Fronts Quimica 1 FeltreLA 10/06/200516:12 Page 1 Composite C M Y CM MY CY CMY K JOHN WILLIAM BANAGAN / THE IMAGE BANK – GETTY IMAGES 6ª edição São Paulo, 2004 - Ilustrações: Adilson Secco, Nelson Matsuda Engenheiro Químico pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. Doutor em Engenharia Química pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. Professor de Química em cursos pré-vestibulares e em cursos superiores.
1. Fronts Quimica 1 Feltre LA 10/06/2005 16:12 Page 1 Composite
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edio So Paulo, 2004 - Ilustraes: Adilson Secco, Nelson Matsuda
Engenheiro Qumico pela Escola Politcnica da Universidade de So
Paulo. Doutor em Engenharia Qumica pela Escola Politcnica da
Universidade de So Paulo. Professor de Qumica em cursos
pr-vestibulares e em cursos superiores.
2. Ttulo original: QUMICA Ricardo Feltre, 2004 Coordenao
editorial: Jos Luiz Carvalho da Cruz Edio de texto: Alexandre da
Silva Sanchez, Flvia Schiavo, Mrcio Costa Colaboradora: Soraya
Saadeh (Manual do Professor) Reviso tcnica: Francisco Benedito
Teixeira Pessini, Soraya Saadeh Reviso editorial: Maria Aiko
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Agostinho Editorao eletrnica: Setup Bureau Editorao Eletrnica
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Dados Internacionais de Catalogao na Publicao (CIP) (Cmara
Brasileira do Livro, SP, Brasil) Feltre, Ricardo, 1928- . Qumica /
Ricardo Feltre. 6. ed. So Paulo : Moderna, 2004. Obra em 3 v.
Contedo: V. 1. Qumica geral v. 2. Fsico-qumica v. 3. Qumica orgnica
Bibliografia. 1. Qumica (Ensino mdio) 2. Fsico-qumica (Ensino mdio)
Problemas, exerccios etc. I. Ttulo. 04-2879 CDD-540.7 ndices para
catlogo sistemtico: 1. Qumica : Ensino mdio 540.7 Ficha QUIMICA
1-PNLEM 06/07/2005, 15:232
3. APRESENTAO
Reproduoproibida.Art.184doCdigoPenaleLei9.610de19defevereirode1998.
Em seus trs volumes, esta obra procura contribuir para o ensino da
Qumica entre os alunos do Ensino Mdio. Nela so apresentados os
conhecimentos bsicos da Qumica e suas aplicaes mais importantes.
Continuamos nos guian- do para a simplificao da teoria, na
articulao desta com os fatos do cotidiano e na diversificao dos
exerccios. Para atingir essa finalidade, cada captulo da obra foi
dividido em tpicos que visam tornar a exposio terica gradual e
didtica. No final de cada tpico, propusemos algumas perguntas cuja
finalidade a reviso das idias principais a desenvolvidas,
seguindo-se tambm uma srie de exerccios sobre o que foi discutido.
Em todos os captulos foram colocados, em muitas opor- tunidades,
boxes com curiosidades e aplicaes da Qumica, pequenas biografias de
cientistas, sugestes de atividades prticas e leituras. A inteno
dessas sees foi proporcio- nar maior articulao dessa cincia com
outras, como a Ma- temtica, a Fsica e a Biologia, e tambm com os
avanos tecnolgicos. Agradecemos aos professores e aos alunos que
presti- giam nossa obra e reiteramos que crticas e sugestes sero
sempre bem recebidas. O autor Sumario-QF1-PNLEM 6/7/05, 14:053
4.
Reproduoproibida.Art.184doCdigoPenaleLei9.610de19defevereirode1998.
SUMRIO 1 1. Observando a natureza, 2 2. As transformaes da matria,
3 3. A energia que acompanha as transformaes da matria, 5 Box: Veja
o que a falta de energia pode provocar, 7 4. Conceito de Qumica, 7
5. A Qumica em nosso cotidiano, 7 Atividades prticas pesquisa 8
Reviso, 9 Exerccios, 9 Leitura, 10 Questes sobre a leitura, 10
VOLUME 2Captulo PRIMEIRA VISO DA QUMICA1Captulo CONHECENDO A MATRIA
E SUAS TRANSFORMAES 1. Como a matria se apresenta: Homognea?
Heterognea?, 12 2. Fases de um sistema, 12 3. Como a matria se
apresenta: Pura? Misturada?, 13 Atividades prticas, 14 Reviso, 14
Exerccios, 15 Exerccios complementares, 15 4. Transformaes da gua,
15 Reviso, 18 Exerccios, 18 Exerccios complementares, 19 5. As
observaes e as experincias na cincia, 20 5.1. Medies: o cotidiano e
o cientfico, 20 5.2. Uma medio importante: a densidade, 23 5.3. A
importncia dos grficos no dia-a-dia, 24 Atividades prticas, 26
Reviso, 26 Exerccios, 26 Exerccios complementares, 28 6. Substncia
pura (ou espcie qumica), 29 Reviso, 30 Exerccios, 30 7. Processos
de separao de misturas, 31 7.1. Filtrao, 32 7.2. Decantao, 33 7.3.
Destilao, 35 Box: Destilao do ar lquido, 36 Sumario-QF1-PNLEM
30/5/05, 10:534
5.
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Captulo 3 7.4. Cristalizao, 36 7.5. Outros processos de
desdobramento de misturas, 36 8. Aprendendo mais sobre o laboratrio
de Qumica, 37 9. A segurana nos laboratrios de Qumica, 39
Atividades prticas, 40 Reviso, 40 Exerccios, 41 Exerccios
complementares, 42 Leitura, 43 Questes sobre a leitura, 44 Desafio,
45 EXPLICANDO A MATRIA E SUAS TRANSFORMAES 1. Vale a pena explicar
(entender) os fatos do cotidiano (e da cincia)?, 49 Box:
Conhecimento e poder, 49 2. As tentativas de explicar a matria e
suas transformaes, 49 3. O nascimento da Qumica, 50 3.1. A lei de
Lavoisier, 50 3.2. A lei de Proust, 51 Atividades prticas, 52
Reviso, 52 Exerccios, 52 4. A hiptese de Dalton, 53 5. Os elementos
qumicos e seus smbolos, 54 Reviso, 55 Exerccios, 55 6. Explicando a
matria As substncias qumicas, 55 6.1. Substncias simples, 57 6.2.
Substncias compostas ou compostos qumicos, 58 7. Explicando a
matria As misturas, 58 Atividades prticas pesquisa 59 Reviso, 59
Exerccios, 60 Exerccios complementares, 60 8. Explicando as
transformaes dos materiais, 61 8.1 As transformaes fsicas, 61 8.2
As transformaes qumicas, 61 fcil reconhecer uma transformao
qumica?, 62 Misturar ou reagir?, 63 9. As propriedades das
substncias, 64 Atividades prticas, 64 Reviso, 65 Exerccios, 65
Exerccios complementares, 65 Sumario-QF1-PNLEM 30/5/05, 10:535
6.
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4Captulo 10. Explicando as variaes de energia que acompanham as
transformaes materiais, 66 11. Segunda viso da Qumica, 66 12. Como
a cincia progride, 67 Atividades prticas, 69 Reviso, 69 Exerccios,
69 Leitura, 70 Questes sobre a leitura, 71 Desafio, 72 A EVOLUO DOS
MODELOS ATMICOS 1. O modelo atmico de Thomson, 75 2. A descoberta
da radioatividade, 77 3. O modelo atmico de Rutherford, 78
Atividades prticas, 80 Reviso, 80 Exerccios, 81 Exerccios
complementares, 81 4. A identificao dos tomos, 81 4.1. Nmero
atmico, 82 4.2. Nmero de massa, 82 4.3. Elemento qumico, 82 4.4.
ons, 82 4.5. Istopos, isbaros e istonos, 83 Reviso, 84 Exerccios,
85 Exerccios complementares, 86 5. O modelo atmico de
Rutherford-Bohr, 86 5.1 Introduo, 86 5.2 Um breve estudo das ondas,
87 5.3 As ondas eletromagnticas, 88 5.4 O modelo de
Rutherford-Bohr, 90 Atividades prticas, 92 Reviso, 92 Exerccios, 93
Exerccios complementares, 93 6. O modelo dos orbitais atmicos, 94
Box: Pode-se ver o tomo?, 95 7. Os estados energticos dos eltrons,
96 7.1 Nveis energticos, 96 7.2 Subnveis energticos, 96 7.3
Orbitais, 96 7.4 Spin, 97 7.5 A identificao dos eltrons, 98 Reviso,
99 Exerccios, 100 Exerccios complementares, 101 Sumario-QF1-PNLEM
30/5/05, 10:536
7.
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8. A distribuio eletrnica, 101 8.1 Distribuio eletrnica em tomos
neutros, 101 8.2 Distribuio eletrnica nos ons, 102 Exerccios, 103
Exerccios complementares, 104 Leitura, 105 Questes sobre a leitura,
107 Desafio, 108 5Captulo A CLASSIFICAO PERIDICA DOS ELEMENTOS 1.
Histrico, 111 2. A classificao peridica moderna, 113 Classificao
peridica dos elementos, 114 2.1. Perodos, 115 2.2. Colunas, grupos
ou famlias, 115 2.3. Os nomes dos elementos qumicos, 117 Reviso,
118 Exerccios, 118 Exerccios complementares, 119 3. Configuraes
eletrnicas dos elementos ao longo da classificao peridica, 119
Reviso, 121 Exerccios, 121 Exerccios complementares, 123 4.
Propriedades peridicas e aperidicas dos elementos qumicos, 123 4.1
Introduo, 123 4.2 Raio atmico, 124 4.3 Volume atmico, 126 4.4
Densidade absoluta, 127 4.5 Ponto de fuso e de ebulio, 127 4.6
Potencial de ionizao, 127 4.7 Eletroafinidade ou afinidade
eletrnica, 127 Atividades prticas, 128 Reviso, 128 Exerccios, 128
Exerccios complementares, 130 Leitura, 131 Questes sobre a leitura,
132 Desafio, 133 6Captulo AS LIGAES QUMICAS 1. Introduo, 136 2.
Ligao inica, eletrovalente ou heteropolar, 137 2.1. Conceitos
gerais, 137 2.2. A ligao inica e a Tabela Peridica, 139 2.3. O
tamanho do on, 140 Reviso, 141 Exerccios, 141 Exerccios
complementares, 142 Sumario-QF1-PNLEM 30/5/05, 10:537
8.
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3. Ligao covalente, molecular ou homopolar, 143 3.1. Ligao
covalente, 143 3.2. Caso particular da ligao covalente, 145 3.3.
Frmulas de compostos covalentes, 146 3.4. Compostos moleculares e
compostos inicos, 147 3.5. Excees regra do octeto, 148 Reviso, 149
Exerccios, 149 Exerccios complementares, 150 4. Ligao metlica, 151
4.1. Estrutura dos metais, 151 4.2. A ligao metlica, 152 4.3.
Propriedades dos metais, 152 Reviso, 153 Exerccios, 153 Leitura,
154 Questes sobre a leitura, 154 Desafio, 155 7Captulo A GEOMETRIA
MOLECULAR 1. A estrutura espacial das molculas, 157 1.1. Conceitos
gerais, 157 1.2. Molculas com pares eletrnicos ligantes e
no-ligantes, 158 1.3. Teoria da repulso dos pares eletrnicos da
camada de valncia, 158 1.4. Macromolculas covalentes, 159 1.5.
Alotropia, 159 A alotropia do carbono, 159 A alotropia do fsforo,
160 A alotropia do enxofre, 161 Reviso, 161 Exerccios, 162
Exerccios complementares, 163 2. Eletronegatividade/polaridade das
ligaes e das molculas, 164 2.1. Conceitos gerais, 164 2.2. Ligaes
polares e ligaes apolares, 165 2.3. Momento dipolar, 166 2.4.
Molculas polares e molculas apolares, 167 Reviso, 168 Exerccios,
169 Exerccios complementares, 170 3. Oxidao e reduo, 171 3.1.
Conceitos de oxidao e reduo, 171 3.2. Conceito de nmero de oxidao,
172 3.3. Nmeros de oxidao usuais, 173 3.4. Clculo dos nmeros de
oxidao, 173 Box: A exploso do foguete brasileiro VLS-1 (Veculo
Lanador de Satlites-1), 174 Reviso, 174 Exerccios, 175 Exerccios
complementares, 176 4. Foras (ou ligaes) intermoleculares, 176 4.1.
Foras (ou ligaes) dipolo-dipolo, 176 Sumario-QF1-PNLEM 6/7/05,
14:088
9.
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4.2. Ligaes por pontes de hidrognio, 176 4.3. Foras (ou ligaes) de
Van der Waals (ou de London), 178 4.4. Relao entre as ligaes e as
propriedades das substncias, 179 Atividades prticas, 179 Reviso,
180 Exerccios, 180 Exerccios complementares, 182 Leitura, 183
Questes sobre a leitura, 184 Desafio, 184 8Captulo CIDOS, BASES E
SAIS INORGNICOS 1. Introduo, 188 1.1. Dissociao e ionizao, 189 1.2.
Grau de ionizao, 189 Reviso, 190 Exerccios, 190 2. cidos, 191 2.1.
A definio de cido de Arrhenius, 191 2.2. Classificao dos cidos, 191
a) De acordo com o nmero de hidrognios ionizveis, 191 b) De acordo
com a presena ou no de oxignio na molcula, 192 c) De acordo com o
grau de ionizao, 192 2.3. Frmulas dos cidos, 192 2.4. Nomenclatura
dos cidos, 193 a) Hidrcidos, 193 b) Oxicidos, 193 2.5. cidos
importantes, 194 a) cido sulfrico H2SO4, 194 b) cido clordrico HCl,
195 c) cido ntrico HNO3, 195 d) cido fluordrico HF, 195 Reviso, 196
Exerccios, 196 Exerccios complementares, 197 3. Bases ou hidrxidos,
198 3.1. Definio de base de Arrhenius, 198 3.2. Classificaes das
bases, 199 a) De acordo com o nmero de hidroxilas (OH ), 199 b) De
acordo com o grau de dissociao, 199 c) De acordo com a solubilidade
em gua, 199 3.3. Frmulas das bases, 199 3.4. Nomenclatura das
bases, 199 a) Quando o elemento forma apenas uma base, 199 b)
Quando o elemento forma duas bases, 199 3.5. Bases importantes, 200
a) Hidrxido de sdio NaOH, 200 b) Hidrxido de clcio Ca(OH)2, 200 c)
Hidrxido de amnio NH4OH, 201 Reviso, 201 Exerccios, 201
Sumario-QF1-PNLEM 30/5/05, 10:539
10.
Reproduoproibida.Art.184doCdigoPenaleLei9.610de19defevereirode1998.
4. Comparao entre cidos e bases, 202 4.1. Propriedades funcionais,
202 4.2. A medida do carter cido e do bsico, 203 Box: Acidez do
solo, 204 Atividades prticas, 204 Reviso, 205 Exerccios, 205
Exerccios complementares, 205 5. Sais, 206 Box: Imprio do sal, 206
5.1. Conceituao dos sais, 207 5.2. Reao de neutralizao total/Sais
normais ou neutros, 207 a) Frmula geral dos sais normais, 208 b)
Nomenclatura dos sais normais, 208 c) Solubilidade dos sais
normais, 209 5.3. Outros tipos de sais, 209 a) Sais cidos ou
hidrogeno-sais, 209 b) Sais bsicos ou hidroxi-sais, 209 c) Sais
duplos ou mistos, 210 d) Sais hidratados ou hidratos, 210 e) Sais
complexos, 210 Box: O galo do tempo, 210 5.4. Sais importantes, 210
a) Cloreto de sdio NaCl, 210 b) Carbonato de sdio Na2CO3, 211 c)
Hipoclorito de sdio NaOCl, 211 d) Carbonato de clcio CaCO3, 211
Atividades prticas, 211 Reviso, 212 Exerccios, 212 Exerccios
complementares, 213 Leitura, 214 Questes sobre a leitura, 215
Desafio, 216 9Captulo XIDOS INORGNICOS 1. Definio de xido, 219 2.
Frmula geral dos xidos, 219 3. xidos bsicos, 220 3.1. Nomenclatura
dos xidos bsicos, 220 4. xidos cidos ou anidridos, 221 4.1.
Nomenclatura dos xidos cidos, 222 5. xidos anfteros, 222 6. xidos
indiferentes ou neutros, 223 7. xidos duplos, mistos ou salinos,
224 8. Perxidos, 224 Box: gua oxigenada, 225 Sumario-QF1-PNLEM
30/5/05, 10:5310
11.
Reproduoproibida.Art.184doCdigoPenaleLei9.610de19defevereirode1998.
9. xidos importantes, 225 9.1. xido de clcio CaO, 225 9.2. Dixido
de carbono CO2, 226 Reviso, 226 Exerccios, 227 Exerccios
complementares, 228 10.As funes inorgnicas e a classificao
peridica, 228 Reviso, 231 Exerccios, 231 Exerccios complementares,
232 Leitura, 233 Questes sobre a leitura, 235 Desafio, 235
10Captulo AS REAES QUMICAS 1. Introduo, 238 1.1. Equaes inicas, 239
2. Balanceamento das equaes qumicas, 240 Reviso, 241 Exerccios, 241
3. Classificaes das reaes qumicas, 242 3.1. Reaes de sntese ou de
adio, 242 3.2. Reaes de anlise ou de decomposio, 243 3.3. Reaes de
deslocamento ou de substituio ou de simples troca, 243 3.4. Reaes
de dupla troca ou de dupla substituio, 244 Reviso, 244 Exerccios,
244 Exerccios complementares, 245 4. Quando ocorre uma reao
qumica?, 246 4.1. Reaes de oxirreduo, 246 a) Comportamento dos
metais, 246 b) Comportamento dos no-metais, 247 4.2. Reaes que no
so de oxirreduo, 248 a) Quando um dos produtos for menos solvel que
os reagentes, 248 b) Quando um dos produtos for mais voltil que os
reagentes, 248 c) Quando um dos produtos for menos ionizado que os
reagentes, 249 Reviso, 249 Exerccios, 250 Exerccios complementares,
251 5. Resumo das principais reaes envolvendo as funes inorgnicas,
252 5.1. Reaes entre os opostos, 252 5.2. Outros tipos de reao, 253
a) Reaes com o oxignio, 253 b) Reaes com o hidrognio, 253 c) Reaes
com a gua, 253 d) Comportamento diante do calor, 254 Atividades
prticas, 255 Reviso, 255 Exerccios, 255 Exerccios complementares,
256 Leitura, 258 Questes sobre a leitura, 258 Desafio, 259
Sumario-QF1-PNLEM 30/5/05, 10:5311
12.
Reproduoproibida.Art.184doCdigoPenaleLei9.610de19defevereirode1998.
12Captulo 11Captulo ESTUDO DOS GASES 1. Introduo, 278 2. O estado
gasoso, 278 3. O volume dos gases, 278 4. A presso dos gases, 279
5. A temperatura dos gases, 280 Box: Zero absoluto, 281 Reviso, 281
Exerccios, 281 6. As leis fsicas dos gases, 282 6.1. Lei de
Boyle-Mariotte, 282 Box: As leis da cincia s valem dentro de certos
limites, 283 6.2. Lei de Gay-Lussac, 283 6.3. Lei de Charles, 284
7. Equao geral dos gases, 286 8. Condies normais de presso e
temperatura (CNPT), 286 9. Teoria cintica dos gases, 286 10.Gs
perfeito e gs real, 287 Atividades prticas, 287 Reviso, 288
Exerccios, 288 Exerccios complementares, 290 11.Leis volumtricas
das reaes qumicas (leis qumicas dos gases), 291 11.1. Leis
volumtricas de Gay-Lussac, 291 MASSA ATMICA E MASSA MOLECULAR 1.
Unidade de massa atmica (u), 263 2. Massa atmica, 263 2.1. Massa
atmica dos elementos qumicos, 264 2.2. Determinao moderna das
massas atmicas, 264 2.3. Regra de Dulong-Petit, 265 Reviso, 265
Exerccios, 265 3. Massa molecular, 266 Reviso, 267 Exerccios, 267
4. Conceito de mol, 268 5. Massa molar (M), 269 Reviso, 270
Exerccios, 270 Exerccios complementares, 273 Leitura, 274 Questes
sobre a leitura, 276 Desafio, 276 Sumario-QF1-PNLEM 30/5/05,
10:5412
13.
Reproduoproibida.Art.184doCdigoPenaleLei9.610de19defevereirode1998.
13Captulo 11.2. Hiptese ou lei de Avogadro, 291 Reviso, 293
Exerccios, 293 Exerccios complementares, 294 12.Volume molar, 294
13.Equao de Clapeyron, 295 Reviso, 297 Exerccios, 297 Exerccios
complementares, 300 14.Misturas gasosas, 301 14.1. Conceitos
gerais, 301 a) Relao entre os gases iniciais e a mistura final, 302
b) Situao dentro da mistura final, 302 Box: As presses parciais em
nosso organismo, 302 c) Relacionando valores parciais com o valor
total, 303 Box: Medidas da poluio, 304 14.2. Massa molar aparente
de uma mistura gasosa, 304 Reviso, 304 Exerccios, 305 Exerccios
complementares, 310 15.Densidade dos gases, 311 15.1. Densidade
absoluta, 311 15.2. Densidade relativa, 312 Atividades prticas, 313
Reviso, 313 Exerccios, 314 Exerccios complementares, 315 16.Difuso
e efuso dos gases, 316 Atividades prticas, 317 Reviso, 317
Exerccios, 317 Leitura, 318 Questes sobre a leitura, 320 Desafio,
320 CLCULO DE FRMULAS 1. As frmulas na Qumica, 323 2. Clculo da
frmula centesimal, 323 Reviso, 325 Exerccios, 325 Exerccios
complementares, 326 3. Clculo da frmula mnima, 326 Reviso, 328
Exerccios, 328 Exerccios complementares, 328 4. Clculo da frmula
molecular, 328 4.1. Clculo da frmula molecular a partir da frmula
mnima, 329 4.2. Clculo direto da frmula molecular, 330 Reviso, 330
Exerccios, 330 Exerccios complementares, 331 Leitura, 331 Questes
sobre a leitura, 334 Desafio, 335 Sumario-QF1-PNLEM 30/5/05,
10:5413
14.
Reproduoproibida.Art.184doCdigoPenaleLei9.610de19defevereirode1998.
CLCULO ESTEQUIOMTRICO 1. Introduo, 337 2. Casos gerais de clculo
estequiomtrico, 339 2.1. Quando o dado e a pergunta so expressos em
massa, 339 Exerccios, 339 Exerccios complementares, 340 2.2. Quando
o dado expresso em massa e a pergunta em volume (ou vice-versa),
341 Exerccios, 341 Exerccios complementares, 343 2.3. Quando o dado
e a pergunta so expressos em volume, 343 Exerccios, 344 2.4. Quando
o dado expresso em massa e a pergunta em mols (ou vice-versa), 344
Exerccios, 344 Exerccios complementares, 345 2.5. Quando o dado
expresso em massa e a pergunta em nmeros de partculas (ou
vice-versa), 345 Exerccios, 346 2.6. Havendo duas ou mais
perguntas, 346 Exerccios, 347 3. Casos particulares de clculo
estequiomtrico, 347 3.1. Quando aparecem reaes consecutivas, 347
Exerccios, 348 Exerccios complementares, 349 3.2. Quando so dadas
as quantidades de dois (ou mais) reagentes, 350 Exerccios, 351
Exerccios complementares, 352 3.3. Quando os reagentes so
substncias impuras, 353 Exerccios, 355 Exerccios complementares,
356 3.4. Quando o rendimento da reao no total, 356 Exerccios, 358
Exerccios complementares, 358 3.5. Quando h participao do ar nas
reaes qumicas, 359 a) Clculo do volume do ar necessrio combusto,
359 b) Clculo do volume total dos gases no final da reao, 359
Exerccios, 360 3.6. Quando os reagentes so misturas, 360 Exerccios,
362 Leitura, 362 Questes sobre a leitura, 365 Desafio, 365
Respostas, 369 Lista de siglas, 376 Tabelas auxiliares, 378
Sugestes de leitura para os alunos, 381 Museus brasileiros ligados
Cincia, 382 Referncias bibliogrficas, 384 14Captulo
Sumario-QF1-PNLEM 30/5/05, 10:5414
15.
Reproduoproibida.Art.184doCdigoPenaleLei9.610de19defevereirode1998.
NDICE DAS BIOGRAFIAS Antoine Laurent de Lavoisier (captulo 3), 50
Joseph Louis Proust (captulo 3), 51 John Dalton (captulo 3), 53
Joseph John Thomson (captulo 4), 77 Ernest Rutherford (captulo 4),
78 Niels Henrik David Bohr (captulo 4), 91 Linus Carl Pauling
(captulo 4), 101 Dimitri Ivanovitch Mendeleyev (captulo 5), 112
Gilbert Newton Lewis (captulo 6), 144 Svante August Arrhenius
(captulo 8), 188 Evangelista Torricelli (captulo 12), 279 William
Thomson Lord Kelvin of Largs (captulo 12), 280 Robert Boyle e Edme
Mariotte (captulo 12), 282 Joseph Louis Gay-Lussac (captulo 12),
283 Jacques Alexandre Csar Charles (captulo 12), 284 Amedeo
Avogadro (captulo 12), 291 Benoit Pierre mile Clapeyron (captulo
12), 295 Thomas Graham (captulo 12), 316 NDICE DAS LEITURAS O
planeta Terra (captulo 1), 10 O ciclo da gua na Terra (captulo 2),
43 O meio ambiente em perigo (captulo 3), 70 Usos das radiaes
eletromagnticas (captulo 4), 105 Trs famlias importantes (captulo
5), 131 Ligas metlicas (captulo 6), 154 Semicondutores (captulo 7),
183 O tratamento da gua (captulo 8), 214 A chuva cida (captulo 9),
233 O vidro e o cimento (captulo 10), 258 Histria das medies
(captulo 11), 274 A camada de oznio (captulo 12), 318 O efeito
estufa (captulo 13), 331 Produo do ferro e do ao (captulo 14), 362
Sumario-QF1-PNLEM 30/5/05, 10:5415
16.
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ELEMENTOS QUMICOS (As massas atmicas entre parnteses so dos istopos
mais estveis dos elementos radioativos.) (De acordo com as ltimas
recomendaes da IUPAC.) Actnio Ac 89 (227) Alumnio Al 13 26,9815
Amercio Am 95 (243) Antimnio Sb 51 121,75 Argnio Ar 18 39,948
Arsnio As 33 74,9216 Astato At 85 (210) Brio Ba 56 137,34 Berqulio
Bk 97 (247) Berlio Be 4 9,0122 Bismuto Bi 83 209 Bhrio Bh 107
(262,1) Boro B 5 10,811 Bromo Br 35 79,909 Cdmio Cd 48 112,40 Clcio
Ca 20 40,08 Califrnio Cf 98 (251) Carbono C 6 12,01115 Crio Ce 58
140,12 Csio Cs 55 132,905 Chumbo Pb 82 207,19 Cloro Cl 17 35,453
Cobalto Co 27 58,93 Cobre Cu 29 63,55 Criptnio Kr 36 83,80 Cromo Cr
24 51,996 Crio Cm 96 (247) Darmstcio Ds 110 (269) Disprsio Dy 66
162,50 Dbnio Db 105 (262) Einstinio Es 99 (252) Enxofre S 16 32,064
rbio Er 68 167,26 Escndio Sc 21 44,956 Estanho Sn 50 118,69
Estrncio Sr 38 87,62 Eurpio Eu 63 151,96 Frmio Fm 100 (257) Ferro
Fe 26 55,847 Flor F 9 18,9984 Fsforo P 15 30,9738 Frncio Fr 87
(223) Gadolnio Gd 64 157,25 Glio Ga 31 69,72 Germnio Ge 32 72,59
Hfnio Hf 72 178,49 Hssio Hs 108 (265) Hlio He 2 4,0026 Hidrognio H
1 1,00797 Hlmio Ho 67 164,930 ndio In 49 114,82 Iodo I 53 126,9044
Irdio Ir 77 192,2 Itrbio Yb 70 173,04 trio Y 39 88,905 Lantnio La
57 138,91 Elemento Smbolo Nmero Massa Atmico Atmica Laurncio Lr 103
(260) Ltio Li 3 6,941 Lutcio Lu 71 174,97 Magnsio Mg 12 24,312
Meitnrio Mt 109 (269) Mangans Mn 25 54,9380 Mendelvio Md 101 (258)
Mercrio Hg 80 200,59 Molibdnio Mo 42 95,94 Neodmio Nd 60 144,24
Nenio Ne 10 20,183 Netnio Np 93 (237) Nibio Nb 41 92,906 Nquel Ni
28 58,69 Nitrognio N 7 14,0067 Noblio No 102 (259) smio Os 76 190,2
Ouro Au 79 196,967 Oxignio O 8 15,9994 Paldio Pd 46 106,4 Platina
Pt 78 195,09 Plutnio Pu 94 (244) Polnio Po 84 (209) Potssio K 19
39,098 Praseodmio Pr 59 140,907 Prata Ag 47 107,870 Promcio Pm 61
(145) Protactnio Pa 91 (231) Rdio Ra 88 (226) Radnio Rn 86 (222)
Rnio Re 75 186,2 Rdio Rh 45 102,905 Roentgnio Rg 111 (272) Rubdio
Rb 37 85,47 Rutnio Ru 44 101,07 Rutherfrdio Rf 104 (261) Samrio Sm
62 150,35 Seabrgio Sg 106 (263,1) Selnio Se 34 78,96 Silcio Si 14
28,086 Sdio Na 11 22,9898 Tlio Tl 81 204,37 Tantlio Ta 73 180,948
Tecncio Tc 43 (98) Telrio Te 52 127,60 Trbio Tb 65 158,924 Titnio
Ti 22 47,90 Trio Th 90 232,0 Tlio Tm 69 168,934 Tungstnio W 74
183,85 Urnio U 92 238 Vandio V 23 50,942 Xennio Xe 54 131,38 Zinco
Zn 30 65,38 Zircnio Zr 40 91,22 Elemento Smbolo Nmero Massa atmico
atmica Sumario-QF1-PNLEM 30/5/05, 10:5416
17. PRIMEIRA VISO DA QUMICA 1 Captulo Apresentao do captulo Un
alquimista, obra de Adriaen van Ostade, 1661. Tpicos do captulo 1
Observando a natureza 2 As transformaes da matria 3 A energia que
acompanha as transformaes da matria 4 Conceito de Qumica 5 A Qumica
em nosso cotidiano Leitura: O planeta Terra
NATIONALGALLERYCOLLECTION;BYKINDPERMISSIONOFTHETRUSTEESOFTHENATIONALGALLERY,LONDON/CORBIS-STOCKPHOTOS
Imaginemos um filme sobre a evoluo da humanidade, desde o ser
humano mais primitivo at os dias atuais. Notaramos que o
desenvolvimento material da humanidade ocorreu graas ao melhor
aproveitamento e ao desenvolvimento das tcnicas de transformao dos
recursos disponveis na natureza. Com o advento da Revoluo
Industrial, o trabalho artesanal foi, em grande parte, substitudo
por tcnicas cada vez mais sofisticadas de produo em srie. Do mesmo
modo, as observaes sobre os acontecimentos do cotidiano foram dando
origem a teorias cientficas crescentemente avanadas. Nesse
contexto, como todo ramo do conhecimento humano, a Qumica tambm tem
acompanhado a evoluo histrica da humanidade. Com relao ao ttulo
deste captulo Primeira viso da Qumica , devemos esclarecer que a
viso aqui apresentada , por enquanto, bastante simplificada e
incompleta. O objetivo deste captulo exatamente o de dar algumas
idias de matria, suas transformaes, e da energia que estas
envolvem. Capitulo 01-QF1-PNLEM 29/5/05, 18:081
18.
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2 1 OBSERVANDO A NATUREZA Desde o incio da civilizao at hoje, a
humanidade pde observar que a natureza formada por materiais muito
diferentes entre si. O solo em que pisamos pode ser de: terra
vermelha, terra preta, areia, pedras etc. Os vegetais tambm
apresentam enorme variedade: existem desde os minsculos musgos at
rvores gigantescas; a madeira pode ser mais mole ou mais dura; as
flores tm cores muito diversificadas; h grandes diferenas entre os
frutos, e assim por diante. O mesmo ocorre com os ani- mais:
existem aves, mamferos, peixes etc. de formas, tamanhos e
constituies muito diferentes entre si. Todos esses materiais que
nos rodeiam (a terra, as pedras, a gua e os seres vivos) constituem
o que chamamos matria. Da dizemos que: Matria tudo que tem massa e
ocupa lugar no espao (isto , tem volume). Massa e volume so ento
propriedades gerais da matria. bom lembrar tambm que a mat- ria
pode se apresentar slida (por exemplo, as pedras), lquida (por
exemplo, a gua) ou gasosa (por exemplo, o ar que respiramos). O
trabalho de separao dos diferentes materiais encontrados na
natureza foi uma atividade mui- to importante para a humanidade. Um
primeiro cuidado do homem primitivo deve ter sido o de reco- nhecer
os alimentos comestveis e os venenosos, bem como o de encontrar as
plantas que podiam curar suas enfermidades. Com o passar dos
sculos, os seres humanos foram aperfeioando as tcnicas de extrao e
sepa- rao de materiais teis ao seu dia-a-dia. Assim, por exemplo:
dos vegetais extraram as tintas para pintar seus corpos e seus
utenslios; da terra separaram metais, como a prata e o ouro; do
leite, a gordura para fabricar a manteiga, e assim por diante.
Podemos ento dizer que: Separaes so os processos que visam isolar
os diferentes materiais encontrados numa mistura. As pedras se
apresentam na forma slida. A gua se apresenta na forma lquida. O ar
se apresenta na forma gasosa. O garimpeiro, com sua peneira, separa
diamantes do cascalho existente no fundo do rio. A cozinheira cata
o feijo, separando os gros de m qualidade. CID CID CID
EDUARDOSANTALIESTRA RUIZRUIZDEVELASCO/CID Capitulo 01-QF1-PNLEM
6/7/05, 14:102
19.
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3Captulo 1 PRIMEIRA VISO DA QUMICA 2 AS TRANSFORMAES DA MATRIA Ao
longo do tempo, a humanidade tem observado que, sob certas condies,
a matria se trans- forma. A prpria natureza se encarrega de muitas
transformaes. Assim, por exemplo: o frio intenso transforma a gua
em gelo; o fogo transforma uma rvore em cinzas; com o tempo, os
frutos apodre- cem; o ferro se enferruja; e at nosso corpo
envelhece. Dizemos ento que: Transformao material toda e qualquer
alterao sofrida pela matria. As transformaes da matria so tambm
chamadas de fenmenos materiais (ou simplesmente fenmenos), sendo
que, nessa expresso, a palavra fenmeno significa apenas
transformao, no significando nada de extraordinrio, fantstico ou
sobrenatural. muito importante lembrar tambm que os seres humanos
tm provocado transformaes na matria, em seu prprio interesse.
Assim, por exemplo, com o fogo conseguiu: assar a carne dos animais
para melhorar sua alimentao; cozer vasos de barro para guardar gua
ou alimentos; cozer blocos de barro, transformando-os em tijolos,
para construir suas casas; etc. Exemplos de transformaes ou
fenmenos materiais A exploso de fogos de artifcio. A gua se
transformando em vapor ao ser aquecida em um bquer. A ferrugem
formada em tambores. CID ESGUEVA/CID CID 2003TRIBUNEMEDIA/
INTERCONTINENTALPRESS A.C. johnny hart Capitulo 01-QF1-PNLEM
29/5/05, 18:083
20.
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4 Usando tcnicas cada vez mais avanadas, os seres humanos
conseguiram, com o passar dos scu- los, transformar, por exemplo:
fibras vegetais ou plos de animais em tecidos para se abrigarem;
produtos vegetais em corantes para colorir seus tecidos; minrios em
metais, como o cobre, o ferro, o chumbo etc. Atualmente a Qumica
est presente em todas as situaes de nosso cotidiano. De fato,
grande parte dos avanos tecnolgicos obtidos pela civilizao ocorreu
graas curiosidade e ao esforo em desenvolver novas tcnicas para
separar e transformar os materiais encontrados na natureza. Do
mesmo modo que, ao longo do tempo, os cozinheiros procuraram
transformar os alimentos em pratos cada vez mais saborosos, os
tcnicos e os cientistas experimentaram novos caminhos para
transformar os mate- riais da natureza em produtos que permitem
melhorar a qualidade de vida das pessoas. Podemos ento dizer que um
dos conceitos de experincia em Qumica refere-se s tentativas de
separar e reconhecer alguns materiais e, em seguida, tentar
transform-los em novos produtos. Por meio dessas tcnicas podemos
fabricar: adubos, inseticidas e diversos insumos que aumentam a
produo agrcola; produtos que permitem conservar os alimentos por
mais tempo; fibras e tecidos para produzir desde roupas delicadas
at coletes prova de balas; cosmticos e perfumes para embelezar as
pessoas; medicamentos especficos para o tratamento de inmeras
doenas; materias variados para a construo de casas e edifcios;
veculos (carros, nibus, avies, navios etc.) para o transporte de
pessoas e cargas; chips de computadores que revolucionaram a vida
moderna, pois armazenam milhares de informaes. Cozinha industrial
Laboratrio qumico moderno CID CID ANTONIOVIASVALCARCEL/CID
MICHAELROSENFELD/STONE-GETTYIMAGES Capitulo 01-QF1-PNLEM 29/5/05,
18:084
21.
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5Captulo 1 PRIMEIRA VISO DA QUMICA PAWSINC.ALLRIGHTSRESERVED
/DIST.BYATLANTICSYNDICATION LAERTE 3 A ENERGIA QUE ACOMPANHA AS
TRANSFORMAES DA MATRIA A descoberta do fogo foi um dos passos mais
importantes na evoluo da humanidade. O fogo controlado surgiu
quando o ser humano aprendeu a acender uma fogueira, na hora
desejada. Nesse caso, a energia se apresenta nas formas de luz e
calor. Com a luz, o homem primitivo iluminou suas noites e
afugentou os animais perigosos e, com o calor, aprendeu a assar
seus alimentos, a cozer o barro e, muitos sculos depois, a extrair
os metais dos minrios. Atualmente sabemos que algumas transformaes
so passageiras ou reversveis, isto , podem ser desfeitas.
Transformaes desse tipo recaem, em geral, no que chamamos de
transformaes fsicas (ou fenmenos fsicos). Exemplificando: em
montanhas muito altas, a gua se congela; mas, com um pouco de
calor, a neve ou o gelo se derretem facilmente, voltando forma
lquida; num termmetro, o mercrio se dilata com o calor e se contrai
com o frio, mas continua sendo sempre o mesmo mercrio; o sal que
dissolvemos na gua pode ser recuperado, bastando que ocorra a
evaporao da gua. Outras transformaes so mais profundas e
freqentemente irreversveis, isto , torna-se difcil (e, s vezes,
impossvel) retornar situao inicial. So, em geral, transformaes,
fenmenos ou reaes qumicas. Exemplos: depois de se queimar um pedao
de madeira, impossvel juntar as cinzas e a fumaa finais e refazer a
madeira inicial; depois de se preparar um ovo frito, impossvel
fazer o ovo voltar forma original; se um objeto de ferro se
enferruja, muito difcil reverter o processo (raspar o objeto antes
de pint-lo significa apenas jogar a ferrugem fora, e no recuperar a
poro de ferro oxidado). O progresso da civilizao foi tambm devido
procura de novas formas de obteno de ener- gia. Como exemplo
podemos citar que os primeiros seres humanos dependiam de seus
msculos para obter energia. Mais tarde, animais foram domesticados
e atrelados a moendas, a carroas, passando a ser utilizados como
fonte de energia. GARFIELD JIM DAVIS Capitulo 01-QF1-PNLEM 29/5/05,
18:085
22.
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6 A energia proveniente de quedas dgua foi aproveitada para
movimentar as rodas dgua e as turbinas das modernas hidroeltricas,
e a energia proveniente dos ventos, para acionar os moinhos e as
modernas turbinas elicas. Atualmente o consumo de energia cada vez
maior e sua produo, crescentemente diversificada: a queima do carvo
e dos derivados de petrleo movimenta caldeiras, automveis, avies
etc.; a energia eltrica ilumina nossas ruas e edifcios e aciona um
grande nmero de aparelhos doms- ticos e industriais; a energia
qumica de pilhas e baterias fundamental para o funcionamento de
aparelhos port- teis (rdios, telefones celulares etc.); a energia
nuclear, defendida por alguns e combatida por outros, talvez se
torne importante no futuro. Evoluo no aproveitamento dos ventos O
mesmo vento que move moinhos em alguns pases da Europa move as
turbinas elicas (modernos geradores de eletricidade). A foto mostra
prdios comerciais iluminados no horrio em que poucos funcionrios
esto trabalhando. Assim, conclumos que ocorre desperdcio de
energia. Usina nuclear Angra I, Angra dos Reis, RJ E, afinal, o que
energia? difcil defini-la, por se tratar de algo que no material,
mas nem por isso duvidamos de sua existncia. De fato, at hoje
ningum viu a energia eltrica passando por um fio, mas, mesmo assim,
evitamos o contato direto com fios desencapados. Costuma-se dizer,
de modo geral, que: Energia a propriedade de um sistema que lhe
permite realizar um trabalho. CID GESTENGA/CID DUDUCAVALCANTI/CID
DELFIMMARTINS/PULSAR Capitulo 01-QF1-PNLEM 29/5/05, 18:086
23.
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7Captulo 1 PRIMEIRA VISO DA QUMICA Enfim, reconhecemos a existncia
da energia pelo efeito (trabalho) que ela produz. Por exemplo: a
energia trmica (calor) pode realizar o trabalho de dilatar um
corpo; a energia eltrica (eletricidade) pode realizar o trabalho de
movimentar um motor eltrico; a energia qumica de uma exploso pode
realizar o trabalho de demolir um prdio. 4 CONCEITO DE QUMICA
Considerando os conceitos vistos nas pginas anteriores, podemos
agora dizer que: Qumica o ramo da cincia que estuda: a matria; as
transformaes da matria; e a energia envolvida nessas transformaes.
O estudo que iniciamos agora visa detalhar e aprofundar cada um
desses tpicos. 5 A QUMICA EM NOSSO COTIDIANO A Qumica (ou, melhor,
a matria e suas transformaes) est sempre presente em nosso
dia-a-dia: nos alimentos, no vesturio, nos edifcios, nos
medicamentos, e assim por diante. No tm sentido certas propagandas
que anunciam alimento natural sem Qumica, pois o prprio alimento em
si j uma mistura qumica. Talvez o exemplo mais ligado a nosso
cotidiano seja o funcionamento de nosso prprio organismo. O corpo
humano um laboratrio em que ocorrem, durante todo o tempo, fenmenos
qumicos muito sofisticados, a saber: ingerimos vrios materiais:
alimentos, gua, ar (pela respirao) etc.; h muitas transformaes
desses materiais, no estmago, nos intestinos etc. auxiliadas por
produtos qumicos especficos existentes no suco gstrico, na bile (do
fgado) etc.; h produo de energia, utilizada nas movimentaes de
nosso corpo e tambm para manter a temperatura do organismo em torno
de 36-37 C etc.; h recombinao dos alimentos para a manuteno de
nossos ossos, tecidos, rgos etc.; aps inmeras transformaes, o
organismo elimina os produtos residuais, por meio das fezes, urina,
suor etc. Enfim, nesse processo da vida, notamos ainda um perfeito
entrosamento dos fenmenos que so estudados pela Qumica, Fsica,
Biologia e por novos ramos da cincia. Uma das crticas mais
constantes, na atualidade, a de que a Qumica perigosa, responsvel
por toda a poluio existente no mundo. Isso no verdade. Seus
produtos so projetados para serem teis humanidade. O problema
reside no mau uso desses produtos. Assim, por exemplo, o petrleo
til na produo da gasolina, do diesel etc., mas torna-se nocivo
quando derramado nos mares, devido aos acidentes martimos. VEJA O
QUE A FALTA DE ENERGIA PODE PROVOCAR Em geral, s percebemos a
importncia de alguma coisa, quando ela nos falta. Na tarde de 14 de
agosto de 2003, faltou energia eltrica em Nova York e em grande
parte da regio leste dos Estados Unidos e do Canad, durante
aproximadamente 24 horas. O blecaute deixou 50 milhes de
norte-americanos s escuras, sem elevadores, sem metr e trens
eltricos, e sem comunicao telefnica. Milhares de pessoas dormiram
nas ruas. Sob forte onda de calor, os aparelhos de ar-condicionado
no funcionaram, os alimentos se deterioraram nas geladeiras e
muitos incndios foram provocados pelo uso de velas. O prejuzo foi
de milhes de dlares. Capitulo 01-QF1-PNLEM 29/5/05, 18:087
24.
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8 O problema no est no uso, mas no abuso da utilizao dos produtos
qumicos. o que aconte- ce, por exemplo, com o uso excessivo de
carros para satisfazer o conforto da vida moderna, mas que acarreta
a poluio do ar das grandes cidades. Enfim, a culpa no da Qumica,
mas da ignorncia, da incompetncia ou da ganncia das pessoas que a
usam. Em um lixo podem ser encontrados desde restos de comida at
materiais txicos e infectados. Praia de Atafona, em So Joo da
Barra, RJ, atingida pelos produtos qumicos da fbrica de celulose
Cataguazes, de Minas Gerais, em 04/04/2003. Note como importan- te
conhecer a Qumica (e evi- dentemente outros ramos da cincia) para
compreender melhor o mundo em que vi- vemos. O conhecimento evi-
tar que voc seja enganado por produtos e propagandas, tornando-se
um cidado mais consciente, e o levar, sem dvida, a evitar o consumo
excessivo de materiais e de energia. Por fim, o conheci- mento ir
conscientiz-lo da necessidade de reciclagem de materiais como o
papel, o vi- dro, os metais etc. Usina de reciclagem de lixo de
Campinas, Estado de So Paulo. ATIVIDADES PRTICAS PESQUISA 1a
Identifique cinco produtos utilizados em sua casa que contenham
componentes qumicos. 2a Procure saber por que h, nos postos, dois
ou mais tipos de gasolina com preos diferentes. 3a Faa uma relao de
equipamentos existentes em sua casa que possuam chips eletrnicos.
CID FBIOMOTTA/AEMARCOSPERON/KINO 4a Compare os rtulos de vrios
cremes dentais. Procu- re verificar se h componentes qumicos em
comum. 5a Imagine uma experincia para provar que o ar tem massa.
Capitulo 01-QF1-PNLEM 6/7/05, 14:118
25.
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9Captulo 1 PRIMEIRA VISO DA QUMICA a) O que matria? b) Como pode se
apresentar a matria? c) O que so separaes e para que servem? d) O
que so transformaes materiais? e) O que se costumam realizar,
especialmente, os cientistas, na tentativa de separarar e
reconhecer alguns materiais e tentar transform-los em novos
produtos? f) O que fenmeno fsico? g) O que fenmeno qumico? h) O que
energia? i) O que a Qumica estuda? J) O que o abuso no uso de
matria e energia pode causar ao planeta? EXERCCIOS 1 Cite trs
materiais comuns retirados do solo. 2 Costuma-se dizer que a gua um
lquido. Isso sempre verdade? 3 Cite trs materiais gasosos que voc
conhece. 4 Como se costuma retardar o processo de enferrujamento,
por exemplo, de um porto de ferro? 5 Antigamente, tubos de ferro
eram utilizados em instala- es de gua nas residncias. Hoje
preferem-se tubos de plstico. Por qu? 6 Por que so empregados
aditivos nos alimentos? 7 De que modo o fogo ajudou os seres
humanos primitivos? 8 Cite uma forma de produo de energia e uma de
suas aplicaes. 9 Cite trs produtos normalmente encontrados no lixo
domiciliar. 10 Voc considera que a Qumica responsvel por toda a
poluio existente no planeta? 11 (Mackenzie-SP) A alternativa que
contm um fenmeno fsico observado no dia-a-dia : a) a queima de um
fsforo. b) o derretimento do gelo. c) a transformao do leite em
coalhada. d) o desprendimento de gs, quando se coloca sal de frutas
em gua. e) o escurecimento de um objeto de cobre. 12 (UFPE)
Considere as seguintes tarefas realizadas no dia-a- dia de uma
cozinha e indique aquelas que envolvem trans- formaes qumicas. 1)
Aquecer uma panela de alumnio. 2) Acender um fsforo. 3) Ferver gua.
4) Queimar acar para fazer caramelo. 5) Fazer gelo. a) 1, 3 e 4 b)
2 e 4 c) 1, 3 e 5 d) 3 e 5 e) 2 e 3 13 (UFPE) Em quais das
passagens grifadas abaixo est ocor- rendo transformao qumica? 1) O
reflexo da luz nas guas onduladas pelos ventos lembrava-lhe os
cabelos de seu amado. 2) A chama da vela confundia-se com o brilho
nos seus olhos. 3) Desolado, observava o gelo derretendo em seu
copo e ironicamente comparava-o ao seu corao. 4) Com o passar dos
tempos comeou a sentir-se como a velha tesoura enferrujando no
fundo da gaveta. Esto corretas apenas: a) 1 e 2 b) 2 e 3 c) 3 e 4
d) 2 e 4 e) 1 e 3 REVISO Responda em seu caderno Capitulo
01-QF1-PNLEM 29/5/05, 18:099
26.
Reproduoproibida.Art.184doCdigoPenaleLei9.610de19defevereirode1998.
10 LEITURA A espaonave chamada PLANETA TERRA uma esfera com cerca
de 12.600 km de dime- tro, que pesa cerca de 6 1021 toneladas e se
des- loca no espao com uma velocidade de aproxi- madamente 106.000
km/h. No entanto, na vas- tido do universo, nosso planeta apenas
uma partcula de poeira. Essa espaonave carrega mais de 6 bilhes de
seres humanos e um nme- ro enorme de vegetais e animais. Na
verdade, todos os seres vivos habitam apenas uma pel- cula da
Terra, que se assemelha, em propores, casca de uma ma. Essa pelcula
uma regio denominada biosfera (do grego: bios, vida; sphaira,
esfera). importante tambm notar que todos os seres vivos s existem
custa do que retirado do ar (atmosfera), da gua (hidrosfera) e do
envoltrio slido (litosfera). Do espao ex- terior, porm, nos chega a
energia solar, sem a O PLANETA TERRA qual no existiria na Terra a
vida tal qual a co- nhecemos. A atmosfera formada principalmente
por ni- trognio e oxignio. A hidrosfera a capa de gua que envolve a
Terra. Encontra-se na forma slida (gelo, nas altas montanhas, nas
geleiras, nos icebergs etc.), na forma lquida (oceanos, rios, la-
gos, gua subterrnea etc.) ou na forma gasosa (como na umidade do
ar, por exemplo). A litosfera ou crosta terrestre conhecida, com
relativa preci- so, somente at poucos quilmetros de profundi- dade.
formada por rochas, minerais, minrios etc., onde aparecem, em maior
quantidade, o oxignio, o silcio, o alumnio e o ferro. Isso tudo de
que a humanidade dispe para sobreviver. Portanto, no gaste a Terra
com con- sumos excessivos nem a torne uma lata de lixo com
demasiado desperdcio. 14 O que biosfera? 15 De onde so retirados
todos os materiais necessrios vida humana? 16 Qual a fonte de
energia mais importante para a huma- nidade? 17 (Enem-MEC) Se
compararmos a idade do planeta Terra, avaliada em quatro e meio
bilhes de anos (4,5 109 anos), com a de uma pessoa de 45 anos,
ento, quando come- aram a florescer os primeiros vegetais, a Terra
j teria 42 anos. Ela s conviveu com o homem moderno nas lti- mas
quatro horas e, h cerca de uma hora, viu-o come- ar a plantar e a
colher. H menos de um minuto perce- beu o rudo de mquinas e de
indstrias e, como denun- cia uma ONG de defesa do meio ambiente,
foi nesses ltimos sessenta segundos que se produziu todo o lixo do
planeta! I. O texto acima, ao estabelecer uma paralelo entre a
idade da Terra e a de uma pessoa, pretende mostrar que: a) a
agricultura surgiu logo em seguida aos vegetais, perturbando desde
ento seu desenvolvimento. b) o ser humano s se tornou moderno ao
dominar a agricultura e a indstria, em suma, ao poluir. c) desde o
surgimento da Terra, so devidas ao ser hu- mano todas as
transformaes e perturbaes. d) o surgimento do ser humano e da
poluio cerca de dez vezes mais recente que o do nosso planeta. e) a
industrializao tem sido um processo vertiginoso, sem precedentes em
termos de dano ambiental. II. O texto permite concluir que a
agricultura comeou a ser praticada h cerca de: a) 365 anos c) 900
anos e) 460.000 anos b) 460 anos d) 10.000 anos III. Na teoria do
Big Bang, o Universo surgiu h cerca de 15 bilhes de anos, a partir
da exploso e expanso de uma densssima gota. De acordo com a escala
pro- posta no texto, essa teoria situaria o incio do Univer- so h
cerca de: a) 100 anos c) 1.000 anos e) 2.000 anos b) 150 anos d)
1.500 anos Atmosfera (ar) Hidrosfera (a gua cobre 75% da superfcie
terrestre) Litosfera (crosta terrestre) Atmosfera Manto (rochas)
Crosta (litosfera) + 800 km Superfcie 30 km 5.000 km 6.300 km Ncleo
(Fe, Ni) Responda em seu cadernoQuestes sobre a leitura Fonte:
TEIXEIRA, Wilson, et. al. Decifrando a Terra. Oficina de Textos, So
Paulo, 2001. Capitulo 01-QF1-PNLEM 6/7/05, 14:1110
27. CONHECENDO A MATRIA E SUAS TRANSFORMAES 2 Captulo
Apresentao do captulo No captulo 1, falamos da matria e de suas
transformaes, de um modo muito superficial. Neste vamos aprofundar
nossos conhecimentos desse assunto. Falaremos sobre como a matria
se apresenta aos nossos olhos homognea e heterognea. o que chamamos
de uma viso macroscpica da matria. Estudaremos as chamadas mudanas
de estado fsico da matria. Veremos tambm os processos que permitem
separar os diferentes tipos de matria existentes numa mistura at se
chegar a vrias substncias isoladas umas das outras. Falaremos,
ainda, da medida de propriedades caractersticas das substncias,
como ponto de fuso, ponto de ebulio, densidade etc., que permitem
distinguir uma substncia de outra. Erupo do vulco Etna. Siclia,
Itlia, 2001. Tpicos do captulo 1 Como a matria se apresenta:
homognea? heterognea? 2 Fases de um sistema 3 Como a matria se
apresenta: pura? misturada? 4 Transformaes da gua 5 As observaes e
as experincias na cincia 6 Substncia pura (ou espcie qumica) 7
Processos de separao de misturas 8 Aprendendo mais sobre o
laboratrio de Qumica 9 A segurana nos laboratrios de Qumica
Leitura: O ciclo da gua na Terra GIUSEPPEGIORCELLI/CID Capitulo
02A-QF1-PNLEM 29/5/05, 18:1111
28.
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12 1 COMO A MATRIA SE APRESENTA: HOMOGNEA? HETEROGNEA? Quando
observamos e estudamos uma poro limitada da matria, passamos a
cham-la de sistema em estudo. Veremos ento que alguns sistemas se
apresentam uniformes, como a gua lmpida, o leite, um fragmento de
ouro etc., e outros no-uniformes, como uma pedra que possui pontos
claros e pontos escuros, um pedao de madeira com veios de
diferentes cores etc. Em decorrncia dessas observaes, surgiu a
seguinte classificao: sistemas homogneos: os que se apresentam
uniformes e com caractersticas iguais em todos os seus pontos;
sistemas heterogneos: os que no se apresentam uniformes nem tm
caractersticas iguais em todos os seus pontos. importante notar que
o critrio de diferenciao entre homogneo e heterogneo relativo, pois
depende da aparelhagem de que dispomos para nossas observaes.
Assim, medida que vo sendo construdos microscpios mais potentes,
vamos notando que muitos sistemas que nos pareciam homogneos so, na
realidade, heterogneos. Agora, voc j comea a compreender por que a
cincia exige, muitas vezes, o uso de aparelhos sofisticados. 2
FASES DE UM SISTEMA Considere os exemplos abaixo: A gua lmpida um
exemplo de sistema homogneo. Tronco de rvore seccionado, no qual se
vem veios de diferentes cores. Exemplo de sistema heterogneo. leo
de cozinha flutuando sobre gua (h duas pores lquidas e homogneas).
Se voc observar cuidadosamente um pedao de granito, ver trs pores
slidas e homogneas. JAVIERJAIME/CID CID JAVIERJAIME/CID
JOSJUANBALBUENA/CID Capitulo 02A-QF1-PNLEM 29/5/05, 18:1112
29.
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13Captulo 2 CONHECENDO A MATRIA E SUAS TRANSFORMAES Em um sistema
heterogneo, as pores homogneas so denominadas fases. No exemplo do
sistema gua/leo, temos duas fases lquidas; no caso do granito,
temos trs fases slidas (o conjunto dos pontos brilhantes, o
conjunto dos pontos escuros e a massa acinzentada). Assim, quanto
ao nmero de fases, os sistemas so classificados como: sistemas
monofsicos tm uma nica fase (logo, so homogneos); sistemas
polifsicos possuem mais de uma fase (portanto, sempre heterogneos).
Os sistemas polifsicos podem ser bifsicos (formados por duas fases,
como o sistema gua/leo), trifsicos (como o granito), e assim por
diante. 3 COMO A MATRIA SE APRESENTA: PURA? MISTURADA? Comparando
um copo com gua pura (isto , que no contenha mistura) com um copo
com gua e acar, totalmente dissolvido, nossa viso no ir notar
nenhuma diferena, mas, pelo paladar, perce- bemos a diferena entre
uma e outra. Note que: pela viso, distinguimos os materiais
homogneos dos heterogneos; pelo paladar, distinguimos salgado,
doce, azedo ou amargo; pelo olfato, percebemos desde um perfume at
um odor extremamente desagradvel. OBSERVAES muito importante no
confundir as fases com os componentes existentes em um sistema.
Assim, no exemplo ao lado, temos: a) trs fases uma slida, que o
gelo; outra fase slida, que o sal no-dissolvido; e uma fase lquida,
formada pelo sal dissol- vido e pela prpria gua; b) apenas dois
componentes a gua (lquida ou na forma de gelo) e o sal (dissolvido
ou depositado no fundo do recipiente). tambm importante notar que
uma fase pode estar subdividi- da em muitas pores. Se tivermos, por
exemplo, um sistema formado por gua lquida e cinco pedaos de gelo,
teremos, mes- mo assim, apenas duas fases: uma lquida (a gua) e
outra slida (que o gelo). Gelo gua salgada Sal no-dissolvido gua
pura (incolor e transparente) gua com acar (incolor e transparente)
H diferena? As propriedades que impressionam nossos sentidos so
chamadas propriedades organolpticas. Considerando que nunca se deve
provar ou cheirar substncias desconhecidas, pois isto pode at
representar risco de morte, a Cincia desenvolveu aparelhos e
medidas com essa finalidade, como veremos ainda neste captulo.
Capitulo 02A-QF1-PNLEM 6/7/05, 14:1313
30.
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14 Resumindo o que foi dito at agora, chegamos ao seguinte esquema:
Matria Sistema homogneo (uma s fase) Substncia pura (um s
componente) Mistura homognea ou soluo (mais de um componente)
Mistura heterognea Substncia pura (um componente em formas slida,
lquida ou gasosa, diferentes) Sistema heterogneo (mais de uma fase)
ATENO: No cheire nem experimente substncia alguma utilizada nesta
atividade. Materiais 1 copo de vidro ou de plstico transparente 1
colher (de caf) de sal de cozinha 1 colher (de caf) de areia 1
colher (de caf) de acar 1 colher (de caf) de raspas de giz 1 colher
(de caf) de limalha de ferro 1 colher (de caf) de tinta guache 1
cubo de gelo gua 1 colher de sopa Procedimento Coloque gua at a
metade do copo e adicione o sal. Agite bem. ATIVIDADES PRTICAS
Observe o que acontece e anote, em seu caderno, todos os dados
observados experimentalmente (nmero de componentes utilizados,
nmero de fases observadas). Repita o procedimento com a areia, o
acar, as raspas de giz, a limalha de ferro, a tinta guache e o cubo
de gelo. Analise os dados coletados e classifique os sistemas e as
misturas em homogneos e heterogneos, apon- tando o nmero de fases e
de componentes de cada um dos sistemas. Perguntas 1) Quais sistemas
voc classificou como homogneo e quais como heterogneo? 2) Quais
misturas voc classificou como homognea e quais como heterognea? 3)
Se um sistema apresenta duas fases, voc pode afir- mar que esse
sistema uma mistura heterognea? Por qu? a) O que sistema? b) O que
sistema homogneo? c) O que sistema heterogneo? d) O que so fases?
e) Como denominado um sistema com duas fases? E com trs fases? f) O
que so propriedades organolpticas? g) Quantos componentes uma
substncia pura apresenta? h) Quantos componentes formam uma
mistura? i) O que soluo? REVISO Responda em seu caderno Capitulo
02A-QF1-PNLEM 29/5/05, 18:1214
31.
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15Captulo 2 CONHECENDO A MATRIA E SUAS TRANSFORMAES 1 (Ufac) A
mistura de gua e lcool : a) homognea gasosa. b) heterognea lquida.
c) homognea lquida. d) heterognea slida-lquida. e) simples. 2
(UFSM-RS) Considere as misturas: I. areia e gua II. sangue III. gua
e acetona IV. iodo dissolvido em lcool etlico Classificam-se como
homogneas: a) apenas I e II. b) apenas I e III. c) apenas II e IV.
d) apenas III e IV. e) apenas I, II e III. 3 (Ufes) Em um sistema,
bem misturado, constitudo de areia, sal, acar, gua e gasolina, o
nmero de fases : a) 2 b) 3 c) 4 d) 5 e) 6 4 (Ufes) Observe a
representao dos sistemas I, II e III e seus componentes. O nmero de
fases em cada um , respectivamente: 5 (UCDB-MS) Em um laboratrio de
Qumica foram prepa- radas as seguintes misturas: I. gua /gasolina
II. gua/sal III. gua/areia IV. gasolina/sal V. gasolina/areia Quais
dessas misturas so homogneas? a) Nenhuma. c) II e III. e) II e IV.
b) Somente II. d) I e II. 6 (Mackenzie-SP) Constitui um sistema
heterogneo a mis- tura formada de: a) cubos de gelo e soluo aquosa
de acar (glicose) b) gases N2 e CO2 c) gua e acetona d) gua e
xarope de groselha e) querosene e leo diesel Observao: Os gases
sempre formam misturas homo- gneas. 7 Misturando, agitando bem e
deixando um certo tempo em repouso, diga quantas fases surgiro em
cada um dos sistemas: a) gua e lcool b) gua e ter c) gua, lcool e
acetona d) gua, lcool e mercrio e) gua, gasolina e areia 8 (UGF-GO)
No sistema representado pela figura a seguir, os nmeros de fases e
componentes so, respectivamente: a) 2 e 2 b) 2 e 3 c) 3 e 2 d) 3 e
3 e) 3 e 4 I IIIII leo, gua e gelo gua gaseificada e gelo leo,
gelo, gua salgada e granito a) 3, 2 e 4 c) 2, 2 e 4 e) 3, 3 e 6 b)
3, 3 e 4 d) 3, 2 e 5 leo Cubos de gelo gua 4 TRANSFORMAES DA GUA
Observamos, em nosso cotidiano, que o gelo derrete sob a ao do
calor, transformando-se em gua, e que a gua ferve, sob a ao de
calor mais intenso, transformando-se em vapor dgua. Gelo (slido)
Calor gua (lquido) gua (vapor) Chaleira A nuvem branca formada por
gotculas de gua lquida em suspenso no ar. EXERCCIOS Registre as
respostas em seu caderno EXERCCIOS COMPLEMENTARES Registre as
respostas em seu caderno Capitulo 02A-QF1-PNLEM 6/7/05,
14:1315
32.
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16 O esquema resume as seguintes definies: Fuso a passagem do
estado slido para o lquido. Solidificao o inverso. Vaporizao a
passagem do estado lquido para o gasoso (gs ou vapor). Evaporao a
vaporizao lenta, que ocorre na superfcie do lquido, sem agitao nem
surgimento de bolhas. Ebulio a vaporizao rpida, com agitao do
lquido e aparecimento de bolhas. Calefao uma vaporizao muito rpida,
com gotas do lquido pulando em contato com uma superfcie
ultra-aquecida. Liquefao ou Condensao a passagem do gs ou vapor
para o estado lquido. Sublimao a passagem do estado slido
diretamente para o gasoso (e menos freqentemente usada para a
transformao inversa). Se acompanharmos as mudanas dos estados
fsicos da gua, com um termmetro que permita registrar as
temperaturas durante o processo de aquecimento, ao nvel do mar,
iremos notar que: o gelo puro derrete a 0 C (temperatura ou ponto
de fuso do gelo) e a gua pura ferve a 100 C (temperatura ou ponto
de ebulio da gua). calor calor Gelo gua lquida gua em ebulio
MAURICIODESOUSAPRODUESLTDA. Esses trs estados slido, lquido e
gasoso so chamadas de estados fsicos ou estados de agregao da
matria, e as transformaes de um estado para outro so denominadas
mudanas de estado fsico da matria. Essas mudanas recebem os nomes
gerais mostrados no esquema abaixo. SLIDO (ex.: gelo) LQUIDO (ex.:
gua) Fuso Solidificao GS ou VAPOR (ex.: vapor de gua) Sublimao
Liquefao (condensao) Vaporizao (evaporao) (ebulio) Capitulo
02A-QF1-PNLEM 29/5/05, 18:1216
33.
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17Captulo 2 CONHECENDO A MATRIA E SUAS TRANSFORMAES Se estas
observaes forem transportadas para um grfico, teremos o chamado
diagrama de mudana de estados fsicos. Neste grfico notamos dois
trechos horizontais (dois patamares). O primeiro patamar do grfico
exprime o fato de que a fuso do gelo ocorre temperatura constante
de 0 C, que a temperatura de fuso ou ponto de fuso (P.F.) do gelo.
Do mesmo modo, o segundo patamar indica que a ebulio da gua ocorre
temperatura constante de 100 C, que a temperatura de ebulio ou
ponto de ebulio (P.E.) da gua. No resfriamento da gua, o grfico ser
invertido: Temperatura (C) Neste trecho s existe gelo (slido), cuja
temperatura est subindo. Trecho de fuso: coexistem gelo e gua em
temperatura constante (0 C). Neste trecho s existe gua (lquido),
cuja temperatura est subindo. Trecho de ebulio: coexistem gua e
vapor em temperatura constante (100 C). Neste trecho s existe vapor
d'gua, cuja temperatura est subindo. Gelo Gelo + gua gua gua +
vapor Vapor d'gua Tempo Incio da fuso (0 C) Fim da ebulio (100 C)
Incio da ebulio (100 C) Fim da fuso (0 C) P.E. = 100 C (temperatura
de ebulio) P.F. = 0 C (temperatura de fuso) Se tivermos uma mistura
(ou substncia impura), os patamares mostrados acima no sero mais
encontrados. Assim, por exemplo, uma mistura de gua e sal ter um
intervalo (ou faixa) de fuso abaixo de 0 C e um intervalo (ou
faixa) de ebulio acima de 100 C, ao nvel do mar, como se v abaixo.
Temperatura (C) 100 C 0 C Gelo Ebulio Tempo Fuso gua Vapor Tempo
Vapor Condensao gua Solidificao Gelo Temperatura (C) Temperatura
Final da ebulio Incio da ebulio Final da fuso Incio da fuso Tempo
Faixa de fuso Faixa de ebulio Aquecimento da gua Resfriamento da
gua Capitulo 02A-QF1-PNLEM 29/5/05, 18:1217
34.
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18 Existem misturas especiais que acabam se comportando como se
fossem susbtncias puras, diante dos fenmenos de fuso/solidificao ou
de ebulio/condensao. No primeiro caso, temos uma mistura euttica
(ou, simplesmente, um euttico), que se funde/solidifica em
temperatura cons- tante (como no caso da liga metlica que contm, em
massa, 62% de estanho e 38% de chumbo, que se funde temperatura
constante de 183 C); no segundo caso, temos uma mistura azeotrpica
(ou, simplesmente, um azetropo), que ferve/se condensa em
temperatura constante (como ocor- re com a mistura contendo, em
volume, 96% de lcool comum e 4% de gua, que ferve tempera- tura
constante de 78,1 C). OBSERVAO Para finalizar, devemos fazer uma
generalizao importante: tudo o que acabamos de explicar para a gua
pura ocorre tambm com outros materiais puros. De fato, ao nvel do
mar, cada lquido (lcool, acetona etc.) e tambm cada slido (como os
metais chumbo, ferro etc.), desde que puros, iro se fundir e ferver
em temperaturas bem definidas. Ao nvel do mar, por exemplo, temos:
Substncia Ponto de fuso (C) Ponto de ebulio (C) lcool 114,1 78,5
Acetona 94,0 56,5 Chumbo 327,0 1.740,0 Ferro 1.535,0 2.750,0 9
(Univali-SC) Resfriando-se progressivamente gua desti- lada, quando
comear a passagem do estado lquido para o slido, a temperatura: a)
permanecer constante, enquanto houver lquido pre- sente. b)
permanecer constante, sendo igual ao ponto de condensao da
substncia. c) diminuir gradativamente. d) permanecer constante,
mesmo depois de todo lqui- do desaparecer. e) aumentar
gradativamente. 10 (Vunesp) O naftaleno, comercialmente conhecido
como naftalina, empregado para evitar baratas em roupas, funde em
temperaturas superiores a 80 C. Sabe-se que boli- nhas de
naftalina, temperatura ambiente, tm suas massas constantemente
diminudas, terminando por de- saparecer sem deixar resduo. Essa
observao pode ser explicada pelo fenmeno da: a) fuso. b) sublimao.
c) solidificao. d) liquefao. e) ebulio. a) O que estado fsico (ou
de agregao) da matria? Quais so esses estados? b) O que mudana de
estado fsico (ou de agregao)? c) O que fuso? d) O que vaporizao? e)
O que liquefao? f) O que solidificao? g) O que sublimao? REVISO
Responda em seu caderno EXERCCIOS Registre as respostas em seu
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35.
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19Captulo 2 CONHECENDO A MATRIA E SUAS TRANSFORMAES 11 (UCDB-MS)
Uma substncia slida aquecida continua- mente. O grfico a seguir
mostra a variao da tempera- tura (ordenada) com o tempo (abscissa):
Pela anlise dos dados da tabela, medidos a 1 atm, podemos afirmar
que, temperatura de 40 C e 1 atm: a) o ter e o etanol encontram-se
na fase gasosa. b) o ter encontra-se na fase gasosa e o etanol na
fase lquida. c) ambos encontram-se na fase lquida. d) o ter
encontra-se na fase lquida e o etanol na fase gasosa. e) ambos
encontram-se na fase slida. Resoluo Vamos transportar os dados do
problema para um esquema representando a temperatura dada (40 C) e
os pontos de fuso e de ebulio do etanol e do ter etlico.O ponto de
fuso, o ponto de ebulio e o tempo duran- te o qual a substncia
permanece no estado lquido so, respectivamente: a) 150, 65 e 5 d)
65, 150 e 5 b) 65, 150 e 25 e) 65, 150 e 10 c) 150, 65 e 25 12
(UFPA) Dado o diagrama de aquecimento de um material: 150 50 100 10
20 30 Temperatura (C) Tempo (min) A alternativa correta : a) o
diagrama representa o aquecimento de uma subs- tncia pura. b) a
temperatura no tempo zero representa o aqueci- mento de um lquido.
c) 210 C a temperatura de fuso do material. d) a transformao de X
para Y um fenmeno qumico. e) 80 C a temperatura de fuso do
material. 200 210 80 10 Temperatura (C) Tempo (min) Slido Lquido
Faixa de temperatura VaporY X Exerccio resolvido Etanol 117 78 ter
etlico 116 34 Ponto de ebulio (C) Substncia Ponto de fuso (C) 13
(Mackenzie-SP) Veja que a linha tracejada horizontal corresponden-
te a 40 C corta a linha do etanol na regio do lqui- do e a linha do
ter etlico na regio do gasoso. Alternativa b Qual o estado fsico
dessas substncias temperatura ambiente? Observao: Considere 20 C
como a temperatura am- biente. Oxignio 218,4 183 Fenol 43 182
Pentano 130 36,1 Ponto de fuso (C) Ponto de ebulio (C) 14
(Fuvest-SP) Considere a tabela a seguir: Temperatura 40 C
(temperatura dada) Etanol ter etlico P.E. 34 C P.E. 78 C P.F. 116 C
P.F. 117 C Gasoso Gasoso Lquido Lquido Slido Slido 15 (PUC-MG) Numa
praia, em pleno vero, um estudante de Qumica observou que o
carrinho de picol usava gelo-seco para retardar o degelo dos
picols. Pediu vendedora um pedao do gelo e colocou-o num copo com
gua, ocorrendo formao de fumaas brancas. Observou-se ento o fenmeno
de: a) evaporao. c) fuso. e) liquefao. b) sublimao. d) gaseificao.
EXERCCIOS COMPLEMENTARES Registre as respostas em seu caderno
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36.
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20 5 AS OBSERVAES E AS EXPERINCIAS NA CINCIA 5.1. Medies: o
cotidiano e o cientfico Como conseqncia do que foi explicado no
item anterior, podemos agora dizer que: verificar que o gelo
derrete e a gua ferve, sob a ao do calor, uma observao do
cotidiano; verificar que, ao nvel do mar, o gelo puro derrete a 0 C
e a gua pura ferve a 100 C uma observao cientfica (feita por meio
de uma experincia controlada). Note que, na cincia, tenta-se levar
em considerao todos os fatores que podem influir nos resul- tados
da experincia (ao nvel do mar, gelo puro, gua pura etc.). Assim,
qualquer pessoa pode repetir a experincia e chegar aos mesmos
resultados (e acreditar no que foi dito). 16 (UGF-RJ) O aquecimento
global j apresenta sinais vis- veis em alguns pontos do planeta.
Numa ilha do Alasca, na Aldeia de Shishmaret, por exemplo, as
geleiras j de- moram mais a congelar, no inverno; descongelam mais
rpido, na primavera, e h mais icebergs. Desde 1971, a temperatura
aumentou, em mdia, 2 C. As mudanas de estados descritas no texto,
so, respecti- vamente: a) solidificao e fuso. b) solidificao e
condensao. c) sublimao e solidificao. d) solidificao e ebulio. e)
fuso e condensao. 17 (Cesgranrio-RJ) Um cientista recebeu uma
substncia des- conhecida, no estado slido, para ser analisada. O
grfi- co abaixo representa o processo de aquecimento de uma amostra
dessa substncia. a) slido, lquido, gasoso e lquido. b) lquido,
slido, lquido e gasoso. c) lquido, gasoso, lquido e slido. d)
gasoso, lquido, gasoso e slido. e) slido, gasoso, lquido e gasoso.
Analisando o grfico, podemos concluir que a amostra apresenta: a)
durao da ebulio de 10 min. b) durao da fuso de 40 min. c) ponto de
fuso de 40 C. d) ponto de fuso de 70 C. e) ponto de ebulio de 50 C.
18 (Mackenzie-SP) As fases de agregao para as substncias abaixo,
quando expostas a uma temperatura de 30 C, so, respectivamente:
Temperatura (C) Tempo (min) 20 40 60 80 100 20 6040 10 30 50 70 90
10 30 50 Exerccio resolvido 19 (Unifor-CE) Na fuso, uma substncia
pura passa: a) de dissolvida para precipitada, absorvendo energia.
b) do estado lquido para o slido, liberando energia. c) do estado
gasoso para o slido, liberando energia. d) do estado slido para o
lquido, liberando energia. e) do estado slido para o lquido,
absorvendo energia. Resoluo Lembre-se de que, para derreter ou
vaporizar um material, precisamos fornecer calor (energia), que ,
ento, absorvido pelo material (dizemos que a transformao
endotrmica). Na seqncia inver- sa, isto , na condensao e
solidificao, o material nos devolve a energia que lhe fora
fornecida (e a transformao dita exotrmica). Esquematicamente,
temos: 20 (UFSM-RS) Com relao aos processos de mudana de estado
fsico de uma substncia, pode-se afirmar que so endotrmicos, isto ,
absorvem energia: a) vaporizao, solidificao, liquefao. b) liquefao,
fuso, vaporizao. c) solidificao, fuso, sublimao. d) solidificao,
liquefao, sublimao. e) sublimao, fuso, vaporizao. Slido Lquido Gs
ou vapor A transformao absorve energia (endotrmica). A transformao
libera energia (exotrmica). Alternativa e mercrio 38,87 356,9 amnia
77,7 33,4 benzeno 5,5 80,1 naftaleno 80,0 217,0 Ponto de ebulio (C)
(1 atm) Materiais Ponto de fuso (C) (1 atm) Capitulo 02A-QF1-PNLEM
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37.
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21Captulo 2 CONHECENDO A MATRIA E SUAS TRANSFORMAES Na vida diria
usamos vrias medies para controlar, por exemplo, as relaes
comerciais de compra e venda, nosso estado de sade, e assim por
diante. Exemplificando: tecidos so vendidos a metro (m); refeies so
cobradas a quilogramas (kg); velocidades so controladas em
quilmetros por hora (km/h); a massa de nosso corpo um dos ndices de
sade; at o ritmo de nossa vida controlado em dias, horas, minutos
etc. No campo da cincia as medies so ainda mais importantes.
Medimos massa, volume, tempera- turas e inmeras outras grandezas.
Aqui definimos: Grandeza tudo aquilo que pode ser medido. Lembre-se
tambm de que, na experincia de fuso do gelo e vaporizao da gua, as
temperatu- ras foram medidas com o auxlio da unidade graus Celsius
(C). Generalizando, dizemos que: Unidade uma grandeza escolhida
arbitrariamente como padro. Em cincia so usadas, de preferncia, as
unidades do chamado Sistema Internacional de Unida- des (SI). Veja
alguns exemplos do SI: a unidade de tempo o segundo (s): seus
mltiplos so o minuto (1 minuto 60 segundos), a hora (1 hora 60
minutos) etc.; a unidade de massa o quilograma (kg): um mltiplo
usual a tonelada (1 tonelada 1.000 kg); um submltiplo usual o grama
(1 grama 0,001 ou 103 kg); a unidade de comprimento o metro (m): um
mltiplo usual o quilmetro (1 km 1.000 ou 103 metros); um submltiplo
usual o centmetro (1 cm 0,01 ou 102 metros). So derivadas do
comprimento as unidades de: rea, por exemplo: 1 centmetro quadrado
(1 cm2 ): 1 cm 1 cm 1 cm 1 cm 1 cm No caso das medidas de volume
tambm usamos o litro (1 litro 1.000 cm3 ) e o mililitro (1
mililitro 1 cm3 0,001 ou 103 litros). volume, por exemplo: 1
centmetro cbico (1 cm3 ): Os velocmetros indicam a velocidade
escalar instantnea. Para medir a massa dos corpos, utilizam-se
balanas. LEVYMENDESJR CID Capitulo 02A-QF1-PNLEM 6/7/05,
14:1521
38.
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22 Por fim, devemos lembrar que as medies s so possveis com o
auxlio de aparelhos (instrumen- tos) convenientes. Tanto no
dia-a-dia como na cincia esses instrumentos vm evoluindo atravs dos
tempos. Assim, usamos: relgios cada vez mais precisos para medir o
tempo; Ampulheta. Relgio gtico do sculo XV. Relgio digital de
pulso. balanas cada vez mais precisas para medir as massas. Balana
romana. Balana de dois pratos. Balana eletrnica.
2003TRIBUNEMEDIA/INTERCONTINENTALPRESS GARCIA-PELAYO/CID ORONOZ
JAVIERJAIME/CID JAVIERJAIME/CID MATTON.BILD,S.L./CID
GARCIA-PELAYO/CID O MAGO DE ID PARKER & HART Capitulo
02A-QF1-PNLEM 6/7/05, 14:1622
39.
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23Captulo 2 CONHECENDO A MATRIA E SUAS TRANSFORMAES 5.2. Uma medio
importante: a densidade Para satisfazer as exigncias da vida diria
(e tambm da cincia), novas medies foram criadas, ao longo do tempo.
No cotidiano comum dizermos, por exemplo, que o chumbo pesa mais do
que a madeira. No entanto, 1 kg de chumbo afunda, enquanto 1 kg de
madeira flutua na gua. fcil perceber, porm, que tal comparao s se
torna justa e racional quando feita entre volumes iguais: As medies
so to importantes na cincia que o cientista William Thomson (Lord
Kelvin, 1824-1907) disse: Afirmo muitas vezes que, se voc medir
aquilo de que est falando e expressar em nmeros, voc conhece alguma
coisa sobre o assunto; mas, quando voc no o pode exprimir em
nmeros, seu conhecimento pobre e insatisfatrio. Surge dessa
comparao o conceito de densidade dos materiais, entendida como a
massa dos pedaos iguais (volumes iguais) dos vrios materiais (no
exemplo acima, pequenos cubos de volume igual a 1 cm3 ).
Matematicamente, essa idia corresponde seguinte definio: Densidade
o quociente da massa pelo volume do material (a uma dada
temperatura). Essa definio expressa pela seguinte frmula: m massa
da substncia (em g) d m V sendo V volume da substncia (em cm3 ou
mL) d densidade (em g/cm3 ou em g/mL) 1 cm3 de madeira pesa entre
0,60 g e 0,80 g. 1 cm3 de gua pesa 1 g. 1 cm3 de ferro pesa 7,86 g.
1 cm3 de chumbo pesa 11,40 g. Tanto um iceberg quanto um navio
(ambos com milhares de toneladas) flutuam na gua.
2003KINGFEATURES/INTECONTINENTALPRESS CID CID CROCK, O LEGIONRIO
BILL RECHIN & DON WILDER Capitulo 02A-QF1-PNLEM 29/5/05,
18:1323
40.
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24 Um caso particular importante o da medio das densidades dos
lquidos, que feita diretamente pelos densmetros. Esse instrumento
um tubo de vidro, como mostrado a seguir, cuja parte inferior mais
larga e pesada do que a superior, que consiste em uma haste
graduada em densidades. Coloca- do num lquido o densmetro afunda
mais ou menos, e a graduao da haste, que coincide com o nvel
lquido, d diretamente a densidade do lquido. Os densmetros so
usados, por exemplo, em postos de gasolina, para medir a densidade
do lcool vendido; em cooperativas de leite, para comprovar a
qualidade do leite negociado, e assim por diante. gua d 1,0 g/mL 31
21 11 01 90 31 21 11 01 90 Soluo da bateria de automvel carregada d
1,3 g/mL (A) (B) importante ainda observar que a densidade varia
com a temperatura, pois o volume de um corpo muda de acordo com a
temperatura, embora a massa permanea a mesma. Por isso, impor-
tante que, em informaes cientficas, se expresse, por exemplo, que a
densidade do chumbo de 11,34 g/cm3 , a 20 C. 5.3. A importncia dos
grficos no dia-a-dia muito comum e importante expressar o resultado
de nos- sas medies por meio de grficos. Ao lado, por exemplo, temos
o grfico que mostra a variao da densidade da gua com a temperatura.
O densmetro (localizado na parte central da foto) confere a
densidade do lcool, em um posto de abastecimento. Lactodensmetro
utilizado para medir a densidade do leite. O densmetro indicado na
figura A flutua na gua de modo que sua escala marca 1,0 g/mL
(densidade da gua pura) na superfcie do lquido. O densmetro da
figura B flutua numa soluo de bateria de automvel carregada de modo
que sua escala marca 1,3 g/mL (densidade da soluo de bateria
carregada). O lquido da bateria uma soluo de cido sulfrico em gua,
apresentando densidade maior que a gua. d (g/cm3) T (C) 1,0000
0,9999 0,9998 0,9997 0,9996 0 2 4 6 8 10 EDUARDOSANTALIESTRA
LUIZANTONIODASILVA/CID Capitulo 02A-QF1-PNLEM 12/7/05, 19:3824
41.
Reproduoproibida.Art.184doCdigoPenaleLei9.610de19defevereirode1998.
25Captulo 2 CONHECENDO A MATRIA E SUAS TRANSFORMAES Diariamente
encontramos, nos jornais e nas revistas, uma srie de grficos
mostrando relaes entre fatos do nosso cotidiano. 1973 1979 1985
1991 1995 1996 1997 1998 1999 20 50 70 90 10 30 60 40 45,8 36,0
57,9 30,9 29,3 29,2 33,1 33,3 30,3 9,8 9,6 31,7 36,1 40,2 45,6 48,8
58,0 65,3 27,0 67,5 62,6 65,4 71,2 76,4 81,8 89,4 92,7 80 100 Em
milhes de m3 BRASIL: EVOLUO DO SETOR DE PETRLEO 1973-1999 Consumo
Importao Produo COMPOSIO QUMICA DA CROSTA TERRESTRE 45,2 1,7 1,0
0,7 % do peso total 27,4 8,0 5,8 5,1 2,8 2,3 Oxignio (O) Silcio
(Si) Alumnio (Al) Ferro (Fe) Clcio (Ca) Magnsio (Mg) Sdio (Na)
Potssio (K) Titnio (Ti) Outros EMISSES ANUAIS, NA ATMOSFERA, DE
CARBONO E CFC Carbono Milhes de toneladas CFC Mil toneladas 100 500
1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 0 20 40 60 80 100 120
6.500 5.000 4.000 3.000 672 595 289 120 100 100 44 12 10 6 frica
Regies Amrica do Sul Amrica do Norte e Central sia Antiga URSS
Oceania Europa Grfico de linhas Fontes: Ministrio das Minas e
Energia; Almanaque Abril 2001. So Paulo: Abril, 2001. p. 83. Grfico
de setores (ou de pizza) Fonte: THE OPEN UNIVERSITY. Os recursos
fsicos da Terra. Bloco 1 Recursos, economia e geologia: uma
introduo. Campinas: Unicamp, 1994. p. 33. (Srie Manuais) Grfico de
barras (ou de colunas) Fonte: NAGLE, Garret e SPENCER, Kris.
Advanced geography. Oxford: Oxford University Press, 1997. p. 137.
Capitulo 02A-QF1-PNLEM 29/5/05, 18:1325
42.
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26 Exerccio resolvido 21 Uma lata contm 450 gramas (g) de leite em
p. Qual a massa do produto em quilogramas (kg)? Resoluo Sabendo que
1 kg equivale a 1.000 g, temos: 22 Uma cadeira pesa 8,5 kg. Qual
sua massa em gramas? 23 Faa as seguintes transformaes: a) 20 g em
quilogramas (kg) b) 15 g em miligramas (mg) c) 2,5 toneladas (t) em
gramas (g) 24 Quantos gramas de medicamento existem numa caixa
contendo 50 comprimidos de 200 mg cada um? Exerccio resolvido 25 A
quantos mL (ou cm3 ) corresponde o volume de 3,5 litros de gua?
Resoluo Sabendo que 1 litro (L) corresponde a 1.000 mL (ou cm3 ),
temos: 26 Quantos litros de gasolina transporta um caminho com 4,5
m3 do combustvel? (Dado: 1 m3 1.000 litros.) 27 Faa as seguintes
transformaes: a) 1,82 litros em mililitros b) 250 cm3 em litros c)
15 L em m3 1.000 g 1 kg 450 g x x 0,450 kg 1 L 1.000 mL 3,5 L x x
3.500 mL a) O que grandeza? b) O que unidade? c) Quais so as
unidades de tempo, massa e comprimento no Sistema Internacional de
Unidades (SI)? d) Quais so as unidades usuais de volume? e) O que
densidade? REVISO Responda em seu caderno ATIVIDADES PRTICAS
EXERCCIOS Registre as respostas em seu caderno ATENO: No cheire nem
experimente substncia alguma utilizada nesta atividade. 1a
Materiais 1 copo grande (ou um frasco de vidro), de boca larga ou
de plstico transparente, com capacidade para 300 mL ou mais 1 jarra
medidora 1 colher de sopa de sal de cozinha 1 ovo gua Procedimento
Coloque cerca de 200 mL de gua no copo e adicione, cuidadosamente,
o ovo. Observe e faa um desenho, em seu caderno, do que acontece.
Retire o ovo do copo com gua com cuidado. Adicione o sal ao copo
com gua. Agite bem e recoloque o ovo no copo. Observe e faa, em seu
caderno, um desenho do que acontece. Analise as observaes e os
desenhos feitos. Perguntas 1) No incio, utilizando apenas a gua e o
ovo, quem apresentou maior densidade? 2) O ovo permaneceu na mesma
posio inicial quando foi adicionado sal gua? O que mudou? Por qu?
3) O que poderia ser alterado para que o ovo ficasse no meio da
soluo? 2a Materiais 1 canudinho de refrigerante massa de modelar 1
copo contendo 100 mL de gua 1 copo contendo 100 mL de leo 1 copo
contendo 100 mL de vinagre 1 caneta de retroprojetor ou pedaos de
fita adesiva Procedimento Tampe bem a extremidade do canudinho com
uma bolinha de massa de modelar (este ser o seu densmetro).
Mergulhe seu densmetro no copo con- tendo gua. Faa uma marca no
copo, com a caneta ou a fita adesiva, da posio em que a bolinha se
en- contra. Observe e faa um desenho em seu caderno do que
acontece. Repita o mesmo processo para os copos contendo leo e
vinagre. Analise as observa- es e os desenhos feitos. Perguntas 1)
As marcaes feitas nos copos foram iguais? Por qu? 2) Compare, por
meio da leitura de seu densmetro, as densidades da gua, do leo e do
vinagre. 3) Poderamos dizer que o ovo, no experimento ante- rior,
funcionou como um densmetro? Por qu? Capitulo 02A-QF1-PNLEM 6/7/05,
14:1626
43.
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27Captulo 2 CONHECENDO A MATRIA E SUAS TRANSFORMAES 30 (UFU-MG) Em
condies ambientes, a densidade do mercrio de aproximadamente 13
g/cm3 . A massa des- se metal, da qual um garimpeiro de Pocon (MT)
neces- sita para encher completamente um frasco de meio litro de
capacidade, de: a) 2.600 g c) 4.800 g e) 7.400 g b) 3.200 g d)
6.500 g 32 (Mackenzie-SP) No preparo de uma limonada em duas
etapas, foram feitas as seguintes observaes: 28 (Osec-SP) Densidade
uma propriedade definida pela relao: a) massa/presso d)
presso/temperatura b) massa/volume e) presso/volume c)
massa/temperatura Exerccio resolvido 29 (FMU/Fiam-Faam/Fisp-SP) Um
vidro contm 200 cm3 de mercrio de densidade 13,6 g/cm3 . A massa de
mercrio contido no vidro : a) 0,80 kg c) 2,72 kg e) 6,8 kg b) 0,68
kg d) 27,2 kg Resoluo Dizer que a densidade do mercrio 13,6 g/cm3
significa dizer que 1 cm3 de mercrio pesa 13,6 g. Da surge a relao:
1 cm3 mercrio 13,6 g 200 cm3 mercrio x x 2.720 g ou 2,72 kg
Alternativa c Exerccio resolvido 31 (UFPE) Para identificar trs
lquidos de densida- des 0,8, 1,0 e 1,2 o analista dispe de uma pe-
quena bola de densidade 1,0. Conforme a posio das bolas
apresentadas no desenho a seguir, pode- mos afirmar que: 1 2 3 a)
os lquidos contidos nas provetas 1, 2 e 3 apre- sentam densidades
0,8, 1,0 e 1,2. b) os lquidos contidos nas provetas 1, 2 e 3 apre-
sentam densidades 1,2, 0,8 e 1,0. c) os lquidos contidos nas
provetas 1, 2 e 3 apre- sentam densidades 1,0, 0,8 e 1,2. d) os
lquidos contidos nas provetas 1, 2 e 3 apre- sentam densidades 1,2,
1,0 e 0,8. e) os lquidos contidos nas provetas 1, 2 e 3 apre-
sentam densidades 1,0, 1,2 e 0,8. Resoluo Na proveta 1, a bola mais
densa que o lquido, pois afundou. Conseqentemente, o lquido me- nos
denso que a bola (densidade 1). Na proveta 2, a bola no afunda nem
flutua, provando que o lquido e a bola tm a mesma densidade (d 1).
Na proveta 3, a bola flutua, provando que o lquido mais denso que a
bola (d 1). Alternativa a Das observaes 1 e 2, pode-se concluir que
a densidade da semente : a) menor que a densidade do suco de limo
mais gua. b) menor que a densidade do suco de limo mais gua e acar.
c) igual densidade do suco de limo. d) maior que a densidade do
suco de limo mais gua e acar. e) igual densidade da gua mais acar.
33 (UFMG) Em um frasco de vidro transparente, um estudan- te
colocou 500 mL de gua e, sobre ela, escorreu vagaro- samente, pelas
paredes in- ternasdorecipiente,500 mL de etanol. Em seguida, ele
gotejou leo vegetal sobre esse sistema. As gotculas formadas
posicionaram-se na regio interfacial, confor- me mostrado nesta
figura: Considerando-se esse ex- perimento, correto afirmar que: a)
a densidade do leo menor que a da gua. b) a massa de gua, no
sistema, 10 vezes maior que a de etanol. c) a densidade do etanol
maior que a do leo. d) a densidade da gua menor que a do etanol. 34
(Enem-MEC) Um estudo sobre o problema do desem- prego na Grande So
Paulo, no perodo 1985-1996, rea- lizado pelo Seade-Dieese,
apresentou o seguinte grfico sobre taxa de desemprego: 1a etapa
mistura I Ao se espremer o limo sobre a gua, uma semen- te escapou
e caiu no copo. 1a observao A semente imediatamen- te afundou na
mistura. Pela anlise do grfico, correto afirmar que, no perodo
considerado: a) a maior taxa de desemprego foi de 14%. b) a taxa de
desemprego no ano de 1995 foi a menor do perodo. c) a partir de
1992, a taxa de desemprego foi decrescente. d) no perodo 1985-1996,
a taxa de desemprego esteve entre 8% e 16%. e) a taxa de desemprego
foi crescente no perodo com- preendido entre 1988 e 1991. Fonte:
SEP, Convnio Seade-Dieese. Gotculas de leo Regio interfacial 85 86
87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 16,0% 14,0% 12,0% 10,0% 8,0% 6,0%
Mdias anuais da taxa de desemprego total Grande So Paulo 1985-1996
2a etapa mistura II Na mistura obtida, dissol- veram-se trs
colheres de acar. 2a observao A semente subiu para a superfcie do
lquido. Capitulo 02A-QF1-PNLEM 29/5/05, 18:1327
44.
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28 Analisando-se o grfico, pode-se concluir que a densida- de da
gua: a) cresce com o aumento do volume. b) varia linearmente com a
temperatura. c) no varia com a temperatura. d) mnima a 0 C. e)
mxima a 4 C. 39 (Enem-MEC) Para convencer a populao local da inefi-
cincia da Companhia Telefnica Vilatel na expanso da oferta de
linhas, um poltico publicou no jornal local o grfico I, abaixo
representado. A companhia Vilatel res- pondeu publicando dias
depois o grfico II, em que pre- tende justificar um grande aumento
na oferta de linhas. O fato que, no perodo considerado, foram
instaladas, efetivamente, 200 novas linhas telefnicas. Exerccio
resolvido 35 (FMU/Fiam-Faam/Fisp-SP) O esquema representa trs tubos
de ensaio de mesmo dimetro, contendo cada um a mesma massa dos
seguintes lquidos incolores: gua, acetona e clorofrmio. Dadas as
densidades: dgua 1,00 g/cm3 ; dacetona 0,80 g/cm3 ; dclorofrmio 1,4
g/cm3 , pode- mos afirmar que os tubos I, II e III contm, respecti-
vamente: a) acetona, gua e clorofrmio. b) acetona, clorofrmio e
gua. c) gua, clorofrmio e acetona. d) clorofrmio, gua e acetona. e)
clorofrmio, acetona e gua. Resoluo De acordo com a definio de
densidade d m V , conclui-se matematicamente que, para massas
iguais, a densidade ser tanto menor quanto maior for o volume do
lquido. Considerando que os volumes vo crescendo na ordem das
figuras I, II e III, con- cluiremos que as densidades iro decrescer
nessa mesma ordem. Alternativa d IIIIII 36 (UFPE) Em um bquer com
100 mL de gua, so coloca- dos 20 mL de leo vegetal, um cubo de gelo
e uma barra retangular de alumnio. Qual das figuras melhor
representa a aparncia dessa mistura? a) b) c) d) e) 37 (UFPI) Em
uma cena de um filme, um indivduo corre carregando uma maleta tipo
007 (volu- me de 20 dm3 ) cheia de barras de um certo me- tal.
Considerando que um adulto de massa mdia (70 kg) pode des- locar,
com uma certa ve- locidade, no mximo o equivalente sua prpria
massa, indique qual o metal contido na maleta, observando os dados
da tabela. (Dado: 1 dm3 1 L 1.000 cm3 ) a) Alumnio c) Prata e) Ouro
b) Zinco d) Chumbo 38 (Fatec-SP) O volume ocupado por qualquer
amostra de gua depende da temperatura da amostra. O grfico a seguir
representa a variao do volume de certa amostra de gua em funo da
sua temperatura. V (mL) T (C)0 1 2 3 4 5 6 7 Analisando os grficos,
pode-se concluir que: a) o grfico II representa um crescimento real
maior do que o do grfico I. b) o grfico I apresenta o crescimento
real, sendo o II incorreto. c) o grfico II apresenta o crescimento
real, sendo o gr- fico I incorreto. d) a aparente diferena de
crescimento nos dois grficos decorre da escolha das diferentes
escalas. e) os dois grficos so incomparveis, pois usam escalas
diferentes. 2.200 Jan. N total de linhas telefnicas 2.150 2.100
2.050 2.000 2.200 2.150 2.100 2.050 Jan. Abr. Ago. Dez. Abr. Ago.
Dez. 2.000 Grfico II Grfico I N total de linhas telefnicas
Densidade em g/cm3 Alumnio 2,7 Zinco 7,1 Prata 10,5 Chumbo 11,4
Ouro 19,3 EXERCCIOS COMPLEMENTARES Registre as respostas em seu
caderno Capitulo 02B-QF1-PNLEM 6/7/05, 14:1728
45.
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29Captulo 2 CONHECENDO A MATRIA E SUAS TRANSFORMAES 6 SUBSTNCIA
PURA (OU ESPCIE QUMICA) Uma pessoa reconhecida por suas
caractersticas fsicas: fisionomia, massa, altura, cor da pele, cor
dos olhos etc. Consideran- do que a populao de um pas muito grande,
o governo criou a cdula de identidade para facilitar a identificao
das pessoas. Lembre-se tambm de que, para melhorar a identificao
das pes- soas, foram criados vrios outros sistemas de identificao.
Por exemplo: CPF (Cadastro de Pessoas Fsicas) foi criado pela
Secretaria da Fazenda para identificar os contribuintes do Imposto
de Renda; CRM (Conselho Regional de Medicina) d a cada mdico seu
nmero de identificao; OAB (Ordem dos Advogados do Brasil) d a cada
advogado seu nmero de identificao. Pois bem, a quantidade de
materiais diferentes existente no mun- do tambm enorme. obrigao da
Qumica reconhecer e identifi- car cada um desses materiais. As
propriedades gerais da matria (massa e volume), sendo comuns a todo
e qualquer material, no se prestam a essa identificao. As
propriedades organolpticas (cor, sabor, odor etc.) tambm no, pois
so de aplicao perigosa. Deve-se, ento, recorrer s chamadas
propriedades especficas, que so par- ticulares e exclusivas de cada
material. J falamos, em pginas anteriores, no ponto de fuso (P.F.),
no ponto de ebulio (P.E.) e na densidade dos materiais. Todas essas
medidas, como tm valores fixos e constantes para cada material, so
denominadas constantes fsicas dos materiais. Muitas outras constan-
tes fsicas nos ajudam a identificar, com maior preciso, cada
material, como, por exemplo: calor especfico a quantidade de calor
necessria para aumentar em 1 C a temperatura de 1 g do material (1
g de gua, por exemplo, necessita de 1 caloria para ter sua
temperatura aumentada de 1 C; dizemos, ento, que o calor especfico
da gua 1 cal/g C); solubilidade a maior massa (por exemplo, em
gramas) do material que podemos dissolver em dada quantidade de um
lquido (geralmente expressa em litros), a dada temperatura (por
exem- plo, podemos dissolver, no mximo, 365 g de sal comum em 1 L
de gua a 20 C). Quando um material apresenta constantes fsicas bem
definidas e invariveis, conclumos que se trata de matria isenta de
outros materiais e a denominamos substncia pura. Assim, temos a
seguinte definio: Substncia pura (ou simplesmente substncia, ou,
ainda, espcie qumica) um material nico, isento de outros materiais
e que apresenta constantes fsicas bem definidas. 40 (Enem-MEC) O
nmero de indivduos de certa popula- o representado pelo grfico ao
lado. Em 1975, a populao tinha um tamanho aproximada- mente igual
ao de: a) 1960 b) 1963 c) 1967 d) 1970 e) 1980 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
1940 1950 1960 1970 1980 1990 Nmerodeindivduos(1.000) t (anos)
CIDCID Capitulo 02B-QF1-PNLEM 6/7/05, 14:1829
46.
Reproduoproibida.Art.184doCdigoPenaleLei9.610de19defevereirode1998.
30 Por exemplo: As constantes fsicas so catalogadas em livros e
tabelas especiais. Os qumicos se baseiam nelas tanto para
identificar as substncias como tambm para constatar sua pureza. Por
esse motivo, dizemos que as constantes fsicas so utilizadas como
critrios de pureza das substncias qumicas. Sempre que uma substncia
extrada da natureza ou produzida num laboratrio, determinam- se
suas constantes fsicas. Desse modo, ficamos sabendo se ela uma
substncia nova ou j conhecida. Sendo conhecida, temos tambm uma
idia de sua pureza. Ao contrrio das substncias puras, as misturas
no apresentam constantes fsicas definidas. 41 (UFMG) Uma amostra de
uma substncia pura X teve algumas de suas propriedades
determinadas. Todas as alternativas apresentam propriedades que so
teis para identificar essa substncia, exceto: a) densidade. b)
massa da amostra. c) solubilidade em gua. d) temperatura de ebulio.
e) temperatura de fuso. 42 (Fuvest-SP) Quais das propriedades a
seguir so as mais indicadas para verificar se pura uma certa
amostra sli- da de uma substncia conhecida? a) cor e densidade b)
cor e dureza c) ponto de fu