Material q geral

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CONCEITOS GERAIS

A química e a ciência natural que estuda a composição, as propriedades, a natureza e as transformações da MATÉRIA. Como mencionamos acima, o campo de aplicação da química é tão vasto que envolve quase todas as outras ciências, como bioquímica, geoquímica, astroquímica e a físico-química.

A essência do estudo da química é a MATÉRIA e, podemos defina-la, como: é toda e qualquer substância sólida, líquida ou gasosa que ocupa lugar no espaço.

Propriedades da MATÉRIA,

  • Propriedades gerais – são aquelas que podem ser observadas em qualquer espécie de matéria, tais como impenetrabilidade, divisibilidade, elasticidade, etc.

  • Propriedades funcionais – são aquelas comuns a grupos de substâncias puras dotadas de propriedades comuns. Os principais grupos de substâncias comuns ( funções químicas ) da Química Inorgânica são: óxidos, sais, ácidos e bases.

  • Propriedades específicas – são aquelas próprias de cada substância pura, como: organolépticas ( impressionam os sentidos humanos ), físicas ( referem-se aos fenômenos físicos ) e químicos ( quando ocorre uma reação ).

Transformações da MATÉRIA – em linguagem científica, é toda modificação que se realiza nos corpos alterando ou não a sua substância.

  • Transformação Física - não alteram a identidade das substâncias e, são reversíveis. As mudanças de estado são exemplos deste tipo de transformação, como: fusão, liquefação, sublimação, etc.

  • Transformação Química – são mais significativas do que as transformações físicas, pois as substâncias são transformadas em outras substâncias com propriedades inteiramente diferentes da substância inicial. As transformações químicas são chamadas de reações químicas e, como exemplo, temos: digestão de alimentos; queima da madeira; escurecimento de uma maça em contato com o ar, etc. OBS: Algumas reações químicas são reversíveis e, portanto, não podemos dizer que a transformação química é irreversível como muitos mencionam.

Estados de Agregação da Matéria – como mencionado, os estados físicos das substâncias são:

  • Sólido – forma e volume fixo.

  • Líquido – volume determinado sob condições dadas e forma variável, conforme o recipiente onde se encontra.

  • Gasoso – forma e volume do recipiente onde se encontra.

Mudanças de Estado Físico da Matéria

Em nossa explanação, dissemos que MATÉRIA é toda substância que ocupa lugar no espaço. Então, eu lhes pergunto. O que é uma substância? Uma substância pode ser pura ou impura?

Há duas espécies de substâncias puras, as substâncias simples e as compostas. Ambas são definidas como uma porção da MATÉRIA que tem propriedades bem definidas e que apresentam as seguintes características:

  • Unidades estruturais (moléculas, conjuntos iônicos) quimicamente iguais entre si.

  • Composição fixa, do que decorrem propriedades fixas, como densidade, ponto de fusão, de ebulição, etc.

  • A temperatura se mantém inalterada desde o início até o fim de todas as suas mudanças de estado físico (fusão, ebulição, solidificação, etc.).

  • Pode ser representada por uma fórmula porque tem composição fixa.

  • Não conserva as propriedades de seus elementos constituintes, no caso de ser substância pura composta.

Substância simples é toda substância pura formada de um único elemento químico.

Grandeza molecular

Substância simples

Moléculas monoatômicas

gases nobres

Moléculas biatômicas

H2, N2, O2, F2, Cl2, Br2, I2

Moléculas triatômicas

O3

Moléculas tetratômicas

P4

Moléculas octatômicas

S8

Moléculas gigantes (macromoléculas)

Pn, Cn, todos os metais (Nan, Can, Agn)

Substância Composta é toda substância pura formada por elementos químicos diferentes. EX: NaCl; NaClO; C6H12O6.

Substância impura ( mistura ) é qualquer sistema formado de duas ou mais substâncias puras, denominadas componentes. Pode ser homogênea ou heterogênea, conforme apresente ou não as mesmas propriedades em qualquer parte de sua extensão em que seja examinada.

OBS: Toda mistura homogênea é uma solução, por definição.

Diagramas de Mudança de Estado Físico

Substância Pura

Quando aquecemos uma substância pura ( água pura ), durante as mudanças de estado ( fusão e ebulição ) as temperaturas permanecem inalteradas durante o aquecimento, onde teremos os pontos de fusão ( TF ) e de ebulição ( TE ) conforme podemos observar no gráfico acima. Esta é uma propriedade específica da MATÉRIA.

Substância Impura ( Mistura )

A gráfico acima ilustra o aquecimento de uma substância impura ( água e açúcar dissolvido ). Como podemos observar, este gráfico é diferente do primeiro, pois durante as mudanças de estado a temperatura não permanece constante devido à variação da composição da mistura durante a fusão e a ebulição do SISTEMA. Assim, temos variação nas temperaturas de fusão ( ΔTF ) e de ebulição ( ΔTE ).

OBS: Existem misturas que, como exceção, se comportam como se fossem substâncias puras no processo de fusão, isto é, a temperatura mantém-se inalterada no início ao fim da fusão. Essas são chamadas misturas eutéticas. Como exemplo, temos a mistura: ( gelo + sal de cozinha ).

Ainda existe uma outra mistura que, como exceção, se comportam como se fosse substância pura em relação à ebulição, isto é, a temperatura mantém-se inalterada do início ao fim da ebulição. Essa é chamada de mistura azeotrópica. Podemos dar como exemplo uma mistura de água e álcool, com 96% de etanol e 4% de água ( álcool comprado na farmácia ).

Não é conhecida nenhuma mistura que seja eutética e azeotrópica simultaneamente.

No texto acima foi mencionado que uma mistura é um SISTEMA. O que vem a ser um SISTEMA? Como ele pode se apresentar?

Sistema é uma porção limitada do universo, considerada como um todo para efeito de estudo.

O sistema pode ser classificado como:

Sistema homogêneo ou material homogêneo ou matéria homogênea é aquele que apresenta as mesmas propriedades em qualquer parte de sua extensão em que seja examinado.

Sistema heterogêneo ou material heterogêneo ou matéria heterogênea é aquele que não apresenta as mesmas propriedades em qualquer parte de sua extensão em que seja examinado.

Fases são as diferentes porções homogêneas, limitadas por superfícies de separação, que constituem um sistema heterogêneo.

EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO - 1

1) Um estudante construiu, em um mesmo diagrama, as curvas da temperatura em função do tempo resultantes do aquecimento, sob pressão normal, de três líquidos em três béqueres distintos.

Com base na análise das curvas de aquecimento, são feitas as seguintes afirmações:

I - o líquido do béquer 1 apresentou uma temperatura de ebulição constante, igual a 100°C; portanto, esse líquido é ou uma substância pura ou uma mistura azeotrópica;

II - o líquido do béquer 2 apresentou uma faixa de temperaturas de ebulição entre 101°C a 103°C; portanto, esse líquido é uma mistura;

III - o líquido do béquer 3 apresenta o mesmo soluto e a mesma concentração que o líquido do béquer 2 .

Está correto o contido em

a) I apenas. b) I e II apenas. c) I e III apenas. d) II e III apenas. e) I, II e III.

2) Em um sistema, bem misturado, constituído de areia, sal, açúcar, água e gasolina, o número de fases é:

a) 2 b) 3 c) 4 d) 5 e) 6

3) Numa praia, em pleno verão, um estudante de química observou que o carrinho de picolé usava gelo seco para retardar o degelo dos picolés. Pediu à vendedora um pedaço do gelo e o colocou em um copo com água, ocorrendo formação de fumaça branca. Observou-se então o fenômeno de:

a) evaporação b) sublimação c) fusão d) gaseificação

4) Em um sistema fechado que contem água liquida, sal de cozinha dissolvido, dois cubos de gelo e os gases nitrogênio e oxigênio não dissolvidos na água liquida, existem:

  1. 4 fases e 4 componentes c) 3 fases e 3 componentes e) 4 fases e 3 componentes

  2. 3 fases e 4 componentes d) 2 fases e 5 componentes

5)Os vidros fechados de um automóvel em que viajam pessoas, num dia frio, ficam, no interior do veículo, cobertos de gotas de um liquido. Esse líquido pode ser identificado corretamente como:

  1. água formada pelo hidrogênio e oxigênio do ar. d) Água produzida pela respiração e pela sudação.

  2. Ar liquefeito pelo frio. e) Fumaça produzida pela respiração

  3. Gás carbônico liquefeito produzido na respiração.

6)Com relação às propriedades da matéria e às mudanças de fase das substâncias puras e das misturas é correto afirmar:

    1. um liquido homogêneo que apresenta ponto de ebulição constante é, necessariamente, uma substancia pura.

    2. Cor, odor e sabor são propriedades químicas .

04-Em relação à temperatura de fusão, as misturas eutéticas comportam-se como substancias puras.

08-Densidade absoluta, solubilidade, ponto de ebulição e ponto de fusão são propriedades usadas na identificação de uma substancia pura.

16-As substancias puras, durante a mudança de fase, mantêm a temperatura constante e a pressão variável.

32-As propriedades químicas são usadas como critério na determinação do grau de pureza das substancias.

A soma das opções corretas é _______________________

7) Das alternativas abaixo, escolha o conjunto de evidências que caracteriza um determinado fenômeno como transformação química.

  1. Houve desprendimento de calor e ocorreu mudança de fase (de sólido para líquido, por exemplo).

  2. Houve mudança de cor e o processo não se mostrou reversível.

  3. Houve mudança de cor, de solubilidade, do ponto de fusão e de outras propriedades como a textura e a viscosidade.

  4. O processo é reversível, fator indispensável para ser considerado um fenômeno de transformação química.

  5. Verificam-se mudanças de propriedades (físicas), houve desprendimento de calor durante o processo, a substância formada foi caracterizada como tendo composição definida e todo o processo seguiu as leis das combinações químicas.

8) Temos uma mistura heterogênea constituída de açúcar, iodo e areia. As maneiras mais adequadas para separar esses componentes são:

  1. ímã , adição de água, destilação simples e filtração. d) Aquecimento, adição de água, destilação e centrifugação.

  2. Adição de água, ímã, aquecimento e peneiração. e) Centrifugação, resfriamento, destilação e filtração.

  3. Aquecimento, adição de água, filtração e destilação simples.

9) Observe os seguintes fatos:

    1. Uma pedra de naftalina deixada no armário.

    2. Uma vasilha com água deixada no freezer.

    3. Uma vasilha com água deixada no fogo.

    4. O derretimento de um pedaço de chumbo quando aquecido.

Nesses fatos estão relacionados corretamente os seguintes fenômenos:

a) I . sublimação; II solidificação; III evaporação; IV fusão.

b) I. sublimação; II. Solidificação; III. Fusão; IV. Evaporação.

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