ESTRUTURA DA MATÉRIA

A matéria é formada por moléculas, que por sua vez são formadas por partículas minúsculas chamadas de átomos.

O termo matéria refere-se a todos os materiais ou coisas que compõem o universo.

Elementos QuímicosÁtomos

Nome Símbolo Natureza

Ferro Fe Fe3O4

Cálcio Ca CaCO3

Prata Ag (Argentum) Ag

Oxigênio O O2

Átomos & Moléculas

H + H H H

H H

H + H + O O

Átomos Moléculas

ESTUDO DAS SUBSTÂNCIAS E MISTURAS

SUBSTÂNCIA: forma particular de matéria, apresentando composição fixa, definida.

Substância Fórmula Representação

Gás hidrogênio

H2

Gás oxigênio O2

Gás ozônio O3

Substância simples: é constituída de uma molécula formada por átomos do mesmo elemento químico (mesmo tipo de átomo).

Substância composta: é constituída por uma molécula formada por mais de um elemento químico.

Substância Fórmula Representação

Água H2O

Sal de cozinha NaC

Açúcar C12H22O11

Substâncias Puras

SIMPLES COMPOSTA

Mistura: material formado 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.

MISTURAS

HETEROGÊNEAHOMOGÊNEA

ÁGUA + AREIAAR

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:

Nome Componentes principais

Amálgama Mercúrio (Hg) + Prata (Ag) + Estanho (Sn)

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)

Misturas homogêneas

Aspecto homogêneo a olho nu

  Aspecto heterogêneo ao microscópio

Copo de leite

 

Líquido branco

com gotículas

de gordura

O leite é considerado uma mistura heterogênea.

Solução: É uma mistura homogênea composta de dois ou mais componentes que consiste de:

Solvente: É o componente da solução que se apresenta em maior quantidade. Freqüentemente, mas não necessariamente, ele é a água, o que caracteriza uma solução aquosa.

Soluto: Este é o componente que se apresenta em menor quantidade. É a substância que se dissolve no solvente.

SOLUÇÃO É UMA MISTURA HOMOGÊNEA DE DOIS OU MAIS COMPONENTES

Solução

soluto solvente

SOLUTO: COMPONENTE GERALMENTE EM MENOR QUANTIDADE.

SOLVENTE: COMPONENTE QUE ACOLHE O SOLUTO.

Estudar soluções para....??????

Compreender o significado da concentração de soluções;

Saber expressar quantitativamente essa concentração;

Soluções no cotidiano

O quanto de chumbo é permitido aparecer na água potável?

Café forte ou fraco?

Mais ou menos doce?

TIPOS DE SOLUÇÕES

SÓLIDAS

Ex:OURO 18K

LIQUIDAS

Ex: ÁGUA DO MAR

GASOSAS Ex:AR

Solução Soluto Solvente Exemplo

SólidaSólido Sólido Liga metálica Cu – Ni

Líquido Sólido Hg em Cu (amálgama de cobre)

Gasoso Sólido dissolvido em Ni

Líquida

Sólido Líquido NaCl em

Líquido líquidoÁlcool em

Gasoso Líquido dissolvido em

Gasosa

Sólido Gasoso Poeira no ar atmosférico

Líquido Gasoso Água no ar atmosférico

Gasoso Gasoso Ar atmosférico

2HOH2

OH 2

OH 22CO

Quanto à natureza do soluto as soluções são classificadas em:

São aquelas em que o soluto é um composto iônico.

Exemplo: água + sal de cozinha.

São aquelas em que o soluto é um composto molecular.

Exemplo: água + açúcar.

Obs.:os ácidos são compostos moleculares, que em água, originam uma solução eletrolítica.

1L de água a 0°C

1L de água a 0°C

1L de água a 0°C

357 g de NaCl

SOLUÇÕES

• CS do NaCl a 0°C = 35,7 g / 100g de H2O

• CS do NaCl a 25°C = 42,0 g / 100g de H2O

200 g de NaCl 400 g de NaCl

Saturada

Saturada com corpo de fundo

insaturada

SOLUÇÃO SUPERSATURADA

1L de água a 0°C

1L de água a 25°C

1L de água a 0°C

400 g de NaCl

Supersaturada

• A concentração na solução final está acima do CS do NaCl a 0°C.

Como preparar uma solução?????

Assim, as moléculas ou íons do soluto separam-se permanecendo dispersas no solvente

Basta dissolver um soluto em uma quantidade de solvente.

Porém, substâncias diferentes se dissolvem em quantidades diferentes em uma mesma quantidade

de solvente na mesma temperatura.

Isto depende do Coeficiente de solubilidade?

O QUE É O COEFICIENTE DE SOLUBILIDADE (Cs)?

O Cs É A QUANTIDADE MÁXIMA DISSOLVIDA DE UMA SUBSTÂNCIA EM UMA DETERMINADA

TEMPERATURA, EM UMA QUANTIDADE PADRÃO DE SOLVENTE.

Exemplo Cs (0ºC) Cs (100ºC)

SALNaCl

357g/L 398g/L

SACAROSEC12H22O11

420g/L 3470g/L

Classificação das soluções quanto a relação soluto x solvente

O excesso do soluto - nesta mesma temperatura - vai se depositando no fundo do recipiente e a solução é dita saturada com corpo de fundo.  

A saturação de uma solução ocorre quando, a uma determinada temperatura e sob agitação contínua, observa-se que em determinado momento o soluto não se dissolve mais.

Isto ocorre quando se adiciona aproximadamente 360 g de sal de cozinha (cloreto de sódio) puro em

1 litro de água.

No momento que os primeiros fragmentos do soluto se depositam no fundo do recipiente, diz-

se que foi atingido o ponto de saturação, que depende tanto do soluto

como do solvente, da temperatura e da

pressão - esta última é importante quando

existem gases envolvidos no processo.

Uma solução com quantidade de soluto inferior ao coeficiente de solubilidade é

considerada:

Não saturada ou insaturada

Quando uma solução saturada com corpo de fundo é aquecida lentamente, o soluto ali depositado é dissolvido numa temperatura mais elevada.

Deixa-se o frasco em repouso, e provocando o rápido abaixamento da temperatura o soluto continua dissolvido e temos então uma solução supersaturada.

Entretanto, basta uma pequena agitação no sistema ou a introdução de um fragmento (gérmen) do soluto para que ocorra a precipitação do excesso do soluto e a solução volta a ser saturada.

SOLUÇÃO SUPERSATURADA É INSTÁVEL

São gráficos que apresentam a variação dos coeficientes de solubilidade das substâncias  em função da temperatura.

Curvas de Solubilidade:

Temperatura ( ºC )

gramas de KNO3

em 100 g de água

0102030405060708090

100

132032466485

110137169204246

  Verificamos que na maior parte das substâncias, a solubilidade aumenta, com a elevação da temperatura - quando o soluto sofre dissolução com absorção de calor. Ex.: KOH, KBr, NaCl.

Observe agora o gráfico abaixo:

Classificação das soluções quanto a natureza das partículas dispersas

Solução molecular: As partículas dispersas do soluto são moléculas. A solução molecular é também chamada de

solução não-eletrolítica e  não conduzem a corrente elétrica.

 Exemplo: água e açúcar

Solução iônica: As partículas dispersas do soluto são íons ou íons e moléculas (dependendo do sal ou do ácido).  A solução iônica é também chamada de solução eletrolítica e conduz corrente elétrica.

Os íons são os responsáveis pela condução da corrente elétrica numa solução.  Exemplos: água e sal (cloreto de sódio)

enfraquecimento da estrutura iônica. 

Quando dissolvemos cloreto de sódio (sal de cozinha) em água, o processo de dissolução ocorre porque as moléculas do solvente colocam-se entre os íons cloro e sódio, enfraquecendo a atração entre os íons,

Contêm muito soluto em relação ao solvente.

Exemplo: 300g de sal para 1L de água.

Contêm pouco soluto em relação ao solvente.

Exemplo: 10g de sal para 1L de água.