Colégio Anglo
• Química GeralProf: Benício Dias
Khemeia, chyma, Chemistry, Química !!!
Não se conhece completamente uma ciência enquanto não se souber da sua história.
(A . Comte)
Isidore-Auguste-Marie-François-Xavier
•Histórico
- 2.000.000 a.C Idade da Pedra Lascada- 500.000 a.C – Domínio do fogoTransformação -> Facilidade- 30.000 a.C – Homo Sapiens – espécie
dominante- 10.000 a.C – 5.000 a.C – Grande Avanço Idade da Pedra Polida
- 7.000 a.CUtensílios de Cerâmica- Posteriormente – Metalurgia- 4.000 a.C – Cobre- 3.000 a.C – Idade do Bronze- 1.400 a.C – Ferro
Metalurgia Técnica de transformar um minério em um
metal ou mistura de metais.
Termo Química
- Khemeia – que pode estar relacionada ao nome que os egípcios davam ao próprio país.
- Chyma – “fundir” ou “moldar um metal”
• Química -> Transformação Ciência do know-how
Os egípcios, por exemplo, utilizaram conhecimentos de Os egípcios, por exemplo, utilizaram conhecimentos de destilação e fermentação, para produzirem algumas destilação e fermentação, para produzirem algumas bebidas como a cerveja.bebidas como a cerveja.
Pólvora por exemplo foi produzida pelos habitantes Pólvora por exemplo foi produzida pelos habitantes primtivos da região que hoje corresponde a China e à primtivos da região que hoje corresponde a China e à Índia. Índia.
Transformações – Praticadas pelos artesãos. Transformações – Praticadas pelos artesãos.
Terra - Vista como mãe.Terra - Vista como mãe.
Teoria do Vitalismo – Toda matéria comporta-se como Teoria do Vitalismo – Toda matéria comporta-se como organismo vivo.organismo vivo.
Filosofos Gregos – Questionamentos a respeito da Filosofos Gregos – Questionamentos a respeito da
origem da matéria, e das transformações ?origem da matéria, e das transformações ?
Tales de MiletoTales de Mileto – Por volta de 625 a.C a 546 a.C – Por volta de 625 a.C a 546 a.C Sugere que a matéria é formada por um único elemento Sugere que a matéria é formada por um único elemento
Água.Água.
Matemático e astrônomo grego nascido em Mileto, na Jônia, Ásia Menor, hoje Matemático e astrônomo grego nascido em Mileto, na Jônia, Ásia Menor, hoje Turquia, além de um bem sucedido comerciante nos ramos de azeite e sal, é Turquia, além de um bem sucedido comerciante nos ramos de azeite e sal, é considerado o primeiro filósofo grego e o primeiro dos sete sábios da idade helênica, considerado o primeiro filósofo grego e o primeiro dos sete sábios da idade helênica, o pai da filosofia e o fundador da ciência física. Estudou geometria no Egito, onde o pai da filosofia e o fundador da ciência física. Estudou geometria no Egito, onde mediu a altura das pirâmides pela sombra delas, e astronomia na Babilônia, sob o mediu a altura das pirâmides pela sombra delas, e astronomia na Babilônia, sob o governo de Nabucodonosor. governo de Nabucodonosor.
Fundou a primeira escola grega de filosofia, na Jônia, colônia grega na Ásia Menor, Fundou a primeira escola grega de filosofia, na Jônia, colônia grega na Ásia Menor, onde ficava Mileto, cidade destruída por Dario (494 a. C.). Considerado o criador da onde ficava Mileto, cidade destruída por Dario (494 a. C.). Considerado o criador da geometria dedutiva (585 a. C.), são-lhe atribuídas as deduções de cinco teoremas da geometria dedutiva (585 a. C.), são-lhe atribuídas as deduções de cinco teoremas da geometria plana. Na astronomia dividiu a esfera do céu em cinco círculos, ou zonas: geometria plana. Na astronomia dividiu a esfera do céu em cinco círculos, ou zonas: ártica, trópico de verão, equador, trópico de inverno e antártica, e foi o primeiro ártica, trópico de verão, equador, trópico de inverno e antártica, e foi o primeiro astrônomo a explicar o eclipse do Sol, ao verificar que a Lua era iluminada por esse astrônomo a explicar o eclipse do Sol, ao verificar que a Lua era iluminada por esse astro. astro.
Defendeu o conceito de que a Terra era plana e o ano solar de 365 dias. Introduziu Defendeu o conceito de que a Terra era plana e o ano solar de 365 dias. Introduziu uma revolucionária teoria cosmológica sobre a constituição do Universo e da Terra, uma revolucionária teoria cosmológica sobre a constituição do Universo e da Terra, na qual a água era o elemento do qual o mundo se originara e ao qual estava na qual a água era o elemento do qual o mundo se originara e ao qual estava destinado a retornar. destinado a retornar.
AnaximandroAnaximandroElemento ápeiron (indeterminado, ilimitado)Elemento ápeiron (indeterminado, ilimitado)do qual se originava os opostos (fogo e água, frio e calor etc).do qual se originava os opostos (fogo e água, frio e calor etc).
AnaxímenesAnaxímenesElemento básico – AR Elemento básico – AR
HeráclitoHeráclitoElemento básico – Fogo.Elemento básico – Fogo.
Empedócles Empedócles – ( 485 a.C – 425 a.C)– ( 485 a.C – 425 a.C)Quatro elementos – Ar, água, fogo e terra.Quatro elementos – Ar, água, fogo e terra.
Aristóteles –Aristóteles – (384 a.C – 322 a.C) (384 a.C – 322 a.C)Matéria formada por única essênciaMatéria formada por única essênciaQualidades primárias (quente, frio, seco e úmido)Qualidades primárias (quente, frio, seco e úmido)se combinariam formando os quatro elementos se combinariam formando os quatro elementos (Ar, água , fogo e Terra).(Ar, água , fogo e Terra).QuenteQuente e e SecoSeco – – Fogo Fogo FrioFrio e e seco seco – – TerraTerraQuente Quente e e Úmido Úmido – Ar – Ar FrioFrio e e úmido úmido - - ÁguaÁgua
13/04/2313/04/23
Na busca da pedra filosofal e do elixir da longa vida
Apesar de se ter conhecimento de manifestações químicas muito antes da Idade Média, os alquimistas contribuíram de forma acentuada para o desenvolvimento da ciência Química.
ALQUIMIA*Poder de transformar qualquer metal em ouro.
*Imortalidade
13/04/2313/04/23
Voltar
A partir do século XVII, a ciência se transforma, tornando-se mais experimental e menos filosófica: multiplicam-se as observações e as experiências; os fenômenos passam a ser classificados; são elaboradas hipóteses explicativas.
Dentre os cientistas com essa nova proposta , destaca-se o francês Antoine Lautent Lavoisier- com a publicação do Tratado Elementar de Química, ele estabelece um marco do surgimento da Química moderna. Por seu trabalho, Lavoisier é considerado o “Pai da Química”.
E no século XX surgem as descobertas sobre a estrutura do átomo envolvendo vários cientistas
• Conceito AtualConceito Atual
Química é a ciência que estuda a Química é a ciência que estuda a matéria, as transformações por ela matéria, as transformações por ela sofridas e as energias envolvidas sofridas e as energias envolvidas nestas transformações.nestas transformações.
Pré – história Descoberta do
fogo.
Idade antiga
Domínio da prata, vidro e outros metais;
Conhecimento prático de algumas operações químicas.
Idade média Surge a
alquimia:
•Elixir da vida eterna;
•Pedra filosofal.
Idade moderna
Surge a química médica;
Química como ciência exacta.
Idade contemporân
ea Apareceram
grandes génios da química;
Tabela periódica.
Corpo humano
Produtosindustrializados
Alimentos
Expectativade vida
A Importância da Química
Seria exagero considerar tudo como Química?
Podemos dizer que tudo a nossa volta é química, pois todos os materiais que nos cercam passaram ou passam por algum tipo de transformação.
Limpeza de casa
Higiene Pessoal
Vestimentas
Transporte
Percebemos que a Química proporcionou progresso, desenvolvimento e bem-estar para a nossa vida.
VoltarSubstâncias Químicas
Limpeza de Casa
DetergenteAlvejantesDesinfetantes
Higiene PessoalSaboneteXampuCreme DentalAlém da água
VestimentasNáilonPoliésterAlgodãoLã
TransporteGasolinaquerosene
Alimentos NaturaisFertilizantespesticidas
Expectativa de vidaanalgésicosantibióticosinsulina
Produtos IndustrializadosplásticovidrotintaCimentofotografiapapel
Corpo humanoVoltar
CONCEITOS CONCEITOS FUNDAMENTAISFUNDAMENTAIS
►Matéria:Matéria: tudo que tem massa e tudo que tem massa e ocupa lugar no espaço. (madeira)ocupa lugar no espaço. (madeira)
►Corpo:Corpo: porção definida da matéria. porção definida da matéria. (tronco)(tronco)
►Objeto:Objeto: corpo feito pelo homem com corpo feito pelo homem com o intuito de se utilizá-lo para algum o intuito de se utilizá-lo para algum fim. (banco de madeira)fim. (banco de madeira)
ESTRUTURA DA MATÉRIAESTRUTURA DA MATÉRIA
A matéria é formada por moléculas, que por sua vez são formadas por partículas minúsculas chamadas de átomos.
O termo matéria refere-se a todos os materiais ou coisas que compõem o universo.
EnergiaEnergia
Relaciona-se à realização de trabalho e Relaciona-se à realização de trabalho e ao fato de provocar modificações na ao fato de provocar modificações na matéria, além de ser interconversível em matéria, além de ser interconversível em suas várias formas.suas várias formas.
*Energia Cinética *Energia Potencial*Energia Cinética *Energia Potencial- Elétrica - Luminosa - MecânicaElétrica - Luminosa - Mecânica- Térmica - Sonora - QuímicaTérmica - Sonora - Química- Magnética - Nuclear Magnética - Nuclear
PROPRIEDADES DA MATÉRIA
PROPRIEDADES GERAIS
PROPRIEDADES ESPECÍFICAS:
PROPRIEDADES GERAIS
Impenetrabilidade
Divisibilidade
Inércia
Compressibilidade
Elasticidade
InérciaAs propriedades gerais são comuns a todos os materiais.
Propriedades específicas
Organolépticas (relacionada aos sentidos) Funcionais (acidez, basicidade...) Químicas Físicas (densidade, P.F, P.E)
PROPRIEDADES FUNCIONAIS
Hidrocarbonetos são inflamáveis.
Os ácidos têm sabor azedo.
Os sais fundidos conduzem corrente elétrica.
As propriedades funcionais são aquelas apresentadas por um grupo de substâncias,
chamado função química .
PROPRIEDADES FÍSICAS
Ponto de Fusão / Solidificação
Ponto de Ebulição / Liquefação
Densidade ou Massa Específica
Coeficiente de Solubilidade
Elementos QuímicosÁtomos
Nome Símbolo Natureza
Ferro Fe Fe3O4
Cálcio Ca CaCO3
Prata Ag (Argentum) Ag
Oxigênio O O2
Átomos & Moléculas
H + H H H
H H
H + H + O O
Átomos Moléculas
SUBSTÂNCIAS
SUBSTÂNCIA: forma particular de matéria, apresentando composição fixa, definida.
Substância Fórmula Representação
Gás hidrogênio
H2
Gás oxigênio O2
Gás ozônio O3
Substância simples: é constituída de uma molécula formada por átomos do mesmo elemento químico (mesmo tipo de átomo).
Substância composta: é constituída por uma molécula formada por mais de um elemento químico.
Substância Fórmula Representação
Água H2O
Sal de cozinha NaC
Açúcar C12H22O11
Substâncias Puras
SIMPLES COMPOSTA
Mistura: material formado 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.
MISTURAS
HETEROGÊNEAHOMOGÊNEA
ÁGUA + AREIAAR
CLASSIFICAÇÃO DA MATÉRIA
SISTEMAS HOMOGÊNEOS
SISTEMAS HETEROGÊNEOS
SUBSTÂNCIAS PURAS
MISTURAS DE UMA FASE
MISTURAS DE MAIS DE UMA
FASE
SUBSTÂNCIAS EM MUDANÇA
DE ESTADO
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) + Prata (Ag) + Estanho (Sn)
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)
Misturas homogêneas
Classificação dos sistemas
Mistura heterogênea
Subs.pura em mudança de estado
Mistura homogênea ou solução
Substância pura
Simples
Um elemento
Composta
Dois ou + elementos
Substância
pura
Heterogênea - polifásico
Homogêneas - monofásico
composta 2ou + elementos químicos
Simples um elemento química
S
I
S
T
E
M
A
S
S
I
S
T
E
M
A
S
Homogêneo
ou
monofásico
Heterogêneo
ou
polifásico
Mistura
OUTROS CONCEITOSOUTROS CONCEITOS
ATOMICIDADE
VARIEDADE ALOTRÓPICA
FENÔMENOS (Transformações):
QUÍMICOS E FÍSICOS
ATOMICIDADEATOMICIDADE
Atomicidade Substâncias
Monoatômica He, Ne, Ar, Kr
Diatômica H2, N2, HCl, CO
Tetratômica P4 (fósforo branco)
Indeterminada P(verm), C(graf), metais
Atomicidade se refere ao número de átomos que compõem uma substância
VARIEDADE ALOTRÓPICAVARIEDADE ALOTRÓPICA
C(grafite) C(diamante)
estrutura amorfa estrutura cristalina
Variação na arrumação dos átomos
Variação na atomicidade
O2 (Oxigênio) O3 (Ozônio)
FENÔMENO QUÍMICOFENÔMENO QUÍMICO
Combustão do álcool etílico
H3C- CH2- OH + 3O2 2CO2 + 3H2O
Reagentes Produtos
O fenômeno químico transforma a natureza íntima da matéria.
Fenômenos Físicos
O fenômeno físico não altera a natureza (estrutura) da matéria.
Estados de agregação da matéria
• SÓLIDO: forma e volume definidos.• LÍQUIDO: volume definido e forma variável.• GASOSO: forma e volume variáveis.
FENÔMENO FÍSICOFENÔMENO FÍSICO
SÓLIDO LÍQUIDO GASOSO
SUBLIMAÇÃO
FUSÃO
CONDENSAÇÃO
VAPORIZAÇÃO
SOLIDIFICAÇÃO
Estados físicos da matéria
Ponto de Fusão / Solidificação
Ponto de Fusão é a temperatura em que uma substância muda do estado sólido para o estado líquido.
Ponto de Solidificação corresponde ao processo inverso, embora as temperaturas sejam equivalentes. Obs. O PF e o PS são obtidos em uma dada pressão, quando esta não é citada, considera-se a pressão atmosférica
Ponto de Ebulição / Liquefação
Ponto de Ebulição é a temperatura em que uma substância muda do estado líquido para o estado gasoso.
Ponto de liquefação corresponde ao processo inverso, embora as temperaturas sejam equivalentes.
Obs. O PE e o PL são obtidos em uma dada pressão, quando esta não é citada, considera-se a pressão atmosférica
Curva de Aquecimento da água
Curva de Aquecimento da água
S
L
L e GG
T°C
100
0
- 20
tempo
S e L
Curva de Resfriamento da água
Curva de Resfriamento da água
S
L
L e GG
T°C
100
0
- 20
tempoS e L
Curvas de Misturas ComunsCurvas de Misturas Comuns
Aquecimento Resfriamento
Curvas de Misturas EutéticasCurvas de Misturas Eutéticas
Resfriamento
PS
Aquecimento
PF
Influência da PressãoInfluência da Pressão
Quanto maior a pressão maior o Ponto de Ebulição
P
T >T
>P
Influência da AltitudeInfluência da Altitude
Quanto maior a Altitude menor o Ponto de Ebulição
> A < P < T
A P T
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO1. Considere os sistemas a seguir, em que os átomos
são representados por esferas:
Determine onde encontramos: a) Substância pura; b) Mistura; c) Somente substância simples; d) Somente substância composta.Considere apenas o sistema III, determine: a) O número de átomos presentes; b) O número de elementos químicos; c) O número de moléculas; d) O número de substâncias; e) O número de substâncias binárias; f) O número de substâncias diatômicas.
I II III IV
2. Considere o sistema representado abaixo. Pode-se descrever o sistema em questão como constituido por:
a) Três fases e um componente.
b) Duas fases e dois componentes.
c) Três fases e dois componentes.
d) Três fases e três componentes.
3. Os diferentes tipos de matéria podem ser classificados em dois grupos: Substâncias puras e misturas. As substâncias puras podem ser simples e compostas. Considerando esse modo de classificação, pode-se afirmar:
(01) O ar atmosférico é uma substância pura . (02) A água é uma substância simples. (04) O sangue é uma mistura. (08) Uma solução de açúcar é uma mistura (16) O oxigênio e o ozônio são substâncias distintas, embora constituídas por átomos de um mesmo elemento. (32) A matéria que contém três tipos de moléculas é uma substância composta. (64) A matéria que contém apenas um tipo de molécula é uma substância simples, mesmo que cada molécula seja formada por dois átomos diferentes.
4. Observe os seguintes fatos:
I – Uma pedra de naftalina deixada no armário. II – Uma vasilha com água deixada no freezer. III – Uma vasilha com água deixada no fogo. IV – O derretimento de um pedaço de chumbo quando aquecido.
Nestes fatos estão relacionados corretamente os seguintes fenômenos:
a) I – sublimação, II – solidificação, III – vaporização, IV – fusão. b) I – sublimação, II – solidificação, III – fusão, IV –vaporização. c) I – fusão, II – sublimação, III –vaporização, IV – solidificação. d) I – vaporização, II- solidificação, III – fusão, IV – sublimação. e) I – vaporização, II – sublimação, II –fusão, IV – solidificação.
5. Qual dos fenômenos a seguir não envolve reações químicas?
a) Fusão de gelo.
b) Digestão de alimentos.
c) Combustão.
d) Queima de vela.
e) Explosão de dinamite.
Densidade
Densidade é a relação da massa pelo volume de uma substância a uma dada Temperatura e Pressão:
d = m / V
Influência da Temperatura
T
V1
>T
V2
> T > V < densidade
> P < V > densidade
Influência da PressãoInfluência da Pressão
P
>P
A DENSIDADE é maior quanto maior o estado de agregação da matéria
Influência do Estado Físico da Substância
sólido > líquido > gasosoAumento do volume
Exceções a Regra
• Água líquida é mais densa que o gelo.
• Prata, Ferro e Bismuto, todos diminuem de volume quando fundidos, portanto fase líquida mais densa.
Transformação de Unidades
T Kg g mg
X 103 X 103 X 103
KL L mL µL
X 103 X 103 X 103
m3 dm3 cm3 mm3
Unidade de massa
Unidade de Volume
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