introducao quimica
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O Que é Química?
Química é uma Ciência Experimental que estuda a estrutura, composição e a transformação da matéria.
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ESTRUTURA DA MATÉRIA
A matéria é formada por moléculas, que por sua vez são formadas por partículas minúsculas chamadas de átomos.
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Elementos QuímicosÁtomos
Nome Símbolo Natureza
Ferro Fe Fe3O4
Cálcio Ca CaCO3
Prata Ag (Argentum) Ag
Oxigênio O O2
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Átomos & Moléculas
H + H H H
H H
H + H + O O
Átomos Moléculas
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Simples Composta
Substância Pura
Homogênea Heterogênea
Mistura
Sistemas Materiais
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Substâncias Puras
SIMPLES COMPOSTA
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MISTURAS
HETEROGÊNEAHOMOGÊNEA solução
ÁGUA + AREIAAR
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CLASSIFICAÇÃO DA MATÉRIA
SISTEMAS HOMOGÊNEOS
SISTEMAS HETEROGÊNEOS
SUBSTÂNCIAS PURAS
MISTURAS DE UMA FASE
MISTURAS DE MAIS DE UMA
FASE
SUBSTÂNCIAS EM MUDANÇA
DE ESTADO
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OUTROS CONCEITOS
ATOMICIDADE
VARIEDADE ALOTRÓPICA
FENÔMENOS (Transformações):
QUÍMICOS E FÍSICOS
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ATOMICIDADE
Atomicidade Substâncias
Monoatômica He, Ne, Ar, Kr
Diatômica H2, N2, HCl, CO
Tetratômica P4 (fósforo branco)
Indeterminada P(verm), C(graf), metais
Atomicidade se refere ao número de átomos que compõem uma substância
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VARIEDADE ALOTRÓPICA
C(grafite) C(diamante)
Variação na arrumação dos átomos
Variação na atomicidade
O2 (Oxigênio) O3 (Ozônio)
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FENÔMENO QUÍMICO
Combustão do álcool etílico
H3C- CH2- OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O
Reagentes Produtos
O fenômeno químico transforma a natureza íntima da matéria.
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FENÔMENO FÍSICO
SÓLIDO LÍQUIDO GASOSO
SUBLIMAÇÃO
FUSÃO
CONDENSAÇÃO
VAPORIZAÇÃO
SOLIDIFICAÇÃO
Estados físicos da matéria
O fenômeno físico não altera a natureza da matéria
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EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO1. Considere os sistemas a seguir, em que os átomos
são representados por esferas:
Determine onde encontramos: a) Substância pura; b) Mistura; c) Somente substância simples; d) Somente substância composta.Considere apenas o sistema III, determine: a) O número de átomos presentes; b) O número de elementos químicos; c) O número de moléculas; d) O número de substâncias; e) O número de substâncias binárias; f) O número de substâncias diatômicas.
I II III IV
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2. Considere o sistema representado abaixo. Pode-se descrever o sistema em questão como constituido por:
a) Três fases e um componente.
b) Duas fases e dois componentes.
c) Três fases e dois componentes.
d) Três fases e três componentes.
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3. Os diferentes tipos de matéria podem ser classificados em dois grupos: Substâncias puras e misturas. As substâncias puras podem ser simples e compostas. Considerando esse modo de classificação, pode-se afirmar:
(01) O ar atmosférico é uma substância pura . (02) A água é uma substância simples. (04) O sangue é uma mistura. (08) Uma solução de açúcar é uma mistura (16) O oxigênio e o ozônio são substâncias distintas, embora constituídas por átomos de um mesmo elemento. (32) A matéria que contém três tipos de moléculas é uma substância composta. (64) A matéria que contém apenas um tipo de molécula é uma substância simples, mesmo que cada molécula seja formada por dois átomos diferentes.
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4. Observe os seguintes fatos:
I – Uma pedra de naftalina deixada no armário. II – Uma vasilha com água deixada no freezer. III – Uma vasilha com água deixada no fogo. IV – O derretimento de um pedaço de chumbo quando aquecido.
Nestes fatos estão relacionados corretamente os seguintes fenômenos:
a) I – sublimação, II – solidificação, III – vaporização, IV – fusão. b) I – sublimação, II – solidificação, III – fusão, IV –vaporização. c) I – fusão, II – sublimação, III –vaporização, IV – solidificação. d) I – vaporização, II- solidificação, III – fusão, IV – sublimação. e) I – vaporização, II – sublimação, II –fusão, IV – solidificação.
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5. Qual dos fenômenos a seguir não envolve reações químicas?
a) Fusão de gelo.
b) Digestão de alimentos.
c) Combustão.
d) Queima de vela.
e) Explosão de dinamite.
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PROPRIEDADES DA MATÉRIA
PROPRIEDADES GERAIS
PROPRIEDADES FUNCIONAIS
PROPRIEDADES ESPECÍFICAS:
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PROPRIEDADES GERAIS
Massa
Volume
Inércia
impenetrabilidade
As propriedades gerais são comuns a todos os materiais.
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PROPRIEDADES ESPECÍFICAS
Ponto de Fusão / Solidificação
Ponto de Ebulição / Liquefação
Densidade ou Massa Específica
Coeficiente de Solubilidade
As propriedades específicas caracterizam cada tipo de substância .
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Ponto de Fusão / Solidificação
Ponto de Fusão é a temperatura em que uma substância muda do estado sólido para o estado líquido.
Ponto de Solidificação corresponde ao processo inverso, embora as temperaturas sejam equivalentes. Obs. O PF e o PS são obtidos em uma dada pressão, quando esta não é citada, considera-se a pressão atmosférica
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Ponto de Ebulição / Liquefação
Ponto de Ebulição é a temperatura em que uma substância muda do estado líquido para o estado gasoso.
Ponto de liquefação corresponde ao processo inverso, embora as temperaturas sejam equivalentes.
Obs. O PE e o PL são obtidos em uma dada pressão, quando esta não é citada, considera-se a pressão atmosférica
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Curva de Aquecimento da água
S
L
L e GG
T°C
100
0
- 20
tempo
S e L
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Curva de Resfriamento da água
S
L
L e GG
T°C
100
0
- 20
tempoS e L
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Curvas de Misturas Comuns
Aquecimento Resfriamento
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Curvas de Misturas Eutéticas
Resfriamento
PS
Aquecimento
PF
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Curvas de Misturas Azeotrópicas
Aquecimento
PE
Resfriamento
PL
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Influência da Pressão
Quanto maior a pressão maior o Ponto de Ebulição
P
T >T
>P
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Influência da Altitude
Quanto maior a Altitude menor o Ponto de Ebulição
> A ⇒ < P ⇒ < T
A ⇒ P ⇒ T
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Densidade
Densidade é a relação da massa pelo volume de uma substância a uma dada Temperatura e Pressão:
d = m / V
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Influência da Temperatura
T
V1
>T
V2
> T ⇒ > V ⇒ < densidade
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> P ⇒ < V ⇒ > densidade
Influência da Pressão
P
>P
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A DENSIDADE é maior quanto maior o estado de agregação da matéria
Influência do Estado Físico da Substância
sólido > líquido > gasosoAumento do volume
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Exceções a Regra
• Água líquida é mais densa que o gelo.
• Prata, Ferro e Bismuto, todos diminuem de volume quando fundidos, portanto fase líquida mais densa.
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Exercícios de fixação:1) Dada a tabela:
PF PE
Clorofórmio – 63°C 61°C
Fenol 43°C 182°C
Cloro – 101°C – 34,5°C
Determine o estado físico de cada substância nas condições ambientes ( 25°C e 1 atm).
Clorofórmio →
Fenol →
Cloro →
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Exercícios de fixação:2) Com relação ao gráfico, indique as proposições verdadeiras:
(01) O gráfico representa o aquecimento de substância pura. (02) O ponto de fusão da substância é 85°C. (04) O ponto de solidificação da substância é 20°C. (08) Na temperatura ambiente (25°C) a substância é sólida. (16) Entre 35 e 50 minutos (intervalo DE) a substância forma um sistema bifásico. (32) Se o gráfico dado mostrasse apenas o intervalo AD, referente ao aquecimento de um sólido, nada poderíamos afirmar sobre a pureza do mesmo.
0 10 25 35 50 tempo (min)
T°C
+ 85
+ 20
+ 10
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Exercícios de fixação:
tempo (min)
T1
BT°C
T2
A
(01) Se a amostra A e B forem idênticas, então a pressão é diferente para cada experiência. (02) Se a pressão é a mesma, então A e B poderão ser amostras idênticas em quantidades diferentes. (04) A e B são substâncias puras. (08) A e B podem ser misturas. (16) Se A e B são amostras idênticas, A foi realizada numa pressão maior que B. (32) Se A e B são amostras idênticas, A foi realizada numa altitude menor que B. (64) B pode ser uma substância pura e A, ser uma mistura azeotrópica.
3) O gráfico está representando a ebulição de duas amostras, iguais ou diferentes, em experiências distintas realizadas cada uma a pressão constante. As quais foram realizadas em sistemas abertos.
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Exercícios de fixação:4) Responda a essa questão considerando três frascos
contendo massas iguais de líquidos diferentes, A, B e C, cujos valores de densidade em g/mL são respectivamente: 0,8; 1,0; 1,2.
I
II
III
A alternativa que indica cada frasco com seu respectivo líquido é:
a) I – A, II – B, III – C.
b) I – A, II – C, III – B.
c) I – B, II – C, III – A.
d) I – B, II – A, III – C.
e) I – C, II – B, III – A.
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Misturas Heterogêneas: Sólido/sólido Sólido/líquido Sólido/gás Líquido/líquido
Misturas Homogêneas: sólido/sólido sólido/líquido líquido/líquido líquido/gás gás/gás
ANÁLISE IMEDIATA
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Sistemas Sólido/sólido:
Catação
Peneiração ou Tamisação
Ventilação
Levigação
Separação Magnética
Dissolução Fracionada
Flotação
Fusão Fracionada
Separação de Misturas Heterogêneas
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Sistemas Sólido/líquido:
Filtração
Decantação
Centrifugação
Cristalização Fracionada
Sistemas Sólido/gás:
Filtração
Decantação
Câmara de Poeira
Separação de Misturas Heterogêneas
Sistemas Líquido/líquido:
Decantação
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Separação de Misturas Homogêneas
Sistemas Sólido/sólido:
Fusão Fracionada
Sistemas Sólido/líquido:
Evaporação
Destilação Simples
Sistemas Líquido/líquido:
Destilação Fracionada
Sistemas Líquido/gás:
Aquecimento
Despressurização
Sistemas gás/gás:
Liquefação Fracionada
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Materiais comuns de Laboratório
Tubo de Ensaio
Béquer
Erlenmeyer
Balão de Fundo Chato
Balão Volumétrico
Balão de Destilação
Condensador
Funil de Decantação
Funil de Filtração
Funil Liso
Funil de Büchner
Kitassato
Proveta
Pipeta Volumétrica
Pipeta Graduada
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Materiais comuns de Laboratório
Bureta
Dessecador
Vidro de Relógio
Almofariz e Pistilo
Cápsula de Evaporação
Cadinho de Porcelana
Cadinho de Platina
Piscete
Espátula
Suporte de Ferro
Garras
Tripé de Ferro
Tela de Amianto
Bastão de Vidro
Frasco de Reagente