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Temática: Relações da Química com as Tecnologias, a Sociedade e o Meio Ambiente
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Conceitos Fundamentais
• Matéria, corpo e objeto;• Classificação dos sistemas;
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Conceitos Fundamentais
• PROPRIEDADES DA MATÉRIAPROPRIEDADES GERAIS PROPRIEDADES ESPECIFICAS
Massa;Extensão;Inércia;Impenetrabilidade;Divisibilidade;Compressibilidade;Elasticidade;Porosidade.
CorBrilho Sabor Odor
Ponto de fusãoPonto de ebuliçãoCalor específicoDensidade Dureza
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SÓLIDO LÍQUIDO GASOSO
FUSÃO VAPORIZAÇÃO
LIQUEFAÇÃOSOLIDIFICAÇÃO
SUBLIMAÇÃO
MUDANÇAS DE ESTADOS FÍSICOSABSORÇÃO DE ENERGIA (Temperatura aumenta)
LIBERAÇÃO DE ENERGIA (Temperatura diminui)
EVAPORAÇÃO
EBULIÇÃO
CALEFAÇÃO
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ESTUDO DAS SUBSTÂNCIAS E MISTURAS
• SUBSTÂNCIA: material formado por moléculas quimicamente iguais.
• Substância simples: é constituída de uma molécula formada por átomos do mesmo elemento químico (mesmo tipo de átomo).
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Substância simples
Substância Fórmula Representação
Gás hidrogênio
H2
Gás oxigênio O2
Gás ozônio O3
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ALOTROPIA: fenômeno onde um único elemento químico forma duas ou mais substâncias diferentes, denominadas variedades alotrópicas do elemento
A diferença entre as variedades alotrópicas é o arranjo molecular que formam cristais diferentes (veja as figuras abaixo).
Cristal de enxofre rômbico (mais comum)
Cristais amarelos e transparentes.
Cristal de enxofre monoclínicoCristais opacos com formato de
agulhas encontradas em regiões vulcânicas.
ENXOFRE
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CARBONO
Diamante: cada átomo de carbono está ligado a quatro outros átomos de carbono. O diamante é a substância mais dura da natureza de acordo com a escala de MOHS.
Grafita: os átomos de carbonos se ligam de modo a formar lâminas com hexágonos de carbono.
Fulerenos: são variedades descobertas em 1984. Têm formas esféricas que a características de lubrificantes
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Fósforo branco: é constituído por pequenas moléculas formadas por quatro átomos. Sua fórmula é P4. O P4 é um
sólido branco cristalino que, ao entrar em contato com o oxigênio do ar, queima espontaneamente. Por ser altamente reativo deve ser guardado dentro d’água.
Fósforo vermelho: não apresenta estrutura determinada, mas existem evidências de que ele é constituído por uma cadeia longa, por isso sua fórmula é Pn (n:
número indeterminado.
FÓSFORO
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Substância composta: é constituída por uma molécula formada por mais de um elemento químico.
H2O
Substância Fórmula
Água
Sal de cozinha NaCl
Açúcar C12H22O11
Representação
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Mistura: é formada por duas, ou mais, substâncias, sendo cada uma destas denominada componente.
CLASSIFICAÇÃO DAS MISTURAS
Fase: em uma mistura, é cada uma das porções que apresenta aspecto homogêneo ou uniforme.
Mistura homogênea: toda mistura que apresenta uma única fase.
Mistura heterogênea: toda mistura que apresenta pelo menos duas fases.
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Água (H2O) + açúcar
dissolvido (C12H22O11)
Aspecto visual contínuo: uma única fase
Óleo(CxHy) + água
(H2O)
Aspecto visual descontínuo: duas
fases
Água gaseificada
Aspecto visual descontínuo: duas fases
EXEMPLO:
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Nome Componentes principais
Amálgama Mercúrio (Hg) + outros metais
Vinagre Água (H2O) + ácido acético
(CH3COOH)
Latão Cobre (Cu) + zinco (Zn)
Bronze Cobre (Cu) + estanho (Sn)
Aço Ferro (Fe) + carbono (C)
Álcool hidratado
Etanol (CH3OH) + água (H2O)
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Aspecto homogêneo a olho nu
Aspecto heterogêneo ao microscópio
Copo de leite
Líquido branco
com gotículas
de gordura
O leite é, então, considerado uma mistura heterogênea.
Sistemas homogêneos
Sistemas heterogêneos
Substância pura
Mistura Substância pura Mistura
ÁguaÁlcool
hidratadoGelo: H2O(sól) +
Água: H2O(líq)
Água + óleo
Sistema: tudo o que é objeto da observação humana.
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Diagrama de mudança de estado
100vapor d'água
água
+
vapor d'água
águagelo
+
águagelo
estado sólido
estado líquido
estado gasoso
fusão
solidificação
ebulição
condensação
temperatura (graus Celsius)
0
SUBSTÂNCIA PURA
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Diagrama de mudança de estado
S
S + LL
L + G G
PE = 100º C
PF = 0º C
Temperatura
Tempo
Mistura
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Diagrama de mudança de estado
S
S + LL
L + GG
PE = 100º C
PF = 0º C
Temperatura
Tempo
Misturas AzeotrópicasPonto de Ebulição constante.
Misturas EutéticasPonto de Fusão constante.
Misturas
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Mistura eutética Ponto de fusão
Chumbo (37%) + estanho (63%) 183°C
Chumbo (87%) + antimônio (13%) 246°C
Bismuto (58%) + estanho (42%) 133°C
EXEMPLOS DE MISTURAS
Mistura azeotrópicaPonto de ebulição
Acetona (86,5%) + metanol (13,5%) 56°C
Álcool etílico (7%) + clorofórmio (93%) 60°C
Álcool fórmico (77,5%) + água (22,5%) 107,3°C
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Vamos treinar um pouco...01. Verifica-se que em um tipo de solda, uma liga metálica formada por 63% de estanho e 37% de chumbo, mantem-se constante na temperatura no ponto de fusão, desde o início até a mudança de estado. No entanto, a sua temperatura de ebulição varia. Essa situação indica um exemplo de uma:A) Mistura eutética.B) Mistura azeotrópica.C) Substância composta.D) Substância simples.E) Mistura homogênea.
02. O éter foi utilizado inicialmente como anestésico, foi abandonado pelo risco de explosão e dependência. Ele possui P.F.= -116oC e P.E.= 34oC; já a água possui P.F.= 0oC e P.E.= 100oC à pressão de um atmosfera (ao nível do mar). Em qual estado físico se encontram o éter e a água em São Paulo, onde a temperatura ambiente é 26oC?
A) éter= sólido e água= líquido B) éter= sólido e água= gásC) éter= líquido e água= líquido D) éter= sólido e água= sólido E) éter= gás e água= gás
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03. Observe a imagem abaixo. O principal aspecto abordado nessa ilustração se refere as:
A) misturas heterogêneas.B) reações químicas.C) substancias simples.D) fontes naturais de calorias.E) misturas homogêneas.
04. Observe atentamente os processos cotidianos abaixo:I. A secagem da roupa no varal.II. A fabricação caseira do pão.III. A filtração da água pela vela do filtro.IV. O avermelhamento do bombrilumedecido.V. A formação da chama do fogão, a partirdo gás de cozinha.Constituem fenômenos químicos:a) II e IV apenas.b) II, IV e V apenas.c) I, III e IV apenas.d) I, II e III apenas.e) todos.
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ENEM
!05. Na fabricação de qualquer objeto metálico, seja um parafuso, uma panela, uma jóia, um carro ou um foguete, a metalurgia está presente na extração de metais a partir dos minérios correspondentes, na sua transformação e sua moldagem. Muitos dos processos metalúrgicos atuais têm em sua base conhecimentos desenvolvidos há milhares de anos, como mostra o quadro:
Podemos observar que a extração e o uso de diferentes metais ocorreram a partir de diferentes épocas. Uma das razões para que a extração e o uso do ferro tenham ocorrido após a do cobre ou estanho é A) a inexistência do uso de fogo que permitisse sua moldagem. B) a necessidade de temperaturas mais elevadas para sua extração e moldagem. C) o desconhecimento de técnicas para a extração de metais a partir de minérios. D) a necessidade do uso do cobre na fabricação do ferro. E) seu emprego na cunhagem de moedas, em substituição ao ouro.