Telecurso 2000 Química Nível Médio - q19d

Telecurso 2000 Química Nível Médio - q19d

(Parte 1 de 2)

19AULA19 AULA lComo os metais podem ser reconhecidos lSobre a densidade das substâncias lSobre a característica especial do ferro lSobre ligas fi Soluçªo fiMistura homogŒnea fiO que Ø sucata fiSubstância pura fi Substância simples fi Substância composta

Quando estudamos a Ægua e o ar atmosfØrico, vimos que tanto a Ægua como o ar sªo substâncias insubstituíveis para nós. Sem a Ægua e o ar nªo podemos viver.

Nós usamos a Ægua para fazer uma porçªo de coisas e depois devolvemos para a natureza.

Com o ar Ø a mesma coisa. Nós precisamos do ar, principalmente, na respiraçªo e na queima.

Na queima, o oxigŒnio se transforma em gÆs carbônico e depois as plantas transformam o gÆs carbônico em oxigŒnio outra vez. Com isso, sempre temos oxigŒnio à nossa disposiçªo.

Mas a Ægua e o ar, que sªo tªo importantes para nós, podem prejudicar muitas substâncias que usamos no dia-a-dia, como, por exemplo, os metais.

Nas aulas sobre os metais, vamos ver o que acontece com esses materiais no ambiente em que vivemos, ou seja, em contato com o ar e com a umidade. Vamos ver tambØm como esses metais sªo reciclados para serem reutilizados.

Metais sªo muito importantes para o homemMetais sªo muito importantes para o homemMetais sªo muito importantes para o homemMetais sªo muito importantes para o homemMetais sªo muito importantes para o homem Sªo materiais que produzem som; tŒm brilho; deixam passar facilmente o calor e a eletricidade.

Podem ser transformados em chapas e fios e por isso podemos fabricar diversas coisas œteis com os metais.

O que acontece com o metal usado?

O que vocΠvai aprender

Seria bom jÆ saber

Isto lhe interessa

AULATodos os dias estamos usando objetos feitos de metal, desde uma simples chave atØ ônibus, trens etc. AlØm disso usamos todos os dias muitos objetos que sªo fabricados com mÆquinas construídas com metais.

Depois que nós usamos os objetos de metal, quando eles nªo servem mais, o que nós fazemos com eles? Simplesmente jogamos no lixo. Ou entªo vendemos para o ferro velho.

Os objetos velhos de metais sªo vendidos para compradores de jornal que vendem para sucateiros pequenos de bairros de periferia. Os sucateiros grandes compram desses pequenos e vendem para as siderœrgicas.

lE para onde vªo as sucatas?

Os metais que se encontram no depósito de sucatas sªo todos vendidos para siderœrgicas, que fabricam chapas, fios, esquadrias, ferros de construçªo, blocos para construir mÆquinas etc.

As pessoas que trabalham no depósito de sucatas precisam saber como separar o ferro dos outros metais, porque o ferro Ø o metal mais barato. Os outros metais sªo mais caros. Por isso os sucateiros os chamam de metais finos. Para o sucateiro nªo interessa vender peças de outros metais misturados com o ferro.

Como reconhecer um metal? Para aprender a reconhecer um metal, vamos nos colocar no lugar de um funcionÆrio que começa a trabalhar num depósito de sucatas. A primeira coisa que ele precisa aprender a fazer Ø reconhecer um metal.

Tudo que se vŒ no depósito de sucatas Ø feito de metal. Ou, quase tudo. Tem algumas coisas de plÆstico, de borracha ou de madeira que estªo junto porque estavam grudadas no metal, como vedaçªo das portas de geladeira, botªo de plÆstico do fogªo e outras coisas.

É muito comum as pessoas olharem a cor para identificar um metal.

Chamam tudo que Ø amarelado de metalmetalmetalmetalmetal, o que Ø escuro de ferroferroferroferroferro e os prateados de alumínioalumínioalumínioalumínioalumínio. É uma classificaçªo errada. Ferro Ø metal, o alumínio, o chumbo, o cobre, o zinco, o estanho, a parata, o ouro, sªo todos metais. Todos os metais puros sªo substâncias simples.

Exercício 1Exercício 1Exercício 1Exercício 1Exercício 1 VocŒ Ø capaz de citar o nome de outros metais?

AULAO metal dourado que parece ouro Ø latªo. O latªo nªo Ø um metal puro; Ø uma mistura de cobre e zinco. As propriedades do latªo sªo completamente diferen- tes das propriedades do cobre e do zinco, separados.

A cor nªo serve para identificar um metal. Podemos reconhecer um metal pelo peso dele.

Observe bem a figura da esquerda e explique o que estÆ errado nessa comparaçªo.

Para comparar dois metais devemos pesar peças do mesmo tamanho. Por exemplo, pesando dois cubinhos do mesmo tamanho, podemos ver se sªo feitos do mesmo metal ou nªo.

Na realidade o que nós estamos comparando nªo Ø o peso dos metais, mas uma propriedade conhecida como densidade.densidade.densidade.densidade.densidade.

Os cubinhos sªo do mesmo tamanho e tŒm massas diferentes. Quando duas substâncias de mesmo tamanho tŒm massas diferentes Ø porque tŒm densidades densidades densidades densidades densidades diferentes. Densidade de uma substância Ø a massa de um cubo que tem um centímetro de lado. Representa-se por cmcmcmcmcm33333 e lŒ-se centímetro cœbicocentímetro cœbicocentímetro cœbicocentímetro cœbicocentímetro cœbico.

Na tabela a seguir estªo listadas as densidades de vÆrias substâncias. Os nœmeros representam a massa de 1 cm1 cm1 cm1 cm1 cm33333 de cada um desses metais.

DENSIDADEDENSIDADEDENSIDADEDENSIDADEDENSIDADEDEDEDEDEDE ALGUNSALGUNSALGUNSALGUNSALGUNS METAISMETAISMETAISMETAISMETAIS, , , , , MEDIDAMEDIDAMEDIDAMEDIDAMEDIDA A 2020202020CCCCC

(g/cm3 = gramas por centímetro cœbico)

METALMETALMETALMETALMETAL DENSIDADEDENSIDADEDENSIDADEDENSIDADEDENSIDADE g/cm3

Densidade Ø uma propriedade característica de uma substância.Densidade Ø uma propriedade característica de uma substância.Densidade Ø uma propriedade característica de uma substância.Densidade Ø uma propriedade característica de uma substância.Densidade Ø uma propriedade característica de uma substância.

AULAExercício 2Exercício 2Exercício 2Exercício 2Exercício 2 Se vocŒ tiver duas panelas do mesmo tamanho, de ferro e de cobre, qual delas Ø mais pesada?

Exercício 3Exercício 3Exercício 3Exercício 3Exercício 3

Imagine panelas de alumínio e de ferro, todas do mesmo tamanho. Quantas panelas de alumínio sªo iguais em peso a uma panela de ferro?

O latªo, que Ø uma mistura de cobre e zinco, Ø obtido derretendo esses metais juntos. Ao esfriar se obtØm o latªo. Veja na tabela abaixo a densidade do cobre, do zinco e do latªo.

MATERIALMATERIALMATERIALMATERIALMATERIAL DENSIDADEDENSIDADEDENSIDADEDENSIDADEDENSIDADE (g/cm3) Cobre 8,9 Zinco 7,1 Latªo 8,6

Latªo Ø uma ligaligaligaligaliga. Ligas sªo misturas homogŒneas de dois ou mais metais.

lNem sempre temos à nossa disposiçªo cubinhos do material. Como devemos fazer para determinar a densidade desses materiais?

Se for um bloco regular, devemos pesar e medir o tamanho com uma rØgua.

Vamos pensar num bloco de ferro que tenha 7 cm · 4 cm · 10 cm. Primeiro vamos calcular o tamanho ou, numa linguagem mais precisa, o volume volume volume volume volume do bloco. É só multiplicar:

7 7 7 7 7 · 4 4 4 4 4 · 10 = 280 10 = 280 10 = 280 10 = 280 10 = 280cmcmcmcmcm33333

Lembre-se que 1cm3 Ø a medida de cubinhos de 1cm de lado. Portanto, dentro desse bloco de 280cm3, hÆ 280 cubinhos de um centímetro de lado.

Como 2.184 g Ø a massa desses 280 cubinhos, dividindo 2.184 por 280, temos a massa de um cubinho de 1cm de lado:

2184 2184 2184 2184 2184 ‚ 280 = 7,8 g/cm 280 = 7,8 g/cm 280 = 7,8 g/cm 280 = 7,8 g/cm 280 = 7,8 g/cm33333, que Ø a densidade do ferro.

Exercício 4Exercício 4Exercício 4Exercício 4Exercício 4

Um bloco de um metal pesou 832 gramas. O bloco media 10cm · 8cm · 4cm. Qual Ø esse metal? Veja a tabela de densidade de alguns metais.

E quando o objeto nªo tem um formato regular e por isso nªo dÆ para medir os lados com rØgua, como se mede o volume?

AULAExiste uma maneira de determinar o volume de sólidos, muito simples e que Ø muito usada

em Química. fiColoca-se Ægua num instrumento que tenha graduaçªo, por exemplo, um copo graduado de medida.

fiColoca-se Ægua no copo graduado.

fiFaz-se a leitura do volume de Ægua colocado.

fiColoca-se o objeto. fiLŒ-se o volume outra vez.

fiA diferença no volume da Ægua antes e depois de colocar o objeto corresponde ao volume do objeto.

Exercício 5Exercício 5Exercício 5Exercício 5Exercício 5

Uma pessoa só tinha copo graduado pequeno para medir o volume e tinha tambØm uma balança para pesar. Queria determinar a densidade do material de um objeto de metal, mas ele nªo cabia no copo graduado. Resolveu fazer o seguinte:

-Pegou uma bacia grande vazia. -Colocou dentro dessa bacia uma bacia menor.

-Colocou Ægua atØ a borda dentro da bacia menor.

-Colocou o objeto com muito cuidado dentro da bacia pequena.

-Mediu o volume de Ægua derramado na bacia grande.

-Considerou o volume dessa Ægua como sendo o volume do objeto.

VocŒ concorda com essa experiŒncia?

Algumas vezes, objetos de ferro estªo banhados com latªo. Nesse caso, o reconhecimento por meio da densidade Ø difícil, porque a densidade do ferro Ø parecida com a do latªo. Só se a pessoa tiver muita prÆtica Ø que ela vai conseguir avaliar a densidade com as mªos.

Nesse caso, usa-se uma propriedade que identifica o ferro: ele Ø atraído pelo ímª.

proveta: instrumento de medida de volume

AULAA maioria dos objetos que nós usamos Ø feita de ferro, ou foi fabricada com um instrumento ou uma mÆquina de ferro.

AlØm do ferro, existem muitos outros metais, como alumínio, cobre, zinco, chumbo etc. Cada um tem uma propriedade característica. Por isso eles sªo usados de maneiras diferentes. Assim, cada um deles tem uma densidade característica.

Alguns metais podem ser dissolvidos em outros metais, dando o que nós chamamos de ligasligasligasligasligas. Latªo Ø uma liga. É o zinco misturado no cobre. AlØm disso, o ferro Ø o œnico metal que Ø atraído pelo ímª.

VocŒ precisa saber lSubstância puraSubstância puraSubstância puraSubstância puraSubstância pura Ø matØria que nªonªonªonªonªo se pode separar por meios físicos, como decantaçªo, filtraçªo, destilaçªo, peneiraçªo, separaçªo com ímª etc.

lPode-se separar uma mistura heterogŒneamistura heterogŒneamistura heterogŒneamistura heterogŒneamistura heterogŒnea em seus constituintes por um dos seguintes mØtodos: - decantaçªo;

- filtraçªo;

- peneiraçªo;

-separaçªo por ímª etc.

lMistura homogŒneaMistura homogŒneaMistura homogŒneaMistura homogŒneaMistura homogŒnea ou soluçªosoluçªosoluçªosoluçªosoluçªo nªonªonªonªonªo pode ser separada em seus constituintes por meio de decantaçªo, filtraçªo, peneiraçªo, separaçªo por ímª etc., mas pode ser separada por destilaçªo.

lSubstância simplesSubstância simplesSubstância simplesSubstância simplesSubstância simples Ø matØria que nªo nªo nªo nªo nªo pode ser separada de nenhum jeito para dar outra substância simples.

lSubstância compostaSubstância compostaSubstância compostaSubstância compostaSubstância composta ou simplesmente compostocompostocompostocompostocomposto, Ø matØria que pode ser separada em substâncias simples.

lElemento químicoElemento químicoElemento químicoElemento químicoElemento químico Ø o constituinte das substâncias simples e das substâncias compostas. Por exemplo, o elemento carbono constitui o carvªo, aparece no monóxido de carbono, no gÆs carbônico e em inœmeros outros compostos. O elemento ferro constitui o metal ferro e aparece na ferrugem.

lLigaLigaLigaLigaLiga Ø uma mistura homogŒnea de dois ou mais metais.

lMaleabilidadeMaleabilidadeMaleabilidadeMaleabilidadeMaleabilidade Ø a propriedade de um material de ser transformado, martelado ou prensado, ficando entªo com determinada forma.

lDuctilidadeDuctilidadeDuctilidadeDuctilidadeDuctilidade Ø a propriedade de um material de poder ser esticado, formando um fio, sem romper.

lMetalMetalMetalMetalMetal Ø um elemento químico, ou uma liga, que tem brilho, Ø maleÆvel, dœctil, deixa passar eletricidade e conduz calor.

AULAlDensidadeDensidadeDensidadeDensidadeDensidade de um objeto Ø sua massa dividida por seu volume. Se o objeto Ø feito de uma só substância, a densidade do objeto Ø a densidade da substância.

- ferro - alumínio

- cobre

- chumbo

- zinco

- ouro

- prata

- magnØsio

- mercœrio lMetais importantes, que sªo ligas: -latªo (liga de cobre e zinco)

-bronze (liga de cobre e estanho)

-aço (liga de ferro e carbono) lUm ímª atrai o ferro e quase todos os aços, mas nªo atrai outros metais. lMetais sªo obtidos a partir de minØrios encontrados na natureza.

lReciclarReciclarReciclarReciclarReciclar metais Ø fundir objetos metÆlicos para obter novamente o metal puro ou uma liga.

Os metais tŒm propriedades bem diferentes de outras substâncias. Essas propriedades sªo:

- brilho - maleabilidade

- ductilidade

- condutividade elØtrica

- condutividade tØrmica

Todos os metais brilham. VocŒ acha que nªo? Acontece que muitos metais se combinam com oxigŒnio do ar. É o caso do ferro, que enferruja. Aí ele fica feio, nªo brilha. Isso acontece com muitos metais, mas todos eles, quando estªo limpos, brilham.

Só cobre e ouro tŒm cor. Cobre Ø quase vermelho, ouro Ø amarelado. Todos os outros metais sªo acinzentados ou brancos.

A maleabilidade Ø a propriedade dos metais que permite que dobremos um pedaço de metal sem que ele quebre. Podemos, por exemplo, dobrar uma colher; ela fica com a forma que lhe damos.

Vamos pensar mais

AULAOs metais sªo dœcteis: podem ser esticados sem se romper. Por isso os fio de cobre sªo usados nas instalaçıes elØtricas. O fio nªo volta, como um elÆstico; ele fica do tamanho atØ o qual foi esticado.

Os metais tŒm boa condutividade elØtrica, o que significa que deixam passar facilmente a eletricidade. Por isso os fios elØtricos sªo de cobre e as chaves elØtricas na caixa de fusíveis, tambØm.

Os metais tŒm boa condutividade tØrmica, o que significa que conduzem bem o calor. Por isso nªo podemos segurar por muito tempo uma barra de ferro no fogo; ela logo fica quente.

Uma das maneiras de reconhecer um metal, isto Ø, saber qual Ø o metal, Ø descobrir sua densidade. Isso pode ser feito de maneira rigorosa, pesando um pedaço do metal e medindo seu volume. VocŒ viu como determinar densidade na seçªo Isto lhe interessaIsto lhe interessaIsto lhe interessaIsto lhe interessaIsto lhe interessa. TambØm dÆ para pegar simplesmente o pedaço de metal na mªo e sentir seu peso. Mas Ø só depois de praticar muito que se consegue dizer qual Ø o metal.

Pode-se determinar a densidade de qualquer substância. É só pesar certa quantidade da substância e calcular seu volume. Dividindo a massa pelo volume, tem-se a densidade. O ar tambØm tem densidade. É claro que a densidade do ar Ø muito baixa. Um volume grande de ar pesa quase nada. A tabela abaixo mostra a densidade de alguns líquidos.

DENSIDADEDENSIDADEDENSIDADEDENSIDADEDENSIDADEDEDEDEDEDE ALGUNSALGUNSALGUNSALGUNSALGUNS LQUIDOSLQUIDOSLQUIDOSLQUIDOSLQUIDOS A 2020202020CCCCC

SUBSTNCIASUBSTNCIASUBSTNCIASUBSTNCIASUBSTNCIA DENSIDADEDENSIDADEDENSIDADEDENSIDADEDENSIDADE ( ( ( ( (g/cmg/cmg/cmg/cmg/cm33333)

Ægua 1,0 Ælcool 0,79 óleo 0,83 mercœrio 13,6

VocŒ deve ter notado que sempre que damos a densidade de substâncias, damos tambØm a temperatura em que ela foi medida. Isto acontece porque as substâncias dilatam quando a temperatura aumenta. Se a substância dilata, seu volume fica maior. Sua massa, porØm, fica a mesma. A densidade depende da temperatura.

VocŒ tambØm deve ter notado que o mercœrio aparece nessa tabela de líquidos e na lista de metais importantes. É isso mesmo, o mercœrio mercœrio mercœrio mercœrio mercœrio Ø líquido. É o œnico metal líquidoœnico metal líquidoœnico metal líquidoœnico metal líquidoœnico metal líquido na temperatura em que a gente vive.

¤O que Ø um metal. ¤Que a cor nªo serve para identificar um metal.

¤Por que os metais sªo œteis para nós.

¤O que Ø ductilidade.

¤O que Ø maleabilidade.

¤Qual Ø a principal característica do ferro.

¤O que Ø densidade.

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