APOSTILA DE QUÍMICA I UNIDADE

APOSTILA DE QUÍMICA – I UNIDADE

A Química contribui para a melhora da qualidade de vida das pessoas, se souber usá- la corretamente. Nosso futuro depende de como vamos usar o conhecimento Químico.

1) CONCEITOS BÁSICOS

Química: é a ciência que estuda a matéria, as propriedades da matéria e suas transformações.

Matéria: é tudo aquilo que tem massa e ocupa lugar no espaço

2) ESTADOS FÍSICOS DA MATÉRIA E SUAS TRANSFORMAÇÕES

3) PROPRIEDADES DA MATÉRIA

Algumas destas propriedades podem ser observadas em todas as matérias e outras são características de

certo grupo. As propriedades observadas em toda matéria são denominadas de PROPRIEDADES GERAIS enquanto que aquelas que podemos observar em certo grupo de matéria são chamadas de PROPRIEDADES ESPECÍFICAS.

A característica da fase sólida é a rigidez. A matéria apresenta maior organização de suas partículas

constituintes, por possuir menor energia. Nessa fase, a matéria apresenta forma e volume próprios.

A característica da fase líquida é a fluidez. As partículas se apresentam desordenadas e com certa liberdade de movimento.

Apresentam energia intermediária entre as fases sólida e gasosa. Possuem forma variável e volume próprio.

O que caracteriza a fase gasosa é a desordem e o caos. Existem grandes espaços entre as partículas as quais apresentam uma grande liberdade de movimento.

A fase gasosa é a que apresenta a maior energia. O estado gasoso tem a característica de apresentar forma e volume variáveis.

Evaporação – é a passagem lenta do estado líquido para o estado de vapor que ocorre predominantemente na superfície do líquido, sem causar agitação ou surgimento de bolhas no seu interior. Por isso, é um fenômeno de difícil visualização.

Ebulição – é a passagem rápida do estado líquido para o estado de vapor, geralmente obtida pelo aquecimento do líquido e percebida pela ocorrência de bolhas.

Calefação -é a vaporização que ocorre quando um líquido entra em contato com uma superfície que se encontra a uma temperatura muito maior que a temperatura de ebulição do líquido.

GERAL- São aquelas propriedades presentes em qualquer tipo de matéria.

 Massa: É a grandeza que usamos como medida da quantidade de matéria de um corpo ou de um objeto.

 Volume: Espaço que a matéria ocupa.

 Impenetrabilidade: É o fato de que duas porções de matéria não podem ocupar o mesmo espaço

 Divisibilidade: Toda matéria pode ser dividida sem alterar a sua constituição (até certo limite).

1 L = 1 dcm³ 1 mL = 1 cm³

 Compressibilidade: O volume ocupado por uma porção de matéria pode diminuir sob a ação de forças externas.

 Elasticidade: Se a ação de uma força causar deformação na matéria, até certo limite, ela poderá retornar à forma original.

ORGANOLÉTICA: São aquelas propriedades perceptíveis pelos nossos sentidos.

 Visão: Cor, brilho, transparência, opacidade, etc.

 Olfato: Cheiro ou odor.

 Tato: Textura, quente e frio, etc

 Paladar: Sabor

 Audição: música, ruído, murmúrio, etc

ESPECÍFICA: São propriedades individuais de cada tipo particular de matéria.

 Densidade é a relação existente entre a massa e o volume de um material, a uma dada pressão e temperatura.

𝑑 = 𝑚 𝑣

Exemplo: (UFU-MG) Em condições ambientes, a densidade do mercúrio é de aproximadamente 13 g/cm³. A massa desse metal, da qual um garimpeiro de Poconé (MT) necessita para encher completamente um

frasco de meio litro de

capacidade, é de?

dc = densidade do corpo(bola) dL = densidade do líquido

d = 13 g/cm³ m = ? v = 500 ml

𝑑 = 𝑚

𝑣 13 = 𝑚 500 m = 13x500 = 6500 g

 Temperatura de fusão ou Ponto de Fusão: É a temperatura na qual uma substância pura passa do estado sólido para o estado líquido.

 Temperatura de Ebulição ou Ponto de Ebulição : É a temperatura na qual uma substância pura passa do estado líquido para o estado gasoso.

4) TRANSFORMAÇÕES DA MATÉRIA

 Transformação física: são aquelas que ocorrem sem que se formem novas substâncias.

Ex: derretimento de uma pedra de gelo

Ex2: dissolução de um sal

 Transformações Químicas: são as que ocorrem, quando existe a formação de novas substâncias, isto é, substâncias com propriedades diferentes das substâncias iniciais.

Ex: Combustão

A Temperatura é uma grandeza física escalar que pode ser definida como a medida do grau de agitação das moléculas que compõem um corpo. Quanto maior a agitação molecular, maior será a temperatura do corpo e mais quente ele estará e vice-versa.

𝑇

= 𝑇

+ 273

5) SUBSTÂNCIAS E SUAS PROPRIEDADES

Substância: são uma porção da matéria que com propriedades bem definidas. Podem ser classificadas como:

 Simples: é a substância formada por um mesmo elemento. Exemplo: gás hélio (He), gás oxigênio (O2).

 Compostas: é a substância formada por mais de um elemento. Exemplo: gás cianídrico (HCN), água (H2O).

Alotropia: propriedade que possuem alguns elementos químicos de se apresentarem com formas e propriedades físicas diferentes, tais como densidade, organização espacial, condutividade elétrica.

5.1) CURVA DE AQUECIMENTO

Gráfico de Aquecimento de substância

Formas alotrópicas do Carbono

6) MISTURAS

Mistura: é uma porção da matéria formado por mais de uma substância.

Fase - aquilo que se vê em uma mistura, aspecto uniforme.

Ex: Água (H2O) e sal (NaCl)  uma fase

Componente - são as substâncias presentes na mistura.

Ex: Água (H2O) e sal (NaCl)  dois componentes

As misturas podem ser:

 Homogênea – toda mistura que apresenta uma única fase.

Ex: Água e açúcar

 Heterogênea – toda mistura que apresenta pelo menos duas fases.

Ex: Água e óleo

6.1) GRÁFICO DE AQUECIMENTO DE UMA MISTURA

Observe que não apresentam pontos de fusão e ebulição bem definidos e sim, intervalos de temperatura de fusão e ebulição.

Porém existem misturas que em algum momento podem se comportar como substâncias.

São chamadas de misturas eutéticas ou azeotrópicas

Misturas Azeotrópicas: se comportam como se fossem substâncias puras em relação à ebulição, isto é, a temperatura mantém-se inalterada do início ao fim da ebulição (PE constante).

Misturas Eutéticas: se comportam como se fossem substâncias puras no processo de fusão, isto é, a temperatura mantém-se inalterada do início ao fim da fusão (PF constante).

7) PROCESSOS DE SEPARAÇÃO DE MISTURAS

Nome Propriedade Estados da matéria

Peneiração Tamanho da

substância

Sólido-sólido

Catação Forma da

substância

Sólido-sólido

Separação Magnética: usar um imã para separar quem tem de quem não tem

propriedade magnética.

Magnética Sólido-Sólido Misturas Azeotrópicas Misturas Eutéticas

Flotação: adição uma substância no estado líquido com densidade intermediária.

Densidade Sólido-Sólido

Ventilação: usar uma corrente de ar para separar os sólidos

Densidade Sólido-Sólido

Dissolução Fracionada: Adiciona-se um líquido que dissolve apenas um dos sólidos

da mistura

Solubilidade+

Densidade

Sólido-Sólido

Decantação Densidade Sólido- Líquido

Líquido-Líquido

Filtração Solubilidade Sólido- Líquido

Centrifugação Densidade Sólido- Líquido

Destilação Simples Ponto de Ebulição

Líquido-Líquido

Destilação Fracionada Ponto de Ebulição

Líquido-Líquido

1. Uma pessoa comprou um frasco de éter anidro. Para se certificar que o conteúdo do frasco não foi alterado com a adição de solvente, basta que ele determine, com exatidão,

I. A densidade.

II. O volume.

III. A temperatura de ebulição.

IV. A massa.

Dessas afirmações, são corretas APENAS:

a) I e II.

b) I e III.

c) I e IV.

d) II e III.

e) III e IV.

2. Produtos de limpeza, indevidamente guardados ou manipulados, estão entre as principais causas de acidentes domésticos. Leia o relato de uma pessoa que perdeu o olfato por ter misturado água sanitária, amoníaco e sabão em pó para limpar um banheiro: A mistura ferveu e começou a sair uma fumaça asfixiante.

Não conseguia respirar e meus olhos, nariz e garganta começaram a arder de maneira insuportável. Saí correndo à procura de uma janela aberta para poder voltar a respirar.

O trecho sublinhado poderia ser reescrito, em linguagem científica, da seguinte forma:

a) As substâncias químicas presentes nos produtos de limpeza evaporaram.

b) Com a mistura química, houve produção de uma solução aquosa asfixiante.

c) As substâncias sofreram transformações pelo contato com o oxigênio do ar.

d) Com a mistura, houve transformação química que produziu rapidamente gases tóxicos.

e) Com a mistura, houve transformação química, evidenciada pela dissolução de um sólido.

3. Qual a massa de 3 mL de acetona, sabendo que sua densidade absoluta é de 0,792 g/mL ?

a) 3,787 g.

b) 0,264 g.

c) 3,792 g.

d) 2,208 g.

e) 2,376 g

4. (UTFPR) Na Química, para se caracterizar um determinado material são utilizadas, dentre outras, quatro constantes físicas: ponto de fusão, ponto de ebulição, densidade e solubilidade que constituem um “quarteto fantástico”. Em um laboratório, foram obtidos os dados da tabela abaixo, relativos a propriedades específicas de amostras de alguns materiais. Considerando os dados da tabela, analise as afirmações seguintes e julgue como verdadeiro ou falso.

I) À temperatura de 25 ºC, os materiais C e D estão no estado líquido. ( ) II) Massa e volume são propriedades específicas de cada material. ( )

III) Se o material B for insolúvel em D, quando for adicionado a um recipiente que contenha o material D ele deverá afundar. ( )

IV) Se o material A for insolúvel em D, quando for adicionado a um recipiente que contenha o material D ele deverá flutuar. ( )

V) À temperatura de 20 °C, a densidade do material C é igual a 0,74 g/mL. ( )

5. (UFBA) Instrução: indique as proposições verdadeiras, some os números a elas associados e indique o resultado em seu caderno.

A matéria é constituída de átomos e possui propriedades que permitem identificar e classificar as formas sob as quais se apresenta na natureza. O quadro a seguir relaciona algumas propriedades de amostras da matéria:

Com base nas informações do quadro e nos seus conhecimentos sobre estrutura e caracterização da matéria, pode-se afirmar que:

(01) Densidade, ponto de fusão e de ebulição são propriedades funcionais da matéria.

(02) Ferro e pentano são substâncias puras.

(04) Água do mar e álcool a 96 ºGL são substâncias compostas.

(08) Pentano é líquido a 25 ºC e a 1 atm.

(16) Moeda e café são misturas.

(32) O pentano, no sistema formado por pentano e água do mar, constitui a fase superior.

(64) A massa de 50 mL de café é igual a 50 g.

6. (CFTMG) Os estados de agregação das partículas de um material indeterminado possuem algumas características diferentes, conforme mostra a Figura 1. Por outro lado, as mudanças de estado físico desse mesmo material são representadas por meio de uma curva de aquecimento que correlaciona valores de temperatura com a quantidade de energia fornecida sob a forma de calor, apresentada na Figura 2.

Uma relação entre os dados da Figura 2 e os estados de agregação da Figura 1 permite estabelecer que

a) B - gasoso, D - líquido, E - sólido.

b) A - sólido, C - líquido, E - gasoso.

c) A - sólido, B - líquido, C - gasoso.

d) C - sólido, D - líquido, E- gasoso.

7. (UPE/SSA) A curva mostrada no gráfico a seguir representa um processo de aquecimento constante, submetido a uma amostra de um determinado líquido. Ele é um dos principais produtos do beneficiamento de uma cultura agrícola, cultivada há séculos, no Litoral e na Zona da Mata de Pernambuco.

Em relação a esse produto, são feitas as considerações a seguir:

I. Trata-se de uma mistura azeotrópica.

II. Constitui-se em uma substância pura.

III. É obtido por um procedimento que envolve uma coluna de destilação.

Dentre essas características disponibilizadas para o produto em questão, apenas está CORRETO o que se afirma em

a) I.

b) II.

c) III.

d) I e III.

e) II e III.

8. (ENEM LIBRAS 2017) A escassez de água doce é um problema ambiental. A dessalinização da água do mar, feita por meio de destilação, é uma alternativa para minimizar esse problema.

Considerando os componentes da mistura, o princípio desse método é a diferença entre a) suas velocidades de sedimentação.

b) seus pontos de ebulição.

c) seus pontos de fusão.

d) suas solubilidades.

e) suas densidades.

9. (ENEM PPL 2016) Em Bangladesh, mais da metade dos poços artesianos cuja água serve à população local está contaminada com 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 torná-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 dez. 2012 (adaptado).

Com o uso desse kit, a população local pode remover o elemento tóxico por meio de a) fervura.

b) filtração.

c) destilação.

d) calcinação.

e) evaporação.

10. (UEMA) - Relativamente aos sistemas abaixo, podemos afirmar que existe uma:

I. Água(l) e água(s) II. Gás oxigênio IlI. Etanol e areia

IV. Gás carbônico e gás hidrogênio

a) substância pura em III b) substância composta em II c) mistura monofásica em III d) mistura bifásica em IV

e) mistura que pode ser homogênea se misturarmos II com IV