QUÍMICA INORGÂNICA

NOÇÕES BÁSICAS

MATÉRIA Matéria é tudo que tem massa e ocupa espaço.

O que é massa?

A massa de uma substância ou objeto é uma medida direta da quantidade de matéria da

substância ou objeto. Por exemplo: Uma garrafa cheia de chumbo tem uma massa maior do

que a mesma garrafa cheia de algodão. Isso significa que a garrafa cheia de chumbo tem mais

matéria do que a garrafa cheia de algodão.

No laboratório a massa de um objeto é, geralmente, determinada pela comparação da massa

do objeto com outro objeto de massa desconhecida. Em laboratórios se utilizam balanças para

determinação da massa da substância ou objeto. A comparação da massa em balanças é

comumente chamada de pesagem (o que não é propriamente correto).

Veja, o peso é determinado pela massa do objeto. Pense, na Lua, por exemplo, a massa do

astronauta continua a mesma massa que ele possui na Terra, porém o seu peso na Lua será

bem menor que seu peso na Terra. Isso porque, a gravidade da Lua é muito menor do que a

gravidade da Terra. Observe também, que se você estiver no pólo sul ou no pólo norte, o seu

peso será maior do que seu peso se você estiver na linha do equador. Isso acontece porque a

força da gravidade na linha do equador é menor que nos pólos, pois nos pólos você estará

mais próximo ao centro da Terra do que na linha do equador – a Terra é achatada! Porém, a

sua massa, ou a quantidade de matéria do seu corpo, continuará sempre a mesma!

SUBSTÂNCIAS E MISTURAS

Uma substância é uma composição de apenas um tipo de moléculas ou átomos. A substância

pode ser simples ou composta. Substância simples é aquela constituído por um único tipo de

constituinte. Substância composta é aquela constituída por mais de um tipo de constituinte.

Exemplo de substância composta: a água pura contendo somente H2O; o sal, contendo

somente NaCl; exemplo de substância simples: o ferro, contendo somente átomo de ferro; o

oxigênio, contendo só O2.

No conceito antigo, usava-se dizer Substância pura aquela substância que não continha

nenhuma impureza ou outra substância. Mas, veja como é redundante este conceito. Toda

substância tem que ser pura mesmo, se não passa a ser uma mistura. Portanto, vamos falar

daqui para frente: substância ou mistura!

O que é mistura?

A mistura consiste em duas ou mais substâncias misturadas. Ela pode ser identificada

visualmente, como por exemplo o granito onde se observa grãos de quartzo branco, mica

preta e feldspato rosa e outros minérios. Outras misturas como a água salgada, requer outros

métodos de verificação para sabermos se são substâncias ou misturas. Um exemplo simples:

pegue um copo de vidro transparente, encha-o com leite. Você verá apenas um líquido branco

por completo e não conseguirá dizer se naquele líquido possui outras substâncias. Porém se

você utilizar uma lupa ou um microscópio para observar uma gota daquele leite, verá algumas

partículas brancas e constatará que ele é uma mistura, pois contém outras substâncias.

OS ESTADOS DA MATÉRIA

A matéria pode existir em três estados: sólido, líquido e gás. O sólido mantém o seu volume e

sua forma, independe da forma do recipiente em que ele é colocado. O líquido mantém seu

volume, porém adquire a forma do recipiente no qual é colocado. O gás não mantém seu

volume e não mantém sua forma, ambos variam conforme o recipiente no qual o gás é

colocado. Os gases e líquidos têm a capacidade de fluir, denominada de fluidez, e por isso são

chamados de fluídos.

FASES

A fase é uma região diferente, na qual as propriedades são as mesmas. Por exemplo: Uma

mistura de água e óleo, tem-se duas fases: a fase onde está a água e a fase onde está o óleo.

Agora, numa mistura de água e álcool, tem-se apenas uma fase, pois a água e o álcool são

miscíveis entre si.

As fases podem estar nos diversos estados: sólidos, líquidos ou gasosos. Todas as

combinações desses estados são possíveis, exceto se houver apenas gases, aí haverá uma

única fase.

MISTURAS HOMOGÊNEAS E HETEROGÊNEAS

A mistura homogênea apresenta apenas uma fase, por exemplo: a água salgada, a gasolina, o

refrigerante o ar e etc. A mistura homogênea é também chamada, e mais usualmente, de

solução.

Uma solução pode apresentar-se em qualquer dos três estados, ou seja, a solução pode ser

sólida, líquida ou gasosa. Os componentes de uma solução podem ser separados também, por

processos físicos, isto é, sem o uso de reações químicas.

A distinção entre uma solução e uma substância pura, é feita no laboratório pela medida da

temperatura nas respectivas mudanças de estado. Uma substância pura, tal como a água,

ferve a temperatura constante. Por outro lado, o ponto de ebulição de uma solução líquida, por

exemplo, água salgada, aumenta gradualmente. Isto ocorre porque o ponto de ebulição da

solução depende da sua composição, e quanto maior for a concentração de substância

dissolvida, maior será o ponto de ebulição.

Ver também: Conceitos Relativos à Classificação e Constituição da Matéria

AS TRANSFORMAÇÕES DA MATÉRIA

As transformações da matéria podem ser físicas e químicas.

� As transformações físicas não alteram a identidade das substâncias. Por exemplo, o

chumbo fundido (derretido) continua sendo chumbo. A água gelada, o gelo, continua

sendo água, porém no estado sólido. Um pedaço de ferro pode ser retorcido e continua

sendo ferro.

� As transformações químicas são mais significativas ou fundamentais do que as

transformações físicas. Na transformação química as substâncias são destruídas e

novas substâncias são formadas. Por exemplo: o ferro exposto à chuva, causa uma

transformação química, porque o ferro reage quimicamente com o oxigênio e a água da

atmosfera e aparece a ferrugem. Esta ferrugem é uma substância nova que é o óxido

de ferro III (óxido férrico). Assim sendo, chamam-se reagentes as substâncias iniciais,

neste exemplo, são reagentes o ferro e o oxigênio. E são chamadas de produtos, as

novas substâncias formadas, neste caso o produto da reação é o óxido férrico.

LEIS DAS TRANSFORMAÇÕES QUÍMICAS

A observação de muitas reações químicas ao longo do tempo revelou um certo número de

consistências conhecidas por leis das transformações químicas.

A primeira dessas leis foi anunciada por um químico francês, A.L. Lavoisier, em 1774, e é

atualmente chamada de Lei da conservação da massa. Esta lei estabelece que a soma das

massas dos produtos é igual a soma das massas dos reagentes. Não há destruição, nem

criação de matéria, apenas a transformação. Exemplo: Ao se queimar um pedaço de papel, ele

se decompõe em gases e cinzas. A massa inicial do papel é igual a massa das cinzas e dos

gases produzidos na decomposição (neste caso na queima).

A segunda lei das transformações químicas é a lei da composição definida, conhecida

também como lei da composição constante ou lei das proporções definidas. Ela descreve a

mais importante propriedade de um composto, sua composição fixa. Por exemplo: em uma

amostra de cloreto de sódio, 39,44% da massa total é sódio e 60,66% é cloro. Igualmente a

água sempre consiste de 11,19% de hidrogênio e 88,91% de oxigênio, em massa.

ENERGIA

A energia é um termo bastante usado e de difícil definição. Mas é geralmente dito que energia

é a habilidade ou capacidade de produzir trabalho (transformação). Há formas de energia

como: mecânica, elétrica, calor, nuclear, química e radiante.

O trabalho (trabalho mecânico) é realizado quando um objeto é movimentado contra uma

força de oposição. Por exemplo ao levantarmos o livro de uma mesa, realizamos trabalho

sobre o livro, porque deslocamos contra a força de oposição da gravidade.

ENERGIA MECÂNICA É a energia que um corpo possui devido a seu movimento ou a sua posição. A energia de

movimento é chamada de energia cinética.

A energia cinética (Ek) de um corpo em movimento depende da massa do corpo (m) e de sua

velocidade (v), do seguinte modo:

Ek = ½ mv2

Uma segunda forma de energia é a energia potencial. A energia potencial mecânica é a

energia que depende da posição do objeto, e não do seu movimento. Um livro, por exemplo,

adquire energia potencial quando é levantado contra a força da gravidade. A energia potencial

do corpo (Ep) depende da distância (d) movida pelo corpo e da força de oposição (F) ao seu

movimento.

Ep = Fd

A energia pode ser transformada de uma forma para outra forma. Ela não pode ser destruída e

nem criada. Por exemplo: Um tijolo quando cai no chão, significa que ele tem energia

potencial, pois está a uma distância do solo. Ao cair a energia potencial diminui e a energia

cinética do tijolo aumenta durante a queda. Quando o tijolo atinge o solo, a energia potencial

se transformou totalmente em energia cinética, e a energia cinética se transformou em outras

energias como o som, o calor, se transformou em energia potencial das moléculas do solo que

foram amassadas e etc.

CALOR E TEMPERATURA

Fazemos muita confusão entre esses dois conceitos.

Calor (ou energia calorífica) é uma forma de energia que é diretamente transferida de um

corpo mais quente para um mais frio. Portanto, calor é transferência de energia calorífica de

um corpo para o outro.

Temperatura mede a energia cinética média das partículas do corpo. Quando o calor é

transferido para um corpo, a energia cinética média de suas partículas é aumentada, estas

partículas movem-se então mais rapidamente e a temperatura do corpo aumenta.

A falta de aumento de temperatura nem sempre significa que não houve transferência de calor

para um corpo. Por exemplo: A adição de calor ao gelo a 0ºC, não causa aumento de

temperatura (a energia cinética média das moléculas permanece constante). O gelo funde, no

entanto, formando água líquida, ainda a 0ºC. A energia potencial média das moléculas na água

líquida é maior do que a das moléculas de gelo, na mesma temperatura.