1-química i_matéria e medidas (1)

Captulo 01 2005 by Pearson Education

Matria &

medida


A perspectiva molecular da qumica

A matria tudo que tem massa e ocupa espao.

A matria constituda de relativamente poucos elementos.

No nvel microscpico, a matria consiste de tomos e molculas.

Os tomos se combinam para formar molculas.

Como vemos, as molculas podem consistir do mesmo tipo de tomos ou de diferentes tipos de tomos.

O estudo da qumica


A perspectiva molecular da qumica

O estudo da qumica


Por que estudar qumica

A qumica essencial para a nossa compreenso de outras

cincias.

A qumica tambm est no centro de vrios problemas que preocupam a todos. Ex ???

O estudo da qumica


Estados da matria

A matria pode ser um gs, um lquido ou um slido.

Esses so os trs estados da matria.

Os gases no tm forma nem volume definidos.

Os gases podem ser comprimidos para formarem lquidos.

Os lquidos no tm forma, mas tm volume.

Os slidos so rgidos e tm forma e volume definidos.

Classificaes da matria


Substncias puras e misturas - Todas as substncia so elementos ou compostos.

- Os elementos no podem ser decompostos em substncias mais simples.

Em nvel molecular, cada elemento formado por somente um tipo de tomo (slide 7, fig. a e b) .

As molculas podem consistir de mais de um tipo de elemento.

As molculas podem ter apenas um tipo de tomo (um elemento).

As molculas podem ter mais de um tipo de tomo (um composto).

Se mais de um elemento ou composto so encontrados juntos, ento temos uma mistura.



Substncias puras e misturas



Substncias puras e misturas

Se a matria no totalmente uniforme, ento ela uma

mistura heterognea.

Se a matria totalmente uniforme, ela homognea.

Se a matria homognea pode ser separada por meios fsicos, ento ela uma mistura.

Se a matria homognea no pode ser separada por meios fsicos, ento ela uma substncia pura.

Se uma substncia pura pode ser decomposta em substncias mais simples, ento ela um composto.



Elementos Existem 114 elementos conhecidos.

A cada elemento dado um nico smbolo qumico (uma ou duas letras).

Os elementos so a base de constituio da matria.

A crosta terrestre consiste de 5 elementos principais.

O corpo humano consiste basicamente de 3 elementos principais.



Elementos



Elementos Os smbolos qumicos dos elementos:

com uma letra - tm aquela letra maiscula (por exemplo, H, B, C, N, etc.)

com duas letras- tem apenas a primeira letra maiscula (por exemplo, He, Be).



Compostos A maioria dos elementos interagem formando compostos.

As propores de elementos em um composto a mesma, independentemente de como o composto foi formado.

Lei da Composio Constante (ou Lei das Propores Definitivas):

A composio de um composto puro sempre a mesma.



Compostos Quando a gua decomposta, sempre haver duas vezes

mais gs hidrognio formado do que gs oxignio.

As substncias puras que no podem ser decompostas so

elementos.



Misturas As misturas heterogneas no so totalmente uniformes.

As misturas homogneas so totalmente uniformes.

As misturas homogneas so chamadas de solues.



Mudanas fsicas e qumicas Quando uma substncia sofre uma mudana fsica, sua aparncia

fsica muda.

O derretimento do gelo (Ex. mudanas de fase - slide 17):

um slido convertido em um lquido.

As mudanas fsicas no resultam em uma mudana de

composio da substncia.

As alteraes qumicas (tambm chamadas de reaes qumicas)

resultam na formao de uma ou mais substncias de

composio diferente da/das iniciais:

- quando o hidrognio puro e o oxignio puro reagem

completamente, eles formam gua pura. No frasco contendo

gua no h sobra de oxignio nem de hidrognio.

Propriedades da matria


Diagrama de fases


Mudanas fsicas e qumicas



Alteraes fsicas e qumicas

As propriedades fsicas intensivas no dependem da quantidade de substncia presente.

Exemplos: densidade, temperatura e ponto de fuso.

As propriedades fsicas extensivas dependem da

quantidade de substncia presente.

Exemplos: massa, volume e presso.



Separao de misturas

As misturas podem ser separadas se suas propriedades

fsicas so diferentes.

Os slidos podem ser separados dos lquidos atravs de filtrao.

O slido coletado em papel de filtro, e a soluo, chamada de filtrado, passa pelo papel de filtro e coletada em um

frasco.



Separao de misturas

As misturas homogneas de lquidos podem ser separadas

atravs de destilao.

A destilao necessita que os diferentes lquidos tenham pontos de ebulio diferentes.

Basicamente, cada componente da mistura fervido e coletado.

A frao com ponto de ebulio mais baixo coletada primeiro.



Separao de misturas


Muitas propriedades da matria so quantitativas, ou seja, associadas a nmeros. Quando um nmero representa uma medida quantitativa, as unidades de grandeza devem sempre ser especificadas.

Unidades SI

Existem dois tipos de unidades:

Unidades fundamentais (ou bsicas);

Unidades derivadas.

Existem 7 unidades bsicas no sistema SI.

Unidades de medida


As potncias de dez so utilizadas por convenincia com menores ou maiores unidades no sistema SI.

Unidades de medida

Unidades SI


Unidades SI

Unidades de medida


Unidades SI Observe que a unidade SI para comprimento o metro (m), enquanto a

unidade SI para massa o quilograma (kg).

1 kg tem 2,2046 lb.

Temperatura Existem trs escalas de temperatura:

Escala Kelvin Usada em cincia. A menor temperatura possvel (zero absoluto) o zero Kelvin. Zero absoluto: 0 K = - 273,15 oC.

Unidades de medida


Temperatura

Celsius e Kelvin- so as escalas de temperatura normalmente utilizadas em medidas cientificas.

Escala Celsius

Tambm utilizada em cincia. A gua congela a 0 oC e entra em ebulio a 100 oC. Para converter: K = oC + 273,15.

Escala Fahrenheit Geralmente no utilizada em cincia. A gua congela a 32 oF e entra em ebulio a 212 oF. Para converter:

32-F9

5C 32C

5

9F

Unidades de medida


Temperatura

Unidades de medida


Volume

Unidades de medida

As unidades de volume so dadas por (unidades de comprimento)3.

A unidade SI de volume

o 1 m3.

Normalmente usamos 1 mL = 1 cm3.

Outras unidades de volume:

1 L = 1 dm3 = 1000 cm3 = 1000 mL.

Unidades de medida


Volume

Unidades de medida


Densidade

Usada para caracterizar as substncias.

Definida como massa dividida por volume:

Unidades: g/cm3.

Originalmente baseada em massa (a densidade era definida como a massa de 1,00 g de gua pura).

Unidades de medida Unidades de medida


A incerteza na medida Todas as medidas cientficas esto sujeitas a erro.

Esses erros so refletidos no nmero de algarismos informados para a medida.

Esses erros tambm so refletidos na observao de que duas medidas sucessivas da mesma quantidade so diferentes.

Preciso e exatido As medidas que esto prximas do valor correto so exatas.

As medidas que esto prximas entre si so precisas.

A incerteza na medida


Preciso e exatido



Algarismos significativos O nmero de dgitos informado em uma medida reflete a exatido da

medida e a preciso do aparelho de medio.

Todos os algarismos conhecidos com certeza mais um algarismo extra so chamados de algarismos significativos.

Em qualquer clculo, os resultados so informados com o menor nmero de algarismos significativos (para multiplicao e diviso) ou com o

menor nmero de casas decimais (adio e subtrao).



Algarismos significativos Nmeros diferentes de zero so sempre significativos.

Zeros entre dgitos diferentes de zero so sempre significativos.

Zeros antes do primeiro dgito diferente de zero no so significativos. (Exemplo: 0,0003 tem um algarismo significativo.)

Zeros no final de um nmero e aps a vrgula so sempre significativos (0,0200g- trs algarismos significativos).

Quando um nmero termina em zeros, mas no contm vrgula, os zeros podem ou no ser significativos (por exemplo, 10.300 g- trs, quatro ou cinco algarismos significativos). Obs: neste caso usar a notao

exponencial para mostrar a quantidade de algarismos significativos

adequada.


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