Introdução à Química. Como a Ciência Progride. Elementos Químicos. Átomos & Moléculas 03/03/2010 ESTRUTURA DA MATÉRIA. Átomos. Nome Símbolo Natureza

(1)

Introdução à Química

Profª Jannice Kottwitz

Cap. 2 e 3

O Que é Química?

Química é uma Ciência

Experimental que estuda a

estrutura, composição e a

transformação da matéria.

Profª Jannice Kottwitz

Como a Ciência Progride

LEIS EXPERIMENTAIS TEORIAS & MODELOS HIPÓTESES OBSERVAÇÕES EXPERIÊNCIAS

CIÊNCIA:

é o conjunto de

atividades que visam observar,

experimentar, explicar e relacionar

os fenômenos da natureza, criando

leis, teorias e modelos cada vez

mais gerais, que nos permitam

prever e controlar os fenômenos

futuros.

Tecnologia:

é a ciência aplicada

ESTRUTURA DA MATÉRIA

A matéria é formada por moléculas, que

por sua vez são formadas por partículas

minúsculas chamadas de átomos.

Átomos

Molécula

Elementos Químicos

Átomos

Nome

Símbolo

Natureza

Ferro

Fe

₃

O

₄

Cálcio

Ca

CaCO

₃

Prata

Ag (Argentum)

Ag

Oxigênio

O

₂

Átomos & Moléculas

H + H H H

H H

H + H + O O

Átomos Moléculas

(2)

Simples

Composta

Substância Pura

Homogênea

Heterogênea

Mistura

Sistemas Materiais

Substâncias Puras

SIMPLES

_COMPOSTA

Substância Fórmula Representação

Gás hidrogênio H2

Gás oxigênio O2

Gás ozônio O3

Substância simples

molécula formada por mais de um elemento químico.

Substância composta:

é constituída por uma

Substância Fórmula Representação

Água H2O

Sal de

cozinha NaCllll

Açúcar C12H22O11

MISTURAS

HETEROGÊNEA

HOMOGÊNEA

solução

ÁGUA + AREIA

AR

Nome Componentes principais Amálgama Mercúrio (Hg) + outros metais Vinagre Água (H2O) + ácido acético

(CH3COOH)

Latão Cobre (Cu) + zinco (Zn) Bronze Cobre (Cu) + estanho (Sn) Aço Ferro (Fe) + carbono (C) Álcool

hidratado Etanol (CH3OH) + água (H2O)

Algumas misturas

(3)

CLASSIFICAÇÃO

DA MATÉRIA

SISTEMAS

HOMOGÊNEOS HETEROGÊNEOSSISTEMAS

SUBSTÂNCIAS

PURAS MISTURAS DE UMA FASE

MISTURAS DE MAIS DE UMA FASE SUBSTÂNCIAS EM MUDANÇA DE ESTADO

Sistema: tudo o que é objeto da observação

humana.

Sistemas

homogêneos Sistemasheterogêneos

Substância

pura Mistura Substância pura Mistura

Água hidratadoÁlcool

Gelo: H2O(sól)+ Água: H2O(líq)

Água + óleo

FASE:

Cada porção que apresenta aspecto

Visual homogêneo ou uniforme

Óleo

Água

Aspecto descontínuo: 2 fases

Vejamos os exemplos:

FUMAÇA

LEITE

SANGUE

Observação: é importante não

confundir fase com componentes

3 Fases

2 Componentes

(4)

O fenômeno químico transforma

a natureza íntima da matéria.

•Liberação de energia

•Liberação de gases

•Mudança de cor

•Formação de precipitado

Estados físicos da matéria

FENÔMENO FÍSICO

SÓLIDO LÍQUIDO GASOSO

SUBLIMAÇÃO

FUSÃO

CONDENSAÇÃO VAPORIZAÇÃO

SOLIDIFICAÇÃO

O fenômeno físico não altera a natureza da matéria

Diagrama de Mudanças de Fases

(5)

Curva de Mistura Comum

Curva de Mistura Eutética

_{Curvas de Misturas Azeotrópicas}

Mistura eutética Ponto de fusão Chumbo (38%) + estanho (62%) 183°C Chumbo (87%) + antimônio (13%) _246°C Bismuto (58%) + estanho (42%) 133°C

EXEMPLOS DE MISTURAS

Mistura azeotrópica Ponto de ebulição Acetona (86,5%) + metanol (13,5%) _56°C Álcool etílico (7%) + clorofórmio (93%)

60°C Álcool fórmico (77,5%) + água (22,5%)

107,3°C

EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO

1. 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.

(6)

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. 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.

4. 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.

5. 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) O ponto de fusão da substância é 15°C.

0 10 25 35 50 tempo (min) T°C + 85 + 20 + 10 Ponto de ebulição ou liquefação Ponto de fusão ou solidificação

Total: 05

_{Profª Jannice Kottwitz}

OUTROS CONCEITOS

ATOMICIDADE

VARIEDADE ALOTRÓPICA

ATOMICIDADE

Atomicidade

Substâncias

Monoatômica

He, Ne, Ar, Kr

Diatômica

H

_2,

N

₂

, HCl, CO

Tetratômica

P

₄

(fósforo branco)

Indeterminada

P

_(verm)

, C

_(graf)

, metais

Atomicidade se refere ao número de átomos

(7)

VARIEDADE ALOTRÓPICA

C

(grafite)

C

(diamante)

estrutura amorfa estrutura cristalina

Variação na arrumação dos átomos

Variação na atomicidade

O

2 (Oxigênio)

O

3 (Ozônio)

PROPRIEDADES DA MATÉRIA

PROPRIEDADES GERAIS

PROPRIEDADES FUNCIONAIS

PROPRIEDADES ORGANOLÉPTICAS

PROPRIEDADES ESPECÍFICAS

PROPRIEDADES GERAIS

Massa

Volume

Inércia

impenetrabilidade

Dureza

As propriedades gerais são comuns a

todos os materiais.

PROPRIEDADES FUNCIONAIS

Hidrocarbonetos são inflamáveis.

Os ácidos têm sabor azedo.

Os sais fundidos conduzem corrente elétrica.

AS PROPRIEDADES FUNCIONAIS são

aquelas apresentadas por um grupo de

substâncias, chamado função química .

Cor

Sabor

Odor

brilho

PROPRIEDADES ORGANOLÉPTICAS

são aquelas que impressionam nossos

sentidos.

PROPRIEDADES ESPECÍFICAS

Ponto de Fusão / Solidificação

Ponto de Ebulição / Liquefação

Densidade ou Massa Específica

Coeficiente de Solubilidade

Calor específico

AS PROPRIEDADES ESPECÍFICAS

caracterizam cada tipo de substância .

(8)

Densidade

Densidade é a relação da massa pelo

volume de uma substância a uma dada

Temperatura e Pressão:

d = m / V

A

DENSIDADE

é maior quanto maior o estado de

agregação da matéria

Influência do Estado Físico

da Substância

sólido

>

líquido

>

gasoso

Aumento do volume

Aumento da Densidade

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.