Introducao quimica

O Que é Química?

Química é uma Ciência Experimental que estuda a estrutura, composição e a transformação da matéria.

ESTRUTURA DA MATÉRIA

A matéria é formada por moléculas, que por sua vez são formadas por partículas minúsculas chamadas de átomos.

Elementos QuímicosÁtomos

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 + H + O O

Átomos Moléculas

Simples Composta

Substância Pura

Homogênea Heterogênea

Mistura

Sistemas Materiais

Substâncias Puras

SIMPLES COMPOSTA

MISTURAS

HETEROGÊNEAHOMOGÊNEA solução

ÁGUA + AREIAAR

CLASSIFICAÇÃO DA MATÉRIA

SISTEMAS HOMOGÊNEOS

SISTEMAS HETEROGÊNEOS

SUBSTÂNCIAS PURAS

MISTURAS DE UMA FASE

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

C(grafite) C(diamante)

Variação na arrumação dos átomos

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

SÓLIDO LÍQUIDO GASOSO

SUBLIMAÇÃO

FUSÃO

CONDENSAÇÃO

VAPORIZAÇÃO

SOLIDIFICAÇÃO

Estados físicos da matéria

O fenômeno físico não altera a natureza da matéria

EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO1. Considere os sistemas a seguir, em que os átomos

são representados por esferas:

Determine onde encontramos: a) Substância pura; b) Mistura; c) Somente substância 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; e) O número de substâncias binárias; f) O número de substâncias diatômicas.

I II III IV

2. Considere o sistema representado abaixo. Pode-se descrever o sistema em questão como constituido por:

a) Três fases e um componente.

b) Duas fases e dois componentes.

c) Três fases e dois componentes.

d) Três fases e três componentes.

3. Os diferentes tipos de matéria podem ser classificados em dois grupos: Substâncias puras e misturas. As substâncias puras podem ser simples e compostas. Considerando esse modo de classificação, pode-se afirmar:

(01) O ar atmosférico é uma substância pura . (02) A água é uma substância simples. (04) O sangue é uma mistura. (08) Uma solução de açúcar é uma mistura (16) O oxigênio e o ozônio são substâncias distintas, embora constituídas por átomos de um mesmo elemento. (32) A matéria que contém três tipos de moléculas é uma substância composta. (64) A matéria que contém apenas um tipo de molécula é uma substância simples, mesmo que cada molécula seja formada por dois átomos diferentes.

4. Observe os seguintes fatos:

I – Uma pedra de naftalina deixada no armário. II – Uma vasilha com água deixada no freezer. III – Uma vasilha com água deixada no fogo. IV – O derretimento de um pedaço de chumbo quando aquecido.

Nestes fatos estão relacionados corretamente os seguintes fenômenos:

a) I – sublimação, II – solidificação, III – vaporização, IV – fusão. b) I – sublimação, II – solidificação, III – fusão, IV –vaporização. c) I – fusão, II – sublimação, III –vaporização, IV – solidificação. d) I – vaporização, II- solidificação, III – fusão, IV – sublimação. e) I – vaporização, II – sublimação, II –fusão, IV – solidificação.

5. Qual dos fenômenos a seguir não envolve reações químicas?

a) Fusão de gelo.

b) Digestão de alimentos.

c) Combustão.

d) Queima de vela.

e) Explosão de dinamite.

PROPRIEDADES DA MATÉRIA

PROPRIEDADES GERAIS

PROPRIEDADES FUNCIONAIS

PROPRIEDADES ESPECÍFICAS:

PROPRIEDADES GERAIS

Massa

Volume

Inércia

impenetrabilidade

As propriedades gerais são comuns a todos os materiais.

PROPRIEDADES ESPECÍFICAS

Ponto de Fusão / Solidificação

Ponto de Ebulição / Liquefação

Densidade ou Massa Específica

Coeficiente de Solubilidade

As propriedades específicas caracterizam cada tipo de substância .

Ponto de Fusão / Solidificação

Ponto de Fusão é a temperatura em que uma substância muda do estado sólido para o estado líquido.

Ponto de Solidificação corresponde ao processo inverso, embora as temperaturas sejam equivalentes. Obs. O PF e o PS são obtidos em uma dada pressão, quando esta não é citada, considera-se a pressão atmosférica

Ponto de Ebulição / Liquefação

Ponto de Ebulição é a temperatura em que uma substância muda do estado líquido para o estado gasoso.

Ponto de liquefação corresponde ao processo inverso, embora as temperaturas sejam equivalentes.

Obs. O PE e o PL são obtidos em uma dada pressão, quando esta não é citada, considera-se a pressão atmosférica

Curva de Aquecimento da água

S

L

L e GG

T°C

100

0

- 20

tempo

S e L

Curva de Resfriamento da água

S

L

L e GG

T°C

100

0

- 20

tempoS e L

Curvas de Misturas Comuns

Aquecimento Resfriamento

Curvas de Misturas Eutéticas

Resfriamento

PS

Aquecimento

PF

Curvas de Misturas Azeotrópicas

Aquecimento

PE

Resfriamento

PL

Influência da Pressão

Quanto maior a pressão maior o Ponto de Ebulição

P

T >T

>P

Influência da Altitude

Quanto maior a Altitude menor o Ponto de Ebulição

> A ⇒ < P ⇒ < T

A ⇒ P ⇒ T

Densidade

Densidade é a relação da massa pelo volume de uma substância a uma dada Temperatura e Pressão:

d = m / V

Influência da Temperatura

T

V1

>T

V2

> T ⇒ > V ⇒ < densidade

> P ⇒ < V ⇒ > densidade

Influência da Pressão

P

>P

A DENSIDADE é maior quanto maior o estado de agregação da matéria

Influência do Estado Físico da Substância

sólido > líquido > gasosoAumento do volume

Exceções a Regra

• Água líquida é mais densa que o gelo.

• Prata, Ferro e Bismuto, todos diminuem de volume quando fundidos, portanto fase líquida mais densa.

Exercícios de fixação:1) Dada a tabela:

PF PE

Clorofórmio – 63°C 61°C

Fenol 43°C 182°C

Cloro – 101°C – 34,5°C

Determine o estado físico de cada substância nas condições ambientes ( 25°C e 1 atm).

Clorofórmio →

Fenol →

Cloro →

Exercícios de fixação:2) Com relação ao gráfico, indique as proposições verdadeiras:

(01) O gráfico representa o aquecimento de substância pura. (02) O ponto de fusão da substância é 85°C. (04) O ponto de solidificação da substância é 20°C. (08) Na temperatura ambiente (25°C) a substância é sólida. (16) Entre 35 e 50 minutos (intervalo DE) a substância forma um sistema bifásico. (32) Se o gráfico dado mostrasse apenas o intervalo AD, referente ao aquecimento de um sólido, nada poderíamos afirmar sobre a pureza do mesmo.

0 10 25 35 50 tempo (min)

T°C

+ 85

+ 20

+ 10

Exercícios de fixação:

tempo (min)

T1

BT°C

T2

A

(01) Se a amostra A e B forem idênticas, então a pressão é diferente para cada experiência. (02) Se a pressão é a mesma, então A e B poderão ser amostras idênticas em quantidades diferentes. (04) A e B são substâncias puras. (08) A e B podem ser misturas. (16) Se A e B são amostras idênticas, A foi realizada numa pressão maior que B. (32) Se A e B são amostras idênticas, A foi realizada numa altitude menor que B. (64) B pode ser uma substância pura e A, ser uma mistura azeotrópica.

3) O gráfico está representando a ebulição de duas amostras, iguais ou diferentes, em experiências distintas realizadas cada uma a pressão constante. As quais foram realizadas em sistemas abertos.

Exercícios de fixação:4) Responda a essa questão considerando três frascos

contendo massas iguais de líquidos diferentes, A, B e C, cujos valores de densidade em g/mL são respectivamente: 0,8; 1,0; 1,2.

I

II

III

A alternativa que indica cada frasco com seu respectivo líquido é:

a) I – A, II – B, III – C.

b) I – A, II – C, III – B.

c) I – B, II – C, III – A.

d) I – B, II – A, III – C.

e) I – C, II – B, III – A.

Misturas Heterogêneas: Sólido/sólido Sólido/líquido Sólido/gás Líquido/líquido

Misturas Homogêneas: sólido/sólido sólido/líquido líquido/líquido líquido/gás gás/gás

ANÁLISE IMEDIATA

Sistemas Sólido/sólido:

Catação

Peneiração ou Tamisação

Ventilação

Levigação

Separação Magnética

Dissolução Fracionada

Flotação

Fusão Fracionada

Separação de Misturas Heterogêneas

Sistemas Sólido/líquido:

Filtração

Decantação

Centrifugação

Cristalização Fracionada

Sistemas Sólido/gás:

Filtração

Decantação

Câmara de Poeira

Separação de Misturas Heterogêneas

Sistemas Líquido/líquido:

Decantação

Separação de Misturas Homogêneas

Sistemas Sólido/sólido:

Fusão Fracionada

Sistemas Sólido/líquido:

Evaporação

Destilação Simples

Sistemas Líquido/líquido:

Destilação Fracionada

Sistemas Líquido/gás:

Aquecimento

Despressurização

Sistemas gás/gás:

Liquefação Fracionada

Materiais comuns de Laboratório

Tubo de Ensaio

Béquer

Erlenmeyer

Balão de Fundo Chato

Balão Volumétrico

Balão de Destilação

Condensador

Funil de Decantação

Funil de Filtração

Funil Liso

Funil de Büchner

Kitassato

Proveta

Pipeta Volumétrica

Pipeta Graduada

Materiais comuns de Laboratório

Bureta

Dessecador

Vidro de Relógio

Almofariz e Pistilo

Cápsula de Evaporação

Cadinho de Porcelana

Cadinho de Platina

Piscete

Espátula

Suporte de Ferro

Garras

Tripé de Ferro

Tela de Amianto

Bastão de Vidro

Frasco de Reagente