ESTRUTURA DA MATÉRIA
O termo matéria refere-se a todos os materiais
ou coisas que compõem o universo.
A matéria é formada por moléculas, que por
sua vez são formadas por partículas
minúsculas chamadas de átomos.
Elementos Químicos
Átomos
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
+
Átomos
O
H
O
Moléculas
ESTUDO DAS SUBSTÂNCIAS
E MISTURAS
SUBSTÂNCIA:
forma
particular
de
apresentando composição fixa, definida.
matéria,
Substância simples: é constituída de uma molécula
formada por átomos do mesmo elemento químico
(mesmo tipo de átomo).
Substância
Fórmula
Gás
hidrogênio
H2
Gás oxigênio
O2
Gás ozônio
O3
Representação
Substância composta: é constituída por uma
molécula formada por mais de um elemento
químico.
Substância
Fórmula
Água
H 2O
Sal de cozinha
NaCl
Açúcar
C12H22O11
Representação
Substâncias Puras
SIMPLES
COMPOSTA
Mistura: material formado por duas ou mais
substâncias, sendo cada uma destas denominada
componente.
Fase: em uma mistura, é cada uma das porções que
apresenta aspecto homogêneo ou uniforme.
CLASSIFICAÇÃO DAS MISTURAS
Mistura homogênea: toda mistura que apresenta uma
única fase.
Mistura heterogênea: toda mistura que apresenta pelo
menos duas fases.
MISTURAS
AR
HOMOGÊNEA
ÁGUA + AREIA
HETEROGÊNEA
EXEMPLO:
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
Misturas homogêneas
Nome
Amálgama
Componentes principais
Vinagre
Mercúrio (Hg) +
Estanho (Sn)
Água (H2O) +
(CH3COOH)
Prata
Latão
Cobre (Cu) + zinco (Zn)
Bronze
Cobre (Cu) + estanho (Sn)
Aço
Ferro (Fe) + carbono (C)
Álcool
hidratado
Etanol (CH3OH) + água (H2O)
ácido
(Ag)
+
acético
O leite é considerado uma mistura heterogênea.
Aspecto homogêneo a
olho nu
Copo de leite
Aspecto heterogêneo
ao microscópio
Líquido
branco
com
gotículas
de gordura
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....??????
Saber expressar
quantitativamente essa
concentração;
Compreender o
significado da
concentração de
soluções;
Soluções no cotidiano
Café forte ou fraco?
Mais ou menos doce?
O quanto de chumbo é permitido
aparecer na água potável?
TIPOS DE SOLUÇÕES
GASOSAS
Ex:AR
SÓLIDAS
Ex:OURO
18K
LIQUIDAS
Ex: ÁGUA DO
MAR
Solução
Sólida
Líquida
Gasosa
Soluto
Solvente
Exemplo
Sólido
Sólido
Liga metálica Cu – Ni
Líquido
Sólido
Hg em Cu (amálgama de cobre)
Gasoso
Sólido
Sólido
Líquido
H 2 dissolvido em Ni
NaCl em H O
2
Álcool em H O
2
Líquido
líquido
Gasoso
Líquido
CO2 dissolvido em H 2O
Sólido
Gasoso
Poeira no ar atmosférico
Líquido
Gasoso
Água no ar atmosférico
Gasoso
Gasoso
Ar atmosférico
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.
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
357 g de NaCl
400 g de NaCl
1L de água
a 0°C
1L de água
a 0°C
1L de água
a 0°C
insaturada
Saturada
Saturada com
corpo de fundo
SOLUÇÃO
SUPERSATURADA
400 g de NaCl
1L de água
a 0°C
1L de água
a 25°C
1L de água
a 0°C
Supersaturada
• A concentração na solução final está
acima do CS do NaCl a 0°C.
Como preparar uma solução?????
Basta dissolver um soluto em uma quantidade de solvente.
Assim, as
moléculas
ou íons do
soluto
separam-se
permanecen
do dispersas
no 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)
SAL
NaCl
SACAROSE
C12H22O11
357g/L
398g/L
420g/L
3470g/L
Classificação das soluções quanto a relação
soluto x solvente
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.
O excesso do soluto - nesta mesma temperatura vai se depositando no fundo do recipiente e a
solução é dita saturada com corpo de fundo.
No momento que os
primeiros fragmentos do
soluto se depositam no
fundo do recipiente, dizse 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
Curvas de Solubilidade:
São gráficos que
apresentam a
variação dos
coeficientes de
solubilidade das
substâncias em
função da
temperatura.
Temperatura
( ºC )
gramas de
KNO3
em 100 g de
água
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
13
20
32
46
64
85
110
137
169
204
246
Observe agora o gráfico abaixo:
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.
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.