CQ027 – Fundamentos de Química Estrutural Turma: Geologia Prof. Jackson Gois

Aula 2 – Introdução

Introdução

• Método científico: observações qualitativas e/ou quantitativas, dados.

• Leis: similaridades, regularidades ou coerência nos dados, resumidas numa generalização.

• Ex: Lei dos gases (Boyle)

• pressão X volume = constante

• Teorias: respostas ou explicações sobre as leis.

• Hipóteses: tentativas de respostas ou explicações.

Massa e matéria

• Matéria: tudo o que tem massa e ocupa espaço.

• Massa: determinada em comparação com outro objeto. Tem sempre o mesmo valor, diferente do peso que pode variar de um lugar para outro. Obtida pela pesagem da substância (diferente de outros usos dessa palavra).

• Peso e inércia são propriedades decorrentes da massa.

Substâncias puras

• Uma única substância com composição característica e definida, e com um conjunto definido de propriedades ( o ferro, o açúcar comestível, a água etc.)

• Podem ser divididas em:

• Elementos químicos (Tabela Periódica):

• Substância fundamental e elementar. Toda a matéria é composta por elementos químicos. Não pode ser separado ou decomposto em substâncias mais simples. São escritos de maneira diferenciada com representações especiais. Representados por símbolos.

• Compostos:

• Constituídos de dois ou mais elementos químicos combinados numa relação definida, como o sal de cozinha (39,34% de sódio e 60, 66% de cloro em massa). Compostos podem ser decompostos. Representados por fórmulas.

Misturas

• Consistem em duas ou mais substâncias misturadas. Podem, algumas vezes, ser identificadas pela simples observação. Outras podem ser caracterizadas com o auxílio de lupas, microscópios ou métodos químicos. Podem ser preparadas em várias composições, dependendo da proporção utilizada. As propriedades da mistura vão depender da proporção em que as substâncias puras estão misturadas (madeira, concreto, leite etc.)

• Podem ser classificadas pela quantidade de fases observadas:

• Homogêneas: Apenas uma fase. Soluções.

• Heterogêneas: Mais de uma fase.

Calor e temperatura

• Calor ou energia calorífica: forma de energia diretamente transferida de um objeto mais quente para um mais frio. É energia em transito, pois não está na forma de calor antes ou depois da transferência. Após a absorção de calor a energia total do objeto aumenta (energia cinética ou potencial das partículas).

• Temperatura: energia cinética média das partículas de um objeto ou corpo. Quando o calor é transferido para um objeto, a energia cinética média de suas partículas aumenta.

Notação exponencial

• Usado para números muito grandes ou muito pequenos:

• 340000000000000000000000000

• 3,4x1026

• 0,000000000068

• 6,8x10-11

Algarismos significativos

Número Algarismos Significativos

5 1

57 2

5,7 2

5,73 3

5,732 4

0,004 1

0,00483 3

0,000300 3

0,0003 1

2,0003 5

2,9x10-6 2

2x10-4 1

Unidades métricas

Nome Símbolo Grandeza física

Quilograma kg massa

Kelvin K temperatura

Mol mol quantidade de matéria

Na geologia e em outras áreas se utiliza também o ppm (partes por milhão) e o ppb (partes por bilhão). ppm= µg/g ppb= ng/g

Múltiplos e submúltiplos

prefixo abreviação significado

Exa E 1018

Peta P 1015

Tera T 1012

Giga G 109

Mega M 106

Quilo k 103

Mili m 10-3

Micro µ 10-6

Nano n 10-9

Pico p 10-12

Femto f 10-15

Atto a 10-18

Elementos químicos de importância geológica • Interessa para geólogos porque Si e Fe, por exemplo, são tão

abundantes que suas propriedades governam o comportamento de materiais geológicos. Outros têm importância comercial, como Cr ou U.

Elementos mais abundantes

• São geralmente expressos em termos de porcentagem de óxido do elemento.

• Presentes em rochas e silicatos.

• Si, Al, Mg, Na, Mn, P.

Elementos traço

• Metais alcalinos: importantes na constituição de feldspato e mica, importantes na crosta continental.

• Hidrogênio: encontrado predominantemente na forma de seu óxido (H2O), importante como água para o clima do planeta.

• Metais alcalino-terrosos: presentes em grande parte como cálcio e magnésio.

• Carbono: importante na forma de minerais hidrocarbonetos e nos seres vivos do planeta, bem como na sua forma de óxido inorgânico, e isótopos.