2. QUÍMICA GERAL
Química é a ciência que trata das substâncias da natureza, dos elementos que a
constituem, de suas características, de suas propriedades combinatórias, de processos
de obtenção, de su as aplicações e de sua identificação.
Descreve de qual maneira os elementos se juntam e reagem entre si, bem como, a
energia desprendida ou absorvida durante estes transformações. A química é o estudo
das transformações da matéria em oposição à física que é o estudo de seus estados.
2.1 Conceitos Básicos
Matéria - é tudo o que tem massa e ocupa lugar no espaço. A matéria inclui os
materiais que formam o Universo: as rochas, a água, o ar e a multiplicidade de coisas
vivas. Tudo que é sólido, liquido ou gasoso é uma forma de matéria.
Os estados físicos da matéria são definidos pelo grau de mobilidade interno e a
compactação dos átomos, moléculas e elétrons
Tabela: Estados físicos (fases) da matéria
Propriedade
Estado Físico
Forma
Volume
Compressibilidade
Sólido
definida
definido
extremamente baixa
Líquido
Variável (depende do
recipiente)
definido
baixa
Gasoso
variável
variável
alta
Átomo - O átomo é um conjunto de matéria constituído de um núcleo carregado
positivamente e de elétrons em número suficiente para equilibrar a carga positiva
do núcleo constituído de nêutrons e de prótons.
Elemento - Um elemento é um conjunto de átomos que tem o mesmo número
de prótons no núcleo. Este número é conhecido como o número atômico do
elemento. Por exemplo, todos átomos com seis prótons no núcleo são átomos do
elemento carbono. O meio o mais eficaz de apresentar os elementos é a tabela
periódica que agrupa os elementos segundo a suas propriedades.
Composto químico - Um composto é uma substancia que tem uma razão fixa entre os
elementos que determina sua composição, uma organização definida e suas propriedades
químicas. Por exemplo, a água é um composto contendo hidrogênio e oxigênio numa razão
de dois para um.
Molécula: é um conjunto de átomos, iguais ou diferentes; é a menor porção de uma
substância que pode existir livremente, exibindo todas as propriedades dessa substância. A
molécula é constituída de dois ou mais átomos ligados quimicamente.
Idéia Inicial de Moléculas: Em geral, os átomos não encontram isolados, mas se agrupam
formando moléculas.
Exemplos:
2 átomos de H se reúnem e formam uma molécula do gás hidrogênio.
2 átomos de O se juntam e formam uma molécula do gás oxigênio.
2 átomos de H e 1 átomo de oxigênio se agrupam e formam uma molécula de água.
As moléculas é uma reunião de átomos que podem ser iguais ou diferentes.
Substância- Todo tipo de matéria que apresenta características próprias. Exemplos:
água, cloreto de sódio (sal de cozinha), bicarbonato de sódio, sacarose (açúcar comum),
iodo, sulfato de cobre.
Tipos de substancia:
Cada substancia pode ser caracterizada pelo conjunto de átomos unidos numa
determinada proporção; esse conjunto é denominado molécula ou, conforme o caso,
reticulo cristalino.
De acordo com os elementos formados das substâncias, estas podem ser:
• Simples: quando formadas por átomos de um só elemento químico.
• Compostas: quando formadas por átomos de dois ou mais elementos químicos.
As substâncias são representadas, abreviadamente, por meio de fórmulas que indicam
os elementos que as formam e a proporção entre seus átomos.
Substância Simples: é formada por um único elemento químico (um só tipo de átomo na
molécula). Exemplos:
Substância Composta (ou composto): É formada por átomos de mais de um elemento
químico (mais de um tipo de átomo na molécula). Exemplos:
Diferença entre substância simples e substância composta:
Substância Simples  Átomos iguais nas moléculas
(todas moléculas iguais)
Substância Compostas  Átomos diferentes nas
moléculas (todas moléculas iguais)
SUBSTÂNCIAS SIMPLES
Oxigênio – O
Ozone ou ozônio – O3
Hidrogênio – H2
Prata – Ag
SUBSTÂNCIA COMPOSTA
Água – H2O
Gás carbônico – CO2
Àcido sulfúrico – H2SO4
Cloreto de soído – NaCl
Mistura de Substâncias
Mistura é um sistema formado por duas ou mais espécie de substâncias. Pode ser
homogênea (água e sal dissolvido) ou heterogênea(água e areia).
Exemplos:
Deve-se observa que elemento químico tem como representação: o símbolo.
Substância pura (simples ou composta) tem como representação: a fórmula.
No entanto, mistura não tem representação específica. Normalmente é indicada pelos
seus componentes.
Exemplos:
Mistura de água e açúcar, mistura de nitrogênio e gás carbônico, mistura de iodo e
clorofórmio.
Há, no entanto, misturas que têm nomes conhecidos:
Ar atmosférico (N2, O2 e outros gases).
Álcool 96° GL (96% de álcool e 4% de água)
Gasolina (misturas de hidrocarbonetos)
Misturas Homogêneas
São aquelas que se apresentam como um todo uniforme, mesmo quando observadas
através de microscópio. A porção uniforme de um sistema denomina-se fase. Assim, as
misturas homogêneas são denominadas sistemas monofásicos.
Exemplo:
• Mistura de água e álcool comum;
• Sal dissolvido na água;
• Açúcar dissolvido na água;
• Ouro 18 quilates;
• Todas as misturas de substâncias gasosas; Etc.
As misturas homogêneas podem ser separadas em seus componentes por processos
físicos (mudanças de estado agregação), tais como cristalização, destilação, liquefação
fracionada e fusão fracionada.
Misturas Heterogêneas
São aquelas que apresentam duas fases ou mais, observando a olho nu ou com algum
aparelho de aumento. As misturas heterogêneas quando apresenta 2 fases é chamada
de bifásica, se apresenta 3 fases, trifásica, mais de 4 fases chamamos de polifásica.
Exemplo:
• Pó de carvão na água;
• Óleo na água;
• Sangue; Etc.
As misturas heterogêneas podem ser separadas por processos mecânicos, tais como:
peneiração, separação magnética, filtração, decantação, centrifugação entre outros.
Massa Atômica – Uma importante propriedade do átomo, portanto é a massa do átomo.
Unidade de medida Mícron (µ).
Massa Molecular – é a massa de uma molécula, ou seja, a soma das massas dos átomos
componentes.
Mol – Assim como ao falar em dúzia - não importa se de bananas, laranjas, pessoas,
carros -, estamos nos referindo a uma quantidade - doze - de alguma coisa, quando nos
referimos à dezena estamos nos referindo à quantidade dez de alguma coisa. Pois bem,
quando falamos em mol, também estamos nos referindo a uma certa quantidade de
alguma coisa.
A única diferença entre dúzia, dezena e mol é a quantidade que representam. Se dúzia
sugere imediatamente 12, dezena sugere 10, basta saber agora quanto o mol
representa. A quantidade é bastante grande: 6,02 x 1023.
Assim, se uma dúzia de laranjas corresponde a 12 laranjas, um mol de laranjas
corresponde a 6,02 x 1023laranjas.
Mas o que o mol mede?
Nada. Mol não é uma unidade de medida, é uma quantidade. Você pode utilizar-se dele
para indicar uma quantidade do que quiser mas, assim como usamos dúzia quando
apropriado, tomaremos esse cuidado também com o mol. Você não vai à padaria e
pede: "Por favor, poderia me fornecer 10- 23 mols ou moles de pães?”
Embora possa fazer isso, o atendente provavelmente ficará olhando para você com cara
de ponto de interrogação. É mais conveniente pedir meia dúzia de pães, embora as duas
formas estejam se referindo à mesma quantidade.
Na química, como lidamos com átomos e moléculas e estes são muito pequenos, uma
pequena quantidade de qualquer substância possui um número muito grande deles.
Neste caso, o mol é bastante apropriado e útil.
Quantificando em mol
Se você precisa se referir a 6,02 x 1023 moléculas, você pode dizer simplesmente 1
mol de moléculas. Se disserem a você que uma amostra contém meio mol de moléculas,
você entenderá que existem 3,01 x 1023moléculas (6,02 x 1023 dividido por dois).
O número de Avogadro
Esse estranho número, 6,02 x 1023, recebeu o nome de número de Avogadroem homenagem
a Amedeo Avogadro, físico italiano que trabalhou na teoria cinética dos gases e imortalizouse pela conhecida hipótese de Avogadro: "Volumes iguais de uma substância gasosa, nas
mesmas condições de temperatura e pressão, contêm o mesmo número de moléculas."
Índice: é o número de átomos de um certo elemento em uma substância composta; ex:
H3PO4 índices: 3, 1 e 4 (respectivamente).
Íon - Um íon é um átomo ou uma molécula que possui uma carga elétrica. Cátions
carregados positivamente (por exemplo, o cátion Na+ ) e anions carregados negativamente
( por exemplo o cloreto Cl- ) formam um sal neutro (por exemplo o cloreto de sódio NaCl).
Ligação química - Uma ligação química é a força que mantém juntos os átomos nas moléculas.
Reação química - As reações químicas são transformações da estrutura fina da molécula.
Tais reações podem juntar duas moléculas para construir uma maior, quebrar uma molécula
para produzir duas menores ou, por troca de átomos, constituir duas novas moléculas. Nas
reações químicas, as ligações químicas são criadas ou rompidas.