PROF. Márcia Pires Fiuza. INTRODUÇÃO AO CONCEITO DE QUÍMICA A química é o ramo da ciência que...

PROF. Márcia Pires Fiuza

INTRODUÇÃO AO CONCEITO DE QUÍMICA

A química é o ramo da ciência que estuda;

•A matéria;

•As transformações da matéria;

•E a energia envolvida nessas transformações;

A seguir temos alguns exemplos de erros cometido ao empregar o conceito de química.

Qual o conceito dado a palavra química nesses anúncios? Reescreva-os corretamente.

REPRESENTAÇÃO DA MATÉRIA

DEMÓCRITOS

O filósofo grego que viveu no século IV a.c, sustentou que toda matéria é constituída por partículas pequenas e indivisíveis às quais chamou de átomos e na sua ausência temos o espaço vazio (vácuo), essa idéia entretanto, não prevaleceu e ficou, de certa forma, marginalizada durante mil anos.

LEIS PONDERAIS

CONSERVAÇÃO DA MASSA (LAVOISIER):

Lavoisier verificou que a massa total dos reagentes era igual à massa total dos produtos, essa idéia pode geralmente é resumida com o seguinte enunciado;Na natureza nada se cria, nada se perde tudo se transforma em um sistema fechado.

Curiosidade: Lavoisier pertencia à nobreza, graças a um título adquirido por seu pai. Foi um dos principais liberais e racionalistas do Iluminismo. Por estar associado a cobrança de impostos, foi decapitado em 8 de maio de 1794 durante a revolução francesa.

PROPORÇÕES FIXAS (PROUST):

Proust havia determinado que uma substância sempre apresenta composição constante.

1 C + 2 H2 CH4

Se aumentarmos a quantidade de reagente continuaremos a ter o mesmo produto

Obs: Se a proporção natural existente entre os reagentes não for respeitada, a reação ocorrerá, entretanto a parte em excesso não será consumida.

MODELO ATÔMICO DE JOHN DALTON:

Em 1803, John Dalton, tentando explicar o comportamento dos diversos gases da atmosfera e das misturas gasosas, retomou a hipótese atômica. Dalton usou essa hipótese na explicação das leis ponderais da Química, então recentemente formuladas por Lavoisier e Proust.Assim como os filósofos Leucipo e Demócrito, Dalton acreditava que a matéria seria constituída por átomos indivisíveis e espaço vazio.

Dalton considerava que;Os átomos são esferas maciças e indivisíveis,

Átomos de elementos diferentes apresentam tamanho, massa e propriedades químicas diferentes,

Durante a transformação da matéria os átomos são apenas rearranjados.

1 O2 + 2 H2 2 H2O

PROPRIEDADES ORGANOLÉPTICAS

São propriedades ligadas aos nossos orgãos sensitivos.

Cor Cheiro Sabor Textura.

PROPRIEDADES FÍSICAS

São propriedades relativas à mudanças de temperatura e pressão tal como temperatura de fusão e ebulição, densidade, etc.

PROPRIEDADES QUÍMICASSão propriedades que determinam o tipo de fenômeno químico que cada material é capaz de sofrer.

PROPRIEDADES DA MATÉRIA

SUBSTÂNCIA PURA

SUBSTÂNCIA PURA: CORRESPONDE À PARTE DA MATÉRIA QUE APRESENTA APENAS UM COMPONENTE E PROPRIEDADES QUÍMICAS E FÍSICAS DEFINIDAS.

CLASSIFICAÇÃO DE SUBSTÂNCIAS

SUBSTÂNCIAS SIMPLES: Formadas por um único tipo de elemento e não pode ser decomposta em substâncias mais simples, como exemplos temos;H2, C(grafite), O2, O3, etc.

SUBSTÂNCIAS COMPOSTAS: Formadas por dois ou mais tipos de elementos e pode ser decomposta em substâncias mais simples, como exemplo temos;H2O, CO, CO2, HNO3, H2SO4, etc.

MISTURA

MISTURA: CORRESPONDE À PARTE DA MATÉRIA QUE APRESENTA DOIS OU MAIS COMPONENTES, COMO EXEMPLOS TEMOS;

Água mineral Leite

CLASSIFICAÇÃO DAS MISTURAS

MISTURAS HOMOGÊNEAS: APRESENTAM UMA ÚNICA FASE.

MISTURAS HETEROGÊNEAS: APRESENTAM DUAS OU MAIS FASES.

CLASSIFICANDO SISTEMAS

SISTEMA

HOMOGÊNEO HETEROGÊNEO

SUBSTÂNCIASIMPLES

SUBSTÂNCIACOMPOSTA

MISTURAHOMOGÊNEA

SUBSTÂNCIAPURA

Numa sófase

SUBSTÂNCIAPURA

MISTURAHETEROGÊNEA

Em fasesdiferentes

Mistura heterogênea constituindo um sistema heterogêneo com seisfases e os componentes gasolina,água, mercúrio, cortiça, pedaçosde madeira e latão.

Substância pura constituindo um sistemaheterogêneo com duas fases e apenas umcomponente: água nas fases líquida e sólida

(x) mistura( ) substância pura

6 moléculas, 2 elementos

químicos ( e )

1 substância(s) composta(s) 1 substância(s) simples

Nos sistemas abaixo, átomos são representados por esferas. Observe o primeiro item resolvido e preencha as lacunas dos demais

ESTADOS FÍSICOS

sólido líquido vapor

PLASMA (Uma pitada de curiosidade)Em física, Plasma é denominado o quarto estado da matéria. Difere-se dos sólidos, líquidos e gasosos por possuir seus átomos separados ao ponto de desprenderem-se dos elétrons. Por este motivo o plasma é também chamado de gás ionizado. Estima-se que 99% de toda matéria existente esteja no estado de plasma, o que faz deste o estado da matéria mais comum e abundante do universo. Um bom exemplo de plasma no nosso planeta é a formação da aurora boreal (pólo norte) ou aurora austral (pólo sul).

MUDANÇAS DE ESTADOS FÍSICOS

Transformações endotérmicas Há absorção de energia.

ene

rgia

sólido

líquido

vapor

vaporização

fusão

ene

rgia

sólido

líquido

vapor

Transformações exotérmicas

Há liberação de energia.

liquefação

solidificação

TEMPERATURA DE FUSÃO E EBULIÇÃO

TEMPERATURA DE FUSÃO: corresponde a temperatura na qual determinada substância sofre fusão (durante o aquecimento).

TEMPERATURA DE EBULIÇÃO: corresponde a temperatura na qual determinada substância sofre ebulição (durante o aquecimento).

ESTRUTURA DA MATÉRIA EM DIFERENTES ESTADOS FÍSICOS

SÓLIDO LÍQUIDO GASOSO

ÁGUA

OUTROSMATERIAIS

Volume constanteForma constanteBaixa energia pot.

Volume constanteForma varíavelMédia energia pot.

Volume variávelForma variávelElevada energia pot.

TEMPERATURA DE EBULIÇÃO VERSUS PRESSÃO ATMOSFÉRICA (ÁGUA PURA)

NÍVEL DO MAR PRESSÃO = 1 atm ou 760 mmHg100 ◦C

73 ◦C

92 ◦C

Ar rarefeito

UMA PITADA DE CURIOSIDADE...

Em grandes altitudes é comum ser observado uma formação de gelo que se mantêm relativamente estável, que tal tentarmos entender porque isso é possível !!!

PROPRIEDADES FÍSICAS DOS MATERIAIS

Pontos de fusão e ebulição

Temperatura (oC)

fusão

ebulição

Temperatura (oC)

liquefação

solidificação

aquecimento

Tempo

resfriamento

Tempo

L+ V

sólid

o

líqui

dova

por

Tempo(min)

fusão

ebulição

S + L

Temperatura (oC)

Enquanto a substância permanece em um mesmo estado, o fornecimento de calor faz com que a temperatura aumente (aumenta a energia cinética). Nas mudanças de fase, o calor fornecido é usado para separar as unidades estruturais. Enquanto essa separação estiver ocorrendo, a temperatura permanecerá constante, aumentando somente a energia potencial.

AQUECIMENTO DE SUBSTÂNCIA PURA

AQUECIMENTO DE MISTURA

Note que durante a ebulição da água com açúcar a temperatura não permaneceu constante.

Temperatura (oC)

100

ÁGUA PURA

ÁGUA + AÇÚCAR

Tempo

Tempo(min)

Temperatura (oC)

Mistura eutética

Tempo(min)

Temperatura (oC)

Mistura azeotrópica

DENSIDADE

massa

volume

Cortiça (1 cm3)

água

Ferro (1cm3)

massa

volumeMesmovolume

m1

m2

m3Mesmamassa

volumev1 v2 v3

massa

DESAFIOS:

Primeiro desafio- Sabemos que o ferro mais denso do que a água, mesmo sendo água do mar; então, como pode uma embarcação feita de aço flutuar?

Segundo desafio- Como é possível uma lâmina metálica flutuar ao ser colocada na horizontal em relação ao líquido e afunda ao ser colocada perpendicular?

Terceiro desafio- Essa é para responder o mais rápido possível; quem tem maior massa 1 Kg de FERRO ou 1 kg de ISOPOR?

Quarto desafio- Leia a frase a seguir, INDIQUE se ela está CERTA ou ERRADA e JUSTIFIQUE sua indicação.

“A água no mar têm densidade maior do que a água pura”.