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PROF. Márcia Pires Fiuza
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INTRODUÇÃO AO CONCEITO DE QUÍMICA
A química é o ramo da ciência que estuda;
•A matéria;
•As transformações da matéria;
•E a energia envolvida nessas transformações;
A seguir temos alguns exemplos de erros cometido ao empregar o conceito de química.
Qual o conceito dado a palavra química nesses anúncios? Reescreva-os corretamente.
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REPRESENTAÇÃO DA MATÉRIA
DEMÓCRITOS
O filósofo grego que viveu no século IV a.c, sustentou que toda matéria é constituída por partículas pequenas e indivisíveis às quais chamou de átomos e na sua ausência temos o espaço vazio (vácuo), essa idéia entretanto, não prevaleceu e ficou, de certa forma, marginalizada durante mil anos.
LEIS PONDERAIS
CONSERVAÇÃO DA MASSA (LAVOISIER):
Lavoisier verificou que a massa total dos reagentes era igual à massa total dos produtos, essa idéia pode geralmente é resumida com o seguinte enunciado;Na natureza nada se cria, nada se perde tudo se transforma em um sistema fechado.
Curiosidade: Lavoisier pertencia à nobreza, graças a um título adquirido por seu pai. Foi um dos principais liberais e racionalistas do Iluminismo. Por estar associado a cobrança de impostos, foi decapitado em 8 de maio de 1794 durante a revolução francesa.
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PROPORÇÕES FIXAS (PROUST):
Proust havia determinado que uma substância sempre apresenta composição constante.
1 C + 2 H2 CH4
Se aumentarmos a quantidade de reagente continuaremos a ter o mesmo produto
Obs: Se a proporção natural existente entre os reagentes não for respeitada, a reação ocorrerá, entretanto a parte em excesso não será consumida.
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MODELO ATÔMICO DE JOHN DALTON:
Em 1803, John Dalton, tentando explicar o comportamento dos diversos gases da atmosfera e das misturas gasosas, retomou a hipótese atômica. Dalton usou essa hipótese na explicação das leis ponderais da Química, então recentemente formuladas por Lavoisier e Proust.Assim como os filósofos Leucipo e Demócrito, Dalton acreditava que a matéria seria constituída por átomos indivisíveis e espaço vazio.
Dalton considerava que;Os átomos são esferas maciças e indivisíveis,
Átomos de elementos diferentes apresentam tamanho, massa e propriedades químicas diferentes,
Durante a transformação da matéria os átomos são apenas rearranjados.
1 O2 + 2 H2 2 H2O
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PROPRIEDADES ORGANOLÉPTICAS
São propriedades ligadas aos nossos orgãos sensitivos.
Cor Cheiro Sabor Textura.
PROPRIEDADES FÍSICAS
São propriedades relativas à mudanças de temperatura e pressão tal como temperatura de fusão e ebulição, densidade, etc.
PROPRIEDADES QUÍMICASSão propriedades que determinam o tipo de fenômeno químico que cada material é capaz de sofrer.
PROPRIEDADES DA MATÉRIA
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SUBSTÂNCIA PURA
SUBSTÂNCIA PURA: CORRESPONDE À PARTE DA MATÉRIA QUE APRESENTA APENAS UM COMPONENTE E PROPRIEDADES QUÍMICAS E FÍSICAS DEFINIDAS.
CLASSIFICAÇÃO DE SUBSTÂNCIAS
SUBSTÂNCIAS SIMPLES: Formadas por um único tipo de elemento e não pode ser decomposta em substâncias mais simples, como exemplos temos;H2, C(grafite), O2, O3, etc.
SUBSTÂNCIAS COMPOSTAS: Formadas por dois ou mais tipos de elementos e pode ser decomposta em substâncias mais simples, como exemplo temos;H2O, CO, CO2, HNO3, H2SO4, etc.
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MISTURA
MISTURA: CORRESPONDE À PARTE DA MATÉRIA QUE APRESENTA DOIS OU MAIS COMPONENTES, COMO EXEMPLOS TEMOS;
Água mineral Leite
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CLASSIFICAÇÃO DAS MISTURAS
MISTURAS HOMOGÊNEAS: APRESENTAM UMA ÚNICA FASE.
MISTURAS HETEROGÊNEAS: APRESENTAM DUAS OU MAIS FASES.
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CLASSIFICANDO SISTEMAS
SISTEMA
HOMOGÊNEO HETEROGÊNEO
SUBSTÂNCIASIMPLES
SUBSTÂNCIACOMPOSTA
MISTURAHOMOGÊNEA
SUBSTÂNCIAPURA
Numa sófase
SUBSTÂNCIAPURA
MISTURAHETEROGÊNEA
Em fasesdiferentes
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Mistura heterogênea constituindo um sistema heterogêneo com seisfases e os componentes gasolina,água, mercúrio, cortiça, pedaçosde madeira e latão.
Substância pura constituindo um sistemaheterogêneo com duas fases e apenas umcomponente: água nas fases líquida e sólida
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(x) mistura( ) substância pura
6 moléculas, 2 elementos
químicos ( e )
1 substância(s) composta(s) 1 substância(s) simples
Nos sistemas abaixo, átomos são representados por esferas. Observe o primeiro item resolvido e preencha as lacunas dos demais
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ESTADOS FÍSICOS
sólido líquido vapor
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PLASMA (Uma pitada de curiosidade)Em física, Plasma é denominado o quarto estado da matéria. Difere-se dos sólidos, líquidos e gasosos por possuir seus átomos separados ao ponto de desprenderem-se dos elétrons. Por este motivo o plasma é também chamado de gás ionizado. Estima-se que 99% de toda matéria existente esteja no estado de plasma, o que faz deste o estado da matéria mais comum e abundante do universo. Um bom exemplo de plasma no nosso planeta é a formação da aurora boreal (pólo norte) ou aurora austral (pólo sul).
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MUDANÇAS DE ESTADOS FÍSICOS
Transformações endotérmicas Há absorção de energia.
ene
rgia
sólido
líquido
vapor
vaporização
fusão
ene
rgia
sólido
líquido
vapor
Transformações exotérmicas
Há liberação de energia.
liquefação
solidificação
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TEMPERATURA DE FUSÃO E EBULIÇÃO
TEMPERATURA DE FUSÃO: corresponde a temperatura na qual determinada substância sofre fusão (durante o aquecimento).
TEMPERATURA DE EBULIÇÃO: corresponde a temperatura na qual determinada substância sofre ebulição (durante o aquecimento).
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ESTRUTURA DA MATÉRIA EM DIFERENTES ESTADOS FÍSICOS
SÓLIDO LÍQUIDO GASOSO
ÁGUA
OUTROSMATERIAIS
Volume constanteForma constanteBaixa energia pot.
Volume constanteForma varíavelMédia energia pot.
Volume variávelForma variávelElevada energia pot.
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TEMPERATURA DE EBULIÇÃO VERSUS PRESSÃO ATMOSFÉRICA (ÁGUA PURA)
NÍVEL DO MAR PRESSÃO = 1 atm ou 760 mmHg100 ◦C
73 ◦C
92 ◦C
Ar rarefeito
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UMA PITADA DE CURIOSIDADE...
Em grandes altitudes é comum ser observado uma formação de gelo que se mantêm relativamente estável, que tal tentarmos entender porque isso é possível !!!
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PROPRIEDADES FÍSICAS DOS MATERIAIS
Pontos de fusão e ebulição
Temperatura (oC)
fusão
ebulição
Temperatura (oC)
liquefação
solidificação
aquecimento
Tempo
resfriamento
Tempo
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L+ V
sólid
o
líqui
dova
por
Tempo(min)
fusão
ebulição
S + L
Temperatura (oC)
Enquanto a substância permanece em um mesmo estado, o fornecimento de calor faz com que a temperatura aumente (aumenta a energia cinética). Nas mudanças de fase, o calor fornecido é usado para separar as unidades estruturais. Enquanto essa separação estiver ocorrendo, a temperatura permanecerá constante, aumentando somente a energia potencial.
AQUECIMENTO DE SUBSTÂNCIA PURA
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AQUECIMENTO DE MISTURA
Note que durante a ebulição da água com açúcar a temperatura não permaneceu constante.
Temperatura (oC)
100
ÁGUA PURA
ÁGUA + AÇÚCAR
Tempo
Tempo(min)
Temperatura (oC)
Mistura eutética
Tempo(min)
Temperatura (oC)
Mistura azeotrópica
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DENSIDADE
massa
volume
Cortiça (1 cm3)
água
Ferro (1cm3)
massa
volumeMesmovolume
m1
m2
m3Mesmamassa
volumev1 v2 v3
massa
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DESAFIOS:
Primeiro desafio- Sabemos que o ferro mais denso do que a água, mesmo sendo água do mar; então, como pode uma embarcação feita de aço flutuar?
Segundo desafio- Como é possível uma lâmina metálica flutuar ao ser colocada na horizontal em relação ao líquido e afunda ao ser colocada perpendicular?
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Terceiro desafio- Essa é para responder o mais rápido possível; quem tem maior massa 1 Kg de FERRO ou 1 kg de ISOPOR?
Quarto desafio- Leia a frase a seguir, INDIQUE se ela está CERTA ou ERRADA e JUSTIFIQUE sua indicação.
“A água no mar têm densidade maior do que a água pura”.