Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Departamento Acadêmico de Química e Biologia

Dr. Tiago P. Camargo

Química moderna

Estudar a química e ciência básica ...?

Aplicações : medicina, ciência de materiais, fontes de energia, engenharias, ...

Teorias ...!?

Evolução ciêntifíca nos

últimos 100 anos.

Albert Einstein

Método ciêntífico

Becquerel e o Casal Curie

Efeito fotoelétrico

Estudos sobre a Radioatividade

e a descoberta do Rádio e do

Polônio

“Elétrons da superfície do

metal, ao serem iluminados,

recebem energia, ficam

agitados e abandonam o

metal.”

H. Hertz

Matéria

A matéria pode se apresentar sob diferentes fomas:

Cada estado físico possui uma

característica físico-química distinta.

• Sólido

• Líquido

• Gasoso

Matéria

O Plasma – Gás confinado em um recipiente com parte de suas moléculas (ou

átomos) ionizadas.

A excitação pode ser realizada de diferentes formas. Ao

voltar para o estado fundamental o gás emite luz.

Cristais Líquidos – Materiais que apresentam

propriedades físicas intermediárias entre o sólido e o

líquido.

Matéria

Propriedades físicas e Químicas da matéria...

Substâncias são identificadas por suas propriedades e por sua composição.

Propriedade física – pode ser medida e observada sem a

mudança de composição ou identidade da substância.

Propriedade química – para serem observadas,

devemos realizar uma mudança química. Ex. Queima

do H2.

Matéria

Propriedades físicas e Químicas da matéria...

Todas propriedades mensuráveis podem ser classificadas em dois tipos:

Propriedade extensiva – depende da quantidade de

matéria esta sendo avaliada. Ex. massa, tamanho, ...

Propriedade intensiva – Não depende da

quantidade de matéria. Ex. temperatura de 2 copos

com água em uma sala a 25 oC.

Experimentos e medidas

Sistema internacional de medidas (SI)

Quantidade Unidade Símbolo

Distância metro m

Massa quilograma Kg

Tempo segundo s

Temperatura Kelvin K

Qntde. de Matéria mol mol

Corrente elétrica Ampere A

Intensidade Luminosa Candela cd

Experimentos e medidas

Sistema internacional

de medidas (SI)

Experimentos e medidas

Sistema internacional de medidas (SI)

Números – notação científica (base de 10)

• O diâmetro de um átomo de sódio 0,000 000 000 372

• Distância da Terra ao Sol, 150 000 000 000 m

Experimentos e medidas

Medidas fundamentais em Química: massa

Quantidade de matéria que um objeto possui. Dado em quilograma

• O quilograma (kg) é a unidade oficial, porém no laboratório convém o uso

de grama e miligramas pela escala de material utilizado.

Experimentos e medidas

Medidas fundamentais em Química: massa

Quantidade de matéria que um objeto possui. Dado em quilograma

• O quilograma (kg) é a unidade oficial, porém no laboratório convém o uso

de grama e miligramas pela escala de material utilizado

Massa vs peso

Experimentos e medidas

Medidas fundamentais em Química: Distância

Unidade Metro (m) - Distância percorrida pela luz no vácuo em 1/299 792 458

segundos

• O metro (m) é a unidade oficial, porém no laboratório convém o uso de

unidades menores cm, mm, nm e o Angstron (10-10 m)

Experimentos e medidas

Medidas fundamentais em Química: Temperatura

Unidade graus Celsius (oC) – Escala

Centigrada baseada na temperatura de

congelamento da água (zero) e na

temperatura de ebulição da água (100)

• Três são as escalas mais

utilizadas atualmente: Celsius,

Fahrenheit, Kelvin.

Conversões?

Experimentos e medidas

Medidas fundamentais em Química: Volume

Quantidade de espaço ocupada por um objeto. Sua unidade no SI é o metro

cúbico (m3)

• O litro é o volume ocupado por por

um dm3.

Experimentos e medidas

Medidas fundamentais em Química: Volume

Quantidade de espaço ocupada por um

objeto. Sua unidade no SI é o metro

cúbico (m3)

Experimentos e medidas

Medidas fundamentais em Química: Densidade

Definida como a massa de um objeto dividido pelo

seu volume.

Temperaura..??? Concentração...???

Aplicações

Química e medicina:

Doença que gera uma

diminuição da densidade

óssea.

Densidade óssea normal = 1,0 g cm-3.

Densidade óssea irregular = 0,2 g cm-3.

Aplicações

Curiosidade: Determinação de estruturas por difratometria de raios x.

Visualização em tempo real de uma reação química

https://www.youtube.com/watch?v=MVXw7woLB8E

Curiosidade: Acompanhamento de uma reação por microscopia de força atômica

Exatidão e Precisão

Como medir a qualidade dos resultados das medidas?

Exatidão : se refere a quão próximo do valor medido está

do valor verdadeiro.

Precisão : se refere a maneira que várias medidas diferentes

concordam entre sí.

Peça de Chumbo, massa = 10,00 g

Exatidão e Precisão

Peça de Chumbo, massa = 10,00 g

Exatidão e Precisão

Peça de Chumbo, massa = 10,00 g

Exatidão e Precisão

Como medir a qualidade dos resultados das medidas?

Exatidão : se refere a quão

próximo do valor medido está do

valor verdadeiro.

Precisão : se refere a maneira

que várias medidas diferentes

concordam entre sí.

Algarismos significativos

Para uma melhor análise dos resultados devemos conhecer o conceito de

algarismos significativos.

São os números de dígitos registrados em uma medida que possuem sentido

físico.

1. Todos números diferente de zero serão significativos;

2. Zeros entre outros números serão significativos;

3. Zeros no início de um número não serão significativos

Algarismos significativos

São os números de dígitos registrados em uma medida que possuem sentido

físico.

4. Zeros no final de um número devem ser observados da seguinte maneira:

• Zeros após uma virgula decimal sempre serão significativos

• Zeros ao final de um número antes da casa decimal serão significativos

• Zeros à direita antes de um ponto decimal implícito são ambíguos e devem ser

evitados usando a notação científica

Multiplicação e divisão – o resultado deve ter o mesmo número de algarismos da

medida com menor número de algarismos significativos

Algarismos significativos em cálculos

Como mostrar os números significativos resultantes de um cálculo em uma

equação matemática?.

• Em um cálculo de soma/diminuição, a resposta deve conter o mesmo número

de casas decimais do número com menos casas decimais.

Algarismos significativos

Arredondamentos

• Se o primeiro algarismo a ser removido for menor que 5, arredonde para

baixo. Ex. 3,86489 para 3,86.

• Se o primeiro algarismo a ser removido for maior ou igual a 5, arredonde

para cima. Ex. 3,86589 para 3,87.

Exemplo

Qual a valor com o exato número de algarismos

destas medidas? Quantos algarismos

significativos existem na medida?

Exemplo

No desenho abaixo, qual dos objetos é mais denso? Explique.

Exemplo

No desenho abaixo, faça a medida

apropriada em cada caso.

Exemplo

Cloreto de sódio tem um ponto de fusão de 1074 K e um ponto de ebulição de

1686 K. Converta esses valores em Celsius e Fahrenheit.