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  1. 1. Química Professora: Graç a Porto“Fazendo a Química reagir com você”
  2. 2. O Que é Química? Química é uma Ciência Experimental que estuda a estrutura, composição e a transformação da matéria.
  3. 3. O Método CientíficoOBSERVAÇÕES CIÊNCIA: é o conjunto de atividades que visam observar,EXPERIÊNCIAS experimentar, explicar e relacionar os fenômenos da natureza, criando leis, teorias e modelos cada vez LEISEXPERIMENTAIS mais gerais, que nos permitam prever e controlar os fenômenos HIPÓTESES futuros. TEORIAS & Tecnologia: é a ciência aplicada MODELOS
  4. 4. ESTRUTURA DA MATÉRIAA matéria é formada por moléculas, quepor sua vez são formadas por partículasminúsculas chamadas de átomos.
  5. 5. Elementos Químicos Átomos Nome Símbolo Natureza Ferro Fe Fe3O4 Cálcio Ca CaCO3 Prata Ag (Argentum) AgOxigênio O O2
  6. 6. Átomos & Moléculas H + H H H H HH + H + O O Átomos Moléculas
  7. 7. Sistemas Materiais Substância Pura MisturaSimples Composta Homogênea Heterogênea
  8. 8. Substâncias PurasSIMPLES COMPOSTA
  9. 9. MISTURAS AR ÁGUA + AREIAHOMOGÊNEA HETEROGÊNEA solução
  10. 10. CLASSIFICAÇÃO DA MATÉRIA SISTEMAS SISTEMAS HOMOGÊNEOS HETEROGÊNEOSSUBSTÂNCIAS MISTURAS DE MISTURAS DE SUBSTÂNCIAS PURAS UMA FASE MAIS DE UMA EM MUDANÇA FASE DE ESTADO
  11. 11. OUTROS CONCEITOS ATOMICIDADE VARIEDADE ALOTRÓPICA FENÔMENOS (Transformações): QUÍMICOS E FÍSICOS
  12. 12. ATOMICIDADE Atomicidade Substâncias Monoatômica He, Ne, Ar, Kr Diatômica H2, N2, HCl, CO Tetratômica P4 (fósforo branco) Indeterminada P(verm), C(graf), metais Atomicidade se refere ao número de átomos que compõem uma substância
  13. 13. VARIEDADE ALOTRÓPICA Variação na arrumação dos átomos C(grafite) C(diamante) estrutura amorfa estrutura cristalina Variação na atomicidade O2 (Oxigênio) O3 (Ozônio)
  14. 14. FENÔMENO QUÍMICO Combustão do álcool etílicoH3C- CH2- OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O Reagentes Produtos  O fenômeno químico transforma a natureza íntima da matéria.
  15. 15. FENÔMENO FÍSICO Estados físicos da matéria SUBLIMAÇÃO FUSÃO VAPORIZAÇÃO SOLIDIFICAÇÃO CONDENSAÇÃOSÓLIDO LÍQUIDOGASOSO  O fenômeno físico não altera a natureza da matéria
  16. 16. EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO1. Considere os sistemas a seguir, em que os átomos são representados por esferas: I II III IVDetermine onde encontramos: a) Substância pura; b) Mistura; c) Somente substância simples;d) Somente substância composta.Considere apenas o sistema III, determine: a) O número de átomos presentes; b) O número de elementosquímicos; c) O número de moléculas; d) O número de substâncias;e) O número de substâncias binárias; f) O número de substânciasdiatômicas.
  17. 17. 2. Considere o sistema representado abaixo. Pode-se descrever o sistema em questão como constituido por: a) Três fases e um componente. b) Duas fases e dois componentes. c) Três fases e dois componentes. d) Três fases e três componentes.
  18. 18. 3. Os diferentes tipos de matéria podem ser classificados em dois grupos: Substâncias puras e misturas. As substâncias puras podem ser simples e compostas. Considerando esse modo de classificação, pode-se afirmar:(01) O ar atmosférico é uma substância pura .(02) A água é uma substância simples.(04) O sangue é uma mistura.(08) Uma solução de açúcar é uma mistura(16) O oxigênio e o ozônio são substâncias distintas, emboraconstituídas por átomos de um mesmo elemento.(32) A matéria que contém três tipos de moléculas é umasubstância composta.(64) A matéria que contém apenas um tipo de molécula é umasubstância simples, mesmo que cada molécula seja formada pordois átomos diferentes.
  19. 19. 4. Observe os seguintes fatos: I – Uma pedra de naftalina deixada no armário. II – Uma vasilha com água deixada no freezer. III – Uma vasilha com água deixada no fogo. IV – O derretimento de um pedaço de chumbo quando aquecido. Nestes fatos estão relacionados corretamente os seguintes fenômenos:a) I – sublimação, II – solidificação, III – vaporização, IV – fusão. b) I – sublimação, II – solidificação, III – fusão, IV –vaporização.c) I – fusão, II – sublimação, III –vaporização, IV – solidificação.d) I – vaporização, II- solidificação, III – fusão, IV – sublimação. e) I – vaporização, II – sublimação, II –fusão, IV – solidificação.
  20. 20. 5. Qual dos fenômenos a seguir nãoenvolve reações químicas?a) Fusão de gelo.b) Digestão de alimentos.c) Combustão.d) Queima de vela.e) Explosão de dinamite.
  21. 21. PROPRIEDADES DA MATÉRIA PROPRIEDADES GERAIS PROPRIEDADES FUNCIONAIS PROPRIEDADES ESPECÍFICAS:
  22. 22. PROPRIEDADES GERAIS Massa Volume Inércia impenetrabilidade DurezaAs propriedades gerais são comuns atodos os materiais.
  23. 23. PROPRIEDADES FUNCIONAIS Hidrocarbonetos são inflamáveis. Os ácidos têm sabor azedo. Os sais fundidos conduzem corrente elétrica. As propriedades funcionais são aquelas apresentadas por um grupo de substâncias, chamado função química .
  24. 24. PROPRIEDADES ESPECÍFICAS  Ponto de Fusão / Solidificação  Ponto de Ebulição / Liquefação  Densidade ou Massa Específica  Coeficiente de SolubilidadeAs propriedades específicas caracterizam cada tipo de substância .
  25. 25. Ponto de Fusão / Solidificação Ponto de Fusão é a temperaturaem que uma substância muda doestado sólido para o estado líquido.Ponto de Solidificaçãocorresponde ao processo inverso,embora as temperaturas sejamequivalentes.Obs. O PF e o PS são obtidos em uma dada pressão, quandoesta não é citada, considera-se a pressão atmosférica
  26. 26. Ponto de Ebulição / Liquefação Ponto de Ebulição é a temperaturaem que uma substância muda doestado líquido para o estado gasoso.Ponto de liquefação correspondeao processo inverso, embora astemperaturas sejam equivalentes.Obs. O PE e o PL são obtidos em uma dada pressão, quandoesta não é citada, considera-se a pressão atmosférica
  27. 27. Curva de Aquecimento da águaT°C G LeG100 L SeL 0 tempo S- 20
  28. 28. Curva de Resfriamento da água T°C G LeG100 L SeL 0 tempo S- 20
  29. 29. Curvas de Misturas ComunsAquecimento Resfriamento
  30. 30. Curvas de Misturas EutéticasPF PS Aquecimento Resfriamento
  31. 31. Curvas de Misturas AzeotrópicasPE PL Aquecimento Resfriamento
  32. 32. Influência da Pressão P >P T >T Quanto maior a pressão maior o Ponto de Ebulição
  33. 33. Influência da Altitude >A⇒ <P⇒ <T A⇒ P⇒ T Quanto maior a Altitude menor o Ponto de Ebulição
  34. 34. Densidade Densidade é a relação da massapelo volume de uma substância auma dada Temperatura e Pressão: d=m/V
  35. 35. Influência da Temperatura V2 V1 T >T > T ⇒ > V ⇒ < densidade
  36. 36. Influência da Pressão P >P > P ⇒ < V ⇒ > densidade
  37. 37. Influência do Estado Físico da Substância sólido > líquido > gasoso Aumento do volumeA DENSIDADE é maior quanto maior o estado de agregação da matéria
  38. 38. Exceções a Regra• Água líquida é mais densaque o gelo.• Prata, Ferro e Bismuto,todos diminuem de volumequando fundidos, portantofase líquida mais densa.
  39. 39. Transformação de Unidades Unidade de massa T Kg g mg X 103 X 103 X 103 Unidade de Volume KL L mL µL m3 dm3 cm3 mm3 X 103 X 103 X 103
  40. 40. Exercícios de fixação:1) Dada a tabela: PF PE Clorofórmio – 63°C 61°C Fenol 43°C 182°C Cloro – 101°C – 34,5°C Determine o estado físico de cada substância nas condições ambientes ( 25°C e 1 atm). Clorofórmio → Fenol → Cloro →
  41. 41. Exercícios de fixação:2) Com relação ao gráfico, indique as proposições verdadeiras: T°C + 85 + 20 + 10 0 10 25 35 50 tempo (min) (01) O gráfico representa o aquecimento de substância pura. (02) O ponto de fusão da substância é 85°C. (04) O ponto de solidificação da substância é 20°C. (08) Na temperatura ambiente (25°C) a substância é sólida. (16) Entre 35 e 50 minutos (intervalo DE) a substância forma um sistema bifásico. (32) Se o gráfico dado mostrasse apenas o intervalo AD, referente ao aquecimento de um sólido, nada poderíamos afirmar sobre a pureza do mesmo.
  42. 42. Exercícios de fixação:3) O gráfico está representando a ebulição de duas amostras, iguais ou diferentes, em experiências distintas realizadas cada uma a pressão constante. As quais foram realizadas em sistemas abertos. T°C B A T1 T2 tempo (min)(01) Se a amostra A e B forem idênticas, então a pressão é diferente paracada experiência. (02) Se a pressão é a mesma, então A e B poderão ser amostrasidênticas em quantidades diferentes. (04) A e B são substâncias puras. (08) A e B podem ser misturas. (16) Se A e B são amostras idênticas, A foirealizada numa pressão maior que B. (32) Se A e B são amostras idênticas, A foirealizada numa altitude menor que B. (64) B pode ser uma substância pura
  43. 43. Exercícios de fixação:4) Responda a essa questão considerando três frascos contendo massas iguais de líquidos diferentes, A, B e C, cujos valores de densidade em g/mL são respectivamente: 0,8; 1,0; 1,2. A alternativa que indica cada frasco comI seu respectivo líquido é: a) I – A, II – B, III – C.II b) I – A, II – C, III – B. c) I – B, II – C, III – A.III d) I – B, II – A, III – C. e) I – C, II – B, III – A.
  44. 44. Exercícios de fixação:5) (UFMG) As figuras abaixo representam densímetros como os usados em postos de gasolina. O primeiro contém etanol puro (d = 0,8g/cm3). Dos dois restantes, um está cheio de etanol e água e o outro gasolina (d = 0,7g/cm3), não estão necessariamente nessa ordem. Com base nessas informações, pode-se afirmar corretamente que: a) A densidade da bola preta é maior que 1g/cm3 I b) A densidade da bola branca é menor que 0,8 g/cm3. c) A mistura no densímetro II, tem densidade II menor que 0,8g/cm3. d) A mistura no densímetro III, contém água. III e) As duas bolas apresentam densidade menores que 0,7g/cm3.
  45. 45. Exercícios de fixação: 6) Uma torneira defeituosa goteja a cada 36 segundos. Sabendo-se que cada gota de água pesa 0,25g, quanto tempo levará para encher uma lata de 0,01 m3 ?
  46. 46. Coeficiente de Solubilidade - CS Em geral é considerada como sendoa massa em gramas possível de sersolubilizada em 100 g de água, em umadada Temperatura e pressão. Obs. Quando a temperatura / pressão não são indicadas, considera-se a temperatura de 25°C e pressão de 1 atm.
  47. 47. SOLUÇÕES Misturas Homogêneas • CS do NaCl a 0°C = 35,7 g / 100g de H2O • CS do NaCl a 25°C = 42,0 g / 100g de H2O200 g de NaCl 357 g de NaCl 400 g de NaCl 1L de água 1L de água 1L de água a 0°C a 0°C a 0°C insaturada Saturada Saturada com corpo de fundo
  48. 48. SOLUÇÃO SUPERSATURADA400 g de NaCl 1L de água 1L de água 1L de água a 0°C a 25°C a 0°C Supersaturada • A concentração na solução final está acima do CS do NaCl a 0°C.
  49. 49. CURVAS DE SOLUBILIDADE CS(g/100g de água) Comportamento normal CS1 Comportamento anormal T1 T°C
  50. 50. Exercícios de fixação:1) A 18°C a solubilidade de uma substância X é de 60g/100mL de água. Nessa temperatura 150g de X foram misturados em 200mL de água . O sistema obtido é: a) Heterogêneo com uma fase. b) Homogêneo com duas fases. c) Uma solução aquosa com corpo de fundo. d) Heterogêneo com três substâncias. e) Apenas uma solução aquosa.
  51. 51. Exercícios de fixação: 2) 160g de uma solução saturada de sacarose (C12H22O11) a 30°C é resfriada a 0°C. Qual a massa de açúcar cristalizada? Dados: Temperatura CS da sacarose °C (g/ 100g de água) 0° 180 30° 220
  52. 52. Exercícios de fixação: Para responder às questões 3) e 4) considere o gráfico e as informações apresentadas: 120 100(g/100g de água) 80 20°CCS do KNO3 60 Solução aquosa 40 de KNO3 100g 20 de 0 água 0 10 20 30 40 50 60 Temperatura °C 100g de KNO3
  53. 53. Exercícios de fixação: 3) Essa mistura heterogênea, inicialmente a 20°C, é aquecida até 60°C. Dessa forma: a) A solução aquosa torna-se insaturada. b) A solução aquosa torna-se saturada e restam 5g de corpo de fundo. c) A solução aquosa continua saturada, sem corpo de fundo. d) A solução aquosa continua saturada e restam 20g de corpo de fundo. e) A massa de KNO3 dissolvida triplica.
  54. 54. Exercícios de fixação:4) Uma maneira conveniente para se recuperar todo o KNO3 do sistema e obter o sal sólido e puro é: a) Evaporar toda água, por aquecimento. b) Agitar a mistura e depois filtrá-la. c) Decantar a solução sobrenadante. d) Resfriar a mistura a 0°C. e) Aquecer a mistura a 40°C
  55. 55. ANÁLISE IMEDIATA Definição: processos de separação de uma mistura nos seus constituintes. Classificação dos processos: Mecânicos: separações que não envolvem transformações físicas ou químicas. Físicos: processos que envolvem mudanças de estados físicos das substâncias. Normalmente indicados nas separações de misturas homogêneas.
  56. 56. ANÁLISE IMEDIATA Misturas Heterogêneas: Sólido/sólido Sólido/líquido Sólido/gás Líquido/líquido Misturas Homogêneas: sólido/sólido sólido/líquido
  57. 57. Separação de Misturas HeterogêneasSistemas Sólido/sólido: Catação Peneiração ou Tamisação Ventilação Levigação Separação Magnética Dissolução Fracionada Flotação Fusão Fracionada
  58. 58. Separação de Misturas Heterogêneas Sistemas Sólido/líquido: Sistemas  Filtração Líquido/líquido:  Decantação  Decantação  Centrifugação  Cristalização Fracionada Sistemas Sólido/gás:  Filtração  Decantação  Câmara de Poeira
  59. 59. Separação de Misturas Homogêneas Sistemas Sólido/sólido: Sistemas gás/gás:  Fusão Fracionada Liquefação Fracionada Sistemas Sólido/líquido:  Evaporação  Destilação Simples Sistemas Líquido/líquido:  Destilação Fracionada Sistemas Líquido/gás:  Aquecimento  Despressurização
  60. 60. Materiais comuns de Laboratório Tubo de Ensaio  Funil de Büchner Béquer  Kitassato Erlenmeyer  Proveta Balão de Fundo Chato  Pipeta Volumétrica Balão Volumétrico  Pipeta Graduada Balão de Destilação Condensador Funil de Decantação Funil de Filtração Funil Liso
  61. 61. Materiais comuns de Laboratório Bureta  Garras Dessecador  Tripé de Ferro Vidro de Relógio  Tela de Amianto Almofariz e Pistilo  Bastão de Vidro Cápsula de Evaporação  Frasco de Reagente Cadinho de Porcelana Cadinho de Platina Piscete Espátula Suporte de Ferro

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