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Capítulo 03:
3.1 – Transformações da matéria
Diferenciação
Transformações físicas
Transformações químicas
Transformações da matéria
Transformações químicas e físicas
• Fenômenos Físicos:
- Uma substância muda seu estado físico ou forma, mas sua composição continua a mesma
Transformações químicas e físicas
Transformações químicas e físicas
Transformações químicas e físicas
• Fenômenos Químicos:
- Uma ou mais substâncias se transformam em compostos diferentes
- Ocorre uma reação química
Descrevendo as transformações da matéria
• Usamos os termos estado inicial e estado final para descrever as fases da transformação
Transformação Estado Inicial Estado Final
Fusão do gelo Sólido transparente Líquido incolor
Parafuso de ferro exposto ao ar e
umidade
Sólido cinza brilhante
Formação de capa marrom-
avermelhada sobre o sólido
Queima da velaPavio envolto em
parafina
Escurecimento do pavio, redução do tamanho da vela,
emissão de energias térmica e luminosa e produção de fumaça
Transformações químicas e físicas
• Existem dois tipos de reação química:
- Endotérmica: absorve calor
- Exotérmica: que libera calor
3.2 – A combustão e as representações químicas
Combustão
• Combustão ou queima é uma reação química exotérmica
• Ocorre entre uma substância (o combustível) e um comburente (geralmente o oxigênio), para liberar calor e luz
• É necessária uma energia de ativação para ocorrer combustão
Antes de continuarmos, vamos entender o conceito de uma representação química!!!!
Representação química
• Uma representação química é a forma como vamos mostrar no papel, o que acontece na reação:
•Ex:
magnésio(s) + oxigênio(g) óxido de magnésio(s)
Representação química
• Uma representação química é a forma como vamos mostrar no papel, o que acontece na reação:
•Ex: nome da substância
magnésio(s) + oxigênio(g) óxido de magnésio(s)
estado físico da substância (sólido, líquido, gasoso, aquoso)
Representação química
• Uma representação química é a forma como vamos mostrar no papel, o que acontece na reação:
•Ex: Produto (s)
magnésio(s) + oxigênio(g) óxido de magnésio(s)
Reagente (s)
Agora sim, podemos voltar à combustão!!!
Combustão de compostos de carbono
• Quando falamos de combustão de carbono, devemos levar em conta dois tipos:
- Completa Ex:
gasolina(l) + oxigênio(g) gás carbônico (g) + água(g)
- Incompleta Ex:
gasolina(l) + oxigênio(g) monóxido de carbono(g) + água(g)
Flogisto x Lavoisier
• Flogisto = substância inflamável liberada durante a combustão, pode ter massa positiva (levando à diminuição da massa) ou negativa (levando ao ganho de massa)
Ou seja, a massa dos compostos é variável
• Lavoisier = lei da conservação das massas, a massa dos produtos tem que ser igual à massa dos reagentes
“na natureza nada se perde nada se cria, tudo se transforma”
Flogisto x Lavoisier
• Então, uma reação química, em um sistema fechado, sempre terá sua massa mantida
• ou seja, se somarmos as massas dos reagentes, elas têm que ser iguais às massas dos produtos
• ex:
Flogisto x Lavoisier
• ex:álcool etílico(l) + oxigênio(g) gás carbônico(g) + água(g)
Massa dos reagentes = 46g + ?Massa dos produtos = 54g + 88g = 142g
Então: 46g + massa de oxigênio = 142gMassa de oxigênio = 142g – 46gMassa de oxigênio = 96g
3.3 – o nível microscópico da matéria
Partículas, substâncias e cinética
• As substâncias são feitas de partículas (moléculas ou átomos) as quais não conseguimos enxergar
• para representarmos essas substâncias, utilizamos modelos (representações gráficas ou numéricas)
• podemos usar modelos para explicarmos algo que não pode ser visto a olho nu
Partículas, substâncias e cinética
• os modelos são montados a partir de várias observações acerca daquilo que queremos explicar
• como por exemplo os estados físicos da matéria (que são explicados pela teoria cinética):
de acordo com essa teoria, “as partículas estão sempre em movimento, e se atraem com forças que variam de uma substância para outra”
O estado sólido
• Materiais sólidos possuem forma definida
• A atração entre suas partículas é muito grande, portanto, ficam “fixas”e agrupadas
• Apenas vibram em suas posições
O estado líquido
• A atração entre suas partículas é grande, porém as partículas não assumem uma posição fixa
• Materiais líquidos não possuem forma definida
• As partículas escorregam umas sobre as outras
O estado gasoso
• A atração entre as partículas é muito pequena
• Materiais gasosos não possuem forma definida
• As partículas movimentam-se aleatoriamente no espaço que ocupam
• Por causa desse espaço pode haver uma grande compressão
3.4 – Os primeiros modelos sobre a matéria
Teoria atômica de Dalton
• átomos de elementos diferentes possuem propriedades diferentes entre si;
•átomos de um mesmo elemento possuem propriedades iguais e massa invariável;
•átomo é a menor porção da matéria, e são esferas maciças e indivisíveis;
Teoria atômica de Dalton
• nas reações químicas, os átomos permanecem inalterados;
• o peso total de um composto é igual à soma dos pesos dos átomos dos elementos que o constituem.
A teoria de Dalton e as fórmulas químicas
• De acordo com Dalton, as partículas que constituem as substâncias são denominadas agregados atômicos (que também podem ser chamados de moléculas)
• Ex:
Oxigênio
Carbono
Hidrogênio
Água
Gás Carbônico
Gás Hidrogênio
Gás Oxigênio
A teoria de Dalton e as reações químicas
• Segundo Dalton, em uma reação química os átomos não são gerados nem destruídos, apenas se rearranjam formando agregados diferentes
• Ex:
Oxigênio
Carbono
Hidrogênio
Cálcio
Equações químicas e balanceamento
Equações químicas
• Equações químicas são representações que usam os símbolos dos elementos e as fórmulas das substâncias
• Ex:CaCO3 (s) CaO (s) + CO2 (g)
Equações químicas
• Mas uma equação química desse jeito está de acordo com a lei de Lavoisier??
• Ex:H2O (s) O2 (g) + H2 (g)
Equações químicas
• Para acertar utilizamos os coeficientes estequiométricos que são números colocados antes das fórmulas e que multiplicam toda a fórmula
• Ex: 2 H2O (s) O2 (g) + 2 H2 (g)
Balanceamento de Equações
Regra primeira: Veja sempre se a equação já está balanceada
H2SO4 + CuO CuSO4 + H2O
Balanceamento de Equações
Regra primeira: Veja sempre se a equação já está balanceada
H2SO4 + CuO CuSO4 + H2O
Balanceamento de Equações
Regra primeira: Veja sempre se a equação já está balanceada
H2SO4 + CuO CuSO4 + H2O
H = 2
Balanceamento de Equações
Regra primeira: Veja sempre se a equação já está balanceada
H2SO4 + CuO CuSO4 + H2O
H = 2 H = 2
Balanceamento de Equações
Regra primeira: Veja sempre se a equação já está balanceada
H2SO4 + CuO CuSO4 + H2O
H = 2 H = 2
Balanceamento de Equações
Regra primeira: Veja sempre se a equação já está balanceada
H2SO4 + CuO CuSO4 + H2O
H = 2S = 1
H = 2
Balanceamento de Equações
Regra primeira: Veja sempre se a equação já está balanceada
H2SO4 + CuO CuSO4 + H2O
H = 2S = 1
H = 2S = 1
Balanceamento de Equações
Regra primeira: Veja sempre se a equação já está balanceada
H2SO4 + CuO CuSO4 + H2O
H = 2S = 1
H = 2S = 1
Balanceamento de Equações
Regra primeira: Veja sempre se a equação já está balanceada
H2SO4 + CuO CuSO4 + H2O
H = 2S = 1
O = 5
H = 2S = 1
Balanceamento de Equações
Regra primeira: Veja sempre se a equação já está balanceada
H2SO4 + CuO CuSO4 + H2O
H = 2S = 1
O = 5
H = 2S = 1
O = 5
Balanceamento de Equações
Regra primeira: Veja sempre se a equação já está balanceada
H2SO4 + CuO CuSO4 + H2O
H = 2S = 1
O = 5
H = 2S = 1
O = 5
Balanceamento de Equações
Regra primeira: Veja sempre se a equação já está balanceada
H2SO4 + CuO CuSO4 + H2O
H = 2S = 1
O = 5
Cu = 2
H = 2S = 1
O = 5
Balanceamento de Equações
Regra primeira: Veja sempre se a equação já está balanceada
H2SO4 + CuO CuSO4 + H2O
H = 2S = 1
O = 5
Cu = 2
H = 2S = 1
O = 5
Cu = 2
Balanceamento de Equações
Regra Segunda: Se a equação não estiver balanceada, siga os 5 passos essenciais:
Balanceamento de Equações
1- ESCREVER AS FÓRMULAS CORRETAS DE REAGENTES E PRODUTOS
Balanceamento de Equações
1- ESCREVER AS FÓRMULAS CORRETAS DE REAGENTES E PRODUTOS
2- BALANCEAR O Nº DE ÁTOMOS DE CARBONO
Balanceamento de Equações
Dica: Comece sempre pelo elemento com menor número de átomos
1- ESCREVER AS FÓRMULAS CORRETAS DE REAGENTES E PRODUTOS
2- BALANCEAR O Nº DE ÁTOMOS DE CARBONO
Balanceamento de Equações
3- BALANCEAR Nº DE ÁTOMOS DE HIDROGÊNIO
Balanceamento de Equações
3- BALANCEAR Nº DE ÁTOMOS DE HIDROGÊNIO
4- BALANCEAR O Nº DE ÁTOMOS DE OXIGÊNIO
Balanceamento de Equações
3- BALANCEAR Nº DE ÁTOMOS DE HIDROGÊNIO
4- BALANCEAR O Nº DE ÁTOMOS DE OXIGÊNIO
5- VERIFICAR SE TODOS OS ELEMENTOS ESTÃO BALANCEADOS.
Leis das Reações Químicas
•As Leis Ponderais das Reações Químicas são um conjunto de postulados que regem a lógica das reações químicas, relacionando a massa dos produtos e reagentes e também fazendo menção à quantidade de matéria dos mesmos.
•As leis mais conhecidas são:
I. Lei de Lavoisier
II. Lei de Proust
Leis das Reações Químicas
•Lei de Lavoisier:
• postulada por Lavoisier no final do século XVIII, diz o seguinte: numa reação química, a soma das massas dos reagentes é igual à soma das massas dos produtos. Ou seja, a massa é sempre conservada em qualquer reação química.
• A partir disso, lembra-se da célebre frase dita por Lavoisier: “Na natureza nada se perde, nada se cria; tudo se transforma“.
Leis das Reações Químicas
•Lei de Proust:
I. Elaborada em 1797 pelo químico francês Joseph Louis Proust. Ele verificou que as massas dos reagentes e as massas dos produtos que participam da reação obedecem sempre a uma proporção constante. Essa proporção é característica de cada reação, isto é, independente da quantidade de reagentes utilizados.
Leis das Reações Químicas
•Lei de Proust:
PROPORÇÕES DEFINIDAS (PROUST, 1807) OS ELEMENTOS QUIMICOS, EM UM DADO COMPOSTO, ESTÃO SEMPRE COMBINADOS NA MESMA PROPORÇÃOEM MASSA
DECOMPONDO-SE ZnS sempre se obtem 1,000 g de Zn para 0,490 g de S – a composição é constante