04_Kotz_Química Geral_Cap.01_Matéria e medição

8/4/2019 04_Kotz_Qumica Geral_Cap.01_Matria e medio

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As Ferramentas Basicas da Quimica

1ateria e MedicaoObjetivos do Capitulo

R e eo n b s ce r ete r n~ n to s , s u b st 5 ne ia s e le m e n t a re s, H omos , c omp os to s emctecu les.

I den t i fi c ar p r opr ie da de s e mudancas fisicas e qutrnicas, A plicu r a teor ia r ine tico-molecula r a s p r opr i eda des da ma t er i a. U s ar u n id ad e s m e tr ic d; e a lg ar ism os s ig n if ic at iv o s d e f or m a c o rr et a.


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Foco do Capitulo

Estados da mal,eni'i

IJrWC'!r ,f!IIC{I!J!(!IHfx- - " . : v ad{J,n I

, . r u @ : , . , _ _ . _ _jo\ .~1UI1l5 homoogl!nM!i; ~"Pl~6c1ut' llf ilr r r lCS q U o : ! ! l od e m l ( ;I I ri i U m e l t u ,

l t J . g pe r l iom W7 ! i u ! > d "m ' l ! i d . l l o PQr~,GIJ'IIIIItM ool;.(~c

Frr 'U .J

P ;en~ancl ( ls ab r e a Materia . A quimica e ces tudo dan at ur ez a d a m at er ia e d e ~ ua s i lT le ra ~O e s. A m at er ia I! essen-r ia lm e n te c c mpo s ta p o r e le m e n t o s QU lm icos e s eu s c om p cs to se s ua m ai or p ar te p od e e xis tir e m u rn d es t re s e st ad os : sol ido,l iq u id o e g a s.

E mb or a o s q ui rn ic os f a~ am o bs er va cc es e m n iv el r na -c r os cd p ic o s, n o s n os p re o cu p a rn o s c o r n a s p ro p ri ed a de s d a magr ia n a s e sc a la s m ic ro s co p ic a e s ubm ic ro sc o pi ca .

irJdCrr~~ ! JK' ( ( ! t (e~ep1mr CIL~II

V l t c lk f o H;(lL: t' ! !o pode ser~L nC; ]di . . !- a i Je P ( 5U a I O

o ma( l 'os .enjo, sais dissolvsdos de sodio, calcic ou ferro) c quais sao suas quantias relenvus?C o mo p cd cm e s s as subs li i nc l a s se r sepamdas u m ns d a s ourras. e c omo as propr iedades

u m al hJ d .e - r or rn- , .1 ;0 0f igUni ' 1.1 Sub.slSinda! d l emen t.UE:5. ( ~I l A p ;w n ge m de u m a c c rr e nt e i!h~l,r[a a ua v es d .! l a g ua produl .1IS' iub~,ii1l1~I;o.!o fcme UJl>'. tW ] ( f >ge f lH , l ( l u /1a d p . .Ifnn,llQ a diU~ltrl) e o . ..g~rllo {a eJquerda). (b) S IJ .b ,s t~ I) { . I i l .S , e lemen ta r e s podem f r eq il e n t emen t e ser i d E O ' l l l ' 1 ! : ; n : l a 5 p e r S U C !C D , C ! J et e -e s r a d a f is i( il : . t f , 'mp~t i lturai1mbien1~c (Charle's 0 Winfars j

I NTT 'Nu engmal: i!tfIn!IJ., N I l ii 1g u a lnglom. tsS, p t l ll l ." ' ! '1 J en n e uma sU~ '~nGII I ' cunsnruida j Xi T d p Ln 3 S um npu de iiwmo I i I 1U "i.ub:tt.l1u~ clemenrar) el , ml D :m 5 a 'V 1 lp.lrJ d r s lgTI iU u r n O : I : om :n nad o IIpi' ! d i . : . O! i ' : flC o Em fK J i tUguc . . . ." e le rn en t u " L! " sUhS I1 irKLo l c l cmen ta r " t ~m S . 1 1Y11 fi c : r ak ' lO l.! 1"'('1i~(: 0 c le me nt e e IJn pc d e ,11'01110-. : I "


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( s c l1 ! v e ndo os S ;m bo lo s d osE l e me n t o . I JNot~ q ue a n en a s; iI pnmelra let /J do51mbo l o de U ol 5ubs t .anCLa cpmMt em a l U: K .U W F u r t:'~np!o_ - :o -b A I~ O ~ (0e n.ao C D. A not.~Ao CO r eprncni : 4 0eemeestc ' 1 ' Iono lOdode ca rDono .

. . R i ! l fi pO : il a aus ~erc.1t1tJ5Em rada c . a p l t . u l ( l do h y r o 'IO(~ encnn-t ra r a. u m a u m a lS f IC I! rd o ll 5 3 0 f in a l rk'r~ $e~ao . ou dCl1tro dE' U IN se.....O,a o . oj e tl V O d E 'S S ;e S e J I I t = ' n : : I C 1 0 1 - e d J u d a - l oa verifirar 0 0 5 et 1 c on h eC li nc n tf i d O as-s umo dh i~yt ido nauue ta s e ra e . As solu-c c e s d e S 5 . : f S l ! llI1 e compo 10 por S OO IO e e lo ra m um am eu te lig ad os u mao outro (0-grnficado d. f , ' r m u l a s quirmcas do lire ~a Cl e explorndo nas "a, CI c Cr.

(b) cncontre ~;, simbolos dos clerncntus LUiCO. niquel e potassic. 0000 Eo uuponante tazc r urna dls"n~ao cuidadosu entre lima misrura de substanciasc lemcma re s (v ej a a S c~o I 5 ) e u rn c ompo st u q unmuu ue dots ou rnais elementos ferrornetahco puro e 0 enxof re amare lo em po (ve ja 3 F i g u r a I.lb) podem ser ,""rurauo. empropOI\ 'tic, vuriadas. 11 cornposto qurrmco c o nb c ct d o c ome pinta de f e rr o . e n t re t an t o .e ss e t ip o d e v an ac ao n il e pod" ocorrer p i m a d e f er ro n i l o s omen te e x ibe p r opne da de scspecificns c difcrentcs daquela...do ferro ou du enxofrc. nuumn mrxtura de SR " ~Llhsl5nclaselementarcs. c o m o t a rn b er n a p re sc n ia um a c ompo s i 30 perccnrual e m m aS ;S 3 invunavel14( ', 55% de Fe e SJ,45"1, d e S . OU 46.55 g d e F e c 5 3. 45 g d e S em 100 ,0 0 g de amostra).Assim, eXI s tem duns pnncrpm - ,dl f er encas ent re rms tu ra . e. eompostos qulrrncos : os COOl-postos t ern caractcnsucas dl fcrentcs de s e u s e l emen to s de : o n gem e t en t u l na compoocaop

A l gu n s c o mp o st o C0l110 0 sal, Nael s il o c on sr iu ii do s p or i on s. q ue s a o t il o -ma s au grupo d. aromos elctricarnentc c a rr eg a do s [ ~ apitulo 1 ! O u tr os c om p os to scome it [ lgua e 0 a~ucn r - cons i s rem l!1n m o t cc u la s . a s me-no res u r ' l L d a u c S d i sc r e ta s q u e

re l f : lT I I lSC " ' o : l r J C L e : r i s l n . : ; ] ~ q uu nu ;a e d e c . : o r n p o ' l ~ a o d o c u r n p o :{ [ o .A c om po si~ o d o c om po slo p od e GI , ep re sc lI lD d a p r < u a r O rm " l~ ' Iu im i ca . ~a

formula pa r. ! a "gu a, 11,0, pOl' exemp]o, 0 s lmbo lo pa ra 0 h ldrog i: n lO . Ii,~c!!uiuo p or u m"2~ subscnlo. que mdica que dOi s , i tomos de hldrogeDio ()( ;o rrem em L i m a un!"" n l o l e c u J ade agua. 0 s imoo)o para 0 Q)I.Igemo aparcce


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'fig!Jr.a 1.3 N,r.tnte5. fO,HlI,I\"!i e "'tl~L"5d.I~- e- st ru t~ tl l' i d e a lg um a s m o l& l Jl a. s c o-mU i U . M o d e :{ o s c c / n O \e : c: u 14 1W - a . i imp la.r n e tl t t u t 'i t il t ld o s . e m .m t' o '! , . p al '1 ! !- c em00001190de IDdo 0 - .n0. N~S (S In~b~ .0 5 ~ l Dm as ~ C o ;a o r e p ra s e nt a do s ~m C t 1 rc in z a, u S 6 to m os - d e H. em b se n co , 0 5 - deN. e r n az u l , I:' 05- rte n em v e rr re lh o , E s seesquema de ceres e gf,,,,lmenl,e ~doem q t . nm IC i l . (~Ia P c i ' lo o rn Q o x co d o e cf ina ldD l i li f Q .'

figuJ'il. 1.4 Pro:prl~didl!.J f ls ic es , I )mt uhu d e ge lo e urn pe dil(O d e e hu mb op o dam SIU fac l lme r 1 t~ d1fe fenC l. ' ldospot m e io d e ~ U' as p fo pr i ed .1 dt -. s f i r l r a _ t ;( c om o d c, (1 St da de . C D t e p en to de fUiio).(fhare O. Itinten)

Knr.!: I: l IrJ..LfJ

NDM~ A q u a : Metana Am6 ; na 1J16)(~{id~ {IIJbonoFO~MU lA ~20 (H. NH] CO 2

~\OmD : .... " ' / - J ~ ~J JD en sid ud e ~ m alSSilv o r ume (1.1)

Sou cercb ro u sa mconscientementc a dcnstdadc de u rn objero que voce qucira lcvantarc su ma nd o 0 v ol um e v rs na lm en te e p re pa ra nd o s eu s r nu sc ul os p ar u l ev an ta r a m cs sa p re -vis ta , PlJf e x cmp lo , pode -s e lns tamancumenre d ra er a d i fe rc uc a e nt re u m t ub a d o g e lo urncube L1. c hu m bo d e t am a nh o s idonticos ( ve ja a F ig ur n 1 .4 1 .0 churnbo tern urna densrdadeelevada, 11.35 g/cm' (11.35 grarnas por centimetre cubical, ao passe qu e a densidade dogclo oj l i g ei r amen t e meno r qu e 0 .9 1 7 g lc m '. U rn cuba d e g el o c o m u rn volume d e 1 6 ,0 e rn 'e er n u rn a m as sa d e 1 4, 7 g. c nq ua nr n u rn c ub o d e chumbo c om 0 r ne sr no v ol um e te rn u rn arr"IS~.d. I XI) g.

A d c ns id a de t ic u m a s ub st sn cr a relactona su a m a ss a c s cu vo lu me , S c d ua : dastrcs grandczas - rnassa . volume c d en si da de - for-em conhccidas p ar a l im n amostra demat cm, a t er ce ir a pod e ser cal cu la da Por e xempl o. a T1 SS3 de urn objeto e o prndutode SWA densidade per scu VOhJJllC~

1.3PRoPRIEDIlD.ES FisKAVoce r ec o uh e ce s e us a m ig o s p e la a p ar o r, cl a f is l" " ; a lt u ra , p e so . c o r do, o lh o s e d o s c ab c-I n s, 0 m e smo v a le p a ra a s s l l .b s tf in c i~ s q ul rn i ca s . P o d e- se d i f cr cn c ia r e n tr e u r n c u be d e g e loC um cuoo dechumbo dc rnesrnotarnunhonaoapenaspor sua apardneia (urn J trunsparenteC i nc o to r, a QUTrOcum meTal lustroso), mi ls t amb cm p er u rn deles s er m uu o m atS pesado(chumbo) do que o outre (gelo) (vcja a Figura 1.4). Propriedades como essas, que podemser observada s e med idas sern a lterar a composicao de urna s u bs t an t ia , s a o chamadas dep r op rt e d n d es f is ic a .s . A s s u hs t sn c ia s q u i m ic a s e lc rn e nt a re s n o s f i g u ra s I .le L 2 , p e r e x er n -p ia , d if c rcm c la r um e nt e n n c o r ; DB: a pa re ne ia e n o Sell . estado, rS !Q e , s e s l io s o li d as , l iq u rd a sou g'" A s p r op r ie d ad e s l ls ic a s p e rm i tc m q u e classifiquemos c i de nn f l qucmos substsnclasd o m u nd o d . m a tc na . N a T e b el a I 1 l is ta m -s c a lg um a s p ro p ri ed ad es f ls ic as d a r na te na q u eos qu lrnicos geralmente utIhzam.

Massa (g}~ v ol um e ) ( densidade ~ v o lum e ( e m ' ) X mass. (&)volume (el11')Essa abordagern c u s ad a p a r. encontrar n rnassa de 14ern' lou 24 mi. (m,IIlilOO511de mer-cun nup roveta na foro ao lade. Um m.;mual2 de quimica H5t3 a dcnsidade do mercuricc omo 13,534 g !cml (a20 C) .

Massa (s) = 24# 13,534 g = 32 5 g1 p 1 \ " "."'2';1 .1' . Prepriedades Ffskasldenufiquc. na Tabelu I 1 .0 m a xi m o de prcpriedades tlsicas que puder paru 35 scguintes,ub~tiinc,"s c omun s , (a) ferro, (b) agua, ( c) sal d ecozmha (cu jo nome qui rmco ec loreto desodio) e (d) mlgllnto

Us -a n do a D ens id a de0000 Problema ' 0 eulcnoglicol, C,H,02," largarnente usado ~11 fluidos nnuconge-l an t es P " T a .r ad i ad o rc s d ~ n u t c mo ve is , E l e pOSStIJ urna d cn sr da de d ~ I , I I glomI[n u j, II g / rn l . ). Qua l c a r na ss a, e m g ra rn as , d e 5 6 lu res ( 56 ,0 00 m l , - 5 6. 01 1 0

em') de uulenoghcnl?Eslnt t' g; la Voce conhcce a densidade eo volume da amos t ru . J. que a den-s id ade e 1 1 r e l i l ' r , i ! o entre a. massa u t" uma amost ra e seu volume. cntao masse =1/01ume x den srdade Consequeruemente, pnru encnmra r a masse d a a r n os t ra ,rnuluphque o volume pels dcnsidadc.Sul~~~o

Algumas Propliedades fisicasPrnpriedade ~~~~------------------------~---, . IHiza ,ao d. Proprictiude para Difercndnr Sub.tiinciasCor A s ub st a nc i a e colorida UIJ. meolor?

Qual Ii" c or e q ua I s ua imensidade"E t imsolido, urn l iquido ou um gas'!Sc t! UU solrdl!. qual c a forma J8S particulas?A q u e t e mpe ra ru r a o solido se funde?A q ue i em pe ra nr rn 0 l iqurdo terve' 56000 e m < " II,~ = 62 000 g

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Qua t D a r ru ss a d l? 2/, m. rk merl'u(iu?V e i a a 'te~tD pH .1 I T : : OpC ' l < , l i t . ( C n f J ! l e ! oII Wnter!!)

H HHO t c OH

H H

E s ta do d . m n te na Il!t1~jlogli('ot[lH~0'

d e- we ed e . . 1 .1 1 9 /( IT Il (O~I L U IJ/ml)

P on to d e fLL~aQI'onlo d e c bu l icanDensiuade Qu a l e s u a d e n s u lu d e ( rn a ss a p o r u n id a de d e ' v ol um e) '?Solubihdade Q ue m assa d a substancia p e de s er dissolvsda e m u rn

deterrninedo volume de agua ou em outre sclvente?Condu tividade c le tn ca Tra ta -se d . u rn ccndu tc r c le tn co au de urn iselante?

)()0GDensidade

MalcabihdadeDllc i ibHufudcViscosidade

Qual e a facilidade d. se deformar 0 solido?Com quo f r )c i li ! l. d e 0 s ( l lido pede seT I : rans fimnado ern IIDl fio'/QII .I Ii" $ us ce l jb i li da cl . de 11m IC qu ido . o e s c oamcmo?

A densrdude u o il r sceo , ; I.t B x 10 -' glcm' 1- I ), O U II S & /


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'" TrnsferEmd l it " , . . I Qr eT~mper.ituQ!Con.fDrf r 'R !~ra deserho 1 ' 1 0 C a pi tu lo 6 , .3e n e rq l i l m rm iL i l Ii! trd!l,rerida ~mentec k ! ! . '11mCDIPU I n ~ q - I"! t ~ p ar . < .m m a- \f r i o . tN sejlt. dE - umc c r p o [ ommmpe r a,lura I~I~ a lt a p a ra u rn c o m t em p er at u rarnals blflJd.

Escali! fahrenhitGdbriel rilhrfnheil (16B6~1736), f is ico. . Ip " m ~o . d . e f in i u ( ] " F como" p o et o d e. :o n ge t am l :! n tn d e UI11i :1 50!W; ia C:;;Im ;JAI3 I f) r qu aR t ii ! l de $ . ; I I pos -S~Vi; ' t~.m agu.i l(jU\IJ, est.J BIi! (I ~ o l. ~a o r na is r na q u e ~ ec o n' C9 u li li r ep ro d ul lf c o m C 'o n fi il n~ a ) eple-teno;t;a [ J U 1 ? t O O ~ F ! US' ~ a t e rr r pe r at u -r a n e ur al d o c .o rp o l ur ma nu { rn a~ e cc rr eq ue er t

DevernQs cipeclDcar a ,empetatur" q"nJ1do (""cmos mcdidas ex,las d~ volume.llma vez qu e a dcn"Hlade dos liqu.dos v.,,,j conforme a ;Cf"nr"rnlurn, A vidraria de Ia.bor"-tano l li ll iz a da p ar a re"ltlar essas medid ~p"cltic.sempre a temperatl[fa em q ue forumc.libr~da, (veja " Figura I.bb),

'9

(1.2)

. . C : t U ' ! ve r s OB d e t em pe r a tu r aAo cO(J.verterrtlo~ l 3 , S '1: p a ra i G - eL v in s ., as - o m O l : des c o t s "'Unle"o~ l e v a iI: 296,65.P o l t: ~m . a r e g fi il r l ns " ' ii l gi u i"mo .5 s i gn i fi -eetvos" m z q ue a ~o m ! - = - 1 1 d !iubtra~al}~ d C I' ) n um eu f5 n ee ; pa d! ;' It. mil,~:s.ran.!. deCM1Jl5 do qee 0 nu r r e r o comm e no s . c a sa s d K 'i m di ~ (~a a n J ! , l i n . _ aN). Port .an to , .a rma:io rmmos Itt~pn~tapar. 296.7 K.

Dl!p~fldenru dil Gensidadi! daAgoilltor" , . Temperatura

Temp."",,, (0t) D en si da dc d a~g".


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10 l(:.IIn I 1'1t' lfHf.I 11

(a )A dens idad e do ar a 0 DC (e pr e, sao de I armosf cra [ aun) ) e 1, 293 x I iJ 1~/cmJ Qual ca densi dade do a r ncs sa rernperarurn em gramas por I it ro '

(b) A densidade do mercuric a. 0 DCe 11, 59 :; g I.m', a In C e 13570 glcm\ c a 2 0 'C .:1 3,5 41 1 g /c rr r' E sn me ~ d en sid ad e d o r ne rc un o a 3 0 C

0000

F~ 1." UmlJproprieda-.deft5'IGImrUudili piHiId1st1ngufrcompos-t e s, 4 sp u in ~ e n af ta le ;; 1] 5 . 1 G ambos s 6 lk1o -s , baeees i! 2 . ' 5 11(. Pode-~d T f !. r en a ; }; - la s . e n tr e n u tr a s c e rs e s. D D f n a s d i fe f Pn L ~ t r Jz y tl ' l" 'l e da c l! - S.slca~ Nil temper. tura del . l I gua em ebutkao. UID~. !) I\ i : I l t . i I! l . t J ;no ~~quldo16 1 ! 5Q ue rd tl ) e a , .( tS P 1l 1f 1. !! ~ . s 6 bd . il ( 6 d i r e ,r a ) . ( Chade sD. Wmten)

Densid.i ld@ e T@mpe ra tu r a

Prnpriedades Extensivas e IntensivesAsp rep rledades e rtea siva s dependem da quanlin de subS!ncia prcscnte. Assim, a massae o v olu me d e c ad a a mo st ra de U " , " ' lJ b s l> l n


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Uma chalelra tit- agua ml c o t oG i d a. s e br eu m a F o gu e ll il de ilumpilm~to. QUtJl~mudan~as fiS-lQS e qU'1J11ta5 e.lao 0 ( " "rendoa~ui? ( Ch qr ! 5 D .W t r tf . )

l Jm il v ar la (: Ao . . Y 'O lu me c om m ud a" -~ad e 6 ti .d 'o . Quando a < 'l w na " c sl li ll C O Ul "11.d i IBspar ua s vrzmhas: elas v aam , cohdmdo IIm; lS com a s o u tr as c c on tr a as parcdes dorcciptcrue. E s se m o vu n cn to . IC 3 16 ri o p e rm u e q u e elas pre e n ch a n: s e ll r ec lp re nt e, d e formaq ue 0 v ol um e de uma arnosira de gas equivalc n o v ol um e d o r ec ip ie nt e .O u tr e a sp e ct o u n po r ta n te d a t e ona cineuco-moleculnr C q u e q ua nt o m a rs a lt a atempera lu ra , m ais ra pr da rn en te a s p ar tic ula s s e r n ov er n. A e ne rg ia d as p art ic ula s d cv id a a om o vi rn cn to ( su a energia ciJn~lkn).tua para superai as r o~ de alrU,40 en tre elas, Um 0-hdo fu ad e-s e p nr a I orr na r u rn liq uid o q ua nd o a t em pe ra tu ra d es se s ol id o ~ e le va da a o p or noem quo as par ti cu la s v ib rum com rapidez suficicntc e se tomam suf c r ent emcnr e d i si an ie s ,de forma a des le ca rem umas a s out ra s de sua s posl,5es espacadas de maneira regularA . m ed id a q ue D t em pe ra tu ra a urn en ta , a . p ar tic ula s s e movern uindu ma r s rapidamentea te q u e, po r f i rn , s i lo c ap nz e s de e sc ap er d as g ar ra s d e i uas c ar na ra da s e e nt ra r n o e se ad ogaM> '0. 0 aumenlO du temperatura co rr esp on de a mo vun en to s ca da ve z ma i . rapidos dos. tomes e das m o te cu ta s - uma reg ra geral que voce val achnr ill" em munas discussoesfuuiras

Rea~6e5 Quimica s e Mudan~a5 Fisic.asVQCe a . am p a n as m n rn an ha s C fervc urns c ha le ir a d e a gu a s ab re l im a f og ue ;r a QlI31S mu -dan~; : ls flsscas c q uu ru ca s o c or re rn n es se p ro c es so ? 0000

I.S CLASSIFlCAC;Ao DA MATERI , \ A Materia nos Niveis Macrnscoptco eParticuladupropnedades caracrerfsucas dos gases. liquidos e ' ohdos deseruas amenerrnente

sao observada s pelos senudos hurnano s sem a a juda de cqu ip amcn to s. Sao dctcrrnmn-das u sando a rnos tr as de maltrw auficientemcntc grundes pam ser vistas. medidas I! rna-nuseadu s U ando tai s amo t ra s, poderuo s deter rrunar , por exe rnplo. a cor de " rn a sub s-r an G ia , s e e 1. se dissolve em agua ou se condcz eletricidade ou reage com o oxigeruoAs obs cr vac ces e u ma",pl1la~i1o ocorrern gerulmente no mundo maeroscoplco da qUIrmca (veja 0 Focc do aplrulo e a Figura 1.9). Este e 0 r nundo da e xpenen ci as e dasoh ervacoes

Vamos agora mover-nos pam 0 n ivel dos Momas , d as moleculas e dos ion s, u rnmuudo de q uim ic a q ue n50 p o de rn u s e n xe rg a r, ' lome u r na a m os tr n mncroscopica e d iv r -de-a sucesssvamerue ate que I:l quanna dcssa amostra nao possa mars se r vi st a a ol ho nu,p as su nc lu p ol o p on to e m q ue ela pode s c r o b se r va d a em u rn r ni cr o sc o pi o 6rtlco . P o r f im ,. .. . eC a t ;n g in l a q ue le n iv e l u a s particulas q ue c om pd e r od a a m~lcr;a. n iv e l q u e c s q u im i co sd en or mn am m un do s ub mlc ru sc p ic o a u p ur tic ula du d o . u t or n os e d a s r n oi ec u la s (veja aFigura I 9 ),

Os qULlnJcos est,lo Intcrc5sados n a c S lr u tu r a d a m a te rl . no n{vel paniculado. Osf u ol n os . a s moleculas I!o s i O fl s n il o PQd em ' ";sl!rVISIOS" da m e sm a m a nC lr a qu e v em os 0mundo mac ros c6pl co . mas n ao sa o monos rMIS 1 ' " ' " I)S quimlcos. Os qu imko< tom de

m qulrmco observa urn copo de agua potavel e 'I e om lCquido. Esse Ilqurdc podena ser 0co rnp o s ro q u umco agu a, Ma i s p r o vav e lr n eme , 0liquido e u rn . r m st ur a h umo g en e a da : i .guaed o s ub st a nc ia s d is so lv id a s. r si o e. u rn a ~ l" ", 'i o. O u < po sivel que n os ss a mo sr ra d e a gu a s ej au rn a rm st ur a h e rc r og e ne a , c om u, ! < 6 li d os SUSPCI l SOSo l l qu i do . E s s e s cxe r np l os r ep re s ent amalgumas da s m a ne rr as p el as quai s podernos classuicar n m at er ia ( ve Ja 0 F o cu d o C ap it u lo )

Estados da Mater ia e a Teoria Clnetico-molecularl , m u p ro pr ie da dc f oc ll m~ nle o bse rv ad a d a rn ar en a e s ell. e rtado, i st o e , s e u r na s ub st an ci a eu r n s ol id o , l lq u rd o 0" g as ( ve )" as figuras 1.1. 1 .2 e 1 .7 C0 F oc o d o C ap it ul o] . R ec on he ce -5Curn s6 1 i do p or c le t cr l ima J or ma r ig id a e u m v ol um e f ix e q ue m ud s p ou co com vana~ii"sd.lcmp~ri; lura c de p r es s ao . A s s im como 05 solidos, os liquidns t em u m vol l im e fo xu. m asu rn Iiq uldo e fh nd o - ele assu me a fo rm a de sell recip rerae e nao ap resent a fo rm a propriad ef im da . O s g as es r ar nb er n s ao f lu rd os , r na . 0v olu me d e u rn g as e qu iv ale a o v olu me d orecipiente que 0 con tem. 0 volume de uma dad . q ua nt la d e gas varia seb'1llldo a l empe r .t t urn e .l pre~'iao_

Em lemperaturas b a ix u v l rr u n !m e n le lO ll" " malerta SO enconlra 110 e s tado s o li do. A . m cd ld . q ll e " t er np er at u1 1l s c e lc V lI , p o nh n , OO l l1 r ea f u sa o d o s sohdos pB rn ( o n ll n rl iq u ld o s. A l gl lm ; L' V " 'o s. s e a l em p er u tu r a f or s uf ic ie n lcm en te e le v ad a . os hqUldos so . .. a JXl ram para f o n l1 a r g a s es . Mudan~as de ,'alume acompal lham mud.noya s de e sla dn P ar ad el en ll in ad a m as s. d e n l< 1 le aI, gcrn lmeme h a urn p .quenv aU in e nt o d e " o lu m e quandoo co rr e a f us ao , ,"gila e urn. exce~30 >lgm"oallva - e c n tA o u rn o ume n lo de v ol um e n aevaporncao

A leoria cinHi


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14 E.Jlllr~tlo\T"II))b"~

Mistura.s: Homoge[lcas e H'eterogelleasUm Exame Mais DelalhadoSimbollsma em Qulmlca

P a r a q u e urna peca mu s i c a l possa sex tocadu por outros, urn musico a expressa . f R11 rneio de ~imDoIClS us notas rnusicais_ c U l1 l ;p r ec n d id o s p o r todos os musrcos. Da rnesma forma, ufo !quimicos trnnsrmtern suas observacces p ar a . .5 outros unl i zando~il1l b olo s c om o f or ma d e a b r cv ra tu ra , P or e xe mp lo , p od er la rn os in dic a. a l>VflIIJrd~"O da agUB por :

H,O (llquidcl H,O (gas)

U rn a c an eca d e so pa de !"I131,:illTrl0 C: o bv iam en tc u ma rrusturn de s 6 1 i d o s c l fq ui do s ( . .. .j a iIF Ig ura L ID o) U rna m is tu ra em q ue a tex tu re d esrg ua! d os m at en ais p od e ser d etc ctad a ed c no r ru n ad a m i st u ra :llI~~erog.enll!:a,.Mistura. ." l ht : ie rngi l neas podem parcccr co rnp le ramen-t e u mfb rm es, m as u rn ex am " d cialha do m ostra q ue n ;;o sno 0 san gu c, p or ex em plo, p ed e~ " O parecer he te rogenco ate s er c xa mm ad o e m um m ic ro sc op io , q ua nd o s e v e em a s celulasv crm elh as c erancas, 0 leu e p arecc ter u rna t ex tu re lisa a o lh o n u, m as u rna o bserv "~ ~o so baurnento revelo. a gor dum e o s g l 6b ul os d e proteinn no liqindo, Em urua nnstura herercge-neacas propnedades de uma ,egLilo sao difercntcs do. de outru regiao, c a . p ropr redad e sdi ferem dL S nrnostra pa r a amostra

U r ns m i st u rn homogenea ~ co rnp le t amenre u ru fo rm c n o r uv el ! la , p er tic ulu s - :c on si st . e m u ma flU rna is sul>stiinc ias DO me sma f as e ( v ej a a F I ,, ', ,r a I H ie ). N cn hu m a am -p l ia e ao , I Ir c a r n o sr r a r e g ie e s COIll propnedade s d if cr em es d as o ut ra s e m Until r m st u ra h o -mcgcnca .

A compns rcao de um n m t sr u ra horno ,gcnea e a mesma em r o d a s AS pa r t es da amos-ira. Ta r s r r ns t u ra s SOD frcquenternente chnmndas de s ol uc o cs , e e x er n pl os comuns inciuern" at ("" 1 sua rn aro r p arte u rn a m is tu ra d os g ases n it rog em o e o~ igeI110 1. a ga so lino (u mam 1 S t 1 . 1 C ' q ue co nr em co mp ost os d e c nr bo no c d e h id ro ge ",o denorninados lud roea rbonet os )o u u rn r ef ng er an te a nt es d e or a be rt c,

Q uan do u rn" m isrura C scp arad a em -e us co rnp on en tes p uro s. d izernos q ue osc om po nen te s est ao p urifica d u s (v eJ n a Figura 1 . 1 1) l i nt r e ta n t o,


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Mis : tw ' a S hDn ta g ,@n . . ea S ~ t1-eterogeneas.Qlial delilS~ ~D IT ' !Qgenea? V e o ) i ! 0 WtdClO1.7. ( C ha r i '! O . W.nr ll ' f . ')

Algumas llnidades SI BasicasProplied.ad~.~~_le_d_;_d_a~~~~_N_,_o_m_._d_a__:U_n_i_d_._de~~~~~-,'-,\.::b.:.,r,.:.e'-, ' I.::".:. ': : .: " ', - -' . ; ~ ~ _MtlSS3 quilogrania kg

mompnmenroTempoTemperaturaQuantia d. subsrsacinCor rente e le tr ica

metrosegundokelvinmol.mpCfi:

KmolA

(b)T od as a s u rn dadcs SI sao d er iv ad as d e umdades-base, algumas d a s q u ai s esu10"pre.

sentadas no 'Tabetu 'I2. Quantidades maiores e menores silo expressas usando-se prefixesapropriados com a unidadc-base (voJa a Tabela 1.3). Pa r exernplo, as dlslanc;a, nas estrudnsw o d ad as e m q uilo mc tr 05 . e m q ue I q ui 1 6m eU "O k _ m ) c or re sp on de e xa ta me nt c 1 .0 00 I II(I x I O ~m l , Em q u ln u ca , 0 compr imento e f r eque n teme rue e x p re s so c omo subdrvisoes dometro: centlrnetros (em) au millmetros (mm), 0 prefixo "centi-" s ignsfica 111(10,de formaqu e I c e nt lm e tr o c o rr e sp on d . a I i iOOde LIm m et ro (I em = I 'l< I O- ~m ): I m il lm et ro c or-r es p on d e a 1 1 1. 00 0 d e LIm m et ro ( I m m = I x 10-' rn), N.< sc al a a to mi cn . a s m ed id as S~Og er ah ne nt e d ad ". e m n an or ne tr os ( 1 r un = I X 1O ~ m ) DU p ic < lm . tr os { I 1'111 1 10.11 m) ,

F1gur. IJ1,.11 PuMfl,a~o da ~I : p o r ' f i lt r a ( 'h . (I) Ur n , ar " n D em LabolilOno. 0 ( o n tt U d o :l i l i ! IJm b&~LlefChtl0De ' ~1J i1 e nl am ea da r p a& \a do p o r u rn F it tr o ~ ~ [ la pe l e " l em a ~ iJ. ! l U }! l r. l ' l il a l e :m o Y l da ~ . ( b ) U r n ; ;: e s t. 1 ta o d et r at il rn e nb J d e i l: gu .a U 5 0 a d F il tl d( HO p a ra t e n, l) V . t s : p ar t1 cu h. s s us pe ns as ~ " ~U d. ( 1 1 . C h an e !. ( ). Win~e!l: tt.lltlll; '!-on f Mas.s~dHiSEl tJ . S p E ' e l t J d - e ' p on d I ro n a nd foI 'angane: ; e r l ' 2 o r . m l ! 1 1 t , F a n i i t y )

Uml l Se le~ ao de Prefixos U ti Uz ad 05 n o Sistema Met r icQPrelim Ab~c1'l iLuu:ra Slgn:iftca!lo 1'i. '~mJlrD

M 10' I m egaton= I 10 ' Ions10 J I quildrnetre (km) = I x 10J r n

II 10-1 I d eclm errc j< .lm ) - I " 1 0-L me 10-2 1 c en tlm erro (em ) ~ 1 x .10 -' mm 10-' I rru l lmctro (mm ) ~ 1 x l IJ ' mJ. 1 10'" r nucrometro (~.rn) = I x 10 mD IW I nanometro (nrn) = 1 x ]0-'1 IIIP 10 " I p ic om et ro ( pm ) =!x Ifr" Lil

mega-kilo-L 1 e < ' toto na r n nr g c rn mo s tr a dais b cquc rc s comcndo mis tu ra s, VOla" homogenea e . out re ,heterogenea. Qual delas e u r n " so l uc i lo ?

Fazer quimica reque r a observacao de , .e a~~" ' quf rn ie as e mudanca s l ls ic as . Suponhaqu e \ IO d! 11 1isture dt"'~ s ol uc ee s n o l ab or mo rt c e o bs er ve 8. f or ma ca e d e u rn solido arna-r el o- ou ro ; p or qu e u s 61 1< !u ,; m ao s d e ns e d u q ue n a gu a, e le a fu nd a n o tu ba d e e ns aio , , ,, .c or e " sp ar cn cia d as su bs ta nc ia s, a liberacao ou nau de c alor, o u se 0 p ro c es so o c cr ren ip ld ~ a u lentamente, sao observacoes qualltauvas Nenhumamedrda a u n u rn e ro . " 1 3 < . 1cnvolvrdos.

Para comprecndcr urna reac;~n quunica de forma mats cornpleta , os quimicos ge-ralmente recorrern 21 obscrvacnes quantltarlvas. que cnvolvem infc:rmiJcao numenca. Porexemplo, ,c d e u s c ompos t os reag[[cm entre si, q ua nt o p ro du lo " f om 1a do ? 1 ~'L li b" r" ,a l) d ~calor n o p r oc es so c , e m c as o a fi rm a nv o , e m q u e qU ( IJ l! id a de ?

E m q u l rn ic a , m e di da s q u an t ua u va s de t em p o, m a s s 3, volume e di s tdncra , entre au-tras, sao c om u ns U rn a d n s a re as q u e r n ai s se : d e se n vo l ve ra m em C'1i!n~la,a nanotecnclcgsu.e st ud a a materia e m e sc al a nanometnca , UI11nanome t ro (run), que equivale a I x 10-' rn(metro), Iiu m a d i me ns ao c om um e m q u tm ic e e e m b io lo gs n, P o r c x er np lo , u rn . l ip ic . m o le -c u la t er n apmximadurnerue I u rn d e l arguL'a,e uma bacteria r em a p r ox u na d am e ru e I .D OOomde ccmprimcato.

A.comunidade cientifica escolheu u ma v er ss o I ll od ln ca da do s is tema melTi(ocomo sistema p.driia pam a nrm azenam em o e a divulga""o dt mcdidas, 8. C $ 1 l em a de-Cimal , usaoo i nl er na ci on al me ol e e m clenci., e chamado de Systeme Imernaliunal d'UntlesISisLema JnlemaeianaJ de Unidadc s l, a b r ev i ado pr L

1 .6 UNmADES DE MEDIDA

0000 cenn-mili-rmcro-nano-pico-

C om o p arte d e s c u c u rs e de quirmca . a prepalll(:lIo d e m a te ri al s n o l ab o ra to r io n ig u- a q u ese fa(:l1l11alguns ca lC ' .l lo s , Vo e " co le t a ra d ados n ur ne nc us e o s u lt il z< w i p ar a calcular u rn r e-suliadu, "" p ro cu ra ra p or c or rc la ce es e nt re eonjunros de dados, ESi1l s e ~ilu d e sc re v e a lg u nsc al cu lo s c om un s e a r na ne i r a c o rr et a d e s e u t i h zu r a i nf or ma ca o qU3I1u tauva,ComprlmentoS u po a ba q u e voce d e se je e nc o nt ra r a densidade d e u rn a P( _L. =O,3lcmI O J > l l l l

17

QuittitJtiw 8 q - l , i. aM i ta t i v o . Uma MvaSl!bsta.n~ e. :fQ17Ili!d1 peta r rr ts nn a d eouas su~ndis conheddas Obrer-vaeI q U D 1 l 1 m ' J V G S . ' s f J l . , d o . I l e b u t O ! i ( l ,~'~~l1i.iIflSild.'iGili.d o r . " " , " ," (Chorles Q ~O!"",)

Ikg-1.000gI x 10' n m . . .' I m

1x 1(1) pm ~ I m10 dm ,. I m

100CfII-m1.000 m ~ 1 k l1

aH Hf-----0,172 nm

1'0 :Itinda emil: 0:' 00i~ . ! . t O I l l ' 1 O ' ! o de 1"1em I J l " ITKIlku ls de . a g u r i IJo d'i' 0.172 F 1 : m ,nu 1 1 : 2 pm

t r a t er e s do eC o .nve - f5aD(h fatQ~ d~


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18

, . I le te rm in a~ i( l d ol D e "s .i da de d oAlum5no

MedidaDadoC.l.ud.13.;6 g,,~ s a de ' a l.umin iD

tonpnmentcLJr .g lJf a

6 , "; ' 5 em2,50 em3,1 mm~~ '~~I l

II \ b .o j , ~j,lJ.".ii3~

t .: op iluln Ifiri t.TR.t:.J(1-U

COnO t od a s a s d u ne ns oc s SaO e xp res se s n a r n csm a u nrd nd e.o v olu me e d cp o t s D densidadepodem ser calculados:

Compnmemo x largura CSpCS SU rr i - . .. .olurne6,45 em Jl. 2.50 em x 0,31 em. = 5,0 ~m '

I nt e rc oMv er s ao , d e Un i da d es d eC omp r im en to

Densrdade= 13,56g = 2.7 s la m '5,Oem'

As pug.mas de- urn Iivro-texto lem 26 em de compnr ncnt o e 1 8 em de ~ ar gur a Qu ai s s aoess as me dui as em met ros : E C ' 1 1 l rmlbuct ru s" Qua l e a a rea da pag in a em ccnumeucsquadrados ' E em metros quadrados '

Voce .ora que a anali c dimen,ioDal, u ma abo rd agcm q ue sera cxplorada deta-I h. da m el l, e o es te c ap ft ul o C 1 I 1 1 1 i1 . a d a a o l o ng o d e ! Od D 0 l i v r e , e utll 11 3 r es ol uc ao d e p re bl e-n u s m a re m an co s . E s sa abordageru f ei u sa da e m uma e q ua ,a o unienor para mudar 3 .1 mmp ar a s eu e qu rv al en te e rn c en tl mc tr os . M u ln pl ic am os 0mnnero q u e d es ej av am os c on ve rt er(3.1 n un ) p or l im f at or denommado fatDr de .q ue I . d o n um cr ad o[ d o falarde corlVersa.o.

9~,5 y rr i . I XII;'; m = 9.85 )( If)" In U ll id ad es d e V o lu m e

19

bco hemfo Un dadcl d VO- {urneSe v oc l> u ea r m el ro s d lb ic Q' !O p ar a me-dldills tl~ vo l iJm2. WU ~ t ! tt u e r . c omum de1 i I1 J o r! lr o r o t f r n u r n v o l um e de Q.Q~ 1I1 Je \ jo c~ I re q ce nt em en te t Ja b. ,l hi rA r emv o lumes d f ' lYage -n t -e -s tla o r eem dp0.00'1 m ! e u ~PI\Q .1 i 1'10l;J;br,natono.

H q ul 1i J 1 .1 2 V id ra ri a c em u m d e t ab e-raliJriQ. O~ volumes !I~Omilfcildas emu n ~d il df ' d e m il ii it r os ( m l) . L e mb re '. e'd e q ui !' I m l e q u rv e le ~ I ,ml (CJI,,'i~D. I!'1n~""!

rro ble m~ ' U rn bequerde I.borataria t em u m v ol um e d .e 0 , 6 L . Qual Ii sell v o lum e < I ncentime!,,,. c"hiros, elilllJ.ililitrll~ ~ ~md.ci!itras?1 ! :5 f rl li eg i a A ' I 'e l a~ o emf{! lilros e co:nlimeu'Qs cilbicos oj I L - i .000 em' P O rt an lO , d L" I' C- li e m ul ll pi Ic ar n ,n L p e l" r al ur d.convcrsilo(I.OOL)an'IL). As unidades de Lsc cancelam. C () =ultado e ob l ido em unidades de em ' ( ) d< ;> ;J l 't r oc qu iva lc a 0 ,1 00 L OU 1 00 m L .

0000


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Cilpito'. J 21

SQ[UI ;. :i iU" PnmCITO converts a massn em grarnas pam quilogramas:, 1.000 ern' 600 'O.6J' ~ = em

Como ceutirnetrus cub;co~ c mililrrros sao equrvalenie t ambern podemos d izer que 0 volume do b eq ue r e d e 60n mL. Emdecihuos, I)volume c:

I kg1,025.i' ----:J ~ 1,025 x 10 k g1.000"Ncnhum uos " la res de convers ao nas nos sas t abel as . : capaz de convert er d!fT!/umeflle umdades de centlmctros < " , 1 : 1 1 0 0 . parame t ro s c ub ic o s . Voce pode e nc omr a r u r na , cmr cr a nto , Celevar 00 c u be a r el a~ ~ o e n tr e 0 m et ro e 0 ccnurnesrc:

1)00 mt. I dL = I I d l .IOO_mL

0000Icm 'C~I:mJ ~ IPmt )( ll;'~"" ) ; I l( IO~ m'

Panama, n d en sid ad c d o ague do mar ~.Volume

(A I U ma g arn,l:a cornum de v in ho tem 11 m volum e d e 750 m L. Q unnto isse represent. emluros?

(h) Um galao arnencano equivale a 3 .7865 L QuaRtos Iitros ha em umu embal agem de l cnede 2 q t? (Lernbr e- se de que 1 \ . ; 4 qt em urn galao ) Oil tarnbern 0 valor em decimetrosc ub ic o s .

M as sa e Densidade

0000 (a) A rnassa de u m c om p nr n I da c om u rn de aspmna C de 325 rng Qua l e " ru assa emgrarnas? E em qinlograrnas?(It) densidade do aUTO e d e 1 9, 32 0 k gim' Qua l. ; a d en sid ad e em g lcm"(e) A d cn si da dc d a p la un a e d e 2 1, 45 0 g icm' Qua l Ii a massa, em grama s, d e uma pelS

c il indr ica de p launa com 3 ,I l em de nlrurn cum dlamctro de 5 ,0 111m!0000

Massa Mic.rogldm;]sO U l ! ln n d a d c5 m l J ~l o p , eQ v . en l t' $ !ldO r re -QtJerrtetnef.te tJPf~Ss.a5 em m}rr(tgra-,"oIS. U rn m i ( " f o g t4ma (JllI) c one " ,p on de U rn a mocdu n ov a d e SS 0 ,2 5 tern uma mas sa de 5 .59 g Express " ess e mas sa em quilograrnas c em rnihgrumas.t :' lr .oi.egia ' lessc caso, a relacao entre a urudade da rcspostu desejada C urndade da in fo rma~o forncc r da e I kg - I 000 g eI 0 00 r ng - I g .M ul np l i qu e a mns sa em g ru rn as p or u rn f at or d e c on vc rs so q ue { ema f o rma "(umdade para a re pos ta/urudadeda rnforrnn,40 fornecidn)"SuLu~ao

I kg5.59 i.--- $,59 x 10" kg'000.i

J 1000 mgS,W p - 1 - , - = 5 .5 9> ( 1 0' mil0000

D e ns id ad e em D i fe re nt es Un f dades ~ n . . ,,_ , U .:JD . . " W- . -E ..,- -.. 1 "_IProbl ema. Os oceanogra fos f reqUen lcmcnt e cxp ress am a densidade da agl la em umdade dequ il og rama POf metro cubico, Sea densidade da a g u a do mar e I .025 glcm3 a 1S 'C, qua l e a dcnsidadc ern qui logr ar nas por met ro CUblCO.'F.~lralegla Para sunptif icar esie problema, drvrda-c em Ires etapas , Pnmei ro . c nverta gra rnas em quilogramas e. entao,convert a cen timetr es cub icos em met ros CUblCOS. Finnlrnenle, encontre a densidade d iv rd indn a mas sa em qui lcgr amas pelov o lum e em me tr os c u bi co s .

(.)(0.es D, , 1 1 1 0 1 . 1 3 )

(b) (,)


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(i} P j i t c ; 1 i i o if! e J j . . . a t l / j a o r U 1 1 l " S ( b) B O il preos lo e l E ! . ! ( a t i d ; i o I ' U ' ' ' ' 'F ' l gu r iJ 1 . 13 P r eC is - a il of! , I ! 'x lt fdao, ( C lj (l r {e s . D WmteES )

(._/fII,d" I

Predsa 0 e ExatidaoP ro ble nl a 0 esrudante A f ll z q u at ro r ne di cd es d o diamct r o d e u rn a r no ed a u ul iz an do u m a ( cr r" m~ nt a d e precisao chumudamicrornetro, 0 estudante R rnede ol mcsrna mocd a u S 1 Ul d o l im a r e -g u 3 pl ' ri $ tn:a ! I o imples . Ele : !i Iirelatam o5 . , s c gu in l c s resultados:

~I.ud~n le D,2 8, 24 6 m mn,Z4428.2462 . 248

27,9 rnrn28,027,S28,1

Calcule o valor 'm!~'(} e o dcsvro mcd iopara eada conjunto de dodos.Est ra tegia Para coda conjunto d. dados, cnicula rnos a media dos r e su l ta dos, (I d e sv ro d e cada r es u lt ad o em rclo~~o il "",'',''e o d es vr o m ed ic ,S"lu~ jj ,, A mJd ia de cada con junto de resu l t ados Cobuda anmande-se ill! qualm resultados c dividindo-se par 4.

(,j ~ pr.".:! bo Midl.

Fazendo j ' \iledil, 'oes:PI'ed.sao, Exatidao e Errc Exp~r imenta l .II precis 00 d. \'UlU medic a i nd ic a" c cn co rd a nc ia e nt re diversss d et e rmma co es d a m e sr naquanridade. lsso e i lus t radn ",,10 lancarnento de dardos con t ra . urn alva (vejaa Figura I I.ll'iiI F 'g u J1 ' I . l J n , 0 m i ra do r d e dardos aparentemente nao f o i ( i lo hubilidoso (ou l an ro u o sdardos de urn. grande disulnci


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Aigarlsmos Significativos2,50 em Na ma ra n a d e s e x pc ri m en t os , d iv e rs o s t ip o s d e m.d,~aes de ver n s c r reito>, e a l guns poderns e r f e it o s de f o rr na m a is p rc c~ " d o q u e OUll"OS.E d . b or n '


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26 '2 7

Use" r nass a do ouro esua dcnsr dadc para ca lcula r o volume coberto:Volume deouroIrn"] = 27[lJrr~ta p 3 1 i ! 1 cadi l I r n a do f la s , m a sil p r ,c is .a a d a c al tu l li .c Ot .. t ~ l ev dd ap.ua a eupa !>t$tl"'-~ 0 r lumero de.tg;]rB,11.DS sigmficatTYns A re!ipo5~t. final II! detfl'r;o.inado pelo numtfl)de ai q ar i smos s tg ft i fi ca l1vo s d o : 5didos Df191nah,

Prublema Um o l eo miner a l tern dcns rdadc de 0,87 g/cm' uponha que voce espalhe 0 .75 g des sc oleo na superficre daa Ku a e m u rn a c ub a g ra nd e, c om d ia me tro d e 2 1, 6 e m. Q ua l s en i a e sp es su ra d a c ar na da d e o le o? E xp re ss e a e sp es su ra e mccntlmetros.E . lr .l eg i F r eq u en re m eme , e util I II lc .3 , r es ol uc ao d o p ro bl em a c om u rn e sb oc o d . s rr ua ca o

I S- In ej ud a a p e rc eb e r q u e a solu Dodo p r obl ema COllSlSlC e m e nc on tr ar n v ol l im e d n " le o robre a a gu a S e s o u be rm o so volume, podercmos calcular d cspessura, porque0000Utilizando Algari smos stg!lificativDs

('1 Qua l c ' , ; soma. 0 p ro du to d e 1 0, 26 e 0 .0 63 ?(b) Qual" 0 resultado do calculo segumte'

(110,7-64)

V o lu me d a c a m ad a d e o leo ~ c s p es s ur a U1 lcnmnda x .rc. dn c a rn ad a d e oleo--~--716

J:i q ue 0 ,7 5 Tern npeflas daiS a l ga r ismos s l gn l fi c at l vos , po r 1a n to. 0 resullado dcssa ctapa to 0, 6 m ' '0 Clilculo da a r e . . , Jcalcul.dolU m os lr a 3 66 ,4 35 ... A = po sl a d c~ s" elapa de ver ;; l e r . l l" ' n . . .~ . re s a lKon mos s l gmfi c al ; vo s , ""'S 1 0. lern I r e sQmtndo


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Tcrmos-chaveSe~d" 1.1s~bSliincla~ elerneruares' F ab e la P . T16d Jc aa O O m oSfU()/.lc omp o st o q u im ICOionmoleculaf6nnul~ qutrmca

S~\'IlfJ 1.5estadoolu~iio de Problemas

Dcrcmunada tinta tern urn. dens idade de U .~I~ gicm' Voc e p r e ci s a cobnr urna paredec om 1 ,6 m d e c o mp nm en to c 2 ,7 4 m d e a lt ura c am uma c am ad u d e unra com (j.n m m d e" " P " . " " 1 ' ( 1 Q u al v ol um e d e r in ta ( em l it ro s) c n ec es sa ri a' ! Q u a l s er a a m a ss ", ( em . g r a rn as )d a c am ad a d e l into'!tecna o;.,IIIt:lli:o-rn~Ih:Clllajc n e r g ia c u i e r ic amuc roscop t cosubrnicruscuprco uu particuladorm s r u r a h c i cr o g en c arnisrura hornogeneasolucoespurificado

0000Em ResumeAo finahzar 0e studn des te cap itulo, voce deve se perguntar se aungiu os objetivos nclcpreVIS10S. Espccificamcnte. voc~ deve sercapnz de:

ldenuficar 0 nome (It! 0 slrnbolo d. uma substancia elernentar, dndo Sou sirnboloOtt nome (Se,.ao 1.1).

' U s a r o .s t e rm o s dtoma, etememo. s~bsriincw elemeruar; molecula e camposto de:forrna correta (se


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(b) 0 f er ro s o l l. or u fo l1 n a em (gnuJlii!!1!na presenca do are d. a agu a.

(e ) 0 hidrogcm o pode cxplodlr q uando m ffam ail no ar( v ej n a F i gu r a 1.8)

(d) A dcnSIdadc do metnl IHanio e 4,5 gl i i r J d dodos f 1 w n e n c o s . f : 1 r q u c J n -Jo u s q u es r r5 e . .. . f 3-J '1 s o n m a ts C fm c el tu aiJ If.....uej"j(Jc,~ mt , 1 ISd'JicelS SaO m d rl .' ud a T p rJ /' u m m im e '" , ,, bl mh ud ( J (38 e 3 9) .

Z6 . A . SubSlancl;l ~ Ie me nla r g aL ia t em un' ponto de h J< "O de2 9,8 o -C . Se vuc. :~, s e g u r a r u,ma a m os lr o d e galio em su a111;'0,ela derrcteri1 E K p it q l1 e s ua respOStil de fQrma breve.

21 As d i s t i in c l l lS m o l e c u l a t " e s sa o d a ,d a s g e :. ra J m en le e m n a n .Q . -m etros (I nm ~ I x 10 ., m ) ou em p!CO mctTos (I pm = I x10 " m ). Entrc.u!nl0, ~ l 1I d ad e a n g st r om tA J e p o r v c" "' "u ll lr za d . ., Q n de 1 A = I X 10 "' m (0 an gslro m nao e lUI1~I Il 1i da de d o S I) . .S e. d i~ ti rn ci n e nr re 0 l i tamo de Pl e 0ala


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rn o < 1< N n a d r o ga p a m q u ir m o te r a pi a 8J11icancer dsplnll nae d e 1 ,9 7 A , q u al e e ss a d rs ta nc ra e m n an or ne rr os ? E e rnp i c o m e L n x - . ?

osetenne

28, A 2S "C a densidade da agua Ii 0.997 g/LW, enquanto adensidude do gel" a -I a C e 0,917 glelll' ,( 3) Se u rna lata de ref rige rante (vo lume - 250 . m.) e to-ta lmente prcencb rds c om a gu a pura ;l 25C e enlil!)c oo gd nd ~ a - 10 C,q u al v o lum e o s c. rd o o c up a ra ?(b) A lata emeada u rn .dos eases l is tado s aqu r, Em cada ~S[). desenhedez partlcul as de cada substi.ncla , E aceuavel qu e seud ia gr am a s ej a bidimensronal. Represent" coda nromocomo u rn c ir cu lo c d if er en ei e c ad a tipo d e a lo m o pOTsombreamemo.

KtHI..~ rRl!.Il,IIYJ.

( a) U m a a rn os tr a d e, f e rr o s ol rd o ( qu e c on si st e e m a ro m osde f e rr o )

(b) Urna amosrru de ngua liquid(1 (que con si st . em mole-culas de 1'1,0),

(cIUma amostra de vapor de agua pure,( d) U r n" r n is tu ra n oma ge n "" de g a .s d o v ap or de agua e giis1111.lio4U C consistc em a[orno$ d. hel io)[e] Urna rrnsnira hetcrogdnea contcndo a g u " [lquiua e alu-mlmo s o l ido; mos t rc u r na reg iao ci a amostr a qu e InCilJ3

arnbas as substancias(I) Uma amostra de bronze (qUE e uma rmstura homogc-

nea de c o br e e z i n co ),3 4, S u g ir a u m a maneua de determinar se 0 [ [quldo incolor

e rn u rn b eq ue r ~ d gu a. C a so s eja , c ia c on re rn s al dissolvi-do" COIllO voce podcna descobr ir s e ha sal d rs so lv ido naagua1

3S ,T r e s l lq u id o s de densidades diferenle~ slio rnisturadcs. Um avezque n~o s i lo r r us c lv e is (do formamjuntos urn" solu-980 bomogenea), eles lonnam carnadas, "rna.sobrc a outra,Desenhe 0 r es u lt ad o a o S o r m s tu ra r t e rr ec lc re to d e c ar b o-110 (eel" d = US g / c nr ') , me r cu r ic (0 ~ 1 3 ,5 4 6 g lom ' )e a g u. (a= I ,OOglcmJ )

36 Detcrrn ina-se que urn metal da segumte (veja tambem 0 caderno c cl cn do ) m o sc a 0poliL'~10 r n e ie l ic o r e agi n do com .gua para f o rm a t h i d ro g e rn o .1U11g as e u m a s o lw ; :t l o do co rn p e st o h i drOx i do d e pot:s;l{i,

Jl L 'm p ac ot u d e papel~lu1l1iIlIO q ue c on te m 7 5 fr' d o m e ta lp es a a pr ox ir na da me nt c 1 20 7.,0 a lu mim o ( em u ma d en -s id ade de 2 .10 g lom" Q ua l , ; a espessura nproxrmada dop a pe l- al ur nm r o em m i li m et ro s ' ( I QZ ~ 2X ,4 g )

39 H1 mars ou menos dois seculos, Bcnjarnm Frankl in rnos-- trou que I tsp 7 d e 0 1< .. ,c ob ri ri a c or ea d e 0 ,5 a cr e d e a gu a

~tils~IQ r ea g in d _o r om agua p Z f l ' l ! pmdudr ' 9 1 5 h~i!nlo e hd ~ l Iddo depotasuo. ( , C h o r l e r D. W m r e r S )(a] Qua i s e s iedo s da ma . ten a e s uo envo lv idos n e ss a r e a cao ?(b) A mudanca observada Iiqui rruca au tlsice?(e l Q ua is s Bo o s r ea ge nt es n es s. r eru ;iio e q ua is sil o o s

produtos?(d] Q u ai s o bs er va ca es q u al ir au v as p cd er n s er f eu as a r es -

pel t o d e s sa [ C ll ~a o ?

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pararin Sabendo que UI x 10' m' =2. 47 acr es e que 11' ;aprox rrnadnmente 5 em' em u rna colhe r de cha , qua l" ae sp c ss ur s d a c ama d a de o l eo ' ) Como CS6n c s p es s ur a p ed e-ria scr relacionada ao tamanho das molecules?

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