QUMICA

A QUMICAUma Cincia da natureza.

Uma Cincia experimental.

A Qumica estuda a matria ( os materiais ) e a energia

que possa estar envolvida.

MATRIA

A Qumica estuda

A constituio da matria.

As transformaes da matria.

A energia envolvida nas transformaes.

Exemplos:

AcarSal

gua

Vidro

Metal

Nuvens

Ar

tudo que tem massa e ocupa lugar no espao.

ENERGIA o que provoca transformao na matria.

Exemplos:Energia Eltrica

( Eletricidade )

Energia

Luminosa

( Luz )

Energia Trmica

( Calor )

Os Nveis de Estudo da Qumica.

1.) O Nvel Microscpico.tomos , molculas , ons , eltrons , prtons , nutrons ...

2.) O Nvel Macroscpico.

Mudana de cor , efervescncia , formao de precipitado , variao de temperatura ...

3.) O Nvel Representacional.

Smbolos , frmulas, equaes, grficos , tabelas ...

O Que

Qumica?

Qumica uma Cincia

Experimental que

estuda a estrutura, a

composio e a

transformao da

matria.

AS PROPRIEDADES DA MATRIA.

Podemos falar em propriedades gerais, funcionais e especficas.

1.) Propriedades Gerais.So propriedades comuns a todos os tipos de materiais.

Massa ( Inrcia )

Volume

(extenso)

Impenetrabilidade

Divisibilidade

Compressibilidade

Elasticidade

2.) Propriedades Funcionais. So propriedades comuns a certos grupos de compostos,

denominados funes qumicas.

ACIDEZ ALCALINIDADE SALINIDADE

PROPRIEDADES

FUNCIONAIS

As propriedades funcionais sero estudadas oportunamente no

contedo de FUNES QUMICAS ( cidos, Bases, Sais e xidos )

3.) Propriedades Especficas.

Podemos falar em propriedades Qumicas, Fsicas e Organolpticas

3.1) Propriedades Qumicas.

So propriedades particulares a cada substncia pura.

Servem para caracterizar e identificar uma substncia qumica.

So as diversas reaes qumicas que uma substncia pode sofrer.

Para serem observadas necessrio a transformao de uma

substncia em outra(s).

Exemplos:

O ferro se oxida ( transforma-se em ferrugem ) em contato com

o ar e umidade.

O perxido de hidrognio ( gua oxigenada ) sofre decomposio

sob a ao da luz.

O carvo sofre combusto ( queima ) em contato com oxignio e

fornecimento de calor.

3.2) Propriedades Fsicas.

So propriedades que podem ser observadas e medidas sem a

transformao de uma substncia em outra(s).

So as constantes fsicas que caracterizam uma substncia qumica.

As principais so:

O Ponto de Fuso ( P.F ) , o Ponto de Ebulio ( P.E ) , a Densidade

( d ) , a Solubilidade ( S ) e a Dureza.

A) Ponto de Fuso ( P.F )

a temperatura na qual uma substncia slida passa para o estado

lquido. ( derretimento )

O P.F apresenta valor especfico para cada substncia pura e no depende da quantidade de substncia analisada.

Exemplos:

gua P.F = 0C Cloreto de sdio P.F = 801C

lcool comum P.F = 112C

B) Ponto de Ebulio ( P.E)

a temperatura na qual uma substncia lquida passa para o

estado gasoso de forma rpida e com formao de bolhas.

O P.E apresenta valor especfico para cada substncia pura e no depende da quantidade de substncia analisada.

Exemplos: gua P.E = 100C Cloreto de sdio P.E = 1490C

lcool comum P.E = 78C

C) Densidade ( d ) ( Massa Especfica )

definida pela relao entre a massa ( m ) e o volume ( V ) da

substncia.

Matematicamente

Unidade

grama ( g )

Mililitro ( mL ) ou centmetro cbico ( cm3 )

g/mL ou g/cm3Exemplos:

dgua = 1,0 g/mLdetanol = 0,8 g/mLIsso significa que Cada 1,0 mL de etanol possui massa de 0,8 g.

IMPORTANTE:

1) Considerando duas substncias diferentes A e B,

teremos que: Se mA = mB ento VA VB

Se VA = VB ento mA mB

Assim podemos concluir que a densidade uma

propriedade especfica.

2) Analise os sistemas abaixo:

* Em 1 a bolinha mais densa

que o lquido.

* Em 2 a bolinha menos densa

que o lquido.

D) Solubilidade.

Solubilidade a capacidade de uma substncia se dissolver em outra.

Podemos medir essa capacidade atravs da grandeza fsica denominada Coeficiente de Solubilidade ( C.S )

O C.S Indica a quantidade mxima ( em geral

em gramas ) de soluto capaz de se dissolver em uma quantidade padro de solvente ( 100 g ou 100 mL ou 1,0 L ... ) em determinadas condies de temperatura e presso.

Exemplos:

1) NaCl C.S = 360 g / 1 L de H2O a 20C.

Isso significa que: 1,0 L de gua, a 20C, dissolve no mximo, 360 g de NaCl

2) KNO3 C.S = 46 g / 100 g de H2O a 30C.

E) Dureza

a propriedade do material que mede a sua resistncia ao risco.

Riscar retirar partculas e ocorre quando dois materiais

diferentes so colocados em atrito.

O objeto de ao

risca o tecido.

O papel risca

o grafiteO diamante o

material natural de

maior dureza.

3.3) Propriedades Organolpticas

So propriedades que impressionam os nossos sentidos.

A) O sabor.

percebido pelo paladar.

Se a substncia possuir sabor ela

spida e se no possuir inspida.

B) A Cor.

percebida pela viso.

Se a substncia possuir cor ela

colorida e se no possuir incolor.

C) O Odor.

percebido pelo olfato.

Se a substncia possuir

odor ela odorfera e se no

possuir inodora.

D) O Brilho.

percebido pela viso .

Se a substncia possuir brilho ela

brilhante e se no possuir fosca.

E) O Estado de Agregao.

Slido, lquido ou gasoso. percebido pelo tato e pela viso.

IMPORTANTE

1) Maleabilidade. Propriedade do material de

poder ser transformado em

lminas, folhas, chapas ou

placas.

2) Ductilidade.

Propriedade do material de

poder ser transformado em fios

3) Propriedades Intensivas. So aquelas que no dependem da quantidade do material da amostra.

( S depende da natureza do material ) Ex: Densidade, P.F, P.E ...

4) Propriedades Extensivas. So aquelas que dependem da quantidade da amostra.

Ex: Massa, Volume, rea ...

Os Estados de Agregao da

Matria ( Estados Fsicos ) A matria pode ser encontrada em trs estados de agregao.

Apresenta forma e

volume prprios

( No depende do

recipiente que o

contm )

Apresenta volume

prprio e a forma

a do recipiente que

o contm.

No apresenta

forma nem

volume prprios.

As Mudanas de Estado Fsico. Podemos transformar um estado fsico em outro, por alteraes na

temperatura e/ou presso.

Analise o esquema a seguir.

FUSO VAPORIZAO

LIQUEFAOSOLIDIFICAO

SUBLIMAO

RESSUBLIMAO

IMPORTANTE

1) A vaporizao

pode ocorrer de

trs maneiras:

Evaporao lenta e superficial ( Ocorre na

superfcie do lquido )

rpida e ocorre com

formao de bolhas em todo

interior do lquido.Ebulio

Calefao muito rpida e ocorre quando o

lquido entra em contato com uma

superfcie material superaquecida.

2) Previso Terica do Estado Fsico de uma Substncia.

SUBSTNCIA ( Temperatura

que se encontra )

Maior que o P.E

Entre P.F e P.E

Menor que o P.F

GASOSO

LQUIDO

SLIDO

Sistema e Meio Ambiente. uma parte do

Universo isolada

para estudo.

tudo que no faz

parte do sistema.

Logo Sistema + Meio Ambiente = UNIVERSO

Classificao dos Sistemas.

1.) Quanto s Trocas de Matria e Energia

com o Meio Ambiente.

1.1 ) Sistema Aberto

1.2) Sistema Fechado

1.3) Sistema Isolado

Troca matria e energia

com o meio ambiente.

Troca apenas energia

com o meio ambiente.

No troca matria nem

energia com o meio

ambiente.

2.) Quanto Composio Qumica.O Sistema poder ser um Elemento Qumico ou uma Substncia Pura

ou uma Mistura.

2.1) Elemento Qumico. ( Tipos de tomos )Um Elemento Qumico um conjunto de tomos quimicamente iguais.

( mesmo nmero atmico )

So conhecidos atualmente 117 elementos qumicos.

( 117 tipos de tomos ) 90 naturais e 27 artificiais ( fabricados em laboratrios )

Cada elemento possui um nome e um smbolo representativo.

O nome muda de acordo com a nacionalidade. O smbolo universal.

Exemplos: Clcio Carbono Nitrognio Hidrognio Fsforo Flor Ferro

Ca

C

N

H

Fe

F

P

Sdio Potssio Cloro Ouro Prata Chumbo Mercrio

Na

K

Cl

Au

Pb

Ag

Hg

IMPORTANTE. Idia Inicial de Molcula.

Molcula uma partcula formada por tomos unidos quimicamente.

Analise as representaes abaixo:

H + H H H

tomos de Hidrognio. Molcula de Hidrognio.

H2Frmula

Molecular

ndice ou

Atomicidade.

HH + H + O O

tomo de

Oxignio.

tomos de

Hidrognio. Molcula de gua.

H

H2OFrmula

Molecular

2.2) Substncia Pura. ( Substncia Qumica )Material formado por molculas quimicamente iguais.

Podemos falar em Substncia Pura Simples e em Substncia Pura

Composta. ( Composto Qumico )

Analise as representaes abaixo:

Substncia

Pura

Simples.

SUBSTNCIA SIMPLES formada por tomos de um mesmo elemento qumico.

SUBSTNCIA COMPOSTA formada por tomos de elementos diferentes.

Substncia

Pura

Composta.

Cada substncia qumica pode

ser representada por uma nica

frmula molecular, veja:

gua H2O

Amnia NH3

Gs Carbnico CO2

Gs Oxignio O2

Uria CH4N2O

cido Sulfrico H2SO4

Gs Hidrognio H2

Gs Oznio O3

Fsforo branco P4

Substncias

Simples.

Substncias

Compostas.

Binria.

Ternria.

Quaternria.

2.3) Mistura.Material formado por molculas quimicamente diferentes.( Mais de um tipo de molcula )

Analise as representaes abaixo:

As misturas no so

representadas por

frmulas qumicas.

Podemos represent-

las indicando os seus

componentes.

( substncias )

Veja abaixo algumas misturas especiais.

Ar atmosfrico filtrado N2 + O2 + Ar + H2O(v) + ...

lcool hidratado C2H5OH + H2O Gasolina C7H16 + C8H18 + ...

Gs de Botijo C3H8 + C4H10 + ... Vinagre gua + CH3COOH

Bronze Liga metlica de Cu + Sn

3.) Quanto Aparncia do Sistema (Aspecto ). Segundo esse critrio, um sistema poder ser Homogneo ou

Heterogneo.

A anlise do sistema deve ser feita ao microscpio eletrnico.

Assim, teremos:

SISTEMA HOMOGNEO SISTEMA HETEROGNEO

Apresenta aspecto uniforme No apresenta aspecto uniforme

Apresenta propriedades iguais

em toda a sua extenso

No apresenta propriedades

iguais em toda a sua extenso

Apresenta apenas uma fase

( monofsico )

Apresenta mais de uma fase

( polifsico )

OBS: O que FASE de um sistema ?

Fase cada poro homognea do sistema.

Cada fase sempre fisicamente diferente de uma outra.

Analise os sistemas a seguir.

1) gua.

Ocorre quando um mesmo elemento origina substncias simples

diferentes.

Essas substncias simples so denominadas FORMAS ALOTRPICAS do

elemento analisado.

Ocorre com os elementos oxignio , fsforo , enxofre e carbono.

Analise os casos apresentados a seguir.

DIFERENCIAES ENTRE SUBSTNCIA

PURA E MISTURA HOMOGNEA.

PARMETROS DE ANLISES SUBSTNCIA PURA MISTURA

Composio Qumica. Fixa , Constante. Varivel.

Temperatura de Fuso. ( T.F ) Fixa , Constante.( Numa dada Presso )

Varivel.

Temperatura de Ebulio. ( T.E ) Fixa , Constante.( Numa dada Presso )

Varivel.

Densidade. ( d ) Fixa , Constante.

( Numa dada Temperatura )

Varivel.

Representao. Frmula Molecular. No

Possui.

Experimentalmente, podemos promover o aquecimento ou o

resfriamento do material e analisar as mudanas de estado fsico.

Temperatura (C) a 1 atm

Tempo

S

S + L

L + V Vapor

0C

100C

L

10C

Fuso

Ebulio

Temperatura (C) a 1 atm

Tempo

slido

slido

e

lquido

lquido

e

gasoso gasosotC

lquido

15C

tC

Temperatura (C) a 1 atm

Tempo

slido

slido

e

lquido

lquido

e

gasosogasoso

lquido

tC

15C

tC

Temperatura (C) a 1 atm

Tempo

slido

slido

e

lquido

lquido

e

gasosogasoso

lquido

tC

15C

tC

ANLISE IMEDIATA ( Separao de Misturas )

o conjunto de processos empregados para separar os componentes

de uma mistura.

Tais processos no

alteram a natureza

qumica dos componentes

da mistura.

Teremos:

Processos mecnicos.

Processos fsicos.

e

1.) Processos Para Misturas Heterogneas.

1.1 ) SLIDO + SLIDO.

A) CATAO.

Utilizada para separar

slidos na forma de

grandes pedaos.

Ex: Separar as pedras

dos gros de feijo.

B) VENTILAO.

Uma corrente de

ar separa o slido

menos denso.

Ex: Separar os

gros das cascas.

C) PENEIRAO.

Com o auxlio de uma

peneira podemos

separar slidos de

tamanhos diferentes.

Ex: Separar a areia

das pedras.

D) LEVIGAO. ( Mtodo do Garimpeiro )

Uma corrente de gua separa o

slido menos denso.

Ex: Separao do ouro da areia.

E) FLOTAO.

Utiliza-se um lquido de

densidade intermediria

em relao aos slidos.

Ex: Areia + Serragem

F) SEPARAO MAGNTICA ( Imantao ) .

Atravs de um im

podemos separar

metais, do tipo

ferromagnticos,

de outros slidos.

Ex: Separar o

ferro do enxofre.

( Ferro, Cobalto e nquel )

G) SUBLIMAO .

Com aquecimento

podemos separar

slidos sublimveis

de outros slidos.

( Iodo, Naftalina, Cnfora )

Ex: Separao do

iodo da areia.

H) FUSO FRACIONADA .

Aquece a mistura at um dos slidos passar totalmente para o estado

lquido.

Ex: Areia + enxofre.

H) DISSOLUO FRACIONADA .

Adiciona na mistura

um lquido que

dissolva apenas um

dos slidos.

Ex: Areia + Sal

gua.

1.2 ) SLIDO + LQUIDO.

A) DECANTAO. ( Sedimentao )

Deixa a mistura em repouso at o slido depositar ( sedimentar )

totalmente no fundo do recipiente.

Pode-se retirar o lquido entornando ele em outro recipiente

( decantao simples ) ou com a ajuda de um sifo ( sifonao )

DECANTAO SIMPLES SIFONAO

( gua + Areia )

A) FILTRAO. ( gua + Areia ) ( Preparao do Cafezinho )

Despeja a mistura em um filtro ( material poroso )

Assim, teremos:

O slido Fica retido no filtro.

O lquido Passa pelos poros.

e

Filtrado

Substncia Pura ou Mistura Homognea.