CONSTITUIÇÃO DA
MATÉRIA
Ciências (Química) – Capítulo 2
Prof. Adriana “Amor” im
UNIVERSO = MATERIA + ENERGIA
Tudo aquilo que tem massa
e ocupa lugar no espaço.
TERRA
ÁGUA
AR
MADEIRA
OURO
Capacidade de
realizar trabalho.
CINÉTICA
LUMINOSA
TÉRMICA
ELÉTRICA
MAGNÉTICA
Todas as substâncias são formadas por
diferentes tipos de matéria.
MATÉRIA: TUDO O QUE MASSA E OCUPA UM LUGAR NO ESPAÇO.
CORPO: PORÇÃO LIMITADA DE MATÉRIA
OBJETO: CORPO COM FUNÇÃO DEFINIDA
Matéria
corpo
objeto
Um mesmo objeto pode ser
fabricado com materiais diferentes:
A massa de um corpo corresponde a quantidade de
matéria contida nele.
O volume corresponde a medida do espaço que ele
ocupa.
A matéria é constituída por partículas muito pequenas
denominadas átomos.
1 grão de areia (1mm) / 10.000.000 = tamanho de um átomo
Os átomos apresentam vários tipos diferentes, chamados também de
elementos químicos. Ex: hidrogênio, oxigênio, ouro, sódio, etc.
A união entre átomos é chamada de ligação química.
Os átomos de combinam (ligação química) para formar as
moléculas ou aglomerados iônicos.
H
+
H
H2- Gás hidrogênio
O
O
+
O2- Gás oxigênio
H
+
H
+
o
H2O - ÁGUA
Um conjunto de espécies químicas iguais – moléculas – forma
as substâncias químicas.
As substâncias químicas são responsáveis pela constituição
de toda e qualquer matéria.
Em um fio de cobre, encontramos
muitos átomos de cobre.
Na grande maioria dos casos, os materiais que constituem um corpo ou
um objeto são compostos por várias substâncias químicas diferentes. Ex:
No leite encontramos água,
lactose, galactose, caseína e
albumina, etc.
A laranja é constituída por água,
frutose, acido cítrico, vitamina C ,
etc.
Na madeira encontramos celulose e
lignina, entre outras.
A água do mar é constituída água,
cloreto de sódio, além e outro vários
tipos de sais.
PROPRIEDADES DA
MATÉRIA
A matéria é caracterizada por suas
propriedades, podendo ser:
GERAIS: quando são comuns a toda espécie
de matéria, não importando quais as
substâncias a compõem.
ESPECÍFICAS: quando dependem das
substâncias que a formam, permitindo assim
identificar e diferenciar os diversos
materiais.
Propriedades Gerais
•
•
•
•
•
•
Extensão
Inércia
Massa
Impenetrabilidade
Divisibilidade
Compressibilidade
EXTENSÃO
É o espaço ocupado por um corpo.
Denominamos volume a medida deste espaço.
Utilizamos vários produtos comercializados
em unidades de medida de volume – como
litros e mililitros.
INÉRCIA
É a propriedade segundo a qual um corpo tende a
permanecer na situação em que está, resistindo à
variação de seu estado – seja em repouso, seja em
movimento – até que uma força atue sobre ele.
A bola tende a
permanecer parada até que
alguém chute.
Após o chute, a bola tende a
permanecer em movimento, parando
quando sofre a ação da força de atrito do
solo.
MASSA
É a quantidade de matéria existente nos
corpos. Também pode ser definida como a
medida da inércia de um corpo.
Muitos produtos são
adquiridos em massa
Quanto maior for o corpo, maior a
dificuldade em movimentá-lo, portanto,
maior será sua inércia.
IMPENETRABILIDADE
Dois corpos não podem ocupar ao mesmo
tempo o mesmo lugar no espaço.
DIVISIBILIDADE
É a propriedade segundo qual a matéria
pode ser dividida em porções menores.
O almofariz e o pistilo são instrumentos
usados em laboratório para macerar
sólidos.
COMPRESSIBILIDADE
A matéria pode ser comprimida, sofrendo redução
do seu volume se aplicarmos sobre ela uma força, ou
seja, exercermos pressão sobre ela.
Propriedades específicas
•
•
•
•
Propriedades organolépticas
Propriedades físicas
Propriedades químicas
Propriedades funcionais
É importante ressaltar que analisando as propriedades
especificas, é possível identificar uma substância
desconhecida.
Propriedades organolépticas: são aquelas
que podem ser detectadas pelos órgãos dos
sentidos: cor, brilho, odor e sabor.
Cor: está relacionada com a luz que ele reflete
quando iluminado pela luz branca.
Brilho: depende de como o material reflete a luz.
Odor: As substâncias podem ser inodoras (sem
cheiro), ou odoríferas.
SAIBA MAIS:
pag. 31
Nunca devemos cheirar substâncias desconhecidas, pois
muitas liberam vapores tóxicos que podem provocar náuseas,
tonturas e mal estar geral.
• Sabor: Algumas substâncias são
conhecidas pelo seu sabor característico.
• Ácidos comestíveis: ácido cítrico/ ácido
acético (vinagre)
• Açucares: frutose e sacarose
• Amargo: quinino, boldo
• Adstringente: caju e banana verde
(amarra a boca)
•
O sabor no entanto não pode ser
usado pelos químicos para identificar
substâncias desconhecidas, pois elas
podem ser tóxicas e venenosas.
Propriedades físicas: são elas estados
físicos, dureza, maleabilidade, ductibilidade,
densidade e solubilidade.
1) ESTADOS FÍSICOS DA MATÉRIA:
SÓLIDO
No estado sólido, as partículas encontram-se
muito próximas e unidas por intensas forças de
ligação. Elas vibram em posições fixas.
Forma e volume constantes e
definidos. Permite pouca
compressibilidade.
LÍQUIDO
As partículas estão mais afastadas uma das
outras, reduzindo as forças de ligação que as
mantém unidas. Estão mais livres e se movem com
facilidade.
Forma variável (recipiente)
Volume constante
GASOSO
As partículas encontram-se muito afastadas
umas das outras e são praticamente livres.
Se movimentam rapidamente em todas as
direções e sentidos.
A forma e volume são
variáveis (de acordo com o
recipiente).
DUREZA: é a resistência de um material ao ser
riscado por outro ou sofrer desgaste quando atritado
com outro material.
O material mais duro é aquele que consegue fazer
um sulco em outro material.
É o material de maior dureza e só pode
ser riscado por outro diamante.
Broca feita com diamante industrial,
para perfurar materiais como vidro,
granito, aço rochas.
MALEABILIADE: é a capacidade que a matéria
tem de ser moldada ou transformada em
lâminas ou chapas finas para produzir diversos
objetos.
Comum a maioria dos metais.
O ouro é o metal mais maleável que existe.
DUCTIBILIDADE: é a propriedade que alguns
materiais apresentam de serem transformados
em fios.
Alguns metais são dúcteis.
Utilizados em circuitos elétricos
O fio de ouro é utilizado em tratamento
estéticos.
DENSIDADE: é a propriedade que relaciona a
massa de um corpo com o volume que essa
massa ocupa. Também chamada da massa
específica da matéria.
Massas iguais
Algodão
1 kg
Chumbo 1 kg
Volumes diferentes
Mesmo volume
Massas diferentes
Ouro - 19,3 g
Alumínio – 2,7g
Fórmula da densidade
Onde:
d= densidade
m= massa (g, kg, mg)
V= volume (L, mL, cm³, m³)
EXEMPLO: se pesarmos 1 litro de água, teremos como
massa 1 kg de água.
Aplicando a fórmula teremos:
d= m/V
d= 1 kg/1 L
d= 1 kg/L
d= 1000g/1000mL
d= 1 g/mL
• Tabela de densidade de alguns materiais
– pág. 35
* Para líquidos, lembre-se de que 1 cm³
equivale a 1 mL:
- Álcool – d= 0,8 g/cm³
em cada 1mL
de álcool tem massa de 0,8g.
- O mercúrio é o metal líquido que
apresenta densidade bastante elevada –
Cada litro de mercúrio metálico tem
massa de 13,5 kg.
FLUTUAÇÃO DOS CORPOS
- Está relacionada com a sua densidade.
- Dois materiais com densidades diferentes:
O material mais denso tende a afundar.
O material menos denso tende a flutuar.
Os icebergs são grandes
massas de água no estado
sólido, que se deslocam
seguindo
as
correntes
marítimas nos oceanos. Em
geral, a ponta do iceberg
corresponde a menos de
10% do volume total do
mesmo.
O gelo tem uma densidade
ligeiramente menor do que a
água. Assim, os icebergs
flutuam devido à menor
densidade do gelo.
• Observe a imagem e responda
Por que na água salgada o ovo
flutua e na água doce afunda?
• O mesmo acontece com a água do mar e
da piscina.
SOLUBILIDADE
Se colocarmos um
pouco de óleo em
um
copo
com
água, veremos que
ele não se dissolve
+
Entretanto, se colocarmos açúcar em
um copo com água, este dissolve-se
totalmente no meio líquido.
A essa propriedade
chamamos solubilidade.
da
matéria
- Todo material que se dissolve é chamada
de SOLUTO.
- Toda material que dissolve outro material é
chamado de SOLVENTE.
- O material formado pela interação do
soluto e do solvente é chamado de
solução.
SOLUTO + SOLVENTE = SOLUÇÃO
Se colocarmos uma quantidade muito
grande de açúcar em um copo com água,
o que ocorrerá?
AÇUCAR
ÁGUA
- Parte do açúcar não se dissolveu, ficando
no fundo do copo.
A solubilidade pode, então, ser definida
como a “quantidade máxima de uma
substância, denominada soluto, que é
possível dissolver em um quantidadepadrão de outra substância, denominada
solvente, em dada temperatura.”
- Para registrar o valor da solubilidade de
um material, verificamos a quantidade de
soluto, a quantidade de solvente e a
temperatura em que eles se encontram.
- Em regra geral, um aumento da
temperatura aumenta a solubilidade das
substâncias.
- Tabela de solubilidade. Pág. 36
- Existem substâncias que não se dissolvem
em água e, por isso são chamadas de
insolúveis.
- O álcool é solúvel em qualquer proporção.
- A quantidade de soluto é proporcional a
quantidade de solvente, assim em 200g de
água, podemos dissolver 72 gramas do
cloreto de sódio.
MUDANÇAS DOS ESTADOS
FÍSICOS DA MATÉRIA
• As substâncias podem mudar de estado
físico (sólido, líquido, gasoso).
• O que diferencia essas substâncias em
cada estado físico são as disposições e a
agitação das moléculas.
• É possível mudar o estado físico de uma
substância provocando afastamento e
aproximação de suas moléculas, o que é
conseguido por meio de alterações na
temperatura ou na pressão.
• As mudanças de um estado físico para
outro recebem denominações específicas
FUSÃO
Passagem do estado sólido para o
estado líquido.
Cada substância sofre fusão em um
temperatura específica, denominada
temperatura de fusão (TF)
Tabela de temperaturas de fusão - (TF)
Substância
TF ao nível do mar
água
0ºC
ferro
1536ºC
ouro
1063ºC
alumínio
660ºC
chumbo
327ºC
prata
950ºC
SOLIDIFICAÇÃO
Passagem do estado líquido para o estado
sólido.
É o processo inverso da fusão. Para dada
substância, a temperatura de solidificação
(TS)coincide com a temperatura de fusão (TF)
VAPORIZAÇÃO
É a passagem do estado líquido para o
estado gasoso.
Esse processo pode acontecer de 3
formas diferentes: evaporação, calefação
e ebulição
EVAPORAÇÃO:
passagem
lenta
e
espontânea.
Ocorre em qualquer temperatura e é um
fenômeno superficial, pois são as
moléculas da superfície do líquido que
passam para a fase gasosa.
Os líquidos apresentam maior ou menor
capacidade de evaporação.
Exemplos: ciclo da água, roupas no varal,
etc.
CALEFAÇÃO: é a passagem instantânea.
Ocorre quando pequenas porções de
líquidos são jogadas em uma superfície
muito quente.
EBULIÇÃO: é o processo que ocorre em
uma temperatura específica para cada
substância, chamada de temperatura de
ebulição (TE).
Ocorre em toda a massa líquida e tem
como característica a formação de bolhas.
Tabela de temperaturas de
ebulição (TE)
substância
TE ao nível do mar
Água
100 ºC
Álcool comum
78 ºC
Cloreto de sódio
1490 ºC
Ferro
3000º C
Mercúrio
356 º C
CONDENSAÇÃO: também chamada de
liquefação, é a passagem do estado
gasoso para o líquido.
É o processo inverso da ebulição.
SUBLIMAÇÃO
E
RESSUBLIMAÇÃO:
passagem do sólido para o gasoso e
gasoso para o sólido.
ebulição
evaporação
calefação
ressublimação
Influência da temperatura e da pressão nas
mudanças de estados físicos.
- Passando pelos processos de fusão e
vaporização e a sublimação é necessário
aquecer o material.
- Esse aquecimento aumenta a agitação das
partículas.
- Ocorre o aumento da temperatura e
absorção de calor.
- Processo chamado de Endotérmico.
- Passando
pelos
processos
de
solidificação,
condensação
e
ressublimação é necessário reduzir a
temperatura do material.
- Essa redução da temperatura diminui a
agitação das moléculas.
- Ocorre diminuição da temperatura e
liberação de calor.
- Processo denominado Exotérmico.
Pressão atmosférica: Toda a massa de ar
existente que exerce uma força sobre tudo
o que está na superfície da Terra.
- Ao nível do mar, a pressão atmosférica
atinge o seu valor máximo, que
corresponde a 1 atm.
- Todas as temperaturas de ebulição e
fusão citadas foram consideradas ao nível
do mar.
O que acontece no processo de ebulição da
água?
- As moléculas recebem energia em forma
de calor e assim agitam-se mais e
“escapam” para a atmosfera.
- Se a pressão que atua no líquido diminui,
as moléculas se desprendem com mais
facilidade, ou seja, com menor grau de
agitação, reduzindo a temperatura de
ebulição.
Em Ubatuba a água ferve a 100ºC.
Em São José a água ferve a 98º C.
No Pico Everest a água ferve a 72ºC.