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Temática: Relações da Química com as Tecnologias, a Sociedade e o Meio Ambiente
Conceitos Fundamentais
• Matéria, corpo e objeto;• Classificação dos sistemas;
Conceitos Fundamentais
• PROPRIEDADES DA MATÉRIAPROPRIEDADES GERAIS PROPRIEDADES ESPECIFICAS
Massa;Extensão;Inércia;Impenetrabilidade;Divisibilidade;Compressibilidade;Elasticidade;Porosidade.
CorBrilho Sabor Odor
Ponto de fusãoPonto de ebuliçãoCalor específicoDensidade Dureza
SÓLIDO LÍQUIDO GASOSO
FUSÃO VAPORIZAÇÃO
LIQUEFAÇÃOSOLIDIFICAÇÃO
SUBLIMAÇÃO
MUDANÇAS DE ESTADOS FÍSICOSABSORÇÃO DE ENERGIA (Temperatura aumenta)
LIBERAÇÃO DE ENERGIA (Temperatura diminui)
EVAPORAÇÃO
EBULIÇÃO
CALEFAÇÃO
ESTUDO DAS SUBSTÂNCIAS E MISTURAS
• SUBSTÂNCIA: material formado por moléculas quimicamente iguais.
• Substância simples: é constituída de uma molécula formada por átomos do mesmo elemento químico (mesmo tipo de átomo).
Substância simples
Substância Fórmula Representação
Gás hidrogênio
H2
Gás oxigênio O2
Gás ozônio O3
ALOTROPIA: fenômeno onde um único elemento químico forma duas ou mais substâncias diferentes, denominadas variedades alotrópicas do elemento
A diferença entre as variedades alotrópicas é o arranjo molecular que formam cristais diferentes (veja as figuras abaixo).
Cristal de enxofre rômbico (mais comum)
Cristais amarelos e transparentes.
Cristal de enxofre monoclínicoCristais opacos com formato de
agulhas encontradas em regiões vulcânicas.
ENXOFRE
CARBONO
Diamante: cada átomo de carbono está ligado a quatro outros átomos de carbono. O diamante é a substância mais dura da natureza de acordo com a escala de MOHS.
Grafita: os átomos de carbonos se ligam de modo a formar lâminas com hexágonos de carbono.
Fulerenos: são variedades descobertas em 1984. Têm formas esféricas que a características de lubrificantes
Fósforo branco: é constituído por pequenas moléculas formadas por quatro átomos. Sua fórmula é P4. O P4 é um
sólido branco cristalino que, ao entrar em contato com o oxigênio do ar, queima espontaneamente. Por ser altamente reativo deve ser guardado dentro d’água.
Fósforo vermelho: não apresenta estrutura determinada, mas existem evidências de que ele é constituído por uma cadeia longa, por isso sua fórmula é Pn (n:
número indeterminado.
FÓSFORO
Substância composta: é constituída por uma molécula formada por mais de um elemento químico.
H2O
Substância Fórmula
Água
Sal de cozinha NaCl
Açúcar C12H22O11
Representação
Mistura: é formada 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.
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) + outros metais
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)
Aspecto homogêneo a olho nu
Aspecto heterogêneo ao microscópio
Copo de leite
Líquido branco
com gotículas
de gordura
O leite é, então, considerado uma mistura heterogênea.
Sistemas homogêneos
Sistemas heterogêneos
Substância pura
Mistura Substância pura Mistura
ÁguaÁlcool
hidratadoGelo: H2O(sól) +
Água: H2O(líq)
Água + óleo
Sistema: tudo o que é objeto da observação humana.
Diagrama de mudança de estado
100vapor d'água
água
+
vapor d'água
águagelo
+
águagelo
estado sólido
estado líquido
estado gasoso
fusão
solidificação
ebulição
condensação
temperatura (graus Celsius)
0
SUBSTÂNCIA PURA
Diagrama de mudança de estado
S
S + LL
L + G G
PE = 100º C
PF = 0º C
Temperatura
Tempo
Mistura
Diagrama de mudança de estado
S
S + LL
L + GG
PE = 100º C
PF = 0º C
Temperatura
Tempo
Misturas AzeotrópicasPonto de Ebulição constante.
Misturas EutéticasPonto de Fusão constante.
Misturas
Mistura eutética Ponto de fusão
Chumbo (37%) + estanho (63%) 183°C
Chumbo (87%) + antimônio (13%) 246°C
Bismuto (58%) + estanho (42%) 133°C
EXEMPLOS DE MISTURAS
Mistura azeotrópicaPonto de ebulição
Acetona (86,5%) + metanol (13,5%) 56°C
Álcool etílico (7%) + clorofórmio (93%) 60°C
Álcool fórmico (77,5%) + água (22,5%) 107,3°C
Vamos treinar um pouco...01. Verifica-se que em um tipo de solda, uma liga metálica formada por 63% de estanho e 37% de chumbo, mantem-se constante na temperatura no ponto de fusão, desde o início até a mudança de estado. No entanto, a sua temperatura de ebulição varia. Essa situação indica um exemplo de uma:A) Mistura eutética.B) Mistura azeotrópica.C) Substância composta.D) Substância simples.E) Mistura homogênea.
02. O éter foi utilizado inicialmente como anestésico, foi abandonado pelo risco de explosão e dependência. Ele possui P.F.= -116oC e P.E.= 34oC; já a água possui P.F.= 0oC e P.E.= 100oC à pressão de um atmosfera (ao nível do mar). Em qual estado físico se encontram o éter e a água em São Paulo, onde a temperatura ambiente é 26oC?
A) éter= sólido e água= líquido B) éter= sólido e água= gásC) éter= líquido e água= líquido D) éter= sólido e água= sólido E) éter= gás e água= gás
03. Observe a imagem abaixo. O principal aspecto abordado nessa ilustração se refere as:
A) misturas heterogêneas.B) reações químicas.C) substancias simples.D) fontes naturais de calorias.E) misturas homogêneas.
04. Observe atentamente os processos cotidianos abaixo:I. A secagem da roupa no varal.II. A fabricação caseira do pão.III. A filtração da água pela vela do filtro.IV. O avermelhamento do bombrilumedecido.V. A formação da chama do fogão, a partirdo gás de cozinha.Constituem fenômenos químicos:a) II e IV apenas.b) II, IV e V apenas.c) I, III e IV apenas.d) I, II e III apenas.e) todos.
ENEM
!05. Na fabricação de qualquer objeto metálico, seja um parafuso, uma panela, uma jóia, um carro ou um foguete, a metalurgia está presente na extração de metais a partir dos minérios correspondentes, na sua transformação e sua moldagem. Muitos dos processos metalúrgicos atuais têm em sua base conhecimentos desenvolvidos há milhares de anos, como mostra o quadro:
Podemos observar que a extração e o uso de diferentes metais ocorreram a partir de diferentes épocas. Uma das razões para que a extração e o uso do ferro tenham ocorrido após a do cobre ou estanho é A) a inexistência do uso de fogo que permitisse sua moldagem. B) a necessidade de temperaturas mais elevadas para sua extração e moldagem. C) o desconhecimento de técnicas para a extração de metais a partir de minérios. D) a necessidade do uso do cobre na fabricação do ferro. E) seu emprego na cunhagem de moedas, em substituição ao ouro.