Química 1: O que é Química? Substâncias Puras e Mudanças de Estado

IFMS - AQUIDAUANA
Química 1
Profa. Valquiria B. N. Ferreira

O Que é Química?
Química é uma Ciência
Experimental que estuda
a estrutura, composição
e as transformações da
matéria.

O Método Científico
LEIS
EXPERIMENTAIS
TEORIAS &
MODELOS
HIPÓTESES
OBSERVAÇÕES
EXPERIÊNCIAS
CIÊNCIA: é o conjunto de
atividades que visam observar,
experimentar, explicar e relacionar
os fenômenos da natureza, criando
leis, teorias e modelos cada vez
mais gerais, que nos permitam
prever e controlar os fenômenos
futuros.
Tecnologia: é a ciência aplicada

Fig. 1 – Gráfico da composição dos materiais encontrados no lixo do brasileiro.

ESTRUTURA DA MATÉRIA
A matéria é formada por moléculas ou
aglomerados de íons, que por sua vez
são formadas por partículas minúsculas
chamadas de átomos.

Elementos Químicos
Átomos
O2
O
Oxigênio
Ag
Ag (Argentum)
Prata
CaCO3
Ca
Cálcio
Fe3O4
Fe
Ferro
Natureza
Símbolo
Nome

Átomos & Moléculas
H + H H H
H H
H + H + O O
Átomos Moléculas

Figura 1: Diferentes exemplos dos estados da matéria.
Fonte:
Petrucci,
Harwood
and
Herring.
General
Chemistry
Principles
and
Modern
Applications
8
th
Ed.
Windsor,
Prentice-Hall,
2002
SÓLIDO LÍQUIDO GASOSO
O Estudo da Matéria

O QUARTO ESTADO DA MATÉRIA: PLASMA
O plasma é formado por um conjunto quente e denso de átomos
livres, elétrons e íons, em uma distribuição quase neutra (números
de partículas positivas e negativas é praticamente igual), que
possuem comportamento coletivo.
O plasma está a uma tempratura de
aproximadamente 84 mil ºC em
determinadas regiões da superfície
do sol.

1- sólido
2- sólido amorfo
3- líquido
4- gasoso
5- plasma
6- superfluido
7- supersólido
8- matéria degenerada
9- neutrónio
10- matéria fortemente simétrica
11- matéria fracamente simétrica
12- plasma quark-gluón
13- condensado fermiónico
14- condesado de Bose-Einstein
15- matéria estranha.

Simples Composta
Substância Pura
Homogênea Heterogênea
Mistura
Sistemas Materiais

Substâncias Puras
SIMPLES COMPOSTA

MISTURAS
HETEROGÊNEA
HOMOGÊNEA
solução
ÁGUA + AREIA
AR

CLASSIFICAÇÃO
DA MATÉRIA
SISTEMAS
HOMOGÊNEOS
SISTEMAS
HETEROGÊNEOS
SUBSTÂNCIAS
PURAS
MISTURAS DE
UMA FASE
MISTURAS DE
MAIS DE UMA
FASE
SUBSTÂNCIAS
EM MUDANÇA
DE ESTADO

OUTROS CONCEITOS
 ATOMICIDADE
 VARIEDADE ALOTRÓPICA

ATOMICIDADE
P(verm), C(graf), metais
Indeterminada
P4 (fósforo branco)
Tetratômica
H2, N2, HCl, CO
Diatômica
He, Ne, Ar, Kr
Monoatômica
Substâncias
Atomicidade
 Atomicidade se refere ao número de átomos
que compõem uma substância

VARIEDADE ALOTRÓPICA
C(grafite) C(diamante)
estrutura amorfa estrutura cristalina
 Variação na arrumação dos átomos

Fulereno: é uma variedade
descoberta em 1984. Tem forma
esférica.
Fulereno: é uma variedade
descoberta em 1984. Tem forma
esférica.
Nestes sites existem mais informações sobre as formas alotrópicas e suas diferentes:
https://www.manualdaquimica.com/quimica-geral/alotropia-
carbono.htm#:~:text=Existem%20pelo%20menos%20sete%20al%C3%B3tropos,s%C3%A3o%20naturais%3A%20grafi
ta%20e%20diamante.
https://www.products.pcc.eu/pt/blog/quais-sao-as-variedades-alotropicas-de-carbono/
Alóropos do Carbono: a) diamante; b)
grafite; c) grafeno; d, e, f) fulerenos; g)
carbono amorfo; f) nanotubo de carbono.

https://www.facebook.com/QualitativaInorgUfrj/photos/al%C3%B3tropos-do-carbononos-
%C3%BAltimos-30-anos-o-n%C3%BAmero-de-al%C3%B3tropos-do-carbono-
triplic/2795390633823324/

Fósforo branco: é constituído por
pequenas moléculas formadas por quatro
átomos. Sua fórmula é P4. O P4 é um
sólido branco cristalino que, ao entrar em
contato com o oxigênio do ar, queima
espontaneamente. Por ser altamente
reativo deve ser guardado dentro d’água.
Fósforo vermelho: não apresenta
estrutura determinada, mas
existem evidências de que ele é
constituído por uma cadeia longa,
por isso sua fórmula é Pn (n:
número indeterminado.
Fósforo branco: é constituído por
pequenas moléculas formadas por quatro
átomos. Sua fórmula é P4. O P4 é um
sólido branco cristalino que, ao entrar em
contato com o oxigênio do ar, queima
espontaneamente. Por ser altamente
reativo deve ser guardado dentro d’água.
Fósforo vermelho: não apresenta
estrutura determinada, mas
existem evidências de que ele é
constituído por uma cadeia longa,
por isso sua fórmula é Pn (n:
número indeterminado.
FÓSFORO

ENXOFRE
A diferença entre as variedades
alotrópicas é o arranjo
molecular que formam cristais
diferentes (veja as figuras
abaixo).
Cristal de enxofre rômbico
(mais comum)
Cristais amarelos e
transparentes.
Cristal de enxofre monoclínico
Cristais opacos com formato de
agulhas encontradas em
regiões vulcânicas.
A diferença entre as variedades
alotrópicas é o arranjo
molecular que formam cristais
diferentes (veja as figuras
abaixo).
Cristal de enxofre rômbico
(mais comum)
Cristais amarelos e
transparentes.
Cristal de enxofre monoclínico
Cristais opacos com formato de
agulhas encontradas em
regiões vulcânicas.

Fonte: https://blog.aprovatotal.com.br/alotropia-o-que-e-exemplos-e-aplicacoes/

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

EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO
• Considere os sistemas a seguir, em que os átomos
são representados por esferas:
Determine onde encontramos:
a) Substância pura; b) Mistura; c) Duas substâncias simples;
d) Somente substância composta.
Considere apenas o sistema III, determine:
a) O número de átomos presentes; b) O número de elementos
químicos; c) O número de moléculas; d) O número de substâncias;
I II III IV

2. Considere o sistema representado abaixo.
Pode-se descrever o sistema em questão
como constituido por:
• Três fases e um componente.
• Duas fases e dois componentes.
• Três fases e dois componentes.
• Três fases e três componentes.

O Estudo da Matéria
Mudanças Físicas
Algumas mudanças físicas:
 Ebulição de um líquido
 Fusão de um sólido
 Dissolução de um sólido em
um líquido formando uma
mistura homogênea — uma
SOLUÇÃO.

Ponto de Fusão
 O ponto de
fusão é o
ponto ao
qual uma
substância
passa do
estado
sólido ao
estado
líquido.
Substância
Ponto de
Fusão(°C)
água 0
álcool -114
alumínio 659
cloreto de
sódio
800
cobre 1 083
chumbo 327
enxofre 119

Ponto de Ebulição
Substância
Ponto de
ebulição
(°C)
água 100
álcool 78
cobre 2 595
chumbo 1 744
enxofre 445
ferro 3 000
•O ponto de ebulição é a temperatura a que um
corpo passa do estado líquido ao estado gasoso.

Calor é energia térmica em trânsito entre
corpos a temperaturas diferentes.
Ao receber ou ao ceder calor, um corpo pode sofrer uma
variação de temperatura ou uma mudança de estado físico.
Entretanto, nos corpos constituídos por substâncias puras,
esses dois efeitos nunca ocorrem simultaneamente.
O calor que provoca uma variação de
temperatura é denominado calor sensível.
O calor que provoca uma mudança de
estado físico é denominado calor latente.

Calor latente
Ao receber calor, um bloco de gelo a 0oC derrete,
transformando-se em água no estado líquido.
Por mais que o gelo receba calor, enquanto está ocorrendo
a mudança de estado, sua temperatura permanece
constante e, nesse caso, o calor recebido pelo gelo recebe o
nome de calor latente.
Podemos dizer que calor latente é aquele que provoca
mudança de estado de uma substância sem alterar sua
temperatura.
As experimentações feitas por físicos em laboratórios
mostram que a quantidade de calor requerida numa
mudança de estado depende da substância (água, ferro,
chumbo etc.) e de sua massa. No caso do gelo, são
necessárias 80 calorias para que 1 grama passe para o
estado líquido.

Curva de Aquecimento
da água
S
L
L e G
G
T°C
100
0
- 20
tempo
S e L

Curva de Resfriamento
da água
S
L
L e G
G
T°C
100
0
- 20
tempo
S e L

Curvas de Misturas Comuns
Aquecimento Resfriamento

Curva de Mistura Eutética
Curva de Mistura Eutética

Curvas de Misturas Eutéticas
Resfriamento
PS
Aquecimento
PF

Mistura eutética Ponto de fusão
Chumbo (38%) + estanho (62%) 183°C
Chumbo (87%) + antimônio (13%) 246°C
Bismuto (58%) + estanho (42%) 133°C
Mistura eutética
Mistura eutética
Ponto de fusão
Ponto de fusão
Chumbo (38%) + estanho (62%)
183°C
Chumbo (87%) + antimônio (13%)
246°C
Bismuto (58%) + estanho (42%)
133°C

Curva de Mistura Azeotrópica

Aquecimento
PE
Resfriamento
PL

Mistura azeotrópica Ponto de ebulição
Acetona (86,5%) + metanol (13,5%) 56°C
Álcool etílico (7%) + clorofórmio (93%) 60°C
Álcool fórmico (77,5%) + água (22,5%) 107,3°C
Mistura azeotrópica
Mistura azeotrópica
Ponto de ebulição
Ponto de ebulição
Acetona (86,5%) + metanol (13,5%)
56°C
Álcool etílico (7%) + clorofórmio (93%)
60°C
Álcool fórmico (77,5%) + água (22,5%)
107,3°C

Química 1: O que é Química? Substâncias Puras e Mudanças de Estado

Recomendados

Recomendados

Mais conteúdo relacionado

Semelhante a Química 1: O que é Química? Substâncias Puras e Mudanças de Estado

Semelhante a Química 1: O que é Química? Substâncias Puras e Mudanças de Estado (20)

Último

Último (20)

Química 1: O que é Química? Substâncias Puras e Mudanças de Estado