Introdução à química e matemática aplicada à Química I

No curso de química, faremos uso de algumas relações matemáticas mais prioritariamente. São estas relações:

proporcionalidade direta, inversa e de porcentagem.

-Proporcionalidade: Grandezas proporcionais são aquelas em que o aumento de uma tem como consequência o aumento igual da(s) outra(s). Matematicamente definimos proporcionalidade entre duas grandezas X e Y como:

X/Y=k {isto é, a divisão entre os seus valores resultará em um valor constante lê-se entre os parênteses: “k pertencente ao conjunto dos números reais”}.

Para se resolver questões envolvendo proporcionalidade é muito comum utilizar a “regra de três”.

Ex: em um ambiente rico em oxigênio, para cada 2g de hidrogênio queimado liberava 64 kcal de energia. Qual será a energia liberada, se queimarmos 12g de hidrogênio?

Com isto, sabemos que X=384. Daí a energia liberada será de 384kcal

Obs: o termo sublinhado “Para cada”, no enunciado da questão é um que indica uma relação proporcional.

Introdução à química e matemática aplicada à Química II

Realizamos uma abordagem quantitativa em nossos estudos na química, isto é abordagem que envolve número. E neste tipo de abordagem o conceito de grandeza é algo de extrema importância. Grandeza é algo que podemos medir e representamos essa medida por um valor e uma unidade de medida, por exemplo, 4g (lê-se quatro gramas), 1,5 cm (um vírgula cinco centímetros) ou 273 kcal (duzentos e setenta e três quilocalorias). Essas unidades de medidas são convencionadas e significam que quando medimos algo, estamos comparando com essa unidade, ou seja, 4g é a massa de algo que pesa quatro vezes mais que o padrão internacional que pesa um grama.

Aqui o mais importante é conhecer conversões decimais, que são aquelas que envolvem diferentes escalas ou intensidades de uma mesma unidade. Por exemplo, não representamos em uma mesma unidade a massa de um caminhão e de um fio de cabelo, pois são de escalas muito diferentes, apesar de estarmos tratando da mesma grandeza. Para ver essas conversões, utilizaremos o exemplo da unidade grama (g), que pode ser convertida em:

Kg Hg Dg g dg cg mg Quilograma Hectograma Decagrama Grama Decigrama Centigrama Miligrama Todas as grandezas possuem essas mesmas escalas de conversão decimal, metros podem ser convertidos em cm (centímetros) ou Hm (hectômetros), etc.; ou até uma grandeza pouco conhecida como Dalton (D), que é de massa atômica, pode ser convertida em KD (quilodalton) ou qualquer outra dessas apresentadas para grama. Chamamos assim pois nesta tabela cada unidade equivale dez vezes a da sua direita. Isto é, por exemplo, grama tem a sua direita o dg e em seguida o cg, logo 1g=10dg e 1g=10.10cg=100cg e assim vai seguindo para as outras unidades. E o mesmo serve para a relação inversa, porém dividindo por 10, daí 1dg=1g/10.

Obs: Como a conversão envolve multiplicar ou dividir por 10, logo envolve deslocar a vírgula. Pois quando multiplicamos por 10, deslocamos a vírgula uma casa à direita e quando dividimos, à esquerda. Logo,

3 ou 3,0x10=30 ou 30,0 e o contrário é válido 30,0/10=3,0

Na prática, se quisermos converter utilizando essa escala apresentada

K_ H_ D_ _ d_ c_ m_ Quilo Hecto Deca Unidade

qualquer Deci Centi Mili

Devemos ver que a vírgula se desloca conforme nossa conversão. Se quisermos convertermos, por exemplo, 20 cm em Km devemos ver que o Km está 5 colunas à esquerda do cm, na nossa tabela, daí a vírgula vai deslocar 5 casas à esquerda

20,0cm=0,00020Km

Uma mesma grandeza pode ter muitas unidades que a representa. Algumas conversões partem de experimentos, alguns exemplos destes serão tratados no decorrer do curso. Neste momento a única que é importante é a conversão de L (litros) para m3(metros cúbicos), ambas unidades de volume. Só precisamos saber que 1dm3=1l e que 1l=0,001m3.

Obs: Vocabulário

-Massa: É tão característica de materiais, que podemos definir como quantidade de matéria. Medimos em gramas (g), pelo sistema internacional de unidades - o SI. Ex: 35g de sal, 87kg de água.

-Volume: Todo material ocupa um lugar no espaço e esta quantidade de espaço ocupado chamamos de volume.

Classificação e estrutura da matéria I

À grosso modo, a teoria molecular ou teoria corpuscular da matéria atualmente pode ser resumida da seguinte maneira

E toda esta teoria que se baseia em componentes microscópicos (p.ex: o tamanho de um átomo, em

média é da ordem de 10-7mm). Mas a teoria é complementada por uma linguagem própria.

-Os elementos descobertos são representados e organizados na tabela periódica. Ex: Fe representa o átomo do

Ferro; Hg o de mercúrio

-Para representar moléculas, usamos a fórmula molecular que mostra os elementos que formam a molécula de

tal substância e quantos átomos tem de cada elemento nesta tabela. Ex: H20(temos dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio), CO2, C6H12O6.

Para representar a estrutura dos materiais, nos utilizamos de modelos atômicos, estes estão apresentados em um material complementar publicado site do cursinho http://cursinhoallende.wordpress.com/materiais/quimica.

Em caso de dúvida, contacte um professor de química pelo e-mail cursinhoallende@gmail.com