PROF. Márcia Pires Fiuza
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.
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.
PROPORÇÕES FIXAS (PROUST):
Proust havia determinado que uma substância sempre apresenta
composição constante.
1C
+
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.
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
PROPRIEDADES DA MATÉRIA
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 QUÍMICAS
São propriedades que determinam o tipo de fenômeno químico que cada
material é capaz de sofrer.
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.
MISTURA
MISTURA: CORRESPONDE À PARTE DA MATÉRIA QUE APRESENTA
DOIS OU MAIS COMPONENTES, COMO EXEMPLOS TEMOS;
Água mineral
Leite
CLASSIFICAÇÃO DAS MISTURAS
MISTURAS HOMOGÊNEAS: APRESENTAM UMA ÚNICA FASE.
MISTURAS HETEROGÊNEAS: APRESENTAM DUAS OU MAIS FASES.
CLASSIFICANDO SISTEMAS
SISTEMA
HOMOGÊNEO
SUBSTÂNCIA
PURA
SUBSTÂNCIA
SIMPLES
SUBSTÂNCIA
COMPOSTA
MISTURA
HOMOGÊNEA
Numa só
fase
HETEROGÊNEO
SUBSTÂNCIA
PURA
Em fases
diferentes
MISTURA
HETEROGÊNEA
Mistura heterogênea
constituindo
um sistema heterogêneo com
seis
fases e os componentes
gasolina,
água, mercúrio, cortiça, pedaços
de madeira e latão.
Substância pura
constituindo um
sistema
heterogêneo com
duas fases e
apenas um
componente: água
nas fases líquida e
sólida
Nos sistemas abaixo, átomos são representados por esferas. Observe o
primeiro item resolvido e preencha as lacunas dos demais
6 moléculas, 2 elementos
químicos (
e
)
1 substância(s) composta(s)
1 substância(s) simples
(x) mistura
( ) substância pura
ESTADOS FÍSICOS
sólido
líquido
vapor
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).
MUDANÇAS DE ESTADOS FÍSICOS
Transformações endotérmicas
Há absorção de energia.
Transformações exotérmicas
Há liberação de energia.
energia
vapor
vaporização
líquido
energia
vapor
liquefação
líquido
solidificação
fusão
sólido
sólido
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).
ESTRUTURA DA MATÉRIA EM DIFERENTES ESTADOS
FÍSICOS
SÓLIDO
LÍQUIDO
GASOSO
OUTROS
MATERIAIS
ÁGUA
Volume constante
Forma constante
Baixa energia pot.
Volume constante
Forma varíavel
Média energia pot.
Volume variável
Forma variável
Elevada energia pot.
TEMPERATURA DE EBULIÇÃO VERSUS PRESSÃO
ATMOSFÉRICA (ÁGUA PURA)
Ar rarefeito
73 ◦C
92 ◦C
NÍVEL DO MAR PRESSÃO = 1 atm ou 760 mmHg
100 ◦C
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 !!!
PROPRIEDADES FÍSICAS DOS MATERIAIS
Pontos de fusão e ebulição
Temperatura (oC)
Temperatura (oC)
ebulição
fusão
liquefação
solidificação
Tempo
aquecimento
Tempo
resfriamento
AQUECIMENTO DE SUBSTÂNCIA PURA
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.
Temperatura (oC)
L+ V
ebulição
S+L
fusão
Tempo(min)
AQUECIMENTO DE MISTURA
Temperatura (oC)
ÁGUA + AÇÚCAR
ÁGUA PURA
100
Note que durante a
ebulição da água com
açúcar a temperatura
não
permaneceu
constante.
Tempo
Mistura eutética
Temperatura (oC)
Tempo(min)
Mistura azeotrópica
Temperatura (oC)
Tempo(min)
DENSIDADE
massa
Cortiça (1
cm3)
água
Ferro (1cm3)
volume
massa
massa
m3
Mesma
massa
m2
m1
v1
v2
v3
volume
Mesmo
volume
volume
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?
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”.