Temática: Relações da Química com as Tecnologias, a Sociedade e o Meio Ambiente

Temática: Relações da Química com as Tecnologias, a Sociedade e o Meio Ambiente

Conceitos Fundamentais

• Matéria, corpo e objeto;• Classificação dos sistemas;

Conceitos Fundamentais

• PROPRIEDADES DA MATÉRIAPROPRIEDADES GERAIS PROPRIEDADES ESPECIFICAS

Massa;Extensão;Inércia;Impenetrabilidade;Divisibilidade;Compressibilidade;Elasticidade;Porosidade.

CorBrilho Sabor Odor

Ponto de fusãoPonto de ebuliçãoCalor específicoDensidade Dureza

SÓLIDO LÍQUIDO GASOSO

FUSÃO VAPORIZAÇÃO

LIQUEFAÇÃOSOLIDIFICAÇÃO

SUBLIMAÇÃO

MUDANÇAS DE ESTADOS FÍSICOSABSORÇÃO DE ENERGIA (Temperatura aumenta)

LIBERAÇÃO DE ENERGIA (Temperatura diminui)

EVAPORAÇÃO

EBULIÇÃO

CALEFAÇÃO

ESTUDO DAS SUBSTÂNCIAS E MISTURAS

• SUBSTÂNCIA: material formado por moléculas quimicamente iguais.

• Substância simples: é constituída de uma molécula formada por átomos do mesmo elemento químico (mesmo tipo de átomo).

Substância simples

Substância Fórmula Representação

Gás hidrogênio

H2

Gás oxigênio O2

Gás ozônio O3

ALOTROPIA: fenômeno onde um único elemento químico forma duas ou mais substâncias diferentes, denominadas variedades alotrópicas do elemento

A diferença entre as variedades alotrópicas é o arranjo molecular que formam cristais diferentes (veja as figuras abaixo).

Cristal de enxofre rômbico (mais comum)

Cristais amarelos e transparentes.

Cristal de enxofre monoclínicoCristais opacos com formato de

agulhas encontradas em regiões vulcânicas.

ENXOFRE

CARBONO

Diamante: cada átomo de carbono está ligado a quatro outros átomos de carbono. O diamante é a substância mais dura da natureza de acordo com a escala de MOHS.

Grafita: os átomos de carbonos se ligam de modo a formar lâminas com hexágonos de carbono.

Fulerenos: são variedades descobertas em 1984. Têm formas esféricas que a características de lubrificantes

Fósforo branco: é constituído por pequenas moléculas formadas por quatro átomos. Sua fórmula é P4. O P4 é um

sólido branco cristalino que, ao entrar em contato com o oxigênio do ar, queima espontaneamente. Por ser altamente reativo deve ser guardado dentro d’água.

Fósforo vermelho: não apresenta estrutura determinada, mas existem evidências de que ele é constituído por uma cadeia longa, por isso sua fórmula é Pn (n:

número indeterminado.

FÓSFORO

Substância composta: é constituída por uma molécula formada por mais de um elemento químico.

H2O

Substância Fórmula

Água

Sal de cozinha NaCl

Açúcar C12H22O11

Representação

Mistura: é formada por duas, ou mais, substâncias, sendo cada uma destas denominada componente.

CLASSIFICAÇÃO DAS MISTURAS

Fase: em uma mistura, é cada uma das porções que apresenta aspecto homogêneo ou uniforme.

Mistura homogênea: toda mistura que apresenta uma única fase.

Mistura heterogênea: toda mistura que apresenta pelo menos duas fases.

Água (H2O) + açúcar

dissolvido (C12H22O11)

Aspecto visual contínuo: uma única fase

Óleo(CxHy) + água

(H2O)

Aspecto visual descontínuo: duas

fases

Água gaseificada

Aspecto visual descontínuo: duas fases

EXEMPLO:

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)

Aspecto homogêneo a olho nu

Aspecto heterogêneo ao microscópio

Copo de leite

Líquido branco

com gotículas

de gordura

O leite é, então, considerado uma mistura heterogênea.

Sistemas homogêneos

Sistemas heterogêneos

Substância pura

Mistura Substância pura Mistura

ÁguaÁlcool

hidratadoGelo: H2O(sól) +

Água: H2O(líq)

Água + óleo

Sistema: tudo o que é objeto da observação humana.

Diagrama de mudança de estado

100vapor d'água

água

+

vapor d'água

águagelo

+

águagelo

estado sólido

estado líquido

estado gasoso

fusão

solidificação

ebulição

condensação

temperatura (graus Celsius)

0

SUBSTÂNCIA PURA

Diagrama de mudança de estado

S

S + LL

L + G G

PE = 100º C

PF = 0º C

Temperatura

Tempo

Mistura

Diagrama de mudança de estado

S

S + LL

L + GG

PE = 100º C

PF = 0º C

Temperatura

Tempo

Misturas AzeotrópicasPonto de Ebulição constante.

Misturas EutéticasPonto de Fusão constante.

Misturas

Mistura eutética Ponto de fusão

Chumbo (37%) + estanho (63%) 183°C

Chumbo (87%) + antimônio (13%) 246°C

Bismuto (58%) + estanho (42%) 133°C

EXEMPLOS DE MISTURAS

Mistura azeotrópicaPonto 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

Vamos treinar um pouco...01. Verifica-se que em um tipo de solda, uma liga metálica formada por 63% de estanho e 37% de chumbo, mantem-se constante na temperatura no ponto de fusão, desde o início até a mudança de estado. No entanto, a sua temperatura de ebulição varia. Essa situação indica um exemplo de uma:A) Mistura eutética.B) Mistura azeotrópica.C) Substância composta.D) Substância simples.E) Mistura homogênea.

02. O éter foi utilizado inicialmente como anestésico, foi abandonado pelo risco de explosão e dependência. Ele possui P.F.= -116oC e P.E.= 34oC; já a água possui P.F.= 0oC e P.E.= 100oC à pressão de um atmosfera (ao nível do mar). Em qual estado físico se encontram o éter e a água em São Paulo, onde a temperatura ambiente é 26oC?

A) éter= sólido e água= líquido B) éter= sólido e água= gásC) éter= líquido e água= líquido D) éter= sólido e água= sólido E) éter= gás e água= gás

03. Observe a imagem abaixo. O principal aspecto abordado nessa ilustração se refere as:

A) misturas heterogêneas.B) reações químicas.C) substancias simples.D) fontes naturais de calorias.E) misturas homogêneas.

04. Observe atentamente os processos cotidianos abaixo:I. A secagem da roupa no varal.II. A fabricação caseira do pão.III. A filtração da água pela vela do filtro.IV. O avermelhamento do bombrilumedecido.V. A formação da chama do fogão, a partirdo gás de cozinha.Constituem fenômenos químicos:a) II e IV apenas.b) II, IV e V apenas.c) I, III e IV apenas.d) I, II e III apenas.e) todos.

ENEM

!05. Na fabricação de qualquer objeto metálico, seja um parafuso, uma panela, uma jóia, um carro ou um foguete, a metalurgia está presente na extração de metais a partir dos minérios correspondentes, na sua transformação e sua moldagem. Muitos dos processos metalúrgicos atuais têm em sua base conhecimentos desenvolvidos há milhares de anos, como mostra o quadro:

Podemos observar que a extração e o uso de diferentes metais ocorreram a partir de diferentes épocas. Uma das razões para que a extração e o uso do ferro tenham ocorrido após a do cobre ou estanho é A) a inexistência do uso de fogo que permitisse sua moldagem. B) a necessidade de temperaturas mais elevadas para sua extração e moldagem. C) o desconhecimento de técnicas para a extração de metais a partir de minérios. D) a necessidade do uso do cobre na fabricação do ferro. E) seu emprego na cunhagem de moedas, em substituição ao ouro.