apostila 1 - introdução à química_constituição da matéria

7/18/2019 Apostila 1 - Introdução à Química_Constituição Da Matéria

http://slidepdf.com/reader/full/apostila-1-introducao-a-quimicaconstituicao-da-materia 1/9

Apostila

1

QUÍMICA

Profª Msc. Érika Almeida

Email: [email protected]

1

INTRODUÇÃO À QUÍMICA/

CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA

1. Conceitos

Matéria é tudo aquilo que tem massa eocupa lugar no espaço. São exemplos dematéria: papel, pedra, água e os planetas.

A matéria é composta por minúsculas partículas denominadas átomos. Os átomos, por sua vez, constituem os elementosquímicos que estão dispostos na tabela

periódica. A partir das suas diferentescombinações, formam-se as substânciasquímicas.

1.1 Estados Físicos da matéria

Existem três diferentes estados físicos damatéria que estão classificados de acordo como maior ou menor grau de agregação das

partículas.

a)

Sólido

A maioria dos sólidos apresenta suasmoléculas bastante ordenadas, condensadas efortemente unidas, portanto, com forma evolume definidos. Como exemplos de estadosólido temos: o lápis, o ferro, o gelo, dentrevários outros.

b) Líquido

No caso dos líquidos, as partículas estãomais soltas e apresentam certa liberdade demovimento. Não apresentam umaforma definida e, portanto,adotam o formato do recipiente que os contém, pois os átomos

podem deslizar uns sobre osoutros. Por outro lado, possuemvolume bem definido.

c) Gasoso

Os gases possuem suas partículas maislivres e podem se movimentar em todas asdireções. Assim como ocorre em líquidos, amatéria no estado gasoso não possui volumee nem forma definidos, adotando o formatodo recipiente que os contém.

RESUMO ESTADOS FÍSICOS



Apostila

1

QUÍMICA



2

1.2 Mudanças do estado físico da matéria

A matéria pode assumir estado físicodiferente quando sofre variações detemperatura e pressão. São as chamadasmudanças de fases da matéria.

Fusão – passagem do estado sólido para

líquido;

Vaporização – passagem do estado líquido

para gasoso;

Condensação – passagem do estado

gasoso para o estado líquido;

Solidificação – passagem da matéria doestado líquido para sólido;

Sublimação – passagem da matéria do

estado sólido para gasoso ou o processo

inverso.

O processo de vaporização estáclassificado em três diferentes tipos:

Evaporação : Este processo ocorre à

temperatura ambiente, sem o aparecimento de

bolhas e sempre ocorre abaixo da temperaturade ebulição. Exemplo: a roupa secando no

varal.

Ebulição : Caracterizado pela agitação e

formação de bolhas. O processo de ebuliçãoocorre a uma determinada temperatura que é

específica para cada substância pura. Exemplo

típico é o aquecimento da água.

Calefação : Este fenômeno ocorre de forma

mais rápida e a passagem se dá quando um

líquido entra em contato com uma superfície

muito quente (temperatura acima de 100° C

para água pura). Exemplo: gotículas de água

sobre um ferro de passar quente.

1.3 Fenômenos da matéria

A matéria pode sofrer transformações que

são denominadas de fenômenos.

a) Fenômenos físicos

Nos fenômenos físicos não ocorre alteraçãoda composição, mas acontecem mudanças nasua estrutura física como o formato, otamanho e a aparência. Como exemplostemos: quebrar um copo e amassar um folhade papel.



Apostila

1

QUÍMICA



3

Observe que tanto o copo quanto o papel

sofrem mudança na forma, entretanto, acomposição permanece a mesma.

b) Fenômenos químicos

Neste tipo de fenômeno ocorre mudançana composição da matéria. Exemplos: aqueima de um papel e a fotossíntese realizada

pelas plantas.

1.4 As substâncias químicas

As substâncias químicas sãocaracterizadas pela proporção constante entreos elementos químicos que as constituem. Issoquer dizer que cada substância possui umaidentidade que é representada por umafórmula química. O exemplo mais conhecidoé o caso da água que apresenta a fórmula H2O.

No caso das chamadas substâncias puras, possuem propriedades bem definidas e praticamente invariáveis. Para entendermosmelhor, vamos considerar a fusão da água(passagem do estado sólido para líquido).

Observe que a água apresenta ponto defusão 0 °C e ponto de ebulição 100 °C (à

pressão de 1 atm), entretanto, durante o processo de fusão, a temperatura se mantémconstante; assim como ocorre na ebulição.

Substância Simples

É formada por um ou mais átomos de ummesmo elemento químico.

Substância Composta

É formada por dois ou mais elementosquímicos.

1.5 Misturas

As misturas são formadas por duas ou maissubstâncias, cada uma delas denominadas por

Temperatura

Tempo

A temperatura permanececonstante durante o processo

de fusão

sólido + líquido

100

0

líquido + gás

FUSÃO

EBULIÇÃO



Apostila

1

QUÍMICA



4

componentes. As misturas podem ser

classificadas em:

Mistura homogênea - São misturas queapresentam uma única fase e, portanto, éimpossível visualizar a superfície deseparação entre os seus componentes.

São exemplos: água, álcool, sorofisiológico, ar atmosférico, dentre outros.

Mistura heterogênea - São misturas que

apresentam mais de uma fase, sendo possívelobservar a separação entre seus componentes.

Exemplos: granito (formado por mica,quartzo e feldspato), sangue, água e areia,leite etc.

Existem algumas misturas que secomportam igual ao de substâncias purasquando sofrem o processo de fusão e ebulição.

Misturas eutéticas: apresentamtemperatura de fusão constante (linhaamarela) e intervalo de ebulição variando.

.

Misturas azeotrópicas: apresentam intervalode fusão variando e temperatura de ebuliçãoconstante (traço verde).

água + açúcar

dissolvido(monofásico)

Álcool hidratado: formado por álcool etílico (C2H6O)

e água (H2O)

água + óleo(bifásico)



Apostila

1

QUÍMICA



5

EXERCÍCIOS

Questão 01. (UNAMA PS-2014. 2)A composição centesimal do ácido

acetilsalicílico ou AAS ou aspirina, utilizadocomo analgésico e antitérmico é 60% decarbono, 35,5% de oxigênio, e 4,5% dehidrogênio. Sabendo que sua estrutura é plana e

baseando-se nas informações anteriores,

podemos afirmar que o ácido acetilsalicílico éuma:

a) mistura homogênea

b) mistura heterogênea

c) substância composta

d) substância simples

Questão 02. (FUVEST-2012) Na obra O poço do Visconde, de Monteiro

Lobato, há o seguinte diálogo entre o Viscondede Sabugosa e a boneca Emília:

- Senhora Emília, explique-me o que é

hidrocarboneto. A atrapalhadeira não se

atrapalhou e respondeu:

- São misturinhas de uma coisa chamada

hidrogênio com outra coisa chamada carbono.

Os carocinhos de um se ligam aos carocinhos

de outro.

Nesse trecho, a personagem Emília usa ovocabulário informal que a caracteriza.Buscando-se uma terminologia mais adequadaao vocabulário utilizado em Química, devem-se

substituir as expressões “misturinhas”, “coisa”e “carocinhos”, respectivamente, por:

a) compostos, elemento, átomos

b) misturas, substâncias, moléculas

c)

substâncias compostas, molécula, íons

d) misturas, substâncias, átomos

e) compostos, íon, moléculas

Questão 03. (UFAC-2010 adaptado) O gráfico abaixo mostra a curva de

aquecimento para o clorofórmio, usualmente

utilizado como solvente para lipídeos.

Analisando a curva, observa-se que:

(1) a temperatura de fusão

(2) a temperatura de ebulição

(3) o estado físico do clorofórmio nossegmentos A e D

As numerações podem ser preenchidascorretamente com as seguintes temperaturas:

a) 60°C, -60°C, sólido e gás

b) -60°C, 60°C, sólido e líquido c) -60°C, 60°C, sólido e mudança de líquido para gás.

d) 60°C, -60°C, líquido e gás

e) -60°C, 60°C, líquido e mudança de líquido para gás.

Questão 04. (FATEC/SP-2009)O gráfico representa a curva de aquecimento,

temperatura em função do tempo, do álcool desupermercado, à pressão de 1 atm.



Apostila

1

QUÍMICA



6

Após a análise do gráfico, pode-se afirmarque o álcool de supermercado é:

a) uma substância pura

b) uma mistura heterogênea

c) uma mistura azeotrópica

d) uma mistura eutética

e) uma mistura bifásica

Questão 05. (Ubesco & Salvador, 2002) A sequência dos quadrinhos mostra as

mudanças de estado físico da água.

Para cada item a seguir, identifique o nome

das mudanças de estado:

I) A B

II) B C

III) C B

IV) B A

Questão 06. (UNAMA PS-2015. 1)

Misturas Azeotrópicas se comportam comosubstâncias puras durante a ebulição e sãomuito comuns entre líquidos, como o álcool

hidratado, por exemplo. Isto se deve ao fato do

etanol estar misturado à água em uma proporção onde é impossível separá-los pordestilação, já que a temperatura de ebulição semantém constante.

As alternativas abaixo apresentam gráficosque mostram a alteração de amostras químicasquando submetidas ao aumento da temperaturaem função do tempo. Identifique a queapresenta gráfico do aquecimento de uma

mistura azeotrópica.

Questão 07. (UFRGS-2013) Considere os seguintes processos:

I- Formação de neve, em condições

adequadas de temperatura, umidade e pressão.

II- Clareamento dos pelos com águaoxigenada.

III- Adição de adoçante do tipo aspartame nocafé.

Quais processos envolvem uma reação

química?

a) apenas I

b) apenas II

c) apenas III



Apostila

1

QUÍMICA



7

d) apenas I e II

e) apenas II e III

Questão 08.

Uma possível definição de lixo é que sãoos restos das atividades humanas, consideradasaqueles que o produzem (geradores) comoinúteis, indesejáveis ou descartáveis. O Brasil

produz atualmente mais de 100 mil toneladas de

lixo por dia e a maioria desse material fica em

grandes depósitos denominados de lixões,amontoados a céu aberto.

O lixo com o passar do tempo sofre uma

série de transformações. Durante o processo de

transformação do lixo verificamos que algumas

características como cheiro, cor e aparência

podem mudar, ou seja, o conjunto final de

características do material depois da

transformação será diferente do conjunto

inicial. Um bom exemplo desse processo é a

degradação de alimentos, portanto, não hádúvida de que as características de um

alimento mudam depois que ele se estraga.

Com base no texto acima ocorre à citação

de um processo denominado por:

a) fenômeno físico

b) fenômeno químico

c) sublimação

d) condensação

Questão 09. (UPE-2013)

Uma turma de estudantes de uma escola

participou de uma atividade denominada

“Tudo o que se vê não é igual ao que a gente

viu há um segundo” em um laboratório deuma universidade. Essa atividade envolvia a

realização de quatro experimentos (I, II, III e

IV). O relato dos procedimentos dessa

atividade experimental está descrito a seguir:

I – Submergiu-se uma palha de aço em

uma solução de cobre, e, rapidamente, a

superfície desse material ficou com uma

tonalidade vermelho-amarronzada.

II- Arrastou-se um bastão de vidro no

fundo do béquer contendo uma solução

saturada de CuSO4, e, instantaneamente,

observou-se uma rápida deposição de muitos

cristais.

III- Adicionou-se, sob agitação, magnésio

em pó a um balão de destilação contendo uma

solução de brometo de etila em éter etílico.

Inicialmente, a mistura ficou heterogênea,com um tom cinza, mas, muito rapidamente,

tornou-se límpida, incolor e transparente.

IV- Transferiu-se um pequeno volume de

ácido sulfúrico concentrado para um béquer

comprido contendo um pouco (uma colher) de

sacarose (C12H22O11). Imediatamente,

verificou-se a produção de fumaça e a

formação de um sólido preto que ocupou todo

o volume da vidraria.

Em quais desses experimentos ocorreu umatransformação química?

a) I e II, apenas

b) I e IV, apenas

c) II e III, apenas

d) III e IV, apenas

e) I, III e IV, apenas

Questão 10. (UFPB-2012)

O ar atmosférico, cuja composição até

uma altura de 70 km varia muito pouco em

qualquer lugar do planeta, é constituído

predominantemente pelos gases N2 e O2. Em

meio a esses gases, encontram-se dispersas

partículas sólidas de origens naturais,

provenientes da ação dos ventos sobre

desertos, emanações de partículas vulcânicas,

liberação de pólen de planta, e outras

partículas resultantes de queimadas e da poluição causada pelas fábricas e pelos

veículos automotores. De acordo com essas



Apostila

1

QUÍMICA



8

informações, é correto afirmar que o ar

atmosférico:

a) é uma substância composta

b) é uma substância gasosa

c) tem composição idêntica tanto na zona rural

quanto na zona urbana

d) é uma mistura heterogênea

e) pode ser purificado por processo de destilação

simples.

Questão 11. (UFMG)

A alternativa que não envolve reaçãoquímica é:

a) Caramelização do açúcar

b) Combustão da lenha

c) Dissolução em água de um comprimido

efervescente

d) Explosão da dinamite

e) Precipitação da chuva

Questão 12. (UFF-RJ)

Considere os seguintes sistemas:

Os sistemas I, II e III correspondem,

respectivamente, a:

a) substância simples, mistura homogênea,mistura heterogênea.

b) substância composta, mistura heterogênea,mistura heterogênea.

c) substância composta, mistura homogênea,

mistura heterogênea.

d) substância simples, mistura homogênea,

mistura homogênea.

e) substância composta, mistura heterogênea,mistura homogênea.

Questão 13. (ENEM-2009)

O ciclo da água é fundamental para a preservação da vida no planeta. As condiçõesclimáticas da Terra permitem que a água soframudanças de fase e a compreensão dessas

transformações é fundamental para seentender o ciclo hidrológico. Numa dessasmudanças, a água ou a umidade da Terraabsorve calor do sol e dos arredores. Quando

já foi absorvido calor suficiente, algumasmoléculas do líquido podem ter energianecessária para recomeçar a subir a atmosfera.A transformação mencionada no texto é a:

a)

fusão

b)

liquefaçãoc) evaporação

d)

solidificação

e) condensação



Apostila

1

QUÍMICA



9

GABARITO COMENTADO

Questão 01. C

O AAS (ácido acetilsalicílico) é formado peloselementos carbono, hidrogênio e oxigênio e possuia fórmula química C9H8O4 (180 g/mol). Portanto,trata-se de uma substância composta.

Questão 02. A

Os hidrocarbonetos são compostos orgânicosformados pela ligação covalente

(compartilhamento de elétrons) entre os elementoscarbono e hidrogênio.

Questão 03. C

Observando o gráfico, nota-se:A- representa o estado sólido;

B- mudança de fase do estado sólido para líquido(fusão), com temperatura de fusão de -60 °C;

C- representa o estado líquido;

D- mudança de fase do estado líquido para

gasoso (ebulição), com temperatura de ebuliçãode 60°C;

E- representa o estado gasoso.

Questão 04. C

O gráfico aponta uma constante na temperatura deebulição e uma faixa de variação na fusão, portanto, trata-se de uma mistura azeotrópica.

Questão 05.

I) A B (fusão)

II) B C (evaporação) III) C B (condensação) IV) B A (solidificação)

Questão 06. D

As misturas azeotrópicas possuem temperatura deebulição constante, enquanto que ocorre umavariação na temperatura de fusão.

Questão 07. D

Os fenômenos químicos são caracterizados por

ocorrer mudança na matéria, ou seja, comalteração das propriedades e características,enquanto que no fenômeno físico, a matéria permanece inalterada. O item I representa umfenômeno físico, pois a formação de neve advémda água.

No item II, o clareamento é uma reação química,no qual a água oxigenada (H2O2) se decompõe emágua e oxigênio, portanto, trata-se de umfenômeno químico.

H202 H20 + O

O item III representa um fenômeno físico. O cafénão deixará de ser café após a adição de adoçante.

Questão 08. B

Questão 09. E

I- transformação química: ocorre uma reaçãode oxidação do ferro;

II- transformação física: formação de precipitado (corpo de fundo), porémcontinua sendo sulfato de cobre;

III- transformação química: ocorreu umareação química com mudança de coloração;

IV- fenômeno químico, pois ocorre umareação química (formação de fumaça é umindicativo).

Questão 10. D

O ar atmosférico é uma mistura de gases,

predominantemente formada por nitrogênio (N2) eoxigênio (O2) e, portanto, trata-se de um sistemahomogêneo, monofásico. Quando analisamos o aratmosférico com poluentes, passamos a considerá-lo uma mistura heterogênea devido a presença de partículas sólidas dispersas no ar.

Questão 11. E

Na precipitação da chuva não ocorre reaçãoquímica.

Questão 12. C

Questão 13. C

apostila 1 - introdução à química_constituição da matéria

Documents