Ensino Médio Química Professora: Marcia Conceição O Que é Química? Química é uma Ciência Experimental que estuda a estrutura, composição e a transformação da matéria. O Método Científico OBSERVAÇÕES EXPERIÊNCIAS LEIS EXPERIMENTAIS HIPÓTESES TEORIAS & MODELOS CIÊNCIA: é o conjunto de atividades que visam observar, experimentar, explicar e relacionar os fenômenos da natureza, criando leis, teorias e modelos cada vez mais gerais, que nos permitam prever e controlar os fenômenos futuros. Tecnologia: é a ciência aplicada ESTRUTURA DA MATÉRIA 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 Sistemas Materiais Substância Pura Simples Composta Mistura Homogênea Heterogênea Substâncias Puras SIMPLES COMPOSTA MISTURAS AR HOMOGÊNEA solução ÁGUA + AREIA HETEROGÊNEA CLASSIFICAÇÃO DA MATÉRIA SISTEMAS HOMOGÊNEOS SUBSTÂNCIAS PURAS MISTURAS DE UMA FASE SISTEMAS HETEROGÊNEOS MISTURAS DE MAIS DE UMA FASE SUBSTÂNCIAS EM MUDANÇA DE ESTADO OUTROS CONCEITOS ATOMICIDADE VARIEDADE ALOTRÓPICA FENÔMENOS (Transformações): QUÍMICOS E FÍSICOS ATOMICIDADE Atomicidade Substâncias Monoatômica He, Ne, Ar, Kr Diatômica H2, N2, HCl, CO Tetratômica P4 (fósforo branco) Indeterminada P(verm), C(graf), metais Atomicidade se refere ao número de átomos que compõem uma substância VARIEDADE ALOTRÓPICA Variação na arrumação dos átomos C(grafite) estrutura amorfa C(diamante) estrutura cristalina Fulereno: é uma variedade descoberta em 1984. Tem forma esférica. Fósforo branco: é constituído por pequenas moléculas formadas por quatro átomos. Sua fórmula é P4. O P4 é um sólido branco cristalino que, ao entrar em contato com o oxigênio do ar, queima espontaneamente. Por ser altamente reativo deve ser guardado dentro d’água. Fósforo vermelho: não apresenta estrutura determinada, mas existem evidências de que ele é constituído por uma cadeia longa, por isso sua fórmula é Pn (n: número indeterminado. ENXOFRE A diferença entre as variedades alotrópicas é o arranjo molecular que formam cristais diferentes (veja as figuras abaixo). Cristal de enxofre rômbico (mais comum) Cristais amarelos e transparentes. Cristal de enxofre monoclínico Cristais opacos com formato de agulhas encontradas em regiões vulcânicas. Variação na atomicidade O2 (Oxigênio) O3 (Ozônio) FENÔMENO QUÍMICO Combustão do álcool etílico H3C- CH2- OH + 3O2 2CO2 + 3H2O Reagentes Produtos O fenômeno químico transforma a natureza íntima da matéria. FENÔMENO FÍSICO Estados físicos da matéria SUBLIMAÇÃO FUSÃO SOLIDIFICAÇÃO SÓLIDO VAPORIZAÇÃO CONDENSAÇÃO LÍQUIDO GASOSO O fenômeno físico não altera a natureza da matéria EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO • Considere os sistemas a seguir, em que os átomos são representados por esferas: I II III IV Determine onde encontramos: a) Substância pura; b) Mistura; c) Duas substâncias simples; d) Somente substância composta. Considere apenas o sistema III, determine: a) O número de átomos presentes; b) O número de elementos químicos; c) O número de moléculas; d) O número de substâncias; 2. Considere o sistema representado abaixo. Pode-se descrever o sistema em questão como constituido por: • Três fases e um componente. • Duas fases e dois componentes. • Três fases e dois componentes. • Três fases e três componentes. 3. Qual dos fenômenos a seguir não envolve reações químicas? • Fusão de gelo. • Digestão de alimentos. • Combustão. • Queima de vela. • Explosão de dinamite. Curva de Aquecimento da água T°C G LeG 100 L SeL 0 - 20 S tempo Curva de Resfriamento da água T°C G 100 LeG L SeL 0 - 20 tempo S MISTURA Curvas de Misturas Comuns Aquecimento Resfriamento Curva de Mistura Eutética Curvas de Misturas Eutéticas PF PS Aquecimento Resfriamento Mistura eutética Ponto de fusão Chumbo (38%) + estanho (62%) 183°C Chumbo (87%) + antimônio (13%) 246°C Bismuto (58%) + estanho (42%) 133°C Curva de Mistura Azeotrópica Curva de Mistura Azeotrópica PE PL Aquecimento Resfriamento Mistura azeotrópica Ponto de ebulição Acetona (86,5%) + metanol (13,5%) 56°C Álcool etílico (7%) + clorofórmio (93%) 60°C Álcool fórmico (77,5%) + água (22,5%) 107,3°C BIBLIOGRAFIA Slides adaptados de Profª Luciana Leick, Curso Técnico em Química. Acesso Dezembro/2008.