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Propriedades da Matéria Capítulo 2

Propriedades que definem a matéria

Físicas: temperatura de fusão, temperatura de ebulição, solubilidade e densidade.

Químicas: relacionadas com as transformações que a matéria é capaz de sofrer.

De grupo: acidez, basicidade ou neutralidade.

Propriedades físicas – ESTADOS DE AGREGAÇÃO DA MATÉRIA

ESTADO SÓLIDO: forma e volume próprios.

ESTADO LÍQUIDO: forma variável e volume próprio.

ESTADO DE VAPOR OU GÁS: forma e volume variáveis.

Mudança de estado físico

Ciclo da água 1º) Evaporação (rios, lagos e oceanos) e transpiração (animais e vegetais).

2ª) Condensação/solidificação – formação das nuvens .

Nuvens = gotículas de água no estado líquido e, em alguns casos, de pedaços minúsculos de gelo em suspensão, dispersos no ar atmosférico.

3ª) Precipitação (chuva/granizo/neve).

4ª ) Infiltração: A água que cai na forma de chuva, granizo ou neve volta em parte para os oceanos, rios e lagos e também para os continentes, podendo ser absorvida pelo solo para formar reservatórios subterrâneos de água.

Ciclo da água

Liofilização A liofilização é uma técnica de desidratação utilizada na indústria onde o produto é congelado e submetido a baixas pressões (sob controle de temperatura), de maneira que o gelo formado é sublimado (transformado diretamente em gás) retirando a água do alimento.

Liofilização

• Qualidade nutricional.

• Aumento da durabilidade pois a retirada da água impede a ação microbiológica, responsável pela deterioração dos produtos.

Propriedades Físicas - Densidade Densidade ou massa específica: é a relação entre a massa (m) e o volume (v) de um determinado material.

d = densidade (g/cm3; g/mL; kg/L, ...)

m = massa

V = volume

m

vd

FATORES QUE AFETAM A DENSIDADE

Material considerado

Temperatura

Estado físico

Substância Densidade (g/cm3) a 25ºC

Ouro 19,3

Alumínio 2,7

Água 1,00

Bambu 0,31 – 0,4

Areia 2,14 – 2,36

Propriedades Físicas – TF e TE Temperatura de fusão (TF) ou ponto de fusão (PF) – é a temperatura exata em que ocorre a mudança do material de sólido para líquido.

Temperatura de ebulição (TE) ou ponto de ebulição (PE) – é a temperatura exata em que o corre a mudança de estado do material de líquido para de vapor.

Materiais TF/ºC TE/ºC

Água 0 100

Álcool etílico - 114 78,4

Cloreto de sódio

800 1413

Mercúrio - 38,87 356,9

Ferro 1535 3000

Propriedades físicas - Solubilidade Solubilidade é a capacidade que um material (denominado soluto) possui de se dissolver em determinada quantidade de outro material (denominado solvente).

Alguns materiais são solúveis em outros, em qualquer proporção, como a água e o álcool etílico.

Propriedades físicas - Solubilidade Existem também materiais que praticamente não se misturam, como a água e o óleo; nesse caso, dizemos que são imiscíveis.

Na maioria dos casos, no entanto, existe uma quantidade máxima de soluto que é capaz de se dissolver em certa quantidade de solvente, a uma determinada temperatura e, às vezes, pressão.

Essa quantidade é denominada coeficiente de solubilidade (CS).

Propriedades físicas - Solubilidade

Coeficiente de solubilidade da sacarose em água Temperatura (ºC) 0 10 20 30 40 50 60

CS (g de sacarose/100 g de água) 179,2 190,5 203,9 219,5 238,1 260,4 287,3

Coeficiente de solubilidade do hidróxido de cálcio em água Temperatura (ºC) 0 10 20 30 40 50 60

CS (g de Ca(OH)2/100 g de água) 0,185 0,176 0,165 0,153 0,141 0,128 0,116

Soluções saturadas, insaturadas e supersaturas

Soluções saturadas: contêm a quantidade máxima de soluto que é possível dissolver em 100 g de solvente naquela temperatura.

Soluções insaturadas: contêm uma quantidade menor de soluto do que seria possível dissolver em 100 g de solvente naquela temperatura.

Soluções supersaturadas: essas soluções possuem uma quantidade

maior de soluto dissolvido em 100 g de solvente do que seria possível

naquela temperatura. É muito difícil obter soluções supersaturadas e,

quando se consegue, elas são extremamente instáveis, qualquer

mínima perturbação no sistema as transforma em soluções saturadas

com corpo de fundo.

Propriedades Químicas São aquelas que se referem à capacidade de uma substância de sofrer transformações, isto é, transformar-se em outra(s).

Por exemplo, a combustão é uma propriedade que a gasolina possui. Quando esta queima, sua composição química muda, transformando-se em novas substâncias. Além da combustão, outros exemplos de propriedades químicas são: oxidação, redução e reatividade

Combustão

Indícios de ocorrência de transformação química

LIBERAÇÃO DE GÁS MUDANÇA DE COR

Indícios de ocorrência de transformação química

LIBERAÇÃO DE CALOR FORMAÇÃO DE SÓLIDO

Propriedades Químicas Fotossíntese

Respiração

Crescimento de unhas/cabelos

Digestão dos alimentos

Preparo dos alimentos (cozimento de um ovo)

Apodrecimento/amadurecimento de frutas;

Azedamento do leite;

Propriedades de grupo (p. 44) Alguns materiais possuem determinadas propriedades, por exemplo, podem ser ácidos, básicos ou neutros.

Para identificar essas propriedades, os químicos utilizam indicadores, como soluções ou papéis que mudam de cor conforme entram em contato com um meio ácido, básico ou neutro.

Propriedades de grupo (p. 44) Os materiais do grupo ácido possuem características em comum, por exemplo, sabor azedo (limão ou vinagre). Os materiais do grupo básico (alcalino), por sua vez, possuem com comum sabor adstringente e cáustico (banana ou caqui quando verdes)

Propriedades de grupos (p. 44) Quanto ao sabor das substâncias neutras, o melhor exemplo que temos é o da água potável.

Entretanto, não se deve provar o sabor dos materiais que não se conhece. Muitos materiais são perigosos e tóxicos.

Propriedades de grupos (p. 44)

A solução de bateria de carro, por exemplo, contém ácido sulfúrico que, em determinadas concentrações, pode carbonizar a matéria orgânica, isto é, se ingerido, pode transformar sua língua em carvão. Logo, para saber se um material é acido, básico ou neutro, escolha os indicadores.

Indicadores ácido-base

INDICADORES ÁCIDO-BASE NATURAIS INDICADORES ÁCIDO-BASE

pH (potencial hidrogeniônico)

Consiste num índice que indica a acidez, neutralidade ou alcalinidade de um

meio qualquer.

Os valores de pH variam de 0 a 14.

pH < 7 → soluções ácidas

pH = 7 → soluções neutras

pH > 7 → soluções básicas (alcalinas)

Quanto menor o pH

mais ácida é a

solução.

Exemplos

Ácido de bateria - < 1,0

Suco de limão – 2,0

Água Pura - 7,0

Saliva Humana - 6,5 - 7,4

Cloro - 12,5