AULA 11/03

Capítulo 1- Matéria – classificações da matéria e propriedades da matéria

1- Conceito

-Matéria: tudo aquilo que possui massa e ocupa lugar no espaço.

-Propriedade da matéria: objetiva a caracterização dos comportamentos físicos e químicos da matéria.

-Corpo: É uma porção limitada da matéria.

-Objeto: É um corpo que se presta a uma finalidade determinada

Exemplo: ferro é matéria, uma barra de ferro é um corpo e um portão de ferro é um objeto.

-Substância: É a qualidade da matéria

-Partículas: São as formadoras das substâncias, podendo ser chamadas de íons, átomos e moléculas (conjuntos de átomos).

2- Propriedades da matéria

A matéria apresenta várias propriedades que são classificadas em gerais, funcionais e específicas.

Gerais:

São comuns a toda e qualquer espécie de matéria, independentemente da substância de que ela é feita.

a)Inércia: A matéria não pode por si só modificar a sua condição de movimento ou repouso.

b)Impenetrabilidade: Dois corpos não podem ocupar, ao mesmo tempo, o mesmo lugar no espaço.

c)Divisibilidade: A matéria pode sempre ser dividida em porções cada vez menores.

Exemplo: uma pedra de açúcar se divide em moléculas e estas por sua vez em elementos até chegarmos aos átomos.

d) Compressibilidade: O volume ocupado por certa porção de substância na fase gasosa pode diminuir se ela for submetida à ação de forças externas.

Exemplo: se tamparmos um a seringa cheia de ar com o dedo o volume ocupado por ele será menor.

e) Elasticidade: Se um material na fase sólida for esticado ou comprimido pela ação de forças externas, sem que suas estruturas sejam rompidas, ele voltará a sua forma original assim que essa força deixar de agir.Exemplo; o que ocorre com uma mola de ferro

f)Massa: É a quantidade de matéria existente em um corpo.

g)Volume: É a ocupação espacial da matéria.

OBS: APESAR DE TODAS AS MATÉRIAS POSSUÍREM TODAS AS PROPRIEDADES GERAIS ELAS SE PARESENTARÃO EM MAIOR OU MENOR PROPORÇÃO.

Específicas:

São aquelas utilizadas para identificar e diferenciar os diversos materiais. Podem ser:- físicas- químicas- organolépticas- funcionais

2.1- Propriedades físicas

São aquelas que podem ser especificadas sem referência à qualquer outra substânciaExemplo: rasgar papel

1) Densidade

Densidade absoluta ou massa específica e uma característica própria de cada material, definida como razão entre a massa de uma amostra dele e o volume ocupado por essa massa, portanto

Em geral a densidade dos sólidos é maior do que a dos líquidos e esta por sua vez, é maior que a dos gases.

Curiosidades: ?????

1- Todo material feito ferro se colocado na água afunda?

Se colocarmos um prego em água, este afundará, mas como um navio feito de ferro, flutua na água ?

R: Isto ocorre porque a densidade do prego é maior que a da água e que a do navio. O navio tem grande volume, mas a maior parte deste volume é ocupado pelo ar, cuja massa é muito pequena, por isso a densidade do navio é menor que a do prego. Se substituirmos o espaço ocupado pelo ar por água, o navio afundará, porque a massa aumentará e ficara mais denso que a água.

2- Se colocarmos um ovo cozido e água ele afunda ou bóia?

E se mudarmos para solução de água com sal saturada?

R: Isto ocorre porque a densidade do da água saturada é maior que da água pura e por sua vez a densidade do ovo cozido passa a ser menor que da água saturada então ele flutua.

d = m/v

Exceções a regra de sólidos mais densos do que líquidos:

1- A água em estado sólido (gelo) é menos densa que no seu estado líquido por isso o gelo flutua na água.2- Prata, Ferro e Bismuto, todos diminuem de volume quando fundidos, portanto fase líquida mais densa.

A massa de um objeto pode ser medida facilmente com uma balança e o volume de um objeto regular pode ser calculado medindo-se e multiplicando-se largura ( l ) , comprimento ( c ) e altura ( h ).

O volume de objetos irregulares pode ser medido colocando-os em um recipiente graduado cheio de liquido (água?) e medir a variação de volume deste líquido.

2) Ponto de fusão: é a temperatura na qual uma substância pura passa do estadosólido para o estado líquido.

3) Ponto de Solidificação: corresponde ao processo inverso quando uma substância passa do estado líquido para o sólido, embora as temperaturas sejam equivalentes ao ponto de fusão.

4) Ponto de ebulição: é a temperatura na qual uma substância pura passa do estadolíquido para o estado gasoso.

5) Ponto de liquefação: corresponde ao processo inverso, onde a substância gasosa passa para o estado líquido, embora as temperaturas sejam equivalentes.

6) Coeficiente de solubilidade: é a quantidade máxima de uma substância que pode ser dissolvida em outra em determinadas condições de temperatura. Geralmente, quanto maior a temperatura, maior será a solubilidade.

7)Dureza: propriedade de alguns materiais de oferecer resistência ao risco (desgaste).OBS: Escala de dureza de MohsFriedrich Mohs, um mineralogista alemão, criou uma tabela de dez minerais, com dureza relativa. Quanto mais alto o número, mais duro o mineral. Os minerais de valores numéricos altos (6, 7, 8) riscam os de valores relativos mais baixos (1, 2, 3, 4)

Nota: Fatores que influenciam na densidade:

* Temperatura: quanto maior a temperatura, maior será o volume e como densidade é inversamente proporcional ao volume, MENOR será a densidade.

>T >V <d

* Pressão: quanto maior a temperatura, maior será o volume e como densidade é inversamente proporcional ao volume, MENOR será a densidade.

>P <V >d

8) Tenacidade: é a resistência que a matéria apresenta ao choque mecânico, isto é, ao impacto, a uma ruptura. Dizemos que um material é tenaz quando ele resiste a um forte impacto sem se quebrar.

OBS: Observe que o fato de um material ser duro não garante que ele seja tenaz; são duas propriedades distintas. Por exemplo: o diamante, considerado o material mais duro que existe, ao sofrer um forte impacto quebra-se totalmente. Um exemplo de matéria tenaz é o ferro que pode sofrer grande impacto.

9) Maleabilidade: a matéria que pode ser facilmente transformada em lâminas é considerada maleável. Exemplos: ferro, alumínio, prata, ouro e chumbo.

10) Ductibilidade: é a propriedade que permite a matéria ser transformada em fio. É o que acontece com os metais: os fios de cobre, por exemplo, são usados para conduzir a eletricidade que chega a nossa casa.

2.2 – Propriedades Químicas

Denotam alguma iteração entre substâncias químicas.

1) Combustão: Toda combustão é um fenômeno químico exotérmico, e a matéria produzida numa combustão é mais estável do que a matéria que sofreu combustão para formá-la.

Exemplo: Queima de uma folha de papel

2) Oxidação/ Redução: reação química envolvendo transferência de elétrons onde o elemento oxigênio está presente

Exemplo: Ferrugem em uma barra de ferro. Teste do bafômetro que mede a oxidação do álcool (etanol)

3) Fermentação: reação bioquímica de oxirredução onde o aceptor final de elétrons é uma molécula orgânica e não há presença do elemento oxigênio

Exemplo: Preparação de bebidas alcoólicas.

2.3 – Propriedades Organolépticas

São aquelas propriedades perceptíveis pelos nossos sentidos

1) Visão: Cor, brilho, transparência, opacidade, etc.

2) Olfato: Cheiro ou odor.

3) Tato/textura: Estado físico, quente e frio, etc.

4) Paladar: Sabor

5) Audição: música, ruído, murmúrio, etc.

Funcionais

São propriedades observadas somente em determinados grupos de matéria. Esses grupos são chamados funções químicas.

Hidrocarbonetos são inflamáveis.

Os ácidos têm sabor azedo.

As bases têm sabor amargo são semelhantes ao sabão que tocamos..

Os sais fundidos conduzem corrente elétrica e têm sabor salgado.

Éteres: possuem caráter básico e são altamente inflamáveis e voláteis

Capítulo 2 – Unidades de medida da matéria e regras de arredondamento

1- Unidade de massa

T Kg g mgI I I I X 103 X 103 X 103

2- Unidade de medida de volume

KL L mL µ Lm3 dm3 cm3 m3

mm3

I I I I X 103 X 103 X 103

3- Número de mols

Átomos e moléculas são muitíssimo pequenos. Ao beber100 mL de água, estamos ingerindo um número enorme de moléculas de H2O. Não é possível calcular. Para isso utiliza-se uma grandeza: quantidade de matéria, cuja unidade é o mol.

1 mol corresponde a um conjunto com 6,02 X 1023 unidades

Exemplo:

Qual a quantidade de matéria, em mol, de moléculas de água presentes em um copo com 12,04 X 1023 moléculas de água?

1 mol ----------- 6,02 X 1023

X ----------- 12,04 X 1023

X= 12,04 X 1023 x 1

6,02 X 1023

X= 2 mol de molécula de água

4- Massa Molar

Massa molar, M, é a massa de mol de uma espécie química. Ou seja, se temos 1 mol de água, sabemos que existem 6,02 X 1023 moléculas e a massa total, em gramas desse número de moléculas é a massa molar da água, M(H2O).

Se a massa molecular da água é 18 u a massa de 1 mol de moléculas de água é de 18 g.

M(H2O) = 18g/mol

Mol é definido como a quantidade de matéria de um sistema que contém tantas entidades elementares quantos são os átomos contidos em 0,012 Kg de carbono 12. Quando se utiliza o mol deve-se especificaras entidades elementares: átomos, moléculas, íons, elétrons, ou outras partículas.

EXERCÍCIOS DE CONVERSÃO DE UNIDADE E DENSIDADE

1- Você recebe uma garrafa que contem 4,59 cm3 de um sólido metálico. A massa total da garrafa com o sólido é 35,66 g. A garrafa vazia possui massa igual a 14,23 g. qual a densidade do sólido?

2- O mercúrio é comercializado por frascos , uma unidade que tem 34,5 kg de massa. Qual é o volume de um frasco de mercúrio, sabendo-se que a densidade do mercúrio é 13,6 g/mL?

3- Um estudante de graduação tem a idéia de remover uma esfera de pedra decorativa, cujo raio é 0,28 m, da frente de um prédio do campus. Se a densidade da pedra é 0,00352 g/L, qual é a massa da esfera? (o volume de uma esfera é V=(4/3) r3.) é provável que ele suma com a pedra sem a ajuda de alguém?

4-