Pré-Universitário/SEE
Pré-Universitário/SEED D Ciências Ciências da da Natureza Natureza e e suas suas Tecnologias Tecnologias – – QuímicaQuímica
INTRODUÇÃO AO ESTUDO DE QUÍMICA INTRODUÇÃO AO ESTUDO DE QUÍMICA
A
A Química Química é é a a ciência ciência que estuda que estuda aa constituição da matériaconstituição da matéria, sua, sua estrutura interna (composição), as relações entre os diversos tipos estrutura interna (composição), as relações entre os diversos tipos de materiais encontrados na natureza, além de determinar suas de materiais encontrados na natureza, além de determinar suas propriedades, sejam elas físicas – como, por exemplo, cor, ponto de propriedades, sejam elas físicas – como, por exemplo, cor, ponto de fusão, densidade, etc. – ou químicas, que são
fusão, densidade, etc. – ou químicas, que são as transformaçõesas transformações de uma substância em outra e tam
de uma substância em outra e tam bémbém a ea energia envolvnergia envolv ida nessesida nesses processos.
processos. Chamamos
Chamamosmatériamatéria a tudo que tem massa, ocupa lugar no espaço e a tudo que tem massa, ocupa lugar no espaço e pode, portanto, de alguma forma, ser medido. Por exemplo: madeira, pode, portanto, de alguma forma, ser medido. Por exemplo: madeira, alumínio, ferro, ar, etc.
alumínio, ferro, ar, etc. Corpo
Corpo é uma porção limitada da matéria eé uma porção limitada da matéria e objetoobjeto é um corpo é um corpo fabricado para um determinado fim.
fabricado para um determinado fim. ENERGIA
ENERGIA
O conceito de energia transcende a Física, permeando pela Química O conceito de energia transcende a Física, permeando pela Química e pela Biologia. Os processos químicos, em muitos casos, são e pela Biologia. Os processos químicos, em muitos casos, são utilizados para a geração de energia.
utilizados para a geração de energia.
Ela pode ser expressa de várias formas: elétrica, luminosa, química, Ela pode ser expressa de várias formas: elétrica, luminosa, química, térmica, mecânica, magnética, nuclear entre outras.
térmica, mecânica, magnética, nuclear entre outras. A energia
A energia é a é a mola propulsora mola propulsora do Universo. do Universo. Sem elSem elaa não existiriamnão existiriam estrelas, planetas, vida e civilizações. Vivemos num mundo estrelas, planetas, vida e civilizações. Vivemos num mundo dinâmico, onde a energia está sendo
dinâmico, onde a energia está sendo sempre transformada.sempre transformada.
Aliás, esta
Aliás, esta é uma é uma das leis das leis fundamentais do fundamentais do Universo: a Universo: a energiaenergia nãonão pode ser criada nem destruída, apenas transformada.
pode ser criada nem destruída, apenas transformada. FONTES DE ENERGIA
FONTES DE ENERGIA
ENERGIAS RENOVÁVEIS E NÃO RENOVÁVEIS ENERGIAS RENOVÁVEIS E NÃO RENOVÁVEIS Energias renováveis
Energias renováveissão são aquelas aquelas que que regeneram-seregeneram-se espontaneamente ou através da intervenção humana. São espontaneamente ou através da intervenção humana. São consideradas energias limpas:
consideradas energias limpas: Hidrelétrica
Hidrelétrica - obtida pela força da água dos rios - obtida pela força da água dos rios Solar
Solar - obtida da energia do sol - obtida da energia do sol Eólica
Eólica - obtida pela força dos ventos - obtida pela força dos ventos Geotérmica
Geotérmica - provém do calor do interior da terra - provém do calor do interior da terra Biomassa
Biomassa - obtida de matérias orgânicas - obtida de matérias orgânicas Oceanos
Oceanos - obtida pela força das ondas - obtida pela força das ondas Hidrogênio
Hidrogênio - provém da reação entre hidrogênio e oxigênio que - provém da reação entre hidrogênio e oxigênio que libera energia
libera energia
Energias não renováveis
Energias não renováveissão são aquelas que aquelas que se se encontram encontram nana natureza em grandes quantidades mas, uma vez esgotadas não natureza em grandes quantidades mas, uma vez esgotadas não podem ser regeneradas. Têm
podem ser regeneradas. Têm reservas finitasreservas finitas, uma vez que é, uma vez que é necessário muito tempo para sua formação na natureza. São necessário muito tempo para sua formação na natureza. São consideradas energias
consideradas energias poluentes poluentes, já que sua utilização causa danos, já que sua utilização causa danos para a natureza.
para a natureza. Os
Os combustíveis combustíveis fósseisfósseis, como o petróleo, o carvão mineral, o, como o petróleo, o carvão mineral, o xisto e o gás natural, bem como
xisto e o gás natural, bem como aqueles usados como matéria-primaaqueles usados como matéria-prima para produzir a energia nuclear, o
para produzir a energia nuclear, o urânio e o tório urânio e o tório são exemplos desão exemplos de fontes de energia não renováveis.
fontes de energia não renováveis. A MATÉRIA E SUAS
A MATÉRIA E SUAS PROPRIEDADESPROPRIEDADES
AS PROPRIEDADES DA MATÉRIA SÃO CLASSIFICADAS EM AS PROPRIEDADES DA MATÉRIA SÃO CLASSIFICADAS EM :: 1. Geral: É inerente a todo tipo de matéria: Massa, Volume, 1. Geral: É inerente a todo tipo de matéria: Massa, Volume, Impenetrabilidade, Elasticidade, Compressibilidade, Divisibilidade. Impenetrabilidade, Elasticidade, Compressibilidade, Divisibilidade. 2. Específica: São Apresentadas particularmente por cada 2. Específica: São Apresentadas particularmente por cada substância pura e são divididas em:
substância pura e são divididas em:
Propriedades Físicas: Propriedades Físicas: Relacionadas Relacionadas aos aos fenômenos fenômenos físicos.físicos. Temperatura de ebulição, temperatura de fusão, densidade, calor Temperatura de ebulição, temperatura de fusão, densidade, calor específico.
específico.
OBS: Toda transformação ou fenômeno físico não altera as OBS: Toda transformação ou fenômeno físico não altera as características das substâncias participantes. Por exemplo, o corte características das substâncias participantes. Por exemplo, o corte do papel, congelamento das geleiras, mudanças de fases de do papel, congelamento das geleiras, mudanças de fases de agregação, etc.
agregação, etc.
Dos exemplos apresentados, um está muito presente no nosso Dos exemplos apresentados, um está muito presente no nosso cotidiano:
cotidiano:
Densidade
Densidade
Considerando a atração gravitacional do planeta Terra, responda: o Considerando a atração gravitacional do planeta Terra, responda: o que pesa mais, 1 kg de chumbo ou 1 kg de algodão? Na realidade o que pesa mais, 1 kg de chumbo ou 1 kg de algodão? Na realidade o peso é o mesmo, pois apresentam a mesma massa. Porém, a peso é o mesmo, pois apresentam a mesma massa. Porém, a massa de 1 kg de chumbo ocupa um
massa de 1 kg de chumbo ocupa um volume bem menor do que a massa volume bem menor do que a massa de 1 kg de algodão. Dizemos que o de 1 kg de algodão. Dizemos que o chumbo é muito denso (sua massa se chumbo é muito denso (sua massa se concentra em um pequeno volume) e concentra em um pequeno volume) e o algodão é pouco denso (sua massa o algodão é pouco denso (sua massa se espalha em um grande volume). se espalha em um grande volume).
Expressão matemática da densidade: Expressão matemática da densidade:
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Pré-Universitário/SEED D Ciências Ciências da da Natureza Natureza e e suas suas Tecnologias Tecnologias – – QuímicaQuímica Conforme se observa na expressão matemática da densidade
Conforme se observa na expressão matemática da densidade ,, ela éela é inversamente proporcional ao
inversamente proporcional ao volumevolume,, isto significa que quanto isto significa que quanto menor o volume ocupado por determinada massa, maior será a menor o volume ocupado por determinada massa, maior será a densidade.
densidade. A
A unidade unidade de de densidade densidade no no SI SI é é o o quilograma quilograma por por metro metro cúbicocúbico ((kg/mkg/m33),), embora as unidades mais utilizadas sejam o grama por embora as unidades mais utilizadas sejam o grama por
centímetro cúbico
centímetro cúbico ((g/cmg/cm33)) ou o grama por mililitro (g/mL). Para ou o grama por mililitro (g/mL). Para
gases, costuma ser expressa em gramas por litro gases, costuma ser expressa em gramas por litro ((g/Lg/L).). A
A densidade densidade também também dependerá dependerá da da temperatura temperatura e e da da pressão pressão dodo material. Um exemplo que nos m
material. Um exemplo que nos m ostra isso é a água. Quando a águaostra isso é a água. Quando a água está sob a temperatura de aproximadamente 4ºC e sob pressão ao está sob a temperatura de aproximadamente 4ºC e sob pressão ao nível do mar, que é igual a 1,0 Atm, a sua densidade é igual a 1,0 nível do mar, que é igual a 1,0 Atm, a sua densidade é igual a 1,0 g/cm
g/cm33. No entanto, no estado sólido, isto é, em temperaturas abaixo. No entanto, no estado sólido, isto é, em temperaturas abaixo
de 0ºC, ao nível do mar, a sua densidade mudará – ela diminuirá de 0ºC, ao nível do mar, a sua densidade mudará – ela diminuirá para 0,92 g/cm
para 0,92 g/cm33..
(FONTE:http://www.brasi
(FONTE:http://www.brasilescola.com/quimicalescola.com/quimica/densidade.ht/densidade.htm)m)
Comportamento Anômalo da Água
Comportamento Anômalo da Água
Em geral, os materiais são mais densos quando Em geral, os materiais são mais densos quando estão no estado sólido, já que a princípio ficam mais estão no estado sólido, já que a princípio ficam mais compactados. Essa propriedade incomum da água é compactados. Essa propriedade incomum da água é importantíssima em relação à manutenção da vida. importantíssima em relação à manutenção da vida. Observe: quando a temperatura ambiente cai para abaixo de zero, Observe: quando a temperatura ambiente cai para abaixo de zero, ocorre o congelamento da água na superfície dos l
ocorre o congelamento da água na superfície dos l agos e mares; poragos e mares; por ter densidade menor, a camada de gelo permanece na superfície. ter densidade menor, a camada de gelo permanece na superfície.
Quando chega o verão, a temperatura aumenta e o gelo derrete. Se Quando chega o verão, a temperatura aumenta e o gelo derrete. Se ocorresse o contrário, ou seja, se a água na fase sólida fosse mais ocorresse o contrário, ou seja, se a água na fase sólida fosse mais densa que a água na fase líquida, o gelo formado no inverno densa que a água na fase líquida, o gelo formado no inverno (principalmente no hemisfério norte) iria para o fundo dos lagos e (principalmente no hemisfério norte) iria para o fundo dos lagos e mares. Nessas condições, dificilmente o gelo se fundiria quando mares. Nessas condições, dificilmente o gelo se fundiria quando chegasse o verão e, em pouco tempo, a vida animal e vegetal chegasse o verão e, em pouco tempo, a vida animal e vegetal estaria comprometida.
estaria comprometida.
TODA MUDANÇA DO ESTADO FÍSICO DA ÁGUA TODA MUDANÇA DO ESTADO FÍSICO DA ÁGUA
A tabela
A tabela a seguir a seguir traz exemplos traz exemplos de alguns mde alguns m ateriais que ateriais que possuempossuem temperaturas de fusão e de ebulição constantes.
temperaturas de fusão e de ebulição constantes.
Fonte: PERRY, Robert H.;GREEN, Don W.
Fonte: PERRY, Robert H.;GREEN, Don W. Perry’s Chemical Engineer’s HandbookPerry’s Chemical Engineer’s Handbook . 6.. 6. ed. Kansas: McGraw-Hill, 1984. (Chemical Engineering Series). ed. Kansas: McGraw-Hill, 1984. (Chemical Engineering Series).
CICLO DA ÁGUA CICLO DA ÁGUA A água é um
A água é um bem comum a todas bem comum a todas as pessoas, alémas pessoas, além de ser indispensável a todas as formas de vida que de ser indispensável a todas as formas de vida que estão dispersas ao decorrer da extensão da crosta estão dispersas ao decorrer da extensão da crosta terrestre. As águas contidas no planeta constituem a terrestre. As águas contidas no planeta constituem a hidrosfera e essa corresponde à parte líquida que se encontra em hidrosfera e essa corresponde à parte líquida que se encontra em diversas partes, como oceanos, mares, rios, lagos, geleiras, além da diversas partes, como oceanos, mares, rios, lagos, geleiras, além da atmosfera.
atmosfera.
Podemos encontrar a água em três estados físicos: líquido, gasoso Podemos encontrar a água em três estados físicos: líquido, gasoso e sólido. O conjunto das águas contidas no planeta desenvolve uma e sólido. O conjunto das águas contidas no planeta desenvolve uma interdependência, Isso ocorre por meio dos processos de interdependência, Isso ocorre por meio dos processos de evaporação, precipitação, infiltração e escoamento, que se evaporação, precipitação, infiltração e escoamento, que se configuram como uma dinâmica hidrológica. Em outras palavras, a configuram como uma dinâmica hidrológica. Em outras palavras, a água que hoje está em um lençol freático logo mais poderá estar na água que hoje está em um lençol freático logo mais poderá estar na atmosfera ou mesmo em uma geleira.
atmosfera ou mesmo em uma geleira.
O processo que dá origem ao ciclo da água ocorre em todos os O processo que dá origem ao ciclo da água ocorre em todos os estados físicos. Para conceber esse fenômeno é preciso que outro estados físicos. Para conceber esse fenômeno é preciso que outro elemento provoque, nesse caso, é motivada pela energia da elemento provoque, nesse caso, é motivada pela energia da irradiação solar.
irradiação solar.
Propriedades Químicas: Propriedades Químicas: Relacionadas aos Relacionadas aos fenômenos quífenômenos químicos:micos:
reações de combustão, reação de oxidação (ferrugem), reação de reações de combustão, reação de oxidação (ferrugem), reação de saponificação etc.
saponificação etc.
OBS:Toda transformação ou fenômeno químico altera as OBS:Toda transformação ou fenômeno químico altera as características das substancias participantes. Queima do papel, características das substancias participantes. Queima do papel, amadurecimento de frutas, fermentação do álcool,etc.
amadurecimento de frutas, fermentação do álcool,etc. TODA REAÇÃO É UM FENÔMENO QUMICO TODA REAÇÃO É UM FENÔMENO QUMICO Pode-se reconhecer fenômeno um químico pelo (a) Pode-se reconhecer fenômeno um químico pelo (a)
Propriedades organolépticas: Propriedades organolépticas: São as São as propriedades quepropriedades que
impressionam nossos sentidos: cor, sabor, brilho, cheiro, impressionam nossos sentidos: cor, sabor, brilho, cheiro, temperatura.
temperatura.
Funcional: Estão relacionadas com os Funcional: Estão relacionadas com os grupos de substâncias:grupos de substâncias:
ácidos, bases, sais, óxidos, etc. ácidos, bases, sais, óxidos, etc.
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Fique atento no tratamento de questões de densidade, o Fique atento no tratamento de questões de densidade, o ENEM pode ex
ENEM pode explorar plorar na disciplina na disciplina de de física, apefísica, apesar de nãsar de nãoo ter sido muito cobrado nas provas. O mesmo vale para a ter sido muito cobrado nas provas. O mesmo vale para a mudança do estado físico da água, esse tema pode está mudança do estado físico da água, esse tema pode está relacionado com as propriedades coligativas, assundo do relacionado com as propriedades coligativas, assundo do segundo módulo.
segundo módulo.
MÚSICA: PLANETA ÁGUA – GUILHERME ARANTES MÚSICA: PLANETA ÁGUA – GUILHERME ARANTES
Mudança do estado físico da água e o ciclo da água Mudança do estado físico da água e o ciclo da água https://www.youtube.com/watch?v=cxpwsc--pX0 https://www.youtube.com/watch?v=cxpwsc--pX0 https://www.youtube.com/watch?v=g26Wk4gpkws https://www.youtube.com/watch?v=g26Wk4gpkws
LINK COM OUTRA DISCIPLNA: LINK COM OUTRA DISCIPLNA: Leia no caderno de
Leia no caderno de FísicaFísica – Energia, Curvas de – Energia, Curvas de aquecimento ou resfriamento, mudanças de estado. aquecimento ou resfriamento, mudanças de estado.
01. (UFPB - 2012)
01. (UFPB - 2012) A manutenção do ciclo da água na natureza, A manutenção do ciclo da água na natureza, representado na figura abaixo, é imprescindível para garantir a vida representado na figura abaixo, é imprescindível para garantir a vida na Terra.
na Terra.
De acordo com a figura, é correto afirmar: De acordo com a figura, é correto afirmar: A)
A) O ciclo da água envolve fenômenos físicos e O ciclo da água envolve fenômenos físicos e químicos.químicos. B)
B) A formação de nuvens envolve liberação de calor. A formação de nuvens envolve liberação de calor. C)
C) A precipitação resulta da condensação do vapo A precipitação resulta da condensação do vapor de água.r de água. D)
D) A precipitação envolve absorção de calor. A precipitação envolve absorção de calor. E)
E) A A evaporação evaporação das das águas águas dos dos rios, rios, lagos lagos e e oceanos oceanos é é umum fenômeno químico.
fenômeno químico. 02.
02. (IFSP (IFSP - - 2011)2011) Quando um automóvel é abastecido com álcoolQuando um automóvel é abastecido com álcool ou gasolina em um posto de abastecimento, as pessoas que estão ou gasolina em um posto de abastecimento, as pessoas que estão nas proximidades do veículo sentem o cheiro do combustível, que nas proximidades do veículo sentem o cheiro do combustível, que pode, entre outros sintomas, causar náuseas, vômitos e dores de pode, entre outros sintomas, causar náuseas, vômitos e dores de cabeça. Esse fato evidencia a ocorrência da mudança de estado cabeça. Esse fato evidencia a ocorrência da mudança de estado físico conhecida como:
físico conhecida como: A)
A) Calefação Calefação C)C) Sublimação Sublimação E)E) Vaporização. Vaporização. B)
B) Liquefação Liquefação D)D) Fusão Fusão 03. (PREUNI/SEED/2017)
03. (PREUNI/SEED/2017) Em um dia quente de verão, um Em um dia quente de verão, um estudante esqueceu de deixar ligado o ar condicionado do estudante esqueceu de deixar ligado o ar condicionado do laboratório na temperatura ideal para poder trabalhar com as laboratório na temperatura ideal para poder trabalhar com as seguintes substâncias químicas:
seguintes substâncias químicas:
I - O fenol, composto utilizado em: medicamentos, fungicidas, I - O fenol, composto utilizado em: medicamentos, fungicidas, bactericida e nas drogas.
bactericida e nas drogas.
II - O pentano, composto utilizado em processos para separação de II - O pentano, composto utilizado em processos para separação de pesticidas, extração de solvente.
pesticidas, extração de solvente.
III - O Clorofórmio, composto utilizado pela primeira vez como III - O Clorofórmio, composto utilizado pela primeira vez como anestésico em procedimentos cirúrgicos, em 1847. Porém, seu uso anestésico em procedimentos cirúrgicos, em 1847. Porém, seu uso
foi abandonado pelo alto grau de toxidade, tanto por inalação como foi abandonado pelo alto grau de toxidade, tanto por inalação como ingestão.
ingestão.
IV - O Etanol, composto utilizado como: biocombustível, sendo IV - O Etanol, composto utilizado como: biocombustível, sendo obtido através da beterraba e milho.
obtido através da beterraba e milho.
V - O Ácido acético, composto utilizado como: tempero, perfumaria V - O Ácido acético, composto utilizado como: tempero, perfumaria e, também, na produção de corantes na fabricação de acetonas e, também, na produção de corantes na fabricação de acetonas A
A tabela abaixo tabela abaixo mostra mostra os os pontos pontos de de fusão fusão e e ebulição ebulição dos dos líquidoslíquidos referidos:
referidos: Frasco
Frasco Líquido Líquido Fusão Fusão (ºC) (ºC) Ebulição (ºC)Ebulição (ºC) 1 1 Fenol Fenol 41 41 182182 2 2 Pentano Pentano -130 -130 3636 3 3 Clorofórmio Clorofórmio -63 -63 6161 4 4 Etanol Etanol -112 -112 7878 5
5 Ácido Ácido acético acético 17 17 120120
Um estampido foi ouvido nos arredores do laboratório, foi Um estampido foi ouvido nos arredores do laboratório, foi arremessado a tampa de um dos fracos. Qual das substâncias foi arremessado a tampa de um dos fracos. Qual das substâncias foi arremessada a tampa?
arremessada a tampa? A)
A) 1 1 B)B) 2 2 C)C) 3 3 D)D) 4 4 E)E) 5 5
04. (ENEM – 2017)
04. (ENEM – 2017) A A figura figura mostra mostra o o funcionamento funcionamento de de umauma estação híbrida de geração de eletricidade movida a
estação híbrida de geração de eletricidade movida a energia eólica eenergia eólica e biogás. Essa estação possibilita que a energia gerada no parque biogás. Essa estação possibilita que a energia gerada no parque eólico seja armazenada na forma de gás hidrogênio, usado no eólico seja armazenada na forma de gás hidrogênio, usado no fornecimento de energia para a rede elétrica comum e para fornecimento de energia para a rede elétrica comum e para abastecer células a combustível.
abastecer células a combustível.
Disponível em: www.enertrag.com. Disponível em: www.enertrag.com. Acesso em: 24 abr. 2015 (adaptado). Acesso em: 24 abr. 2015 (adaptado). Mesmo com ausência de ventos por curtos períodos, essa
Mesmo com ausência de ventos por curtos períodos, essa estaçãoestação continua abastecendo a cidade onde está
continua abastecendo a cidade onde está instalada, pois o(a)instalada, pois o(a) A)
A) planta mista de geração de energia realiza eletróliseplanta mista de geração de energia realiza eletrólise para enviarpara enviar energia à rede de distribuição elétrica.
energia à rede de distribuição elétrica. B)
B) hidrogênio produzido e armazenado é utilizado nahidrogênio produzido e armazenado é utilizado na combustãocombustão com o biogás para gerar calor e
com o biogás para gerar calor e eletricidade.eletricidade. C)
C) conjunto de turbinas continua girando com a mesmaconjunto de turbinas continua girando com a mesma velocidade,velocidade, por inércia, mantendo a eficiência anterior.
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Pré-Universitário/SEED D Ciências Ciências da da Natureza Natureza e e suas suas Tecnologias Tecnologias – – QuímicaQuímica D)
D) combustão da mistura biogás-hidrogênio gera diretamentecombustão da mistura biogás-hidrogênio gera diretamente energia elétrica adicional para a manutenção
energia elétrica adicional para a manutenção da estação.da estação. E)
E) planta mista de geração de energia é capaz de utilizar planta mista de geração de energia é capaz de utilizar todo otodo o calor fornecido na combustão para a geração de
calor fornecido na combustão para a geração de eletricidade.eletricidade. 05. (ENEM – 2016)
05. (ENEM – 2016) Primeiro, em relação àquilo a que chamamosPrimeiro, em relação àquilo a que chamamos água, quando congela, parece-nos estar a olhar para algo que se água, quando congela, parece-nos estar a olhar para algo que se tornou pedra ou terra, mas quando derrete e se dispersa, esta tornou pedra ou terra, mas quando derrete e se dispersa, esta torna-se bafo e ar; o ar, quando é queimado, torna-torna-se fogo; e, se bafo e ar; o ar, quando é queimado, torna-se fogo; e, inversamente, o fogo, quando se contrai e se extingue, regressa à inversamente, o fogo, quando se contrai e se extingue, regressa à forma do ar; o ar, novamente concentrado e contraído, torna-se forma do ar; o ar, novamente concentrado e contraído, torna-se nuvem e nevoeiro, mas, a partir destes estados, se for ainda mais nuvem e nevoeiro, mas, a partir destes estados, se for ainda mais comprimido, torna-se água corrente, e de água torna-se novamente comprimido, torna-se água corrente, e de água torna-se novamente terra e pedras; e deste modo, como nos parece, dão geração uns terra e pedras; e deste modo, como nos parece, dão geração uns aos outros de forma cíclica.
aos outros de forma cíclica. PLATÃO.
PLATÃO. Timeu-CrítiasTimeu-Crítias. Coimbra: CECH, 2011.. Coimbra: CECH, 2011. Do ponto de vista da ciência moderna, os “quatro elementos” Do ponto de vista da ciência moderna, os “quatro elementos” descritos por Platão correspondem, na verdade, às fases sólida, descritos por Platão correspondem, na verdade, às fases sólida, líquida, gasosa e plasma da matéria. As transições entre elas são líquida, gasosa e plasma da matéria. As transições entre elas são hoje entendidas como consequências macroscópicas de hoje entendidas como consequências macroscópicas de transformações sofridas pela matéria em escala microscópica. transformações sofridas pela matéria em escala microscópica. Excetuando-se a fase de plasma, essas transformações sofridas Excetuando-se a fase de plasma, essas transformações sofridas pela matéria, em nível microscópico, estão associadas a uma
pela matéria, em nível microscópico, estão associadas a uma A)
A) troca de átomos entre as diferentes moléculas do material.troca de átomos entre as diferentes moléculas do material. B)
B) transmutação nuclear dos elementos químicos do material.transmutação nuclear dos elementos químicos do material. C)
C) redistribuição de prótons entre os diferentes átomos do material.redistribuição de prótons entre os diferentes átomos do material. D)
D) mudança na estrutura espacial formada pelos diferentesmudança na estrutura espacial formada pelos diferentes constituintes do material.
constituintes do material. E)
E) alteração nas proporções dos diferentes isótopos de cadaalteração nas proporções dos diferentes isótopos de cada elemento presente no material.
elemento presente no material. 06. (ENEM – 2016)
06. (ENEM – 2016) A A coleta das coleta das fezes dos fezes dos animais animais domésticos domésticos emem sacolas plásticas e o seu descarte em lixeiras convencionais podem sacolas plásticas e o seu descarte em lixeiras convencionais podem criar condições de degradação que geram produtos prejudiciais ao criar condições de degradação que geram produtos prejudiciais ao meio ambiente (Figura 1).
meio ambiente (Figura 1).
A Figura 2 ilustra o Projeto Park Spark, desenvolvido em Cambridge, A Figura 2 ilustra o Projeto Park Spark, desenvolvido em Cambridge, MA (EUA), em que as fezes dos animais domésticos são recolhidas MA (EUA), em que as fezes dos animais domésticos são recolhidas em sacolas biodegradáveis e jogadas em um biodigestor instalado em sacolas biodegradáveis e jogadas em um biodigestor instalado em parques públicos; e os produtos são utilizados em equipamentos em parques públicos; e os produtos são utilizados em equipamentos no próprio parque.
no próprio parque.
Disponível em: http://parksparkproject.c
Disponível em: http://parksparkproject.com. Acesso em: om. Acesso em: 30 ago.30 ago. 2013 (adaptado). 2013 (adaptado). Uma inovação desse projeto é possibilitar o(a)
Uma inovação desse projeto é possibilitar o(a)
A)
A) queima de gás metano.queima de gás metano. B)
B) armazenamento de gás carbônico.armazenamento de gás carbônico. C)
C) decomposição aeróbica das fezes.decomposição aeróbica das fezes. D)
D) usa mais eficiente de combustíveis fósseis.usa mais eficiente de combustíveis fósseis. E)
E) fixação de carbono em moléculas orgânicas.fixação de carbono em moléculas orgânicas. 07. (ENEM – 2016/2)
07. (ENEM – 2016/2) Chamamos de lixo a grande diversidade de Chamamos de lixo a grande diversidade de resíduos sólidos de diferentes procedências, como os gerados em resíduos sólidos de diferentes procedências, como os gerados em residências. O aumento na produção de resíduos sólidos leva à residências. O aumento na produção de resíduos sólidos leva à necessidade de se pensar em maneiras adequadas de tratamento. necessidade de se pensar em maneiras adequadas de tratamento. No Brasil, 76% do lixo é disposto em lixões e somente 24% tem No Brasil, 76% do lixo é disposto em lixões e somente 24% tem como destino um tratamento adequado, considerando os aterros como destino um tratamento adequado, considerando os aterros sanitários, as usinas de compostagem ou a incineração.
sanitários, as usinas de compostagem ou a incineração. FADINI, P S.; FADINI,
FADINI, P S.; FADINI, A A. A, A A. A, Lixo: desafiosecomproLixo: desafiosecompromissos.missos. Química Nova na Escola
Química Nova na Escola, maio 2001 (adaptado)., maio 2001 (adaptado). Comparando os tratamentos descritos, as usinas de compostagem Comparando os tratamentos descritos, as usinas de compostagem apresentam como vantagem serem o destino
apresentam como vantagem serem o destino A)
A) que gera um produto passível de utilização na agricultura.que gera um produto passível de utilização na agricultura. B)
B) onde ocorre a eliminação da matéria orgânica presente no lixo.onde ocorre a eliminação da matéria orgânica presente no lixo. C)
C) mais barato, pois não implica custos de tratamento nemmais barato, pois não implica custos de tratamento nem controle.
controle. D)
D) que possibilita o acesso de catadores, pela disposição do lixo aque possibilita o acesso de catadores, pela disposição do lixo a céu aberto.
céu aberto. E)
E) em que se podem utilizar áreas contaminadas com resíduos deem que se podem utilizar áreas contaminadas com resíduos de atividades de mineração.
atividades de mineração. 08. (ENEM – 2009. A)
08. (ENEM – 2009. A) O controle de qualidade é uma exigência da O controle de qualidade é uma exigência da sociedade moderna na qual os bens de consumo
sociedade moderna na qual os bens de consumo são produzidos emsão produzidos em escala industrial. Nesse controle de qualidade são determinados escala industrial. Nesse controle de qualidade são determinados parâmetros que permitem checar a qualidade de cada produto. O parâmetros que permitem checar a qualidade de cada produto. O álcool combustível é um produto de amplo consumo muito álcool combustível é um produto de amplo consumo muito adulterado, pois recebe a adição de outros materiais para aumentar adulterado, pois recebe a adição de outros materiais para aumentar a margem de lucro de quem comercializa. De acordo com Agência a margem de lucro de quem comercializa. De acordo com Agência Nacional de Petróleo (ANP), o álcool combustível deve ter Nacional de Petróleo (ANP), o álcool combustível deve ter densidade entre 0,805 g/cm
densidade entre 0,805 g/cm33 e 0,811 g/cm e 0,811 g/cm33. Em algumas bombas de. Em algumas bombas de
combustíveis a densidade do álcool pode ser verificada por meio de combustíveis a densidade do álcool pode ser verificada por meio de um densímetro similar ao desenhado abaixo, que consiste em duas um densímetro similar ao desenhado abaixo, que consiste em duas bolas com valores de densidade diferentes e verifica quando o álcool bolas com valores de densidade diferentes e verifica quando o álcool está fora da faixa permitida. Na imagem, são apresentadas está fora da faixa permitida. Na imagem, são apresentadas situações distintas para três amostras de álcool combustível.
situações distintas para três amostras de álcool combustível. A respeito das amostras ou densímetro, pode-se afirmar que: A respeito das amostras ou densímetro, pode-se afirmar que:
A)
A) A densidade da bola escura deve ser igual a 0,811 g A densidade da bola escura deve ser igual a 0,811 g/cm/cm33..
B)
B) A amostra 1 possui densidade menor do que a permitida. A amostra 1 possui densidade menor do que a permitida. C)
C) A bola clara tem densidade igual à densidade da bola escura. A bola clara tem densidade igual à densidade da bola escura. D)
D) A amostra que está dentro do padrão estab A amostra que está dentro do padrão estabelecido é a número 2elecido é a número 2 E)
E) O sistema poderia ser feito com uma única bola de densidadeO sistema poderia ser feito com uma única bola de densidade entre 0,805 g/cm
entre 0,805 g/cm33 e 0,811 g/cm e 0,811 g/cm 33..
09. (ENEM – 2009. A)
09. (ENEM – 2009. A) O ciclo da água é fundamental para a O ciclo da água é fundamental para a preservação da vida no planeta. As condições climáticas da Terra preservação da vida no planeta. As condições climáticas da Terra permitem que a água sofra mudanças de fase e a compreensão permitem que a água sofra mudanças de fase e a compreensão dessas transformações é fundamental para se entender o ciclo dessas transformações é fundamental para se entender o ciclo
Pré-Universitário/SEED Ciências da Natureza e suas Tecnologias – Química S S+L L+G G t ºC Tempo Mistura Eutética S S+L L L+G G t ºC Tempo Mistura
hidrológico. Numa dessas mudanças, a água ou a umidade da terra absorve calor do sol e dos arredores. Quando já foi absorvido calor suficiente, algumas das moléculas do líquido podem ter energia necessária para recomeçar a subir para a atmosfera. A transformação mencionada no texto é a:
A) Fusão B) Liquefação C) Evaporação
D) Solidificação E) Condensação.
SUBSTÂNCIAS QUIMICAS
Podemos dizer que cada substância é identificada por um conjunto de propriedades próprias. Não existem duas substâncias que tenham entre si todas as propriedades exatamente iguais.
Como exemplos de substância, podemos citar:
• água destilada, • cloreto de sódio, • mercúrio, • álcool anidro, • gás carbônico, • oxigênio, • ferro, • carbono grafite, • cobre. As Substâncias são classificadas em:
Substancias Simples formada por um único elemento químico na molécula. Ex.: O2, O3, S8, C(g)
Substância Composta: formada por dois ou mais elementos químicos na molécula. Ex.: H2O, CaCO3, H2SO4.
É muito raro encontrar uma substância isolada na natureza. Geralmente as substâncias são encontradas misturadas umas às outras.
As misturas são constituídas por mais de uma substância. O ar atmosférico, a água do mar, e até água mineral são misturas. Em nosso dia a dia lidamos muito mais com misturas do que com substâncias puras, mesmo que nem saibamos que algumas o são. Para entendermos melhor essa questão, é importante conhecermos o conceito de fase, bastante simples e intuitivo. Quando olhamos para uma amostra e conseguimos detectar uma porção uniforme, com características iguais em toda sua extensão, detectamos uma fase. Pense em um copo contendo água do mar. Embora saibamos que se trata de uma mistura, não percebemos qualquer diferença na amostra, ou seja, ela possui apenas uma fase.
Pense agora em um copo contendo água e óleo. Você sabe que eles não se misturam e facilmente identificamos uma porção com água e uma com óleo. Esse sistema (amostra) possui duas fases. Importante: Fases não estão ligadas ao estado físico. Você pode, como no exemplo da água e óleo, ter duas fases líquidas no mesmo sistema.
Misturas heterogêneas são facilmente identificáveis já que, na maioria das vezes, visualmente reconhecemos mais de uma fase. Mas e nas misturas homogêneas? Como podemos saber se uma amostra é pura ou uma mistura?
A resposta para isso é a curva de aquecimento.
Curva de aquecimento é o gráfico que mostra a variação de temperatura de uma amostra quando aquecida ou resfriada, incluindo-se as mudanças de estado físico
Gráficos de Substâncias Puras e Misturas
FLUXOGRAMA DA MATÉRIA
ALOTROPIA
Propriedade pelo qual alguns elementos químicos podem formar substâncias simples diferentes.
Ex.:
Fósforo Enxofre
P fósforo branco S Enxofre Rômbico (P) fósforo vermelho S Enxofre Monoclínico
SEPARAÇÃO DE MISTURAS
Conjunto de processos de separação dos componentes das misturas.
Quando desejamos separar os componentes de uma mistura devemos usar processos específicos que são definidos de acordo com alguns fatores, como:
- O tipo de mistura: homogênea ou heterogênea. - Seu estado físico: sólido, líquido ou gasoso.
L+G ºC Tempo Mistura Azeotrópica S+L L S S S + L L L + G G t ºC T e m p S u b s t â n c i a
Pré-Universitário/SEED Ciências da Natureza e suas Tecnologias – Química - As propriedades físicas dos materiais que constituem a mistura:
pontos de fusão e ebulição, densidade e solubilidade . I)Separação dos componentes de mistura heterogênea
Decantação: este
processo é
utilizado quando o componente sólido for mais denso que o líquido da mistura. Essa diferença de densidade faz com que o sólido se deposite no fundo do recipiente, e,
após a deposição, inclina-se o recipiente para escoar o líquido. a decantação também pode separar líquidos imiscíveis com a utilização de um funil de decantação. Após a decantação, abre-se a torneira, deixando passar o líquido mais denso.
Centrifugação processo caracterizado pelo uso de aparelhos denominados centrífugas, que aceleram a decantação, separando materiais de densidades diferentes. A separação de glóbulos vermelhos do plasma sanguíneo é feito com o auxílio de uma centrífuga.
Filtração: a mistura é separada através de uma superfície porosa que, dependendo do tamanho da partícula sólida a ser isolada, pode ser de cascalho, areia, tecido ou carvão
ativado. O sólido fica retido no filtro e o líquido é recolhido em outro recipiente. A preparação do café é um exemplo de filtração.
A filtração pode separar partículas sólidas de um gás com a utilização de um filtro. Este é o processo utilizado pelo aspirador de pó.
Separação magnética: separa os componentes de uma mistura, onde um deles é atraído por um ímã, e o outro não. Pode ser utilizado, por exemplo, para separar areia e limalha de ferro. Flotação: consiste em separar sólidos de densidades diferentes através de um líquido com densidade intermediária. Quando temos uma mistura de terra e serragem, adicionamos água. A areia fica no fundo e a serragem flutua na água.
(FONTE :http://educacao.globo.com/quimica/assunto/materiais-e-suas-propriedades/misturas-e-metodos-de-separacao.html) II) Separação dos componentes de mistura homogênea
Destilação Simples: a separação ocorre de acordo com a diferença nos pontos de ebulição do solvente e soluto. Por aquecimento, em aparelhagem apropriada com um condensador adaptado, só o líquido entra em ebulição, passando para o estado gasoso, e, em seguida, é condensado e recolhido, separando-se do sólido.
Para separar a mistura de água e sal e recuperar também a água, emprega-se a destilação simples. O líquido purificado, que é recolhido no processo de destilação, recebe o nome de destilado.
Evaporação: neste processo a mistura, contida em recipiente aberto, é aquecida (naturalmente ou não) até o líquido evaporar, separando-se do soluto na forma sólida. Este é o método utilizado nas salinas para obtenção de sal marinho.
Destilação fracionada: consiste no aquecimento dos líquidos misturados, em aparelhagem
específica e com controle de temperatura. Dessa forma, à medida que a temperatura for aumentando, o ponto de ebulição específico de cada líquido é atingido, fazendo com que cada um deles deixe a mistura isoladamente. O componente
mais volátil, ou seja, aquele com menor ponto de ebulição, é destilado primeiro. Este processo é utilizado, por exemplo, na obtenção de bebidas alcoólicas, e também no fracionamento do petróleo para a obtenção de seus subprodutos.
Liquefação fracionada: através de resfriamento em aparelhagem adequada e com controle de temperatura, os gases se liquefazem separadamente. Uma aplicação desse processo consiste na separação dos componentes do ar atmosférico.
Dos processos de separação das misturas vários são utilizados no nosso cotidiano, um exemplo é o tratamento de água e esgoto.
TRATAMENTO DE ÁGUA
O tratamento de água consiste na remoção de impurezas e contaminantes antes de destiná-la ao consumo. Isso porque a água sempre contém resíduos das substâncias presentes no meio ambiente como microorganismos e sais minerais, necessitando, pois, de tratamento para remover as impurezas que podem ser prejudiciais ao homem.
O tratamento da água varia conforme a sua captação. Se ela for em águas subterrâneas de poços profundos, geralmente dispensa tratamento, pois essas águas são naturalmente filtradas pelo solo e, como não estão expostas, não foram contaminadas, logo também não apresentam turbidez. Necessitando apenas de uma desinfecção com cloro.
Já para as águas captadas na superfície é necessário um tratamento especial que consiste em 8 fases:
1 – Bombeamento para a estação de tratamento de água (ETA). 2 – Na segunda etapa, a coagulação, é feita a remoção das partículas de sujeira através de uma mistura rápida de sulfato de
Pré-Universitário/SEED Ciências da Natureza e suas Tecnologias – Química alumínio ou cloreto férrico que irão aglomerar os resíduos formando
flocos. Podemos, também, adicionar cal para melhorar o processo e manter o pH da água constante.
3 – Em seguida, na etapa de floc ulação, a água é movimentada para que os flocos se misturem ganhando peso e consistência.
4 – Com isso, na etapa de decantação, os flocos formados irão se separar da água, ficando armazenados no fundo dos tanques. 5 – Então, a água passa por um processo de filtração para retirar as impurezas restantes. Geralmente utilizam-se filtros constituídos por camadas de areia, antracito e cascalho que irão segurar as partículas restantes.
6 – Começa então o processo de desinfecção, quando a água já limpa recebe o cloro para eliminar germes que podem estar presentes, é necessária a correção do pH da água para evitar a corrosão da canalização das casas ou a incrustação e finalmente a fluoretação. A água recebe um composto de flúor chamado ácido f luossilícico que reduz a incidência de cárie dentária na população. 7 – Após tratada a água vai para o reservatório final.
8 – Em seguida é bombeada para o reservatório dos bairros.
O tratamento da água é a principal forma de prevenir doenças como a leptospirose, a cólera e diversas outras que ameaçam a saúde humana. Uma prova disso é que a preocupação com a qualidade água e sua relação com a saúde tem registros desde o ano de 2000 a.C. quando, na Índia já era recomendado que a água devia ser purificada pela fervura ou filtração.
Entretanto, e infelizmente, mais de 1 bilhão de pessoas não têm acesso à água potável no mundo, seja por morarem em regiões secas ou por causa da poluição. Ocasionando a morte de cerca de 1,8 milhões de crianças no mundo todo por causa de doenças como a diarreia, provocadas pelo consumo de água contaminada e más condições de saneamento.
TRATAMENTO DE ESGOTO
Esgoto, efluente ou águas servidas são todos os resíduos líquidos provenientes de indústrias e domicílios e que necessitam de tratamento adequado para que sejam removidas as impurezas e assim possam ser devolvidos à natureza sem causar danos ambientais e à saúde humana.
Geralmente a própria natureza possui a capacidade de decompor a matéria orgânica presente nos rios, lagos e no mar. No entanto, no caso dos efluentes essa matéria é em grande quantidade exigindo um tratamento mais eficaz em uma Estação de Tratamento de Esgoto (ETE) que, basicamente, reproduz a ação da natureza de maneira mais rápida.
O tratamento de esgoto domiciliar pode ser separado em 4 níveis básicos: nível preliminar , tratamento primário e tratamento secundário que tem quase a mesma função, e tratamento terciário
ou pós-tratamento. Cada um deles tem, respectivamente, o objetivo de remover os sólidos suspensos (lixo, areia), remover os sólidos dissolvidos, a matéria orgânica, e os nutrientes e organismos patogênicos (causadores de doenças).
O esgoto industrial costuma ser mais difícil e caro de tratar devido à grande quantidade de produtos químicos presentes.
Quanto à classificação, o efluente deve ser devolvido ao rio tão limpo ou mais limpo do que ele próprio, de forma que não altere suas características físicas, químicas e biológicas. Em alguns casos, como por exemplo, quando a bacia hidrográfica está classificada como sendo de classe especial, nenhum tipo de efluente pode ser jogado ali, mesmo que tratado. Isso porque esse tipo de classe se refere aos corpos de água usados para abastecimento.
Fique atento na diferença entre: a) destilação simples e fracionada; b) o do uso do cloro e do carvão no tratamento da água; c) os gráficos da misturas eutética e azeotrópica.
VIDEO TRATAMENTO DE ÁGUA
https://www.youtube.com/watch?v=P2ShcHsEGts VIDEO TRATAMENTO DE ESGOTO
https://www.youtube.com/watch?v=OwTZCoRR0LI
01. (UFPB - 2012) O ar atmosférico, cuja composição até uma altura de 70 km varia muito pouco em qualquer lugar do planeta, é constituído predominantemente pelos gases N2e O2. Em meio a
esses gases, encontram-se dispersas partículas sólidas de origens naturais, provenientes da ação dos ventos sobre desertos, emanações de partículas vulcânicas, liberação de pólen de plantas, e outras partículas resultantes de queimadas e da poluição causada pelas fábricas e pelos veículos automotores. De acordo com essas informações, é correto afirmar que o ar atmosférico
A) é uma substância composta. B) é uma substância gasosa.
C) tem composição idêntica tanto na zona rural quanto na zona urbana.
D) é uma mistura heterogênea.
E) pode ser purificado por processo de destilação simples.
02. (UFSM - 2012) A qualidade da superfície gramada das áreas desportivas, como campos de futebol, é fundamental para que o evento seja corretamente realizado. Assim, é imperativo que o sistema de drenagem mantenha a área gramada suficientemente seca. A figura a seguir ilustra o sistema de drenagem em ação.
Pré-Universitário/SEED Ciências da Natureza e suas Tecnologias – Química O topsoil tem uma composição ideal que contém entre 80 e 90% de
areia e 10 a 20% de matéria orgânica. Assinale a alternativa correta em relação ao topsoil.
A) É uma mistura homogênea.
B) Contém uma fase e dois componentes. C) É uma substância composta.
D) É uma mistura heterogênea.
E) Contém duas fases e um componente.
03. (ENEM – 2017) As centrífugas são equipamentos utili zados em laboratórios, clínicas e indústrias. Seu funcionamento faz uso da aceleração centrífuga obtida pela rotação de um recipiente e que serve para a separação de sólidos em suspensão em líquidos ou de líquidos misturados entre si.
RODITI, I. Dicionário Houaiss de física. Rio de Janeiro: Objetiva, 2005 (adaptado).
Nesse aparelho, a separação das substâncias ocorre em função A) das diferentes densidades.
B) dos diferentes raios de rotação. C) das diferentes velocidades angulares.
D) das diferentes quantidades de cada substância. E) da diferente coesão molecular de cada substância.
04. (ENEM – 2017) A farinha de linhaça dourada é um produto natural que oferece grandes benefícios para o nosso organismo. A maior parte dos nutrientes da linhaça encontra-se no óleo desta semente, rico em substâncias lipossolúveis com massas moleculares elevadas. A farinha também apresenta altos teores de fibras proteicas insolúveis em água, celulose, vitaminas lipossolúveis e sais minerais hidrossolúveis.
Considere o esquema, que resume um processo de separação dos componentes principais da farinha de linhaça dourada.
O óleo de linhaça será obtido na fração A) Destilado 1.
B) Destilado 2. C) Resíduo 2. D) Resíduo 3. E) Resíduo 4.
05. (ENEM – 2016) Uma pessoa é responsável pela manutenção de uma sauna úmida. Todos os dias cumpre o mesmo ritual: colhe folhas de capim-cidreira e algumas folhas de eucalipto. Em seguida, coloca as folhas na saída do vapor da sauna, conforme representado na figura.
Qual processo de separação é responsável pela aromatização promovida?
A) Filtração simples. B) Destilação simples. C) Extração por arraste. D) Sublimação fracionada. E) Decantação sólido-líquido.
06 (ENEM – 2016 – 2ª APLICAÇÃO) Em Bangledesh, mais da metade dos poços artesianos cuja água serve à população de minerais naturais e de pesticidas. O arsênio proveniente de minerais naturais e de pesticidas. O arsênio apresenta efeitos tóxicos cumulativos. A ONU desenvolveu um kit para tratamento dessa água a fim de torna-la segura para o consumo humano. O princípio desse kit é a remoção do arsênio por meio de uma reação de precipitação com sais de ferro(III) que origina um sólido volumoso de textura gelatinosa.
Disponível em http://tc.iaea.org. Acesso em: 11 de dez. 2012 (adaptado) Com o uso do kit, a população local pode remover o elemento tóxico por meio de
A) fervura. D) calcinação.
B) filtração. E) evaporação. C) destilação
07. (ENEM – 2013) Entre as substâncias usadas para o tratamento de água está o sulfato de alumínio que, em meio alcalino, forma partículas em suspensão na água, às quais as impurezas presentes no meio aderem.
O método de separação comumente usado para retirar o sulfato de alumínio com as impurezas aderidas é a
A) flotação. B) levigação. C) ventilação. D) peneiração. E) centrifugação
08. (ENEM - 2011) Belém é cercada por 39 ilhas, e suas populações convivem com ameaças de doenças. O motivo, apontado por especialistas, é a poluição da água do rio, principal fonte de sobrevivência dos ribeirinhos. A diarreia é frequente nas crianças e ocorre como consequência da falta de saneamento básico, já que a população não tem acesso à água de boa qualidade. Como não há água potável, a alternativa é consumir a do rio.
(O Liberal. 8 jul. 2008. Disponível em: http:// www.oliberal.com.br.) O procedimento adequado para tratar a água dos rios a fim de atenuar os problemas de saúde causados por microrganismos a essas populações ribeirinhas é a
A) filtração B) cloração C) coagulação
D) fluoretação E) decantação
09. (ENEM – 2010) Em visita a uma usina sucroalcooleira, um grupo de alunos pôde observar a série de processos de beneficiamento da cana-de-açúcar, entre os quais se destacam:
Pré-Universitário/SEED Ciências da Natureza e suas Tecnologias – Química 1. A cana chega cortada da lavoura por meio de caminhões e é
despejada em mesas alimentadoras que a conduzem para as moendas. Antes de ser esmagada para a retirada do caldo açucarado, toda a cana é transportada por esteiras e passada por um eletroimã para a retirada de materiais metálicos.
2. Após se esmagar a cana, o bagaço segue para as caldeiras, que geram vapor e energia para toda a usina.
3. O caldo primário, resultante do esmagamento, é passado por filtros e sofre tratamento para transformar em açúcar refinado e etanol.
Com base nos destaques da observação dos alunos, quais as operações físicas de separação de materiais foram realizadas nas etapas de beneficiamento da cana-de-açúcar?
A) Separação mecânica, extração, decantação. B) Separação magnética, combustão, filtração. C) Separação magnética, extração, filtração. D) Imantação, combustão, peneiração. E) Imantação, destilação, filtração.
10. (ENEM – 2009.A) Uma parcela importante da água utilizada no Brasil destina-se ao consumo humano. Háb itos comuns referentes ao uso da água para o consumo humano incluem: tomar banhos demorados; deixar as torneiras abertas ao escovar os dentes ou lavar a louça; usar a mangueira para regar o jardim, lavar a casa e o carro. A repetição desses hábitos diários pode contribuir para: A) O aumento da disponibilidade de água para a região onde você
mora e do custo da água.
B) Manutenção da disponibilidade de água para a região onde você mora e do custo da água.
C) A diminuição da disponibilidade de água para a região onde você mora e do custo da água.
D) O aumento da disponibilidade de água para a região onde você mora e a diminuição do custo da água.
E) A diminuição da disponibilidade de água para a região onde você mora e o aumento do custo da água.
11. (ENEM – 2009.A) Nos últimos 60 anos, a população mundial duplicou, enquanto o consumo de água foi multiplicado por sete. Da água existente no planeta, 97% são de água salgada (mares e oceanos), 2% formam geleiras inacessíveis e lençóis subterrâneos, rios e lagos. A poluição pela descarga de resíduos municipais e industriais, combinada com a exploração excessiva dos recursos hídricos disponíveis, ameaça o meio ambiente, comprometendo a disponibilidade de água doce para o abastecimento das populações humanas. Se esse ritmo se mantiver, em alguns anos a água potável tornar-se-á um bem extremamente raro e caro.
Considerando o texto, uma proposta viável para conservar o meio ambiente e a água doce seria
A) Fazer uso exclusivo da água subterrânea, pois ela pouco interfere na quantidade de água dos rios.
B) Desviar a água dos mares para os rios e lagos, de maneira a aumentar o volume de água doce nos pontos de captação. C) Promover a adaptação das populações humanas ao consumo
da água do mar, diminuindo assim a demanda sobre a água doce.
D) Reduzir a poluição e a exploração dos recursos naturais, otimizar o uso da água potável e aumentar captação da água da chuva.
E) Realizar a descarga dos resíduos municipais e industriais diretamente nos mares, de maneira a não afetar a água doce disponível.
12. (ENEM – 2009.A) Na estrutura social, o abastecimento de água tratada desempenha um papel fundamental para a prevenção de doenças. Entretanto, a população mais carente é a que mais sofre com a falta de água tratada, em geral, pela falta de estações de tratamento capazes de fornecer o volume de água necessário para o abastecimento ou pela falta de distribuição dessa água.
No sistema de tratamento de água apresentado na figura, a remoção do odor e a desinfecção da água coletada ocorrem, respectivamente, nas etapas
A)1 e 3 B) 1 e 5 C) 2 e 4 D) 2 e 5 E) 3 e 4
ESTRUTURA ATÔMICA E TABELA PERIÓDICA OS MODELOS ATÔMICOS
A palavra átomo nasceu por volta de 500 a.C. na Grécia, no sentido de se resolver uma questão filosófica: a matéria poderia ser subdividida infinitas vezes até se chegar numa partícula final, a última, o átomo.
TEORIA ATÔMICA DE DALTON
John Dalton, em 1803, propôs uma teoria que explicava as leis da conservação da massa (Lavoisier) e das proporções definidas (Proust), é a chamada Teoria Atômica de Dalton. Essa teoria foi baseada em diversos experimentos e apontou as seguintes conclusões:
1. Toda matéria é formada de partículas fundamentais, os átomos. 2. Os átomos não podem ser criados e nem destruídos, eles são permanentes e indivisíveis.
3. Um composto químico é formado pela combinação de átomos de dois ou mais elementos em uma razão fixa.
4. Os átomos de um mesmo elemento são idênticos em todos os aspectos, já os átomos de diferentes elementos possuem propriedades diferentes. Os átomos caracterizam os elementos. 5. Quando os átomos se combinam para formar um composto, quando se separam ou quando acontece um rearranjo são indícios de uma transformação química.
Pré-Universitário/SEED Ciências da Natureza e suas Tecnologias – Química MODELO ATÔMICO DE THOMSON
Pesquisando sobre raios catódicos e baseando-se em alguns experimentos, J.J. Thomson propôs um novo modelo
atômico. Thomson demonstrou que esses raios podiam ser interpretados como sendo um feixe de partículas carregadas de energia elétrica negativa. A essas partículas denominaram-se elétrons. Por meio de campos magnético e elétrico pôde-se determinar a relação carga/massa do elétron.
Consequentemente, concluiu-se que os elétrons (raios catódicos) deveriam ser constituintes de todos os tipos de matéria, pois observou que a relação carga/massa do elétron era a mesma para qualquer gás empregado. O gás era usado no interior da Ampola de Crookes (tubo de raios catódicos), nos quais se realizavam descargas elétricas sob diferentes campos elétricos e magnéticos. Esse foi o primeiro modelo da divisibilidade do átomo, ficando o modelo conhecido como “pudim de passas". Segundo Thomson, o átomo seria um aglomerado composto de uma parte de partículas positivas pesadas (prótons) e de partículas negativas (elétrons), mais leves.
MODELO ATÔMICO DE RUTHERFORD Em 1911, Ernest Rutherford, estudando a
trajetória de partículas α (partículas positivas) emitidas pelo elemento radioativo polônio, bombardeou uma fina lâmina de ouro. Ele observou que:
- a maioria das partículas α atravessavam a
lâmina de ouro sem sofrer desvio em sua trajetória (logo, há uma grande região de vazio, que passou a se chamar eletrosfera);
- algumas partículas sofriam desvio em sua trajetória: haveria uma repulsão das cargas positivas (partículas α) com uma região pequena também positiva (núcleo).
- um número muito pequeno de partículas batia na lâmina e voltavam (portanto, a região central é pequena e densa, sendo composta portanto, por prótons).
Diante das observações, Rutherford concluiu que a lâmina de ouro seria constituída por átomos formados com um núcleo muito pequeno carregado positivamente (no centro do átomo) e muito denso, rodeado por uma região comparativamente grande onde estariam os elétrons.
Nesse contexto, surge ainda a ideia de que os elétrons estariam em movimentos circulares ao redor do núcleo, uma vez que se estivesse parados, acabariam por se chocar com o núcleo, positivo (sistema planetário).
O pesquisador acreditava que o átomo seria de 10.000 a 100.000 vezes maior que seu núcleo.
MODELO ATÔMICO RUTHERFORD-BOHR
O modelo proposto por Rutherford foi aperfeiçoado por Niels Bohr. Baseando-se nos estudos
feitos em relação ao espectrodo átomo de hidrogênio e na teoria proposta por Planck em 1900
(Teoria Quântica), segundo a qual a energia não é emitida em forma contínua, mas em “pacotes”, denominados quanta de energia. Foram propostos os seguintes postulados:
1. Na eletrosfera, os elétrons descrevem sempre órbitas circulares ao redor do núcleo, chamadas de camadas ou níveis de energia. 2. Cada camada ocupada por um elétron possui um valor determinado de energia (estado estacionário).
3. Os elétrons só podem ocupar os níveis que tenham uma determinada quantidade de energia, não sendo possível ocupar estados intermediários.
4. Ao saltar de um nível para outro mais externo, os elétrons absorvem uma quantidade definida de energia ( quantum de energia).
5. Ao retornar ao nível mais interno, o elétron emite um quantum de energia (igual ao absorvido em intensidade), na forma de luz de cor definida ou outra radiação eletromagnética (fóton).
6. Cada órbita é denominada de estado estacionário e pode ser designada por letras K, L, M, N, O, P, Q.
7. Cada nível de energia é caracterizado por um número quântico (n), que pode assumir valores inteiros: 1, 2, 3, etc.
MODELO ATÔMICO CLÁSSICO
As partículas presentes no núcleo, chamadas prótons, apresentam carga positiva. A partícula conhecida como nêutron foi isolada em 1932 por James Chadwick, embora sua existência já fosse prevista por Rutherford.
Pré-Universitário/SEED Ciências da Natureza e suas Tecnologias – Química Dessa forma, o modelo atômico clássico constitui-se de um núcleo,
no qual se encontram os prótons e nêutrons, e de uma eletrosfera, na qual estão os elétrons girando ao redor do núcleo em órbitas. Considerando-se a massa do próton como padrão, observou-se que sua massa era aproximadamente igual à massa do nêutron e 1836 vezes maior que o elétron.
A essas três partículas básicas, prótons, nêutrons e elétrons, é comum denominar partículas elementares ou fundamentais.
2. Átomos –Números de Identificação:
Número atômico de um átomo (Z): é o número de prótons
(cargas positivas) que há no seu núcleo. Um átomo é diferente de outro pelo valor de Z (z = p).
Número de massa de um átomo (A): é a quantidade de núcleos
em um átomo. Núcleos são prótons e nêutrons (A = p + n) Para representar o número de prótons, nêutrons e elétrons de uma espécie X
Num átomo, o número de prótons é igual ao número de elétrons. O átomo é eletricamente neutro.
Um íon é um átomo desequilibrado eletricamente, ou seja, o
número de elétrons não é igual ao de prótons como ocorre num átomo (ou numa molécula). O ânion tem carência de elétron(s), sendo íon positivo.
ISÓTOPOS, ISÓBAROS, ISÓTONOS E ISOELETRÔNICOS:
Isótopos: são átomos (ou íons) de um mesmo elemento com igual
número atômico e diferentes números de massa (17Cℓ35 e17Cℓ37). Isóbaros: são átomos (ou íons) de elementos diferentes com o
mesmo número de massa (6C14 e7N14)
Isótonos: são átomos (ou íons) de elementos diferentes com o
mesmo número de nêutrons (11Na23 e12Mg24).
Espécies Isoeletrônicas: são átomos, moléculas, ou íons com o mesmo número de elétrons (10Ne e13 Aℓ3+).
2.1. Distribuição Eletrônica em Átomos e Íons
Fazer o diagrama de Linus Pauling.
Observar a lotação máxima nos subníveis s, p, d, e f.
Seguir a ordem crescente de energia dos subníveis (seguir as
diagonais).
DIAGRAMA DE LINUS PAULING
TABELA PERIÓDICA HISTORICO
Com o aumento do número de elementos descobertos, os cientistas iniciaram a investigação de modelos para reconhecer as propriedades e desenvolver esquemas de classificação. A primeira classificação, foi a divisão dos elementos em metais e não-metais.
Isso possibilitou a antecipação das propriedades de outros elementos, determinando assim, se seriam ou não metálicos.
*Johann Wolfgang Dobereiner = Tríades (Li, Na, K) (Cl, Br, I) *Alexandre de Chancourtois = parafuso telúrico (só dava certo até
A=40 Ca)
*Newlands = lei das oitavas
*Mendeleev = ordem crescente de massa atômica, criou-se períodos e famílias ou grupos, as propriedades eram semelhantes nas famílias.
*Moseley = Lei periódica atual – quando os elementos químicos são agrupados em ordem crescente de Z, observa-se a repetição periódica de várias propriedades.
TABELA PERIÓDICA ATUAL Ordem crescente de número atômico (Z).
Períodos correspondem ao nível ou camada, são as sete linhas. Famílias ou grupos, são as 18 colunas
Famílias A e zero – elementos representativos (exceto H) – bloco s ou p
Coluna /
Família Nome Configuração
Nº de e – na camada de
valência
1 / IA Alcalinos ns1 1
2 / IIA Alcalinos terrosos ns2 2
13 / IIIA Família do boro ns2 np1 3 14 / IVA Família do carbono ns2 np2 4 15 / VA Família do nitrogênio ns2 np3 5
16 / VIA Calcogênios ns2 np4 6
17 /VIIA Halogênios ns2 np5 7
18/Zero Gases nobres ns2 np6 8
Famílias B – elementos de transição externa (bloco d) e de transição interna (bloco f) lantanídios e actinídios.
Bloco d = (n-1)d1a10= d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d9 d10
Bloco f = (n-2) f 1a14= f 1 f 2 f 3 f 4 f 5 f 6 f 7 f 8 f 9 f 10f 11 f 12 f 13 f 14
Naturais e artificiais (cisurânicos e transurânicos)
Estados físicos das substâncias simples nas CNTP: líquidos (Hg e Br 2); gasosos H2, N2, O2, F2, Cl2, e os gases nobres; os demais
formam substâncias simples no estado sólido.
Propriedades gerais
Metais: são bons condutores de calor e eletricidade; são maleáveis e dúcteis; possuem brilho metálico característico; possuem cor entre acinzentado e prateado com exceção do Cu e do Au; sólidos com exceção do Hg que é líquido.
Ametais: não são bons condutores de calor e eletricidade; não possuem brilho.
