o equilíbrio da balança. Observe o desenho a seguir.
A B
O mercúrio metálico foi submetido ao aquecimento durante um certo período de tempo. Quais são as pos-
síveis observações macroscópicas dessa experiência?
Observação: Para responder a esta questão, faça uma leitura na parte textual que explica o experimento do
aquecimento do mercúrio, realizado por Lavoisier.
16. O isooctano é o principal componente da gasolina, e sua queima produz dióxido de carbono, gás que
provoca o agravamento do efeito estufa e vapor de água. Em um tanque de automóvel, foram queimados 48
kg de isooctano e produzidos 148,2 kg de gás carbônico e 68,2 kg de vapor de água. Prove que esses dados
obedecem à Lei de Lavoisier.
Observação: Para responder a esta questão, leia o texto que discute o ar desflogisticado, de Priesley.
17. O carvão, que é composto de carbono e usado para preparar o churrasco, queima na presença de gás
oxigênio, produzindo gás carbônico. Para analisar a combustão do carvão (carbono), foram realizados três
testes descritos na tabela a seguir. Analise os dados e responda aos itens.
Carbono
+
Gás oxigênio
g
Gás carbônico
Teste 1 144 g 384 g x
Teste 2 y g 960 g 1.320 g
Teste 3 4,4 g z w
a) Determine os valores de x, y, z e w.
b) Que Lei Ponderal você analisou para calcular o valor de x?
c) Que Lei Ponderal você analisou para calcular o valor de Z?
18. Uma peça de ferro, quando abandonada em um terreno baldio, sofre a ação da água da chuva e do ar e
enferruja, e isso provoca o aumento de sua massa. Quando um fósforo é aceso, ocorre a diminuição de sua
massa. Esses fatos invalidam a Lei de Lavoisier? Justifique sua resposta.
Exercícios fundamentais
29. Química: uma ciência moderna 29
7 Teoria atômica de Dalton
ELEMENTS
Simple
Binary
Ternary
Quaternary
Septenary
Quinquenary & Sextenary
I
S P G
Z C L
1 2 3 4 5 6 7 8
9 10 11 12
21 22 23 24
26 27 28 29
30 31 32 33
34 35
36 37
25
13 14
17 18 19 20
15 16
John Dalton foi o primeiro cientista a propor o modelo do átomo com base científica. Ao lado da foto, temos alguns escritos que
mostram essas ideia acerca do átomo.
No início do século XIX, já estavam catalogados 55 elementos químicos, tais como: o iodo, o mercúrio
líquido, o explosivo hidrogênio, entre outros. Entretanto, o estudo aprofundado desses elementos ainda não se
havia concretizado até o surgimento de John Dalton.
Dalton era um homem humilde nascido na Inglaterra em 1766, na cidade de Eaglesfield. Filho de Joseph
Dalton e Deborah Greenup, teve dois irmãos, Jonathan e Mary. Os primeiros ensinamentos foram dados a Dalton
pelo pai e por um professor chamado John Fletcher. Nas áreas de matemática e ciências, os ensinamentos foram
conferidos por um parente distante, chamado Elihu Robinson.
Aos 12 anos de idade, ensinava outras crianças em uma escola que criou e, quando voltava para casa,
durante o percurso, ele observava o comportamento climático que assolava as colinas. Dalton gostava tanto de
estudar o clima, que manteve um diário meteorológico durante 57 anos e todos os dias registrava as
condições climáticas pela observação empírica. Durante 15 anos, fez mais de 200 mil observações climáticas que
geraram alguns trabalhos referentes ao estudo físico dos gases.
Dalton era um homem tranquilo que apresentava pouca vida social; ele nunca se casou. Seu passatempo
preferido era jogar bocha uma vez por semana, toda quinta-feira à tarde. Ele tornou-se celibatário e morou,
durante 26 anos, com um reverendo chamado Willians Johns. Ingressou na Sociedade Literária e Filosófica e fez
descobertas sobre a estrutura gasosa, evaporação, expansão de calor, meteorologia e vapores. Dalton era um
exímio leitor e pensador, de sua cabeça saíram ideias geniais que propiciaram o desenvolvimento das ciências.
No período de intensas pesquisas de Dalton, os cientistas tinham descoberto algo muito importante
referente à combinação dos elementos para formar compostos. Eles perceberam que, quando os elementos se
combinavam, mantinham sempre a mesma proporção. Dalton sabia que o cloreto de sódio (sal de cozinha) era
composto por uma parte de sódio e outra de cloro, e que não importa de qual região esse sal era originário, ele
sempre mantinha a mesma proporção.
30. Capítulo 1
30
Dalton concluiu que isso ocorria porque cada elemento era composto
por seus exclusivos e próprios elementos estruturais, que ele denominou de
“partículas elementares”, chamadas de átomos. Tudo, dizia Dalton, o Universo
inteiro, é constituído de partículas infinitamente pequenas, homogêneas,
maciças e indivisíveis. A ideia da existência do átomo tinha surgido com os
filósofos gregos Demócrito e Leucipo; porém, havia sido abandonada mais de 2
mil anos atrás.
A proposta de Dalton era revolucionária. Na época, ele havia
descoberto a base da teoria atômica, iniciando pesquisas que possibilitaram
o aperfeiçoamento da estrutura atômica. Ele havia proposto que existiam
tantos tipos de átomos quanto haviam elementos. Cada átomo pertencia a um
elemento e, como esses elementos são diferentes, os átomos também são e
apresentam massas diferentes. Então todo elemento tem sua própria massa, e
átomos iguais possuem o mesmo tamanho e a mesma massa, enquanto átomos
diferentes apresentam tamanhos e massas diferentes. Por exemplo, o cloro, o
bromo e o iodo, colocados em balões volumétricos de mesmo volume de capacidade, apresentam o mesmo
número de átomos e massas diferentes.
Baseado nessas conclusões, Dalton fez uma das primeiras tentativas de ordenar os elementos conhecidos
na época. Procurando pôr ordem no mundo desordenado dos elementos, Dalton começou a ordenar esses
elementos pelo peso. Veja um dos primeiros escritos, referente a esse assunto, realizado por Dalton.
Água Metano Ác. Sulfúrico
Combinação de símbolos de Dalton
A nomenclatura empregada por Dalton, que é utilizada até hoje,
foi formulada por Lavoisier, em 1787, no livro Methods of Chemical
Nomenclature.
1. Oxigênio 10. Mercúrio 19. Arsênico 28. Cálcio
2. Hidrogênio 11. Cobre 20. Cobalto 29. Magnésio
3. Nitrogênio 12. Ferro 21. Manganês 30. Bário
4. Carbono 13. Níquel 22. Urânio 31. Estrôncio
5. Enxofre 14. Latão 23. Tungstênio 32. Alumínio
6. Fósforo 15. Chumbo 24. Titânio 33. Silício
7. Ouro 16. Zinco 25. Cério 34. Ítrio
8. Platina 17. Bismuto 26. Potássio 35. Berílio
9. Prata 18. Antimônio 27. Sódio 36. Zircônio
+
C I N
G P S
T L
Ma U Tu Tit Ce
Z B An Ar Cob
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
31 32 33 34 35 36
New System of Chemical Philosophy, Vol. 1. Part 1
Sabemos que Dalton não acertou todos os pesos; porém, ele abriu portas para outros cientistas ordenarem
esses elementos. Essa proposta para o átomo, realizada por Dalton, foi rejeitada por muitos cientistas da época,
mas um cientista sueco acreditou nele e deu sequência à proposta da teoria atômica. Esse cientista chamava-se
Jöns Jakob Berzelius, nascido na Suécia.
No ano de 1825, Dalton recebeu a medalha da Sociedade Real por suas pesquisas sobre a teoria atômica.
Dalton também é conhecido por ter formulado aquela que ficou conhecida como Lei de Dalton, pelas Leis das
Pressões Parciais e por uma doença que o acometia, o daltonismo. John Dalton morreu em 27 de julho de 1844,
na cidade de Manchester.
Da esquerda para direta, temos os gases
cloro, bromo e iodo ocupando o mesmo
volume.
31. Química: uma ciência moderna 31
Os elementos e suas simbologias definitivas
Jöns Jacob Berzelius, químico nascido em Estocolmo, em 20 de agosto de
1779, foi um dos personagens que fundaram a Química moderna. Era médico,
farmacêutico, professor e botânico. No ano de 1797, ingressou na Universidade
de Uppsala e começou a estudar medicina e, por esse motivo, interessou-se
pelo estudo da Química. Berzelius se inspirou nas ideias de Lavoisier. Por não ter
muitos recursos financeiros, improvisou um laboratório de Química na casa em
que morava.
Com a Química em sua mente, deu crédito à proposta de Dalton, para
determinar as massas dos elementos, e aprofundou suas pesquisas na busca
obcecada para desvendar os mistérios dos átomos. Com isso, Berzelius começou
amedircomprecisãoamassaatômicadecadaelemento,mesmosemteracerteza
da existência dos átomos. Para desenvolver esse trabalho, precisava purificar,
diluir e filtrar cada material com o máximo de precisão e, como na época era
muito difícil realizar essas experiências devido à falta de equipamentos, Berzelius
tinha que inventar e fabricar seus próprios equipamentos. Aperfeiçoou-se como
vidreiro e fabricou diversos equipamentos de laboratório utilizados nos seus
métodos de pesquisa.
Por ter se especializado como vidreiro, em 1824, ele descobriu um novo
elemento químico, o silício, um dos componentes do vidro. Antes da descoberta
do silício, o cientista conseguiu identificar outros três: o tório, o cério e o
selênio. Durante toda a sua vida, Berzelius estudou experimentalmente mais
de 2 mil compostos químicos e conseguiu determinar as massas relativas de 45
elementos diferentes.
Nessa época, vários cientistas também realizavam experiências para
determinar as massas atômicas dos elementos. Os valores de massas atômicas
dos cientistas da época divergiam muito, e isso gerou uma competição entre
eles. Hoje sabemos que os valores obtidos por Berzelius eram bem próximos dos
valores reais das massas atômicas dos elementos.
Jöns Jacob Berzelius num retrato
datado de 1843, pintado por Olof Johan
Södermark (1790-1848).
Berzelius desenvolveu, pela técnica de fundição do vidro, equipamentos de laboratório que permitiram determinar as massas atômicas dos átomos de alguns
elementos químicos.
32. Capítulo 1
32
Berzelius foi o primeiro cientista a utilizar a simbologia dos elementos usados atualmente. Ele se baseou no
latim para determinar os símbolos dos elementos. Veja a tabela a seguir, que compara as simbologias utilizadas
pelos alquimistas Dalton e Berzelius.
Símbolos utilizados
por Berzelius para
alguns elementos
químicos:
Símbolos dados
pelos alquimistas,
que tinham a ver
com os símbolos de
alguns planetas:
Símbolos sugeridos
por Dalton,
baseados no nome
desses elementos
em inglês:
Ouro (Au)
Sol G G = Gold
Prata (Ag)
Lua
S S = Silver
Ferro (Fe)
Marte
I I = Iron
Cobre (Cu)
Vênus
C C = Cooper
Proposta do átomo, segundo Dalton
A teoria atomística surgiu com os filósofos Demócrito e Leucipo na Grécia antiga por volta de 400 a. C.. A
ideia deles era a de que a matéria seria formada por minúsculas partículas que não poderiam ser quebradas ou
divididas, caracterizando, assim, a menor porção da matéria. A teoria atomística dos gregos foi sufocada pelas
ideias de Aristóteles por mais de 2000 anos.
A ideia de que a matéria seria formada por partículas pequenas e indivisíveis foi retomada por John Dalton,
cientista inglês, entre 1803 e 1808. Baseado numa série de experimentos e em conhecimentos científicos da
época, Dalton formulou o que foi conhecido como o primeiro modelo atômico científico, cujas características
são as seguintes:
• A matéria seria composta por esferas muito pequenas, maciças e indivisíveis, denominadas átomos (do
grego α = não; tomo = parte).
• Entende-se que os átomos que apresentam a mesma massa e o mesmo tamanho sejam do mesmo tipo
(características idênticas), ou seja, pertencem ao mesmo elemento químico.
• Átomos de elementos químicos diferentes possuem massa, tamanho e características diferentes.
• Os átomos são estruturas inquebráveis, indestrutíveis e indivisíveis.
• Os átomos podem se combinar, constituindo novas substâncias.
Dalton utilizou-se da proporção para representar as substâncias utilizando os elementos numa relação com
índices numéricos. Essa forma de representar as substâncias foi chamada de fórmula e indica a quantidade de
cada átomo presente nas moléculas. Por exemplo, a fórmula NH3
representa a substância amônia, que indica que
cada unidade, representando essa substância, é constituída de 1 átomo de nitrogênio e 3 átomos de hidrogênio.
Essas unidades correspondem à menor porção da substância "amônia", que foi denominada molécula.
Fórmula: NH3
Elementos
Quantidade de átomos
(Atomicidade ou índice)
Nitrogênio 1
Hidrogênio 3
33. Química: uma ciência moderna 33
Dalton demonstrou outra forma para representar as moléculas utilizando esferas maciças e indivisíveis.
Veja o exemplo a seguir, que representa a molécula de amônia.
FÓRMULA: NH3
Átomo de nitrogênio
Átomo de hidrogênio
Os átomos de nitrogênio e hidrogênio são diferentes; portanto,
apresentam tamanhos e massas diferentes.
Substâncias simples e compostas
O modelo proposto por Dalton em 1808 concluiu que todos os materiais são constituídos a partir dos
elementos químicos. Dalton propôs, também, que cada material pode ser formado por moléculas constituídas
do mesmo elemento químico ou diferentes elementos químicos. Às substâncias que apresentam moléculas
do mesmo elemento químico, ele chamou substâncias simples; às que são formadas de elementos químicos
diferentes, ele chamou substâncias compostas. Veja os exemplos a seguir.
Substâncias simples
Fórmula: Ne
(Neônio)
Fórmula: O3
(Ozônio)
A substância gás neônio é formada por
átomos livres.
A substância gás ozônio é formada por
um único tipo de molécula que apresenta
3 átomos de oxigênio.
Átomo de neônio Átomo de oxigênio
A substância gás neônio é formada por
partículas que pertencem ao elemento
químico neônio; portanto, trata-se de
uma substância simples.
A substância ozônio é formada por
moléculas que apresentam três átomos
pertencentes ao elemento químico
oxigênio; é, portanto, uma substância
simples.
34. Capítulo 1
34
Substâncias compostas
FÓRMULA: CO2
(Gás carbônico)
A substância gás carbônico é
formada por um único tipo de
molécula que apresenta 1 átomo
decarbonoe2átomosdeoxigênio.
FÓRMULA: CH4
(Metano)
A substância metano é formada
por um único tipo de molécula que
apresenta 1 átomo de carbono e 4
de hidrogênio.
Átomo de carbono
Átomo de oxigênio
Átomo de carbono
Átomo de hidrogênio
A substância gás carbônico é
formadaporpartículasquecontêm
dois tipos de átomos pertencentes
aos elementos químicos carbono
e oxigênio; trata-se, portanto, de
substância composta.
A substância metano é formada por
partículas que contêm dois tipos de
átomos pertencentes aos elementos
químicos carbono e hidrogênio;
trata-se, portanto, de uma substância
composta.
Veja outros exemplos:
Molécula de hidrogênio (H2
) – unidade que forma uma
substância simples: gás hidrogênio.
Molécula de oxigênio (O2
) – unidade que forma uma
substância simples: gás oxigênio.
Molécula de água (H2
O ) – unidade que forma a
substância composta: água.
Átomo de chumbo (Pb) – unidade que forma a substância
simples chumbo. Observe que a menor partícula que forma a substância
chumbo é um átomo.
Número de
átomos de O:
Atomicidade 1.
Número de
átomos de O:
Atomicidade 2.
Número de
átomos de H:
Atomicidade 2.
O hidrogênio é consumido no sol, produzindo energia
para o pleno desenvolvimento dos ecossistemas da
Terra.
O oxigênio líquido é uma substância simples que
apresenta coloração azul.
A água (H2
O) é uma substância composta,
formada por mólecuas que apresentam oxigênio
e hidrogênio.
35. Química: uma ciência moderna 35
Explicação de Dalton para a Lei da Conservação da Massa
As experiências de Lavoisier e Proust que apresentaram as Leis Ponderais para o mundo serviram de ponte
para a elaboração do primeiro modelo atômico da história, o modelo de Dalton. A partir dessas Leis, Dalton
propôs uma explicação microscópica para as experiências de Lavoisier e Proust.
Lavoisier aqueceu o mercúrio metálico e obteve o óxido de mercúrio; esse processo foi assim representado
por Dalton:
Mercúrio metálico + Gás oxigênio g Óxido de mercúrio
+ →
Perceba que nos reagentes há 10 átomos de mercúrio e 5 moléculas de gás oxigênio e que cada molécula
de gás oxigênio apresenta 2 átomos de oxigênio; então, o total de átomos presentes nos reagentes corresponde
a 20. Após a reação, são formadas 10 partículas de óxido de mercúrio, sendo que cada partícula apresenta 1
átomo de oxigênio e 1 átomo de mercúrio, totalizando assim, nos produtos, 20 átomos. Dessa forma, Dalton
propôs uma explicação microscópica para a Lei de Lavoisier.
Sabe-se que Berzelius propôs a simbologia para os elementos químicos utilizada até hoje. Observe a seguir
a representação da reação entre o mercúrio metálico e o gás oxigênio:
Átomo de mercúrio
(Hg)
Átomo de oxigênio (O)
Moléculas de gás
oxigênio (O2
)
Partículas de óxido de mercúrio (HgO)
Então, de acordo com Berzelius, podemos representar a reação da seguinte forma:
10 Hg(ℓ) + 5 O2
(g)
g
10 HgO(s)
REAGENTES PRODUTO
Essa forma de representar as reações químicas é denominada de equação química. Entende-se que as
substâncias que são consumidas (chamadas de reagentes) e as substâncias que são formadas (chamadas de
produtos) apresentem uma equação química. Perceba que, nos reagentes, foram colocados 10 átomos de
mercúrioe5moléculasdeoxigênioe,nosprodutos,10partículasdeóxidodemercúrio,seguindoarepresentação
esquemática de Dalton. Também foi colocado entre parênteses o estado físico de cada substância presente na
reação química.
Então, para uma equação química, temos as seguintes interpretações:
Estado físico – O estado físico depende das propriedades do material
e pode ser sólido (s), líquido (ℓ) ou gasoso (g)/vapor (v). A diferença entre
gasoso e vapor depende das condições de temperatura e pressão. Algumas
substâncias encontram-se dissolvidas em meio aquoso (aq), alcoólico (al) etc.
Índice ou atomicidade – Indica a quantidade de átomos que estão presentes nas moléculas ou partículas.
Esse valor não é variável para uma molécula que representa uma substância.
Coeficiente – Indica a quantidade de partículas que participaram do processo. Esse valor é variável e
depende da quantidade de matéria colocada para reagir.
Estado físico
(gasoso)
do oxigênio, à
temperatura
ambiente.
Estado físico
(líquido)
do mercúrio,
à temperatura
ambiente.
Estado físico (sólido)
do óxido de
mercúrio, à
temperatura
ambiente.
5 O2
(g)
Coeficiente
Atomicidade Estado físico
36. Capítulo 1
36
Explicação de Dalton para a lei de Proust
A mesma reação foi realizada em duas situações diferentes: na primeira, Dalton colocou uma certa
quantidade de átomos em sua representação e, na segunda, dobrou a quantidade de átomos para analisar a
proposta de Proust. Veja:
Experimentos Mercúrio metálico + Gás oxigênio g Óxido de mercúrio
1 + g
2 + g
Perceba que, no primeiro experimento, como reagentes, há 10 átomos de mercúrio e 5 moléculas de gás
oxigênio, e cada molécula de gás oxigênio apresenta 2 átomos de oxigênio. Assim, o total de átomos presentes
nos reagentes corresponde a 20. Após a reação, são formadas 10 partículas de óxido de mercúrio, sendo que
cada partícula apresenta 1 átomo de oxigênio e 1 átomo de mercúrio, totalizando assim 20 átomos. No segundo
experimento, as quantidades de átomos e moléculas foram dobradas. Então, para comprovar a Lei de Proust,
vamos dividir a quantidade de partículas do primeiro experimento pela quantidade de partículas do segundo
experimento.
20
10
10
5
20
10
0,5 proporção constante
= = = ^ h
Dessa forma, Dalton propôs uma explicação microscópica para a Lei de Proust.
O Iluminismo
O Iluminismo surgiu na França, no século XVII, e tinha
como meta substituir as ideias teocentristas pela razão,
tendo como base as ciências, que passavam por inten-
sos progressos. Os filósofos iluministas propagavam as
ideias de que a finalidade do Iluminismo era iluminar
as trevas em que estava mergulhada a Europa segundo
seus ideais religiosos.
Isaac Newton, um dos mais influentes
personagens da história, propôs leis
que, ainda hoje, são pontos de partida
para várias pesquisas científicas.
Esses pensadores acreditavam que o pensamento ra-
cional deveria substituir as crenças religiosas e o misti-
cismo, que, segundos esses filósofos, retardavam e im-
pediam a evolução científica e social do homem e da
sociedade como um todo. O homem tinha de buscar
outras formas para as respostas às questões sociais e
científicas que, antes, eram norteadas somente pela fé.
Essas transformações promovidas pelo Iluminismo,
que também podemos chamar de revolução científica,
não ocorreram de maneira imediata; tudo se consolidou
em um processo longo, que ocorreu com a participação
de diversas gerações.
As Ciências no Iluminismo
Isaac Newton e René Descartes foram cientistas
que deram o maior impulso na fase inicial do Ilumi-
nismo. Descartes utilizava a razão e a racionalidade
para desvendar os fenômenos ocorridos na natureza
e foi o criador do método cartesiano, segundo o qual
só se pode dizer que existe aquilo que possa ser pro-
vado. Isaac Newton descobriu a força gravitacional,
Curiosidades
37. Química: uma ciência moderna 37
elaborou três leis da física, que recebem seu nome, e
mostrou que a luz branca é composta de várias cores.
Nessa perspectiva, com o surgimento do método
científico proposto por Francis Bacon, Lavoisier reali-
zou pesquisa envolvendo várias áreas do conhecimen-
to. Junto com outros cientistas da sua época, Lavoisier
defendia uma visão mecanicista da natureza, segundo
a qual a natureza era como uma enorme máquina for-
mada por uma infinidade de corpos. O comportamento
desses corpos, que são feitos de matéria, pode ser regi-
do pelas ideias de Descartes e pelas leis de Newton. As
reações químicas propostas por Lavoisier também pu-
deram seguir as propostas de Descartes e Newton.
Lavoisier correlacionou os conhecimentos químicos
com a Biologia ao propor que o calor animal era resulta-
do de uma queima que ocorre no interior do organismo,
de forma lenta, em que o oxigênio era consumido a par-
tir do ar inspirado, desprendendo o ar fixo (gás carbôni-
co). Lavoisier também atribuiu a cor vermelha ao san-
gue rico em gás oxigênio e a cor escura ao sangue rico
em ar fixo. Constatou que o calor produzido no corpo de
um animal ocorria devido à combustão interna corporal
pelo consumo do oxigênio.
As grandezas físicas sempre foram de grande interes-
se durante a evolução histórica da Humanidade e, com a
proposta de Lavoisier pela conservação das massas nas
reações químicas; logo, o estudo sobre o calor se apro-
fundou graças ao método científico. Em 1873, Lavoiser
e Pierre-Simon Laplace fizeram uma revisão sobre a vis
viva (do latim, força viva) e teoria do calórico (ou flogís-
tico), relacionando a variação no movimento mecânico
de um objeto e o calor produzido de forma que a quan-
tidade de calor gerado se conserva. A força viva come-
çou a ser conhecida como energia por meio de Thomas
Young, em 1807.
Questão
1. Em que se baseava a visão mecanicista da natureza
adotada por cientistas iluministas?
2. Lavoisier relacionou seus conhecimentos com
várias outras ciências. Escreva, de acordo com o texto,
duas dessas correlações.
3. Partindo do tema “queima de combustíveis”,
escreva um pequeno resumo sobre as disciplinas
Química, Física e Biologia acerca desse tema.
3. Os sistema de I a IV apresentam moléculas constituídas pelos átomos dos elementos oxigênio (vermelho)
e nitrogênio (azul).
I II
III IV
Analise os sistemas e responda aos itens a seguir.
a) Escreva as fórmulas das substâncias simples presentes nos sistemas.
N2
, O2
e O3
.
b) Escreva as fórmulas das substâncias compostas presentes nos sistemas.
NO2
e NO.
c) Quais sistemas representam substância simples e substância composta?
Substância simples – sistema III.
Substância composta – sistema IV.
d) Quais sistemas representam misturas?
Sistemas I e II.
Exercícios resolvidos
38. Capítulo 1
38
4. O esquema a seguir representa uma reação química envolvendo substâncias simples e compostas.
Sódio metálico
(Na)
+ Água (H2
O) g
Hidróxido de sódio
(NaOH)
+
Gás hidrogênio
(H2
)
Analisando as representações que mostram a reação química entre o sódio metálico e a água, responda aos
itens que seguem.
a) De acordo com o modelo atômico de Dalton, indique as substâncias simples e compostas presentes no
sistema.
Substâncias simples: sódio metálico e gás hidrogênio.
Substâncias compostas: Água e hidróxido de sódio.
b) A representação obedece à Lei de Lavoisier? Justifique.
Sim, porque a quantidade de átomos presentes antes da reação é igual à que surge depois da reação.
c) Quais átomos foram representados no sistema?
Sódio, oxigênio e hidrogênio.
d) Quantos átomos e moléculas foram representados nos reagentes?
Dezesseis átomos e quatro moléculas.
e) Quantos átomos foram representados nos produtos?
16 átomos.
f) De acordo com as Leis Ponderais, a teoria atômica de Dalton e as representações propostas por Berzelius
para os elementos químicos, monte a equação química do processo.
4 Na + 4 H2
O → 4 NaOH + 2 H2
19. Descreva as características do átomo que Dalton propôs.
20. Os sistemas a seguir contêm átomos e moléculas formadas pelos elementos carbono (C - preto), oxigê-
nio ( O - vermelho) e hidrogênio (H - branco).
I II III
IV V VI
Analise os sistemas e responda aos itens.
a) Escreva as fórmulas das substâncias simples presentes nos sistemas.
b) Escreva as fórmulas das substâncias compostas presentes nos sistemas.
c) Qual(is) sistema(s) representa(m) substância simples e substância composta?
d) Qual(is) sistema(s) representa(m) misturas?
Exercícios fundamentais
39. Química: uma ciência moderna 39
21. O esquema a seguir representa uma reação quí-
mica envolvendo substâncias gasosas.
Dióxido de nitrogênio
(NO2
)
g
Gás nitrogênio
(N2
)
+
Gás oxigênio
(O2
)
g +
Analisando as representações que mostram a rea-
ção química, responda aos itens que seguem.
a) De acordo com o modelo atômico de Dalton,
indique as substâncias simples e compostas
presentes no sistema.
b) A representação obedece à Lei de Lavoisier?
Justifique.
c) Quantas moléculas foram representadas no
sistema?
d) Quantos átomos e moléculas foram
representados nos reagentes?
e) Quantos átomos e moléculas foram
representados nos produtos?
f) DeacordocomasLeisPonderais,ateoriaatômica
de Dalton e as representações, propostas por
Berzelius para os elementos químicos, monte a
equação química do processo.
22. A produção da amônia gasosa pode ser reali-
zada reagindo os gases nitrogênio e hidrogênio de
acordo com a equação química representada a se-
guir.
3 H2
(g) + N2
(g) → 2 NH3
(g)
Observações: nesse processo, três espécies químicas
de gás hidrogênio reagem com 1 espécie química
de gás nitrogênio produzindo duas espécies quími-
cas de gás amônia. Observe que o coeficiente 1 é
omitido na espécie química nitrogênio.
Partindo da análise da equação e das observações
descritas, responda aos itens.
a) Represente a equação química descrita de
acordo com o modelo de Dalton.
b) De acordo com Dalton, qual a explicação,
segundo a Lei de Lavoisier, para esse processo?
23. Utilize o modelo atômico de Dalton para repre-
sentar a reação química entre quatro espécies quí-
micas gás hidrogênio (H2
) e duas espécies químicas,
gás oxigênio (O2
) formando quatro espécies quími-
cas água líquida (H2
O).
Para desenhar as espécies químicas, considere:
Oxigênio
Hidrogênio
24. A representação a seguir indica a reação quími-
ca entre o gás hidrogênio e o gás cloro. Nesse esque-
ma, os átomos de hidrogênio são as esferas brancas,
e os átomos de cloro, as esferas verdes.
Dados: hidrogênio (H) e cloro (Cℓ).
g
Analisando o esquema, responda aos itens a seguir.
a) Escreva as fórmulas das substâncias presentes
nos reagentes e no produto.
b) Represente a equação química balanceada.
25. O magnésio metálico reage com o gás oxigênio,
produzindo uma luminosidade intensa, de acordo
com a equação a seguir.
2 Mg(s) + O2
(g) → 2 MgO(s)
Analisando a equação química, responda aos itens
a seguir.
a) Faça uma representação dessa reação usando o
modelo de Dalton.
b) Como você explicaria a Lei de Proust utilizando
as representações de Dalton?
40. Exercícios
de
Fixação
Capítulo 1
40
História da Química e o método científico
26. As primeiras civilizações que fizeram história já
usavam a Química mesmo sem saber. Os homens
da Pré-História usavam os pigmentos naturais
para decorar as suas cavernas. Os pigmentos são
compostosnaturais,ousintéticos,quenósutilizamos
largamente nos tempos atuais – como por exemplo,
em qualquer parede pintada, nos jeans, camisetas
coloridas, nos refrigerantes – e que se encontra
presente in natura em alguns alimentos como a
cenoura, a beterraba etc.
Com base no texto e em conhecimentos correlatos,
responda aos itens a seguir.
a) Qual o primeiro contato do homem primitivo
com a Química?
b) Cite os principais objetivos dos alquimistas na
Idade Média.
27. Colocando-se água bem gelada num copo de
vidro, em pouco tempo este fica molhado por fora
devido à formação de minúsculas gotas de água.
Com relação à frase citada acima e considerando
conhecimentos correlatos, responda.
a) Qual etapa do método científico pode ser
evidenciada no fato citado?
b) Depois de realizar várias experiências de
determinado fenômeno, qual é a próxima etapa
da investigação científica?
28. Os alquimistas muito contribuíram para
o surgimento da ciência química, graças ao
desenvolvimento de uma série de processos
e descobertas na busca pela conquista do
desconhecido. Com o auxílio de equipamentos
e técnicas, Robert Boyle e Lavoisier conseguiram
incorporar às práticas alquímica um novo método
de investigação que havia sido proposto pelos
filósofos Francis Bacon e de Descartes (séc. XVII),
considerados os precursores da Ciência moderna.
Para eles, só seria válido o conhecimento advindo do
método experimental que pudesse ser demonstrado
matematicamente. Antes de Bacon e Descartes, o
saber reconhecido como válido era o que podia ser
justificado sobretudo por meio da argumentação
de ideias. Com o advento da Ciência moderna, foi
elaborada uma nova metodologia para buscar o
conhecimento – o método científico.
Com base no texto e em conhecimentos correlatos,
responda aos itens a seguir.
a) O que diferencia o conhecimento científico do
conhecimento comum (não científico)?
b) Diferencie a experimentação realizada pelos
alquimistas e pelos cientistas.
29. A história humana é a história das lutas pelo
conhecimento da natureza para dominá-la e para
interpretá-la.Cadageraçãofoirecebendoummundo
interpretado pelas gerações passadas. As gerações
dos místicos intentaram a interpretação mística
do Universo a partir de intuições, de iluminações
proféticas. As gerações dos filósofos procuraram
ultrapassar a experiência vulgar. Finalmente, as
gerações dos cientistas desdobraram o universo em
milhares de segmentos, não para dizer como é o
“ser”, mas para saber“como”cada coisa é.
Com base em estudos feitos em sala e em seus
conhecimentos, julgue os itens abaixo e justifique os
errados.
(1) O método científico confirma a Química como
ciência.
(2) Somente na produção de novas substâncias, os
alquimistas utilizaram o método científico.
(3) O cientista que introduziu o método científico
foi Lavoisier; por isso é conhecido como “pai da
Química”.
Leis Ponderais
30. A água mineral e os refrigerantes gaseificados
contêm o gás carbônico (CO2
), que reage com a água,
produzindo um meio ácido. O gás carbônico é mais
solúvel em água quando submetido a altas pressões.
Por esse motivo, se deixarmos uma garrafa de
refrigerante aberta, parte do CO2
escapa, tornando o
refrigerante menos ácido.
Os dados do quadro abaixo se referem à produção
do gás carbônico.
Experimento
Reagentes Produto
C(s) + O2
(g) CO2
(g)
I 12 g 32 g T g
II 48 g X g Y g
III 2,4 g K g Z g
Com base no texto, na tabela e em conhecimentos
correlatos, responda ao que se pede.
a) Qual o valor encontrado para T no experimento
I? Justifique sua resposta citando a lei ponderal
utilizada.
41. Química: uma ciência moderna 41
b) Determine os valores de X, Y, K e Z.
31. A Lei de Proust pode ser enunciada da
seguinte forma: “Numa reação química, há uma
relação constante entre as massas das substâncias
participantes”. Suponhamos que foram feitas 3
experiências para obtenção da água, cada uma delas
com diferentes massas de reagentes:
Experimento H2
(g) + O2
(g) g H2
O(ℓ)
1º 2 g 16 g 18 g
2º 10 g 80 g 90 g
3º 16 g 128 g 144 g
a) Demonstrequeovalordarelaçãoentreasmassas
das substâncias participantes é constante, de
acordo com a Lei de Proust.
b) Os resultados dessas experiências confirmaram a
Lei de Lavoisier? Justifique sua resposta.
32. Considere a seguinte situação: 46 g de álcool
etílico reagem completamente com 96 g de gás
oxigênio, formando 54 g de água e certa quantidade
de dióxido de carbono.
a) Que massa de dióxido de carbono foi formada
na reação?
b) Em que lei você se baseou para resolver o item a?
33. Dada a reação de combustão do álcool etílico,
umasubstânciaobtidapelafermentaçãodeaçúcares
de maneira renovável e que, no Brasil, é muito
utilizada como combustível de motores à explosão,
indique os valores das massas que substituem
corretamente as letras de A até M no quadro a seguir,
com base na Lei da Conservação da Massa e na Lei
das Proporções Definidas.
álcool
etílico
+ gás oxigênio g
gás
carbônico
+ água
46 g 96 g 88 g 54 g
9,2 g A = ___ g B = ____ g C = ____g
D = ___g 9,6 g E = ____g F = ____g
G = ___g H = ___g 22 g I = ____g
J = ___g L = ___g M = ___g 27 g
34. O ácido nítrico (HNO3
), cuja principal aplicação
é a produção de fertilizantes, reage com hidróxido
de potássio (KOH), produzindo, nessa reação, um sal
chamado nitrato de potássio (KNO3
) e água (H2
O).
Sabe-se que são necessários 63 g de ácido nítrico
para reagir completamente com 56 g de hidróxido
de potássio, produzindo 18 g de água e certa
quantidade de nitrato de potássio.
Com base nesses dados, faça o que se pede nos itens
a seguir.
a) Equacione a reação descrita no texto.
b) Determine a massa de nitrato de potássio obtida,
de acordo com os dados apresentados.
c) Responda: Se, numa aula experimental,
conseguíssemos produzir 25,5 g de nitrato de
potássio, qual teria sido a massa, em gramas, de
ácido nítrico utilizado?
35. O cianeto de sódio (NaCN) é utilizado,
sobretudo, em mineração para extrair o ouro e a
prata de seus minérios, sendo que esse processo é
mais ecologicamente seguro do que o método de
extração por mercúrio. A obtenção desse material é
o resultado da reação do ácido cianídrico (HCN) com
o hidróxido de sódio (NaOH), conforme mostrado na
seguinte equação:
HCN + NaOH → NaCN + H2
O
Em uma primeira experiência, foram utilizados 27 g
de ácido cianídrico, que reagiram completamente
com 40 g de hidróxido de sódio, formando 49 g de
cianeto de sódio. Em uma segunda experiência,
foram utilizados apenas 2,5 g de ácido cianídrico,
que reagiram completamente. Com base nesses
dados e em conhecimentos correlatos, responda aos
itens a seguir.
a) Qual a massa, em gramas, de água produzida na
primeira experiência?
b) Em que lei ponderal você se baseou para
responder ao item anterior?Justifique.
c) Qual a massa, em gramas, de cianeto de sódio
produzida no segundo experimento?
Modelo atômico de Dalton
36. Defina elemento químico de acordo com a
Teoria Atômica de Dalton.
37. Dê o significado das representações:
a) 5 C
b) 9 Aℓ
c) 4 Au
d) 3 Fe
e) 6 Ba
f) 4 H2
O
g) 5 O2
h) 7 CO2
42. Exercícios
de
Fixação
Capítulo 1
42
i) 15 H2
j) 3 Cℓ2
38. Represente utilizando símbolos, fórmulas,
índices e coeficientes.
a) 3 átomos de ferro (Fe)
b) 4 átomos de magnésio (Mg)
c) 7 átomos de potássio (K)
d) 8 átomos de sódio (Na)
e) 9 átomos de prata (Ag)
f) 4 moléculas de gás hidrogênio (H2
)
g) 3 moléculas de gás oxigênio (O2
)
h) 8 moléculas de água (H2
O)
i) 12 moléculas de amônia (NH3
)
j) 4 moléculas de gás carbônico (CO2
)
39. Explique as diferenças entre as seguintes
representações do hidrogênio: H, 2 H, H2
, 4 H e 2 H2
.
40. OgásozônioéumgásdefórmulaO3
.Quantosáto-
mos de oxigênio existem em 300 moléculas ozônio?
41. Uma mistura contém 350 moléculas de gás
metano (CH4
), 250 moléculas de gás amônia (NH3
)
e 120 moléculas de gás carbônico (CO2
). Sobre essa
mistura, responda ao que se pede.
a) Quantos elementos estão representados?
b) Quantas substâncias estão representadas? Quais
são elas?
c) Quantas moléculas existem nessa mistura?
d) Quantos átomos existem nessa mistura?
42. Leia o texto abaixo e responda ao que se pede.
“O dióxido de carbono (CO2
) é um dos gases que
expelimos na respiração. Ele se forma também
na combustão de matérias orgânicas como gás
natural (CH4
), petróleo, madeira e álcool (C2
H5
OH). O
excesso desse gás no ar tem sido responsabilizado
por contribuir para o efeito estufa, um aumento da
temperatura da atmosfera”.
Quantos e quais elementos químicos foram
representados no texto?
43. Considerandoareação:
C(s)+H2
O(ℓ)→ CO(g)+H2
(g),
indique quais as substâncias simples e quais as substân-
cias compostas presentes entre os reagentes e os produ-
tos.
44. Há hoje, em todo o mundo, a preocupação com
os desmatamentos, a camada de ozônio, a chuva
ácida, o efeito estufa, a contaminação das águas, a
contaminação radioativa e os efeitos dos produtos
químicos sobre o ambiente. Uma das formas mais
usadas nos desmatamentos é a queimada, que
traz consigo a poluição do ar e o empobrecimento
do solo. Com isso, os proprietários devem fazer a
chamada correção do solo com produtos químicos
conhecidos como fertilizantes. Um fertilizante muito
usado é a ureia (CON2
H4
). Sobre essa substância,
preencha o quadro a seguir:
Substância
Número
de
átomos
Número de
elementos
químicos
Substância
simples ou
composta?
(CON2
H4
)
45. A embalagem de um produto comestível
“natural” traz impressos os dizeres: “Isento de
elementos químicos”
a) Por que essa afirmação é incorreta?
b) Como ela poderia ser enunciada corretamente?
46. O éter é uma substância que dissolve óleos,
gorduras, ceras, perfumes etc. É também um
importante anestésico. A fórmula do éter comum é:
CH3
CH2
OCH2
CH3
. Determine o número de átomos
da molécula do éter, indicando também quantos e
quais elementos químicos compõem essa molécula.
47. Com base nos sistemas abaixo, em que as esferas
representam átomos, julgue os itens que seguem.
I II III
(1) Existem apenas dois tipos de moléculas nos
sistemas I, II e III.
(2) Existemapenasdoistiposdeelementosquímicos
presentes nos sistemas acima.
(3) O sistema I contém dois tipos de substâncias
simples.
(4) O sistema II é formado por 4 moléculas e 8
átomos.
(5) O sistema I contém uma mistura de duas
substâncias.
48. Observe as fórmulas das seguintes espécies:
CO, Co, CO2
, N2
, NO2
, N2
O, C2
H6
, C, C3
H6
O, H2
O, H2
O2
,
H2
, O2
, Fe, Fe2
O3
e Pb. Para esse grupo de espécies
representadas, indique:
43. Química: uma ciência moderna 43
a) o número de substâncias simples representadas;
b) o número de substâncias compostas representadas.
49. Os elementos químicos carbono (C) e hidrogênio (H) combinam-se entre si para formar diversas
substâncias químicas. Nos modelos moleculares a seguir, as esferas pretas representam o átomo de carbono,
e as esferas cinza, o átomo de hidrogênio. Analise esses modelos e escreva, ao lado de cada um deles, a
fórmula que representa cada uma dessas substâncias.
Atenção: Escreva o símbolo do carbono antes do símbolo do hidrogênio.
a) b)
e) f)
c) d)
g) h)
50. Observe as representações abaixo e responda aos itens que seguem.
Sistema 01 Sistema 02
Sistema 03
- H - Hidrogênio
- N - Nitrogênio
- O - Oxigênio
a) Classifique os sistemas em substância ou mistura.
b) Determine o número de moléculas no sistema 02.
c) Determine o número de elementos químicos representados no sistema 03.
d) Determine o número de átomos representados no sistema 01.
e) Verifique, nos sistemas 01, 02 e 03, quais são as substância simples e quais são as substâncias compostas
representadas.
44. Capítulo 2
44
2
Capítulo
A matéria e suas
propriedades
O estudo das propriedades dos materiais, desde o surgimento da ciência Química, vem evoluindo
juntamente com os avanços tecnológicos no intuito de atender às necessidades da sociedade como um todo.
As diversas áreas que compõem a sociedade necessitam de materiais que se comportam de diferentes maneiras
frente às propriedades da matéria como massa, volume, dureza, ductibilidade, maleabilidade, temperaturas de
fusão e ebulição, entre outras.
Amatéria,formadapormateriaiscomdiversaspropriedades,éconstituídademisturadepartículasdistintas
que podem ser átomos, moléculas e partículas carregadas negativamente ou positivamente. Cada material
comporta-se de modo diferente, em relação a suas propriedades, dependendo de sua constituição. O ouro, por
exemplo, é um material formado de átomos e se comporta como um material sólido com propriedades físicas e
químicas que o tornam um material valioso. O cloreto de sódio (sal de cozinha) é formado por partículas positivas
e negativas que apresentam baixa resistência a choque mecânico e alta resistência a elevadas temperaturas. O
gás nitrogênio, principal componente da atmosfera, pode ser comprimido e passar para o estado líquido a -196
ºC e pode ser assim utilizado em diversos processos, como a conservação de sêmen ou embriões em processos
criogênicos.
Partindo dessa análise, neste capítulo estudaremos a matéria, as propriedades de diferentes materiais e
suas aplicações no nosso cotidiano.