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Química Professora: Graça Porto

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Quibio. WWW. . COM. Química Professora: Graça Porto. O Que é Química?. Química é uma Ciência Experimental que estuda a estrutura, composição e a transformação da matéria. Profa. Graça Porto. OBSERVAÇÕES. EXPERIÊNCIAS. LEIS EXPERIMENTAIS. HIPÓTESES.

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Presentation Transcript
o que qu mica
O Que é Química?

Química é uma Ciência Experimental que estuda a estrutura, composição e a transformação da matéria.

Profa. Graça Porto

o m todo cient fico

OBSERVAÇÕES

EXPERIÊNCIAS

LEIS EXPERIMENTAIS

HIPÓTESES

TEORIAS & MODELOS

O Método Científico

CIÊNCIA:é o conjunto de atividades que visam observar, experimentar, explicar e relacionar os fenômenos da natureza, criando leis, teorias e modelos cada vez mais gerais, que nos permitam prever e controlar os fenômenos futuros.

Tecnologia:é a ciência aplicada

Profa. Graça Porto

estrutura da mat ria
ESTRUTURA DA MATÉRIA

A matéria é formada por moléculas, que por sua vez são formadas por partículas minúsculas chamadas de átomos.

Profa. Graça Porto

slide6

H + H H H

H H

H + H + O O

Átomos & Moléculas

Átomos Moléculas

slide7

Sistemas Materiais

Substância Pura

Mistura

Simples

Composta

Homogênea

Heterogênea

subst ncias puras
Substâncias Puras

SIMPLES

COMPOSTA

misturas

AR

ÁGUA + AREIA

MISTURAS

HOMOGÊNEA solução

HETEROGÊNEA

slide10

CLASSIFICAÇÃO DA MATÉRIA

SISTEMAS HOMOGÊNEOS

SISTEMAS HETEROGÊNEOS

SUBSTÂNCIAS EM MUDANÇA DE ESTADO

MISTURAS DE MAIS DE UMA FASE

SUBSTÂNCIAS PURAS

MISTURAS DE UMA FASE

slide11

OUTROS CONCEITOS

  • ATOMICIDADE
  • VARIEDADE ALOTRÓPICA
  • FENÔMENOS (Transformações):

QUÍMICOS E FÍSICOS

slide12

ATOMICIDADE

  • Atomicidade se refere ao número de átomos que compõem uma substância
slide13

VARIEDADE ALOTRÓPICA

  • Variação na arrumação dos átomos

C(grafite) C(diamante)

estrutura amorfa estrutura cristalina

  • Variação na atomicidade

O2(Oxigênio) O3(Ozônio)

slide14

FENÔMENO QUÍMICO

Combustão do álcool etílico

H3C- CH2- OH + 3O2  2CO2 + 3H2O

Reagentes Produtos

  • O fenômeno químico transforma a natureza íntima da matéria.
slide15

SUBLIMAÇÃO

FUSÃO

VAPORIZAÇÃO

SOLIDIFICAÇÃO

CONDENSAÇÃO

FENÔMENO FÍSICO

Estados físicos da matéria

SÓLIDO LÍQUIDO GASOSO

  • O fenômeno físico não altera a natureza da matéria
slide16

I II III IV

EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO

  • 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.

slide17

2. Considere o sistema representado abaixo. Pode-se descrever o sistema em questão como constituido por:

  • Três fases e um componente.
  • Duas fases e dois componentes.
  • Três fases e dois componentes.
  • Três fases e três componentes.
slide18

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.

slide19

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.

slide20

5. Qual dos fenômenos a seguir não envolve reações químicas?

  • Fusão de gelo.
  • Digestão de alimentos.
  • Combustão.
  • Queima de vela.
  • Explosão de dinamite.
slide21

PROPRIEDADES DA MATÉRIA

  • PROPRIEDADES GERAIS
  • PROPRIEDADES FUNCIONAIS
  • PROPRIEDADES ESPECÍFICAS:
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PROPRIEDADES GERAIS

  • Massa
  • Volume
  • Inércia
  • impenetrabilidade
  • Dureza

As propriedades gerais são comuns a todos os materiais.

slide23

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 .

slide24

PROPRIEDADES ESPECÍFICAS

  • Ponto de Fusão / Solidificação
  • Ponto de Ebulição / Liquefação
  • Densidade ou Massa Específica
  • Coeficiente de Solubilidade

As propriedades específicas caracterizam cada tipo de substância .

slide25

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

slide26

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

slide27

T°C

G

L e G

100

L

S e L

0

tempo

S

- 20

Curva de Aquecimento da água

slide28

T°C

G

L e G

100

L

S e L

tempo

0

S

- 20

Curva de Resfriamento da água

slide29

Aquecimento

Resfriamento

Curvas de Misturas Comuns

slide30

PF

PS

Aquecimento

Resfriamento

Curvas de Misturas Eutéticas

slide31

PE

PL

Aquecimento

Resfriamento

Curvas de Misturas Azeotrópicas

slide32

P

>P

T

>T

Influência da Pressão

  • Quanto maior a pressão maior o Ponto de Ebulição
slide33

Influência da Altitude

> A  < P  < T

A  P  T

  • Quanto maior a Altitude menor oPonto de Ebulição
slide34

Densidade

  • Densidade é a relação da massa pelo volume de uma substância a uma dada Temperatura e Pressão:

d = m / V

slide35

V2

V1

T

>T

Influência da Temperatura

> T > V  < densidade

slide36

P

>P

Influência da Pressão

> P< V  > densidade

slide37

sólido> líquido> gasoso

Aumento do volume

Influência do Estado Físico da Substância

A DENSIDADEé maior quanto maior o estado de agregação da matéria

slide38

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.
transforma o de unidades
T Kg g mgTransformação de Unidades
  • Unidade de massa

X 103 X 103 X 103

  • Unidade de Volume

KL L mL µL

m3 dm3 cm3 mm3

X 103 X 103 X 103

slide40

Exercícios de fixação:

  • Dada a tabela:

Determine o estado físico de cada substância nas condições ambientes ( 25°C e 1 atm).

Clorofórmio 

Fenol 

Cloro 

slide41

T°C

+ 85

+ 20

+ 10

0 10 25 35 50 tempo (min)

Exercícios de fixação:

2) Com relação ao gráfico, indique as proposições verdadeiras:

(01) O gráfico representa o aquecimento de substância pura. (02) O ponto de fusão da substância é 85°C. (04) O ponto de solidificação da substância é 20°C. (08) Na temperatura ambiente (25°C) a substância é sólida. (16) Entre 35 e 50 minutos (intervalo DE) a substância forma um sistema bifásico. (32) Se o gráfico dado mostrasse apenas o intervalo AD, referente ao aquecimento de um sólido, nada poderíamos afirmar sobre a pureza do mesmo.

slide42

T°C

B

A

T1

T2

tempo (min)

Exercícios de fixação:

3) O gráfico está representando a ebulição de duas amostras, iguais ou diferentes, em experiências distintas realizadas cada uma a pressão constante. As quais foram realizadas em sistemas abertos.

(01) Se a amostra A e B forem idênticas, então a pressão é diferente para cada experiência. (02) Se a pressão é a mesma, então A e B poderão ser amostras idênticas em quantidades diferentes. (04)A e B são substâncias puras. (08) A e B podem ser misturas. (16) Se A e B são amostras idênticas, A foi realizada numa pressão maior que B. (32) Se A e B são amostras idênticas, A foi realizada numa altitude menor que B. (64) B pode ser uma substância pura e A, ser uma mistura azeotrópica.

slide43

I

II

III

Exercícios de fixação:

4) Responda a essa questão considerando três frascos contendo massas iguais de líquidos diferentes, A, B e C, cujos valores de densidade em g/mL são respectivamente: 0,8; 1,0; 1,2.

  • A alternativa que indica cada frasco com seu respectivo líquido é:
  • I – A, II – B, III – C.
  • I – A, II – C, III – B.
  • I – B, II – C, III – A.
  • I – B, II – A, III – C.
  • I – C, II – B, III – A.
slide44

I

II

III

Exercícios de fixação:

5) (UFMG) As figuras abaixo representam densímetros como os usados em postos de gasolina. O primeiro contém etanol puro (d = 0,8g/cm3). Dos dois restantes, um está cheio de etanol e água e o outro gasolina (d = 0,7g/cm3), não estão necessariamente nessa ordem. Com base nessas informações, pode-se afirmar corretamente que:

  • A densidade da bola preta é maior que 1g/cm3
  • A densidade da bola branca é menor que 0,8 g/cm3.
  • A mistura no densímetro II, tem densidade menor que 0,8g/cm3.
  • A mistura no densímetro III, contém água.
  • As duas bolas apresentam densidade menores que 0,7g/cm3.
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Exercícios de fixação:

6) Uma torneira defeituosa goteja a cada 36 segundos. Sabendo-se que cada gota de água pesa 0,25g, quanto tempo levará para encher uma lata de 0,01 m3 ?

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Coeficiente de Solubilidade - CS

  • Em geral é considerada como sendo a massa em gramas possível de ser solubilizada em 100 g de água, em uma dada Temperatura e pressão.

Obs. Quando a temperatura / pressão não são indicadas, considera-se a temperatura de 25°C e pressão de 1 atm.

slide47

357 g de NaCl

200 g de NaCl

400 g de NaCl

1L de água a 0°C

1L de água a 0°C

1L de água a 0°C

SOLUÇÕES Misturas Homogêneas

  • CS do NaCl a 0°C = 35,7 g / 100g de H2O
  • CS do NaCl a 25°C = 42,0 g / 100g de H2O

insaturada

Saturada

Saturada com corpo de fundo

slide48

400 g de NaCl

1L de água a 0°C

1L de água a 0°C

1L de água a 25°C

SOLUÇÃO SUPERSATURADA

Supersaturada

  • A concentração na solução final está acima do CS do NaCl a 0°C.
slide49

CS (g/100g de água)

T°C

CURVAS DE SOLUBILIDADE

Comportamento normal

CS1

Comportamento anormal

T1

slide50

Exercícios de fixação:

  • A 18°C a solubilidade de uma substância X é de 60g/100mL de água. Nessa temperatura 150g de X foram misturados em 200mL de água . O sistema obtido é:
  • a) Heterogêneo com uma fase.
  • b) Homogêneo com duas fases.
  • c) Uma solução aquosa com corpo de fundo.
  • d) Heterogêneo com três substâncias.
  • e) Apenas uma solução aquosa.
slide51

Exercícios de fixação:

2) 160g de uma solução saturada de sacarose (C12H22O11) a 30°C é resfriada a 0°C. Qual a massa de açúcar cristalizada?

Dados:

slide52

120

100

80

60

40

20

0

20°C

Solução aquosa de KNO3

CS do KNO3 (g/100g de água)

100g de água

100g de KNO3

0 10 20 30 40 50 60 Temperatura °C

Exercícios de fixação:

Para responder às questões 3) e 4) considere o gráfico e as informações apresentadas:

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Exercícios de fixação:

3) Essa mistura heterogênea, inicialmente a 20°C, é aquecida até 60°C. Dessa forma:

a) A solução aquosa torna-se insaturada.

b) A solução aquosa torna-se saturada e restam 5g de corpo de fundo.

c) A solução aquosa continua saturada, sem corpo de fundo.

d) A solução aquosa continua saturada e restam 20g de corpo de fundo.

e) A massa de KNO3 dissolvida triplica.

slide54

Exercícios de fixação:

4) Uma maneira conveniente para se recuperar todo o KNO3 do sistema e obter o sal sólido e puro é:

a) Evaporar toda água, por aquecimento.

b) Agitar a mistura e depois filtrá-la.

c) Decantar a solução sobrenadante.

d) Resfriar a mistura a 0°C.

e) Aquecer a mistura a 40°C

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ANÁLISE IMEDIATA

  • Definição: processos de separação de uma mistura nos seus constituintes.
  • Classificação dos processos:

Mecânicos: separações que não envolvem transformações físicas ou químicas.

Físicos: processos que envolvem mudanças de estados físicos das substâncias. Normalmente indicados nas separações de misturas homogêneas.

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ANÁLISE IMEDIATA

  • Misturas Heterogêneas:Sólido/sólido Sólido/líquido Sólido/gás Líquido/líquido
  • Misturas Homogêneas:sólido/sólido sólido/líquido líquido/líquido líquido/gás gás/gás
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Separação de Misturas Heterogêneas

Sistemas Sólido/sólido:

  • Catação
  • Peneiração ou Tamisação
  • Ventilação
  • Levigação
  • Separação Magnética
  • Dissolução Fracionada
  • Flotação
  • Fusão Fracionada
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Separação de Misturas Heterogêneas

Sistemas Sólido/líquido:

  • Filtração
  • Decantação
  • Centrifugação
  • Cristalização Fracionada

Sistemas Sólido/gás:

  • Filtração
  • Decantação
  • Câmara de Poeira

Sistemas Líquido/líquido:

  • Decantação
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Separação de Misturas Homogêneas

Sistemas Sólido/sólido:

  • Fusão Fracionada

Sistemas Sólido/líquido:

  • Evaporação
  • Destilação Simples

Sistemas Líquido/líquido:

  • Destilação Fracionada

Sistemas Líquido/gás:

  • Aquecimento
  • Despressurização

Sistemas gás/gás:

  • Liquefação Fracionada
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Materiais comuns de Laboratório

  • Tubo de Ensaio
  • Béquer
  • Erlenmeyer
  • Balão de Fundo Chato
  • Balão Volumétrico
  • Balão de Destilação
  • Condensador
  • Funil de Decantação
  • Funil de Filtração
  • Funil Liso
  • Funil de Büchner
  • Kitassato
  • Proveta
  • Pipeta Volumétrica
  • Pipeta Graduada
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Materiais comuns de Laboratório

  • Bureta
  • Dessecador
  • Vidro de Relógio
  • Almofariz e Pistilo
  • Cápsula de Evaporação
  • Cadinho de Porcelana
  • Cadinho de Platina
  • Piscete
  • Espátula
  • Suporte de Ferro
  • Garras
  • Tripé de Ferro
  • Tela de Amianto
  • Bastão de Vidro
  • Frasco de Reagente