Módulo inicial Materiais: Diversidade e Constituição 10 ano - módulo inicial 2003.pdf · Processos físicos de separação de misturas: Misturas heterogéneas Filtração –

Módulo inicial

Materiais: Diversidade e Constituição

Química10.º ano

Ano lectivo 2007/2008

Escola Secundária José Saramago Marta Paulino e Ângela Patrício

Módulo inicial Materiais: Diversidade e Constituição

O que é um Material?

É algo que tem massa e ocupa espaço.

Módulo inicialMateriais: Diversidade e Constituição

ClassificaçãoMateriais:

Componentes Origem

NaturaisMisturasSubstâncias Sintéticos


Materiais Naturais: obtêm-se directamente da natureza.

ex: água, ar, sal,…

Materiais Sintéticos: produzidos por acção do ser humano

através de processos de transformação.

ex: vidro, papel, plástico,…


Substâncias:

material constituído por um único componente;

composição definida;

propriedades próprias;

podem ser convertidas noutras através de processos

denominados reacções químicas.


Substâncias

Simples ou Elementaresunidades estruturais constituídas pelo mesmo elemento químico)Ex: He, O2, O3, S8,…

Compostasunidades estruturais constituídas por elementos químicos diferentes)Ex: H2O, CO2,NH3,…


Substância “pura” não é sinónimo de substância elementar, qualquer

substância elementar ou composta, pode encontrar-se pura ou

impura.

diamante (elementar) - carbono puro

carvão - carbono impuro

Água (composta) – substância pura

Água do mar - substância impura


Substâncias(propriedades físicas)

Pontos de fusão Pontos de ebulição


Ponto normal de fusão - Temperatura a que a substância passa do

estado sólido (s) ao estado líquido (l) à pressão de 1 atm.

Ponto normal de ebulição - Temperatura a que a substância passa

do estado líquido (l) ao estado gasoso (g) à pressão de 1 atm.

Algumas substâncias sublimam – não têm ponto de fusão e ebulição.

Ex: iodo


Matéria

Estados físicos: sólido, líquido e gasoso

Diferentes condições de temperatura e pressão

Substância

Mudança de estado físico

(transformação física)


Representação química de uma substânciaUnidades estruturais

Átomosex: Hidrogénio(H)

Moléculas

(conjunto de átomos ligados

entre si)

ex: Metano (CH4)

Iões

(Átomos ou moléculas que perdem ou

recebem electrões)-Catiões e aniões

ex: Cloreto de sódio (Na� Cl�)


Modelo atómico actual:

O átomo é electricamente neutro:

O número de protões do núcleo é igual ao número de

electrões do átomo – número atómico (Z).


Elemento químico:

- conjunto de átomos idênticos entre si, todos com o

mesmo número atómico;

- pode apresentar-se sob a forma de diferentes substâncias

elementares.

ex: Oxigénio (Z=8):

oxigénio atómico (O), dioxigénio (O2) e ozono (O3)


Elemento químico:

Z= nº de protões = nº de electrões?

Sim, para o átomo neutro, mas não para o ião.

Ex: átomo (O) – Núcleo ( 8 protões + 8 neutrões) + 8

electrões

anião óxido (O2-) – Núcleo (8 protões + 8 neutrões) + 10

electrões


Elementos

H, He, C, O, Na, Ca

Símbolos

Fórmulas

Substâncias Elementares

Substâncias Compostas

H2,O2,O3

H2O, CO2, NaCl, HCl, Na2SO4

He, Na, Ca


Misturas:

Conjunto de duas ou mais substâncias;

Propriedades que resultam da combinação de cada uma das

substâncias que as constituem;

Podem ser separadas por processos físicos (decantação,

filtração, destilação,…).


Homogéneas(soluções)

Heterogéneas(suspensões)

Coloidais

Misturasaspecto

macroscópico


Processos físicos de separação de misturas:

Misturas heterogéneas

Decantação – Baseia-se na diferença de densidade na

mistura sólido – líquido ou na mistura de dois líquidos

imiscíveis.

Ex: água e terra; água e azeite




Filtração – Permite separar sólidos em suspensão num

líquido por passagem através de material poroso.

Dois tipos: filtração por gravidade e filtração a pressão

reduzida




Centrifugação – por acção da força centrífuga as partículas

sólidas em suspensão são projectadas para o fundo do

recipiente.




Separação magnética – Baseia-se nas diferentes

propriedades magnéticas dos componentes da mistura.

Ex: mistura de enxofre com limalha de ferro



Misturas homogéneas

Cromatografia – Baseia-se na diferente velocidade de

passagem das diferentes substâncias que atravessam certos

meios porosos.

Ex: separação dos constituintes da tinta de um marcador




Destilação simples – Permite a separação de um sólido –

líquido ou dois líquidos com pontos de ebulição diferentes.

Ex: água salgada




Destilação fraccionada – Permite a separação mais eficaz

de dois líquidos com pontos de ebulição mais próximos.

Ex: petróleo bruto


Materiais

Existem na natureza?sim não

simforam transformados? Processados

não produzidos por reacções químicas de síntese

SintéticosNaturais


Materiais Podem ser separados por processos físicos?

sim não

sim, podem ser decompostas por processos químicos

sim Aspecto uniforme? não sim não

CompostaHomogéneas(soluções)

Misturas Substâncias

Heterogéneas(suspensões) Elementar

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Materiais :

Utilidade para o homem;

Produzidos para melhorar a qualidade de vida do ser humano;

A sociedade tem preocupação com o impacto provocam sobre a

natureza.

E qual acção da Química neste contexto ?

Soluções


O que é uma solução?

Soluto é sinónimo de solução?

A água das salinas é igual à água do mar?

Se misturar duas substâncias obtêm-se uma solução?


Uma solução é uma mistura homogénea de duas ou mais

substâncias na qual não se consegue observar a fase

dispersa, mesmo ao microscópio;

Nas soluções existe um solvente (fase dispersante) e um

soluto (fase dispersa);


O solvente tem sempre o mesmo estado físico da solução,

apresenta-se em maior quantidade do que o soluto e é

também o mais volátil.


Tipos de soluções:

Sólidas

Líquidas

Gasosas


Solução Estado Físico

Solvente Soluto Principal

LatLatããoo SSóólidolido CobreCobre ZincoZinco

ÁÁlcool a 96%lcool a 96% LLííquidoquido EtanolEtanol ÁÁguagua

ÁÁgua do margua do mar LLííquidoquido ÁÁguagua Cloreto de Cloreto de ssóódiodio

ArAr GasosoGasoso AzotoAzoto OxigOxigéénionio

Constituição das soluções:


Concentração mássica de

uma solução é a massa do

soluto dissolvido por

unidade de volume da

solução e expressa-se

através da seguinte

fórmula:

solução

solutosoluto V

m=ρ


A unidade do S.I. para a concentração mássica é o kg/m3,

mas a unidade mais utilizada é g/dm3.


A percentagem em massa é dada pela seguinte expressão:

A fracção mássica do soluto é dada pela seguinte expressão:

100)/%(solução

soluto ×=mmmm

solução

solutoSoluto m

mw =


Análise de um rótulo de uma água:

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