Disciplina: Química

Professor: Rubens Barreto

I Unidade

1. Para você, o que é a Química?

2. Por que estudar Química?

3. É comum ouvirmos pessoas dizerem que preferem pão sem Química. E você, prefere pão com Química ou pão sem Química?

4. Os produtos Químicos poluem?

5. Quais são os desafios da Química na atualidade?

6. A Química deve ter alguma ligação com a cidadania?

Indagações Iniciais

Vivemos Cercados pela Química!

Alguns aspectos da Química

1. A linguagem própria;

2. Utilização de ferramentas de outras áreas;

3. O caráter experimental;

4. O caráter puro e aplicado;

5. O caráter interdisciplinar

Um pouco de história

A Química é uma ciência jovem, ela só se firmou como ciência no transcorrer dos séculos XVII e XVIII.

A antiguidade

1500 a.C – Egípcios: Técnicas de objetos cerâmicos por meio do cozimento da argila, a extração de corantes, a obtenção de vinagre e bebidas alcoólicas não destiladas (vinho e cerveja) e a produção de vidro e de alguns metais. Destaca-se também a arte da conservação das múmias, na qual os egípcios atingiram alto grau de perfeição.

478 a.C - Leucipo, apresentou a primeira teoria atômica de que se tem notícia, e seu discípulo Demócrito a aperfeiçoou e propagou.

(384 – 322 a.C)- Aristóteles: tudo é constituído de quatro “elementos” básicos: fogo, terra, ar e água. Essas ideias somente foram contestadas a partir do século XVI

Alquimia, a precursora da Química

Após Aristóteles, a Grécia passou por um agitado período político e, gradualmente, a cidade egípcia de Alexandria assumiu a liderança científica da época.

Lá, encontraram-se frente a frente a filosofia grega, a tecnologia egípcia e as místicas religiões orientais.

Disso tudo nasceu a Alquimia, uma mistura de ciência, arte e magia, que floresceu na Idade Média

A Alquimia tinha basicamente dois objetivos:

• A busca do elixir da longa vida, que garantiria a imortalidade e a cura das doenças do corpo;

• E a descoberta de um método para a transformação dos metais comuns em ouro (transmutação), que ocorreria na presença de um agente conhecido como “pedra filosofal”.

Da Alquimia surge a Química

Séculos XVII e XVIII – Robert Boyle e Antoine L. Lavoisier

Século XIX - Gay-Lussac, Dalton, Avogadro, Kekulé e outros, cujas conclusões deram origem à chamada Química clássica.

Século XX - com o grande avanço tecnológico, presenciou-se uma vertiginosa evolução do conhecimento químico. O átomo teve a sua estrutura interna pesquisada, elementos artificiais foram sintetizados e modernas técnicas de investigação foram desenvolvidas, utilizando conceitos de Química, Física, Matemática, Computação e Eletrônica.

vid

Observando a natureza

- O que é a Matéria?

- Como ela se Apresenta?

- O que são processos de separação?

- E qual a sua importância?

Tipos de transformações da matéria:

Transformações Físicas – são passageiras ou reversíveis, isto é, podem ser desfeitas. “ Não altera a estrutura da substância”.

Transformações Químicas – são mais profundas e frequentemente irreversíveis, isto é, torna-se difícil (ou as vezes impossível) retornar à situação inicial. “Ocorre alteração na estrutura da substância”.

O que é a Química afinal?

“É o ramo da ciência que estuda a matéria; as transformações da matéria e a energia envolvida nessas transformações”

Química

Então, podemos afirmar que a Química está presente em nosso cotidiano!

Conhecendo a matéria e suas transformações

Como a matéria se apresenta

sistemas uniformes e sistemas não-uniformes

Sistemas homogêneos: os que se apresentam uniformes e com características iguais em todos os seus pontos;

Sistemas heterogêneos: os que não se apresentam uniformes nem tem características iguais em todos os seus pontos.

Quanto ao número de fases, os sistemas são classificados como:

• Sistemas monofásicos – têm uma única fase

• Sistemas polifásicos – possuem mais de uma fase

Como a matéria se apresenta

Pura? Misturada?

Comparando um copo com água pura e um copo com água e açúcar, totalmente dissolvido, nossa visão não irá notar nenhuma diferença, mas, pelo paladar, percebemos a diferença entre uma e outra. Note que:

• Pela visão, distinguimos os materiais homogêneos dos heterogêneos;• Pelo paladar, distinguimos, salgado, doce, azedo ou amargo;• Pelo olfato, percebemos deste um perfume até um odor extremamente desagradável.

As propriedades que impressionam nossos sentidos são chamadas propriedades organolépticas

Exercícios:

ESTADOS FÍSICOS DA MATÉRIA

Toda matéria é constituída de pequenas partículas e, dependendo do maior ou menor grau de agregação entre elas, pode ser encontrada em três estados físicos: sólido, líquido e gasoso.

Cada um dos três estados de agregação apresenta características próprias — como o volume, a densidade e a forma —, que podem ser alteradas pela variação de temperatura (aquecimento ou resfriamento).

Transformações da água

Observamos, em nosso cotidiano, que o gelo derrete sob a ação do calor, transformando-se em água, e que a água ferve, sob a ação do calor mais intenso, transformando-se em vapor d’água.

MUDANÇAS DE ESTADO FÍSICO

EbuliçãoEvaporação

Calefação

Se acompanharmos as mudanças dos estados físicos da água, com um termometro, iremos notar que:

Diagrama de mudança de estados físicos

Diagrama de mudança de estados físicos

Ponto de Ebulição – PEPonto de Fusão - PF

Curvas de aquecimeto e de resfriamento

Se tivermos uma mistura (ou uma substância impura), os patamares mostrados anteriormente não serão mais mostrados

Por exemplo, uma mistura de água e sal terá uma faixa de fusão abaixo de 0 °C e uma faixa de ebulição acima de 100 °C ao nível do mar.

Para finalizar...

Ao nível do mar, cada líquido e cada sólido, desde que puros, irão fundir ou ferver em temperaturas bem definidas. Por exemplo, ao nível do mar temos:

Substância Ponto de Fusão (°C)

Ponto de Ebulição

Álcool (etanol) - 114,1 + 78,5Acetona - 94,0 + 56,5Chumbo + 327,0 + 1.740,0

Ferro 1.535,0 +2.750,0

As observações e as experiências na ciência

Medições: o cotidiano e o científico

verificar que o gelo derrete e a água ferve, sob ação do calor, é uma observação do cotidiano;

verificar que, ao nível do mar, o gelo puro derrete a 0 °C e a água pura ferve a 100 °C é uma observação científica.

No campo da ciência as medições são muito importantes. Medimos massa, volume, temperatura e outras grandezas.

Grandeza – é tudo aquilo que pode ser medido.

exemplo: na experiência do gelo e vaporização da água, as temperaturas foram medidas com o auxílio da unidade graus Celsius (°C).

Unidade – é uma grandeza escolhida arbitrariamente como padrão.

Sistema Internacional de Unidades (SI)

Exemplos

As medições só são possíveis com o auxílio de aparelhos convenientes

Para medir o tempo: relógios mais precisos

Para medir massas: balanças cada vez mais precisas

Massa – grandeza relacionada a inércia de um corpo

Volume – o lugar no espaço ocupado pela matéria

Unidade de medida

Uma medição importante: a densidade

Quem “pesa” mais, um 1kg de chumbo, um 1kg de madeira ou um 1kg de algodão?...

...e na água qual deles flutua ou afunda?

1 cm3 de madeira tem massa entre 0,60 g e 0,80 g

1 cm3 de água tem massa 1,0 g

1 cm3 de ferro tem massa 7,86 g

1 cm3 de chumbo tem massa 11,40 g

Densidade é o quociente da massa pelo volume do material a uma dada temperatura

onde:m= massa da substância (em g)V = volume da substância (em cm3 ou mL)d = densidade (em g/cm3 ou em g/mL)

O densímetro

É importante lembrar que densidade varia com a

temperatura, pois o volume de um corpo muda de

acordo com a temperatura, embora a massa

permaneça a mesma