QUMICA GERAL I
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QUMICA GERAL I
Ementa
QUMICA GERAL I
Referncias Bibliogrficas 1) BROWN, LEMAY & BURSTEN, Qumica a Cincia Central
9.ed. Pearson Prentice Hall ed. 2005
2) BRADY, J & HUMISTON, G.E. Qumica Geral vol. 1 Ed. Livros Tcnicos Cientficos,
Rio de Janeiro, 1981
3) RUSSEL, J.B. Qumica Geral, MacGrall-Hill Ltda. So Paulo.
4) MAHAN, B. MYERS, R.J. Qumica um curso Universitrio, Ed. Edgard Blcher Ltda,
So Paulo , 1993
5) PETRUCCI, R.H. General Chemistry Principles and Modern Aplications Macmillan
Publishing Company. 5 th edition, 1989
6) QUAGLIANO, J.V. & VALLARINO. Qumica, Ed. Guanabara Dois. Rio de Janeiro,
1979
QUMICA GERAL I
Unidade 1
Princpios Elementares em Qumica
QUMICA GERAL I
Por que estudar qumica
A qumica encontrada em nossa vida diria.
A qumica essencial para a nossa compreenso de outras cincias.
Nas engenharias, a qumica a uma das ferramentas centrais, sem a
qual muitas vezes no possvel exercer a profisso.
O estudo da qumica
A perspectiva molecular da qumica
O estudo da qumica
Estados da matria
A matria pode ser um gs, um lquido ou um slido.
Esses so os trs estados da matria.
Os gases no tm forma nem volume definidos.
Os gases podem ser comprimidos para formarem lquidos.
Os lquidos no tm forma, mas tm volume.
Os slidos so rgidos e tm forma e volume definidos.
Classificaes da matria
Substncias puras e misturas
Os tomos consistem de apenas um tipo de elemento.
As molculas podem consistir de mais de um tipo de elemento.
As molculas podem ter apenas um tipo de tomo (um elemento).
As molculas podem ter mais de um tipo de tomo (um composto).
Se mais de um tomo, elemento ou composto so encontrados juntos, ento a substncia uma mistura.
Classificaes da matria
Substncias puras e misturas
Classificaes da matria
Substncias puras e misturas
Se a matria no totalmente uniforme, ento ela uma
mistura heterognea.
Se a matria totalmente uniforme, ela homognea.
Se a matria homognea pode ser separada por meios
fsicos, ento ela uma mistura.
Se a matria homognea no pode ser separada por meios
fsicos, ento ela uma substncia pura.
Se uma substncia pura pode ser decomposta em algo mais,
ento ela um composto.
Classificaes da matria
Elementos
Existem 114 elementos conhecidos.
A cada elemento dado um nico smbolo qumico (uma ou duas
letras).
Os elementos so a base de constituio da matria.
A crosta terrestre consiste de 5 elementos principais.
O corpo humano consiste basicamente de 3 elementos principais.
Classificaes da matria
Elementos
Classificaes da matria
Compostos
A maioria dos elementos se interagem para formar compostos.
As propores de elementos em compostos so as mesmas,
independentemente de como o composto foi formado.
Lei da Composio Constante (ou Lei das Propores Definitivas):
A composio de um composto puro sempre a mesma.
Classificaes da matria
Compostos
Quando a gua decomposta, sempre haver duas vezes mais gs
hidrognio formado do que gs oxignio.
Classificaes da matria
Misturas
As misturas heterogneas no so totalmente uniformes.
As misturas homogneas so totalmente uniformes e so chamadas
de solues.
Classificaes da matria
Mudanas fsicas e qumicas
Quando uma substncia sofre uma mudana fsica, sua aparncia fsica
muda.
O derretimento do gelo: um slido convertido em um lquido.
As mudanas fsicas no resultam em uma mudana de composio.
Quando uma substncia muda sua composio, ela sofre uma alterao
qumica:
Quando o hidrognio puro e o oxignio puro reagem completamente,
eles formam gua pura. No frasco contendo gua no h sobra de
oxignio nem de hidrognio.
Propriedades da matria
Mudanas fsicas e qumicas
Propriedades da matria
Separao de misturas
As misturas podem ser separadas se suas propriedades fsicas so
diferentes.
Os slidos podem ser separados dos lquidos atravs de filtrao.
O slido coletado em papel de filtro, e a soluo, chamada de
filtrado, passa pelo papel de filtro e coletada em um frasco.
Propriedades da matria
Separao de misturas
As misturas homogneas de lquidos podem ser separadas atravs de
destilao.
A destilao necessita que os diferentes lquidos tenham pontos de
ebulio diferentes.
Basicamente, cada componente da mistura fervido e coletado.
A frao com ponto de ebulio mais baixo coletada primeiro.
Propriedades da matria
Separao de misturas
Separao de misturas
A cromatografia pode ser utilizada para separar misturas que tm diferentes
habilidades para aderirem a superfcies slidas.
Quanto maior a atrao do componente pela superfcie (papel), mais lentamente
ele se move.
Quanto maior a atrao do componente pelo lquido, mais rapidamente ele se
move.
A cromatografia pode ser utilizada para separar
as diferentes cores de tinta de uma caneta.
Propriedades da matria
Separao de misturas na engenharia
Propriedades da matria
Existem diversos processos, destinados a fins diferentes: Centrifugao
Cromatografia
Destilao
Decantao
Evaporao
Extrao lquido-lquido
Filtrao
Flotao
Precipitao
Processos de separao por membranas
Sedimentao
Peneira molecular
Para todas elas, muito importante conhecermos as propriedades da matria
Unidades de medida Unidades de medida
Hoje, nos pases de lngua inglsa. ainda se
usam essas unidades, porm, definidas de um
modo menos arbitrrio. Assim a jarda
definida como uma frao da distncia entre
dois riscos numa barra de platina denominada
metro padro. Um mtro crca de onze avos
maior do que a jarda. Um p um tro da
jarda e uma polegada um doze avos do p.
Assim, doze polegadas perfazem um p; trs
ps perfazem uma jarda.
Unidades de medida Unidades de medida
Existem diversos sistemas de medidas para as variadas
grandezas com que os engenheiros trabalham.
Geralmente, s temos noo das grandezas quando temos
intimidade com a sua unidade de medida.
necessrio que saibamos trabalhar com os mais diversos
sistemas de medida no exerccio da nossa vida profissional.
O sistema ingls
Unidades SI
Existem dois tipos de unidades:
Unidades fundamentais (ou bsicas);
Unidades derivadas.
Existem 7 unidades bsicas no sistema SI.
Unidades de medida
As potncias de dez so utilizadas por convenincia com menores ou maiores unidades no sistema SI.
Unidades SI
Unidades de medida
Unidades de medida
Unidades SI
quilograma [kg] a massa de um prottipo internacional na forma de um cilindro de Platina/Iridium
guardado em Sevres na Frana. ainda a nica unidade bsica baseada em um objeto material e
tambm o nico com prefixo.
metro [m] a distncia percorrida pela luz no vcuo em 1/299792458 de um segundo.
segundo [s] o tempo de durao de 9192631770 perodos de vibrao do Csio 133.
kelvin [K] 1/273,16 da temperatura termodinmica do ponto triplo da gua
mol [mol] a quantidade de substncia igual quantidade de unidades elementares contidas em 0,012
kg de carbono-12.
ampre [A] a corrente que produz um fora especfica entre dois fios paralelos que esto a 1 metro
de distncia.
candela [cd] intensidade de uma fonte luminosa de uma freqncia especfica que resulta em uma
potncia especfica em uma determinada direo.
Unidades de medida Unidades de medida
Massa
SI: Quilograma (kg)
S. Ingls: Libra 1lb = 453,6g
Unidades de medida Unidades de medida
Comprimento
SI: metro
S. Ingls:
polegada (in) 1in = 2,54 cm
p (ft) 1ft = 12 in
jarda (jd) 1jd = 3 ft
Volume
Unidades de medida
As unidades de volume so dadas por (unidades de comprimento)3.
A unidade SI de volume
o 1 m3.
Normalmente usamos
1 mL = 1 cm3.
Outras unidades de volume:
1 L = 1 dm3 = 1000 cm3 = 1000
mL.
1 fl.oz. = 29,57 mL
1 galo = 3,785 L
Unidades de medida
Volume
Unidades de medida
Densidade
Usada para caracterizar as substncias.
Definida como massa dividida por volume:
Unidades: g/cm3.
Originalmente baseada em massa (a densidade era definida como a
massa de 1,00 g de gua pura).
Existe a densidade relativa adimencional (em relao gua)
Varia com a temperatura!
Unidades de medida Unidades de medida
Temperatura
Escala Kelvin
Usada em cincia.
Mesmo incremento de temperatura como escala Celsius.
A menor temperatura possvel (zero absoluto) o zero Kelvin.
Zero absoluto: 0 K
