Colégio Anglo

• Química GeralProf: Benício Dias

Khemeia, chyma, Chemistry, Química !!!

Não se conhece completamente uma ciência enquanto não se souber da sua história.

(A . Comte)

Isidore-Auguste-Marie-François-Xavier

•Histórico

- 2.000.000 a.C Idade da Pedra Lascada- 500.000 a.C – Domínio do fogoTransformação -> Facilidade- 30.000 a.C – Homo Sapiens – espécie

dominante- 10.000 a.C – 5.000 a.C – Grande Avanço Idade da Pedra Polida

- 7.000 a.CUtensílios de Cerâmica- Posteriormente – Metalurgia- 4.000 a.C – Cobre- 3.000 a.C – Idade do Bronze- 1.400 a.C – Ferro

Metalurgia Técnica de transformar um minério em um

metal ou mistura de metais.

Termo Química

- Khemeia – que pode estar relacionada ao nome que os egípcios davam ao próprio país.

- Chyma – “fundir” ou “moldar um metal”

• Química -> Transformação Ciência do know-how

Os egípcios, por exemplo, utilizaram conhecimentos de Os egípcios, por exemplo, utilizaram conhecimentos de destilação e fermentação, para produzirem algumas destilação e fermentação, para produzirem algumas bebidas como a cerveja.bebidas como a cerveja.

Pólvora por exemplo foi produzida pelos habitantes Pólvora por exemplo foi produzida pelos habitantes primtivos da região que hoje corresponde a China e à primtivos da região que hoje corresponde a China e à Índia. Índia.

Transformações – Praticadas pelos artesãos. Transformações – Praticadas pelos artesãos.

Terra - Vista como mãe.Terra - Vista como mãe.

Teoria do Vitalismo – Toda matéria comporta-se como Teoria do Vitalismo – Toda matéria comporta-se como organismo vivo.organismo vivo.

Filosofos Gregos – Questionamentos a respeito da Filosofos Gregos – Questionamentos a respeito da

origem da matéria, e das transformações ?origem da matéria, e das transformações ?

Tales de MiletoTales de Mileto – Por volta de 625 a.C a 546 a.C – Por volta de 625 a.C a 546 a.C Sugere que a matéria é formada por um único elemento Sugere que a matéria é formada por um único elemento

Água.Água.

Matemático e astrônomo grego nascido em Mileto, na Jônia, Ásia Menor, hoje Matemático e astrônomo grego nascido em Mileto, na Jônia, Ásia Menor, hoje Turquia, além de um bem sucedido comerciante nos ramos de azeite e sal, é Turquia, além de um bem sucedido comerciante nos ramos de azeite e sal, é considerado o primeiro filósofo grego e o primeiro dos sete sábios da idade helênica, considerado o primeiro filósofo grego e o primeiro dos sete sábios da idade helênica, o pai da filosofia e o fundador da ciência física. Estudou geometria no Egito, onde o pai da filosofia e o fundador da ciência física. Estudou geometria no Egito, onde mediu a altura das pirâmides pela sombra delas, e astronomia na Babilônia, sob o mediu a altura das pirâmides pela sombra delas, e astronomia na Babilônia, sob o governo de Nabucodonosor. governo de Nabucodonosor.

Fundou a primeira escola grega de filosofia, na Jônia, colônia grega na Ásia Menor, Fundou a primeira escola grega de filosofia, na Jônia, colônia grega na Ásia Menor, onde ficava Mileto, cidade destruída por Dario (494 a. C.). Considerado o criador da onde ficava Mileto, cidade destruída por Dario (494 a. C.). Considerado o criador da geometria dedutiva (585 a. C.), são-lhe atribuídas as deduções de cinco teoremas da geometria dedutiva (585 a. C.), são-lhe atribuídas as deduções de cinco teoremas da geometria plana. Na astronomia dividiu a esfera do céu em cinco círculos, ou zonas: geometria plana. Na astronomia dividiu a esfera do céu em cinco círculos, ou zonas: ártica, trópico de verão, equador, trópico de inverno e antártica, e foi o primeiro ártica, trópico de verão, equador, trópico de inverno e antártica, e foi o primeiro astrônomo a explicar o eclipse do Sol, ao verificar que a Lua era iluminada por esse astrônomo a explicar o eclipse do Sol, ao verificar que a Lua era iluminada por esse astro. astro.

Defendeu o conceito de que a Terra era plana e o ano solar de 365 dias. Introduziu Defendeu o conceito de que a Terra era plana e o ano solar de 365 dias. Introduziu uma revolucionária teoria cosmológica sobre a constituição do Universo e da Terra, uma revolucionária teoria cosmológica sobre a constituição do Universo e da Terra, na qual a água era o elemento do qual o mundo se originara e ao qual estava na qual a água era o elemento do qual o mundo se originara e ao qual estava destinado a retornar. destinado a retornar.

AnaximandroAnaximandroElemento ápeiron (indeterminado, ilimitado)Elemento ápeiron (indeterminado, ilimitado)do qual se originava os opostos (fogo e água, frio e calor etc).do qual se originava os opostos (fogo e água, frio e calor etc).

AnaxímenesAnaxímenesElemento básico – AR Elemento básico – AR

HeráclitoHeráclitoElemento básico – Fogo.Elemento básico – Fogo.

Empedócles Empedócles – ( 485 a.C – 425 a.C)– ( 485 a.C – 425 a.C)Quatro elementos – Ar, água, fogo e terra.Quatro elementos – Ar, água, fogo e terra.

Aristóteles –Aristóteles – (384 a.C – 322 a.C) (384 a.C – 322 a.C)Matéria formada por única essênciaMatéria formada por única essênciaQualidades primárias (quente, frio, seco e úmido)Qualidades primárias (quente, frio, seco e úmido)se combinariam formando os quatro elementos se combinariam formando os quatro elementos (Ar, água , fogo e Terra).(Ar, água , fogo e Terra).QuenteQuente e e SecoSeco – – Fogo Fogo FrioFrio e e seco seco – – TerraTerraQuente Quente e e Úmido Úmido – Ar – Ar FrioFrio e e úmido úmido - - ÁguaÁgua

13/04/2313/04/23

Na busca da pedra filosofal e do elixir da longa vida

Apesar de se ter conhecimento de manifestações químicas muito antes da Idade Média, os alquimistas contribuíram de forma acentuada para o desenvolvimento da ciência Química.

ALQUIMIA*Poder de transformar qualquer metal em ouro.

*Imortalidade

13/04/2313/04/23

Voltar

A partir do século XVII, a ciência se transforma, tornando-se mais experimental e menos filosófica: multiplicam-se as observações e as experiências; os fenômenos passam a ser classificados; são elaboradas hipóteses explicativas.

Dentre os cientistas com essa nova proposta , destaca-se o francês Antoine Lautent Lavoisier- com a publicação do Tratado Elementar de Química, ele estabelece um marco do surgimento da Química moderna. Por seu trabalho, Lavoisier é considerado o “Pai da Química”.

E no século XX surgem as descobertas sobre a estrutura do átomo envolvendo vários cientistas

• Conceito AtualConceito Atual

Química é a ciência que estuda a Química é a ciência que estuda a matéria, as transformações por ela matéria, as transformações por ela sofridas e as energias envolvidas sofridas e as energias envolvidas nestas transformações.nestas transformações.

Pré – história Descoberta do

fogo.

Idade antiga

Domínio da prata, vidro e outros metais;

Conhecimento prático de algumas operações químicas.

Idade média Surge a

alquimia:

•Elixir da vida eterna;

•Pedra filosofal.

Idade moderna

Surge a química médica;

Química como ciência exacta.

Idade contemporân

ea Apareceram

grandes génios da química;

Tabela periódica.

Corpo humano

Produtosindustrializados

Alimentos

Expectativade vida

A Importância da Química

Seria exagero considerar tudo como Química?

Podemos dizer que tudo a nossa volta é química, pois todos os materiais que nos cercam passaram ou passam por algum tipo de transformação.

Limpeza de casa

Higiene Pessoal

Vestimentas

Transporte

Percebemos que a Química proporcionou progresso, desenvolvimento e bem-estar para a nossa vida.

VoltarSubstâncias Químicas

Limpeza de Casa

DetergenteAlvejantesDesinfetantes

Higiene PessoalSaboneteXampuCreme DentalAlém da água

VestimentasNáilonPoliésterAlgodãoLã

TransporteGasolinaquerosene

Alimentos NaturaisFertilizantespesticidas

Expectativa de vidaanalgésicosantibióticosinsulina

Produtos IndustrializadosplásticovidrotintaCimentofotografiapapel

Corpo humanoVoltar

CONCEITOS CONCEITOS FUNDAMENTAISFUNDAMENTAIS

►Matéria:Matéria: tudo que tem massa e tudo que tem massa e ocupa lugar no espaço. (madeira)ocupa lugar no espaço. (madeira)

►Corpo:Corpo: porção definida da matéria. porção definida da matéria. (tronco)(tronco)

►Objeto:Objeto: corpo feito pelo homem com corpo feito pelo homem com o intuito de se utilizá-lo para algum o intuito de se utilizá-lo para algum fim. (banco de madeira)fim. (banco de madeira)

ESTRUTURA DA MATÉRIAESTRUTURA DA MATÉRIA

A matéria é formada por moléculas, que por sua vez são formadas por partículas minúsculas chamadas de átomos.

O termo matéria refere-se a todos os materiais ou coisas que compõem o universo.

EnergiaEnergia

Relaciona-se à realização de trabalho e Relaciona-se à realização de trabalho e ao fato de provocar modificações na ao fato de provocar modificações na matéria, além de ser interconversível em matéria, além de ser interconversível em suas várias formas.suas várias formas.

*Energia Cinética *Energia Potencial*Energia Cinética *Energia Potencial- Elétrica - Luminosa - MecânicaElétrica - Luminosa - Mecânica- Térmica - Sonora - QuímicaTérmica - Sonora - Química- Magnética - Nuclear Magnética - Nuclear

PROPRIEDADES DA MATÉRIA

PROPRIEDADES GERAIS

PROPRIEDADES ESPECÍFICAS:

PROPRIEDADES GERAIS

Impenetrabilidade

Divisibilidade

Inércia

Compressibilidade

Elasticidade

InérciaAs propriedades gerais são comuns a todos os materiais.

Propriedades específicas

Organolépticas (relacionada aos sentidos) Funcionais (acidez, basicidade...) Químicas Físicas (densidade, P.F, P.E)

PROPRIEDADES FUNCIONAIS

Hidrocarbonetos são inflamáveis.

Os ácidos têm sabor azedo.

Os sais fundidos conduzem corrente elétrica.

As propriedades funcionais são aquelas apresentadas por um grupo de substâncias,

chamado função química .

PROPRIEDADES FÍSICAS

Ponto de Fusão / Solidificação

Ponto de Ebulição / Liquefação

Densidade ou Massa Específica

Coeficiente de Solubilidade

Elementos QuímicosÁtomos

Nome Símbolo Natureza

Ferro Fe Fe3O4

Cálcio Ca CaCO3

Prata Ag (Argentum) Ag

Oxigênio O O2

Átomos & Moléculas

H + H H H

H H

H + H + O O

Átomos Moléculas

SUBSTÂNCIAS

SUBSTÂNCIA: forma particular de matéria, apresentando composição fixa, definida.

Substância Fórmula Representação

Gás hidrogênio

H2

Gás oxigênio O2

Gás ozônio O3

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

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

Substância Fórmula Representação

Água H2O

Sal de cozinha NaC

Açúcar C12H22O11

Substâncias Puras

SIMPLES COMPOSTA

Mistura: material formado 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.

MISTURAS

HETEROGÊNEAHOMOGÊNEA

ÁGUA + AREIAAR

CLASSIFICAÇÃO DA MATÉRIA

SISTEMAS HOMOGÊNEOS

SISTEMAS HETEROGÊNEOS

SUBSTÂNCIAS PURAS

MISTURAS DE UMA FASE

MISTURAS DE MAIS DE UMA

FASE

SUBSTÂNCIAS EM MUDANÇA

DE ESTADO

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) + Prata (Ag) + Estanho (Sn)

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)

Misturas homogêneas

Classificação dos sistemas

Mistura heterogênea

Subs.pura em mudança de estado

Mistura homogênea ou solução

Substância pura

Simples

Um elemento

Composta

Dois ou + elementos

Substância

pura

Heterogênea - polifásico

Homogêneas - monofásico

composta 2ou + elementos químicos

Simples um elemento química

S

I

S

T

E

M

A

S

S

I

S

T

E

M

A

S

Homogêneo

ou

monofásico

Heterogêneo

ou

polifásico

Mistura

OUTROS CONCEITOSOUTROS CONCEITOS

ATOMICIDADE

VARIEDADE ALOTRÓPICA

FENÔMENOS (Transformações):

QUÍMICOS E FÍSICOS

ATOMICIDADEATOMICIDADE

Atomicidade Substâncias

Monoatômica He, Ne, Ar, Kr

Diatômica H2, N2, HCl, CO

Tetratômica P4 (fósforo branco)

Indeterminada P(verm), C(graf), metais

Atomicidade se refere ao número de átomos que compõem uma substância

VARIEDADE ALOTRÓPICAVARIEDADE ALOTRÓPICA

C(grafite) C(diamante)

estrutura amorfa estrutura cristalina

Variação na arrumação dos átomos

Variação na atomicidade

O2 (Oxigênio) O3 (Ozônio)

FENÔMENO QUÍMICOFENÔMENO QUÍMICO

Combustão do álcool etílico

H3C- CH2- OH + 3O2 2CO2 + 3H2O

Reagentes Produtos

O fenômeno químico transforma a natureza íntima da matéria.

Fenômenos Físicos

O fenômeno físico não altera a natureza (estrutura) da matéria.

Estados de agregação da matéria

• SÓLIDO: forma e volume definidos.• LÍQUIDO: volume definido e forma variável.• GASOSO: forma e volume variáveis.

FENÔMENO FÍSICOFENÔMENO FÍSICO

SÓLIDO LÍQUIDO GASOSO

SUBLIMAÇÃO

FUSÃO

CONDENSAÇÃO

VAPORIZAÇÃO

SOLIDIFICAÇÃO

Estados físicos da matéria

Ponto de Fusão / Solidificação

Ponto de Fusão é a temperatura em que uma substância muda do estado sólido para o estado líquido.

Ponto de Solidificação corresponde ao processo inverso, embora as temperaturas sejam equivalentes. Obs. O PF e o PS são obtidos em uma dada pressão, quando esta não é citada, considera-se a pressão atmosférica

Ponto de Ebulição / Liquefação

Ponto de Ebulição é a temperatura em que uma substância muda do estado líquido para o estado gasoso.

Ponto de liquefação corresponde ao processo inverso, embora as temperaturas sejam equivalentes.

Obs. O PE e o PL são obtidos em uma dada pressão, quando esta não é citada, considera-se a pressão atmosférica

Curva de Aquecimento da água

Curva de Aquecimento da água

S

L

L e GG

T°C

100

0

- 20

tempo

S e L

Curva de Resfriamento da água

Curva de Resfriamento da água

S

L

L e GG

T°C

100

0

- 20

tempoS e L

Curvas de Misturas ComunsCurvas de Misturas Comuns

Aquecimento Resfriamento

Curvas de Misturas EutéticasCurvas de Misturas Eutéticas

Resfriamento

PS

Aquecimento

PF

Influência da PressãoInfluência da Pressão

Quanto maior a pressão maior o Ponto de Ebulição

P

T >T

>P

Influência da AltitudeInfluência da Altitude

Quanto maior a Altitude menor o Ponto de Ebulição

> A < P < T

A P T

EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO1. Considere os sistemas a seguir, em que os átomos

são representados por esferas:

Determine onde encontramos: a) Substância pura; b) Mistura; c) Somente substância simples; d) Somente substância composta.Considere apenas o sistema III, determine: a) O número de átomos presentes; b) O número de elementos químicos; c) O número de moléculas; d) O número de substâncias; e) O número de substâncias binárias; f) O número de substâncias diatômicas.

I II III IV

2. Considere o sistema representado abaixo. Pode-se descrever o sistema em questão como constituido por:

a) Três fases e um componente.

b) Duas fases e dois componentes.

c) Três fases e dois componentes.

d) Três fases e três componentes.

3. Os diferentes tipos de matéria podem ser classificados em dois grupos: Substâncias puras e misturas. As substâncias puras podem ser simples e compostas. Considerando esse modo de classificação, pode-se afirmar:

(01) O ar atmosférico é uma substância pura . (02) A água é uma substância simples. (04) O sangue é uma mistura. (08) Uma solução de açúcar é uma mistura (16) O oxigênio e o ozônio são substâncias distintas, embora constituídas por átomos de um mesmo elemento. (32) A matéria que contém três tipos de moléculas é uma substância composta. (64) A matéria que contém apenas um tipo de molécula é uma substância simples, mesmo que cada molécula seja formada por dois átomos diferentes.

4. Observe os seguintes fatos:

I – Uma pedra de naftalina deixada no armário. II – Uma vasilha com água deixada no freezer. III – Uma vasilha com água deixada no fogo. IV – O derretimento de um pedaço de chumbo quando aquecido.

Nestes fatos estão relacionados corretamente os seguintes fenômenos:

a) I – sublimação, II – solidificação, III – vaporização, IV – fusão. b) I – sublimação, II – solidificação, III – fusão, IV –vaporização. c) I – fusão, II – sublimação, III –vaporização, IV – solidificação. d) I – vaporização, II- solidificação, III – fusão, IV – sublimação. e) I – vaporização, II – sublimação, II –fusão, IV – solidificação.

5. Qual dos fenômenos a seguir não envolve reações químicas?

a) Fusão de gelo.

b) Digestão de alimentos.

c) Combustão.

d) Queima de vela.

e) Explosão de dinamite.

Densidade

Densidade é a relação da massa pelo volume de uma substância a uma dada Temperatura e Pressão:

d = m / V

Influência da Temperatura

T

V1

>T

V2

> T > V < densidade

> P < V > densidade

Influência da PressãoInfluência da Pressão

P

>P

A DENSIDADE é maior quanto maior o estado de agregação da matéria

Influência do Estado Físico da Substância

sólido > líquido > gasosoAumento do volume

Exceções a Regra

• Água líquida é mais densa que o gelo.

• Prata, Ferro e Bismuto, todos diminuem de volume quando fundidos, portanto fase líquida mais densa.

Transformação de Unidades

T Kg g mg

X 103 X 103 X 103

KL L mL µL

X 103 X 103 X 103

m3 dm3 cm3 mm3

Unidade de massa

Unidade de Volume