19 O que acontece com o metal usado?

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1 A UA UL LA O que acontece com o meta usado? O que você vai aprender Como os metais podem ser reconhecidos Sobre a densidade das substâncias Sobre a característica especia do ferro Sobre igas Seria bom já saber Soução Mistura homogênea O que é sucata Substância pura Substância simpes Substância composta Isto he interessa Quando estudamos a água e o ar atmosférico, vimos que tanto a água como o ar são substâncias insubstituíveis para nós. Sem a água e o ar não podemos viver. Nós usamos a água para fazer uma porção de coisas e depois devovemos para a natureza. Com o ar é a mesma coisa. Nós precisamos do ar, principamente, na respiração e na queima. Na queima, o oxigênio se transforma em gás carbônico e depois as pantas transformam o gás carbônico em oxigênio outra vez. Com isso, sempre temos oxigênio à nossa disposição. Mas a água e o ar, que são tão importantes para nós, podem prejudicar muitas substâncias que usamos no dia-a-dia, como, por exempo, os metais. Nas auas 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 também como esses metais são recicados para serem reutiizados. Metais são muito importantes para o homem São materiais que produzem som; têm briho; deixam passar facimente o caor e a eetricidade. Podem ser transformados em chapas e fios e por isso podemos fabricar diversas coisas úteis com os metais.

2 Todos os dias estamos usando objetos feitos de meta, desde uma simpes chave até ônibus, trens etc. Aém disso usamos todos os dias muitos objetos que são fabricados com máquinas construídas com metais. A U L A Depois que nós usamos os objetos de meta, quando ees não servem mais, o que nós fazemos com ees? Simpesmente jogamos no ixo. Ou então vendemos para o ferro veho. Os objetos vehos de metais são vendidos para compradores de jorna que vendem para sucateiros pequenos de bairros de periferia. Os sucateiros grandes compram desses pequenos e vendem para as siderúrgicas. E para onde vão as sucatas? Os metais que se encontram no depósito de sucatas são todos vendidos para siderúrgicas, que fabricam chapas, fios, esquadrias, ferros de construção, bocos para construir máquinas etc. As pessoas que trabaham no depósito de sucatas precisam saber como separar o ferro dos outros metais, porque o ferro é o meta mais barato. Os outros metais são mais caros. Por isso os sucateiros os chamam de metais finos. Para o sucateiro não interessa vender peças de outros metais misturados com o ferro. Como reconhecer um meta? Para aprender a reconhecer um meta, vamos nos coocar no ugar de um funcionário que começa a trabahar num depósito de sucatas. A primeira coisa que ee precisa aprender a fazer é reconhecer um meta. Tudo que se vê no depósito de sucatas é feito de meta. Ou, quase tudo. Tem agumas coisas de pástico, de borracha ou de madeira que estão junto porque estavam grudadas no meta, como vedação das portas de geadeira, botão de pástico do fogão e outras coisas. É muito comum as pessoas oharem a cor para identificar um meta. Chamam tudo que é amareado de meta, o que é escuro de ferro e os prateados de aumínio. É uma cassificação errada. Ferro é meta, o aumínio, o chumbo, o cobre, o zinco, o estanho, a parata, o ouro, são todos metais. Todos os metais puros são substâncias simpes. Exercício 1 Você é capaz de citar o nome de outros metais?

3 A U L A O meta dourado que parece ouro é atão. O atão não é um meta puro; é uma mistura de cobre e zinco. As propriedades do atão são competamente diferentes das propriedades do cobre e do zinco, separados. A cor não serve para identificar um meta. Podemos reconhecer um meta peo peso dee. Observe bem a figura da esquerda e expique o que está errado nessa comparação. Para comparar dois metais devemos pesar peças do mesmo tamanho. Por exempo, pesando dois cubinhos do mesmo tamanho, podemos ver se são feitos do mesmo meta ou não. Na reaidade o que nós estamos comparando não é o peso dos metais, mas uma propriedade conhecida como densidade. Os cubinhos são do mesmo tamanho e têm massas diferentes. Quando duas substâncias de mesmo tamanho têm massas diferentes é porque têm densidades diferentes. Densidade de uma substância é a massa de um cubo que tem um centímetro de ado. Representa-se por cm 3 e ê-se centímetro cúbico. Na tabea a seguir estão istadas as densidades de várias substâncias. Os números representam a massa de 1 cm 3 de cada um desses metais. DENSIDADE DE ALGUNS METAIS, MEDIDA A O C (g/cm 3 = gramas por centímetro cúbico) METAL DENSIDADE g/cm 3 Magnésio 01,7 Aumínio 02,7 Cobre 08,9 Chumbo 11,3 Ouro,3 Densidade é uma propriedade característica de uma substância.

4 Exercício 2 Se você tiver duas paneas do mesmo tamanho, de ferro e de cobre, qua deas é mais pesada? Exercício 3 Imagine paneas de aumínio e de ferro, todas do mesmo tamanho. Quantas paneas de aumínio são iguais em peso a uma panea de ferro? A U L A O atão, que é uma mistura de cobre e zinco, é obtido derretendo esses metais juntos. Ao esfriar se obtém o atão. Veja na tabea abaixo a densidade do cobre, do zinco e do atão. MATERIAL DENSIDADE DENSIDADE (g/cm 3 ) Cobre 8,9 Zinco 7,1 Latão 8,6 Latão é uma iga. Ligas são misturas homogêneas de dois ou mais metais. Nem sempre temos à nossa disposição cubinhos do materia. Como devemos fazer para determinar a densidade desses materiais? Se for um boco reguar, devemos pesar e medir o tamanho com uma régua. Vamos pensar num boco de ferro que tenha 7 cm 4 cm 10 cm. Primeiro vamos cacuar o tamanho ou, numa inguagem mais precisa, o voume do boco. É só mutipicar: = 280 cm 3 Lembre-se que 1cm 3 é a medida de cubinhos de 1cm de ado. Portanto, dentro desse boco de 280cm 3, há 280 cubinhos de um centímetro de ado. Como g é a massa desses 280 cubinhos, dividindo por 280, temos a massa de um cubinho de 1cm de ado: = 7,8 g/cm 3, que é a densidade do ferro. Exercício 4 Um boco de um meta pesou 832 gramas. O boco media 10cm 8cm 4cm. Qua é esse meta? Veja a tabea de densidade de aguns metais. E quando o objeto não tem um formato reguar e por isso não dá para medir os ados com régua, como se mede o voume?

5 A U L A Existe uma maneira de determinar o voume de sóidos, muito simpes e que é muito usada em Química. Cooca-se água num instrumento que tenha graduação, por exempo, um copo graduado de medida. Cooca-se água no copo graduado. Faz-se a eitura do voume de água coocado. Cooca-se o objeto. Lê-se o voume outra vez. A diferença no voume da água antes e depois de coocar o objeto corresponde ao voume do objeto. 100 cm proveta: instrumento de medida de voume Exercício 5 Uma pessoa só tinha copo graduado pequeno para medir o voume e tinha também uma baança para pesar. Queria determinar a densidade do materia de um objeto de meta, mas ee não cabia no copo graduado. Resoveu fazer o seguinte: - Pegou uma bacia grande vazia. - Coocou dentro dessa bacia uma bacia menor. - Coocou água até a borda dentro da bacia menor. - Coocou o objeto com muito cuidado dentro da bacia pequena. - Mediu o voume de água derramado na bacia grande. - Considerou o voume dessa água como sendo o voume do objeto. Você concorda com essa experiência? Agumas vezes, objetos de ferro estão banhados com atão. Nesse caso, o reconhecimento por meio da densidade é difíci, porque a densidade do ferro é parecida com a do atão. Só se a pessoa tiver muita prática é que ea vai conseguir avaiar a densidade com as mãos. Nesse caso, usa-se uma propriedade que identifica o ferro: ee é atraído peo ímã.

6 A maioria dos objetos que nós usamos é feita de ferro, ou foi fabricada com um instrumento ou uma máquina de ferro. Aém do ferro, existem muitos outros metais, como aumínio, cobre, zinco, chumbo etc. Cada um tem uma propriedade característica. Por isso ees são usados de maneiras diferentes. Assim, cada um dees tem uma densidade característica. Aguns metais podem ser dissovidos em outros metais, dando o que nós chamamos de igas. Latão é uma iga. É o zinco misturado no cobre. Aém disso, o ferro é o único meta que é atraído peo ímã. A U L A Você precisa saber Substância pura é matéria que não se pode separar por meios físicos, como decantação, fitração, destiação, peneiração, separação com ímã etc. Pode-se separar uma mistura heterogênea em seus constituintes por um dos seguintes métodos: - decantação; - fitração; - peneiração; - separação por ímã etc. Mistura homogênea ou soução não pode ser separada em seus constituintes por meio de decantação, fitração, peneiração, separação por ímã etc., mas pode ser separada por destiação. Substância simpes é matéria que não pode ser separada de nenhum jeito para dar outra substância simpes. Substância composta ou simpesmente composto, é matéria que pode ser separada em substâncias simpes. Eemento químico é o constituinte das substâncias simpes e das substâncias compostas. Por exempo, o eemento carbono constitui o carvão, aparece no monóxido de carbono, no gás carbônico e em inúmeros outros compostos. O eemento ferro constitui o meta ferro e aparece na ferrugem. Liga é uma mistura homogênea de dois ou mais metais. Maeabiidade é a propriedade de um materia de ser transformado, marteado ou prensado, ficando então com determinada forma. Ductiidade é a propriedade de um materia de poder ser esticado, formando um fio, sem romper. Meta é um eemento químico, ou uma iga, que tem briho, é maeáve, dúcti, deixa passar eetricidade e conduz caor.

7 A U L A Densidade de um objeto é sua massa dividida por seu voume. Se o objeto é feito de uma só substância, a densidade do objeto é a densidade da substância. A densidade é dada em gramas por centímetro cúbico (g/cm 3 ). Metais importantes, que são eementos químicos: - ferro - aumínio - cobre - chumbo - zinco - ouro - prata - magnésio - mercúrio Metais importantes, que são igas: - atão (iga de cobre e zinco) - bronze (iga de cobre e estanho) - aço (iga de ferro e carbono) Um ímã atrai o ferro e quase todos os aços, mas não atrai outros metais. Metais são obtidos a partir de minérios encontrados na natureza. Recicar metais é fundir objetos metáicos para obter novamente o meta puro ou uma iga. Vamos pensar mais Os metais têm propriedades bem diferentes de outras substâncias. Essas propriedades são: - briho - maeabiidade - ductiidade - condutividade eétrica - condutividade térmica Todos os metais briham. Você acha que não? Acontece que muitos metais se combinam com oxigênio do ar. É o caso do ferro, que enferruja. Aí ee fica feio, não briha. Isso acontece com muitos metais, mas todos ees, quando estão impos, briham. Só cobre e ouro têm cor. Cobre é quase vermeho, ouro é amareado. Todos os outros metais são acinzentados ou brancos. A maeabiidade é a propriedade dos metais que permite que dobremos um pedaço de meta sem que ee quebre. Podemos, por exempo, dobrar uma coher; ea fica com a forma que he damos.

8 Os metais são dúcteis: podem ser esticados sem se romper. Por isso os fio de cobre são usados nas instaações eétricas. O fio não vota, como um eástico; ee fica do tamanho até o qua foi esticado. Os metais têm boa condutividade eétrica, o que significa que deixam passar facimente a eetricidade. Por isso os fios eétricos são de cobre e as chaves eétricas na caixa de fusíveis, também. Os metais têm boa condutividade térmica, o que significa que conduzem bem o caor. Por isso não podemos segurar por muito tempo uma barra de ferro no fogo; ea ogo fica quente. Uma das maneiras de reconhecer um meta, isto é, saber qua é o meta, é descobrir sua densidade. Isso pode ser feito de maneira rigorosa, pesando um pedaço do meta e medindo seu voume. Você viu como determinar densidade na seção Isto he interessa. Também dá para pegar simpesmente o pedaço de meta na mão e sentir seu peso. Mas é só depois de praticar muito que se consegue dizer qua é o meta. Pode-se determinar a densidade de quaquer substância. É só pesar certa quantidade da substância e cacuar seu voume. Dividindo a massa peo voume, tem-se a densidade. O ar também tem densidade. É caro que a densidade do ar é muito baixa. Um voume grande de ar pesa quase nada. A tabea abaixo mostra a densidade de aguns íquidos. A U L A SUBSTÂNCIA DENSIDADE DE ALGUNS LÍQUIDOS A 20 O C g/cm 3 ) DENSIDADE (g/cm água 1,0 ácoo 0,79 óeo 0,83 mercúrio 13,6 Você deve ter notado que sempre que damos a densidade de substâncias, damos também a temperatura em que ea foi medida. Isto acontece porque as substâncias diatam quando a temperatura aumenta. Se a substância diata, seu voume fica maior. Sua massa, porém, fica a mesma. A densidade depende da temperatura. Você também deve ter notado que o mercúrio aparece nessa tabea de íquidos e na ista de metais importantes. É isso mesmo, o mercúrio é íquido. É o único meta íquido na temperatura em que a gente vive. O que é um meta. Que a cor não serve para identificar um meta. Por que os metais são úteis para nós. O que é ductiidade. O que é maeabiidade. Qua é a principa característica do ferro. O que é densidade. Determinar a densidade de um sóido de formato reguar. Determinar a densidade de um sóido de formato irreguar. Densidade caracteriza uma substância. Agora eu sei

9 AVamos U L A Exercício 6 exercitar Compete o quadro a seguir, identificando os metais com as paavras sim ou não: SUBSTÂNCIA É METAL? Ferro... Oxigênio... Aumínio... Cobre... Água... Gás carbônico... Chumbo... Zinco... Ouro... Nitrogênio... Prata... Sa de cozinha... Magnésio... Hidrogênio... Níque... Exercício 7 Cite, peo menos, quatro propriedades dos metais. Exercício 8 O que significa dizer que um meta é maeáve? Exercício 9 Qua é a diferença entre maeabiidade e ductiidade? Exercício 10 O quadro abaixo mostra aguns objetos de meta. Escreva, ao ado de cada um, o nome de uma propriedade que justifique o uso do meta o fim mencionado: MATERIAL PROPRIEDADE Pape de aumínio... Fios de cobre... Portões de ferro... Panea de aumínio... Fohas de zinco... Fio eétrico de cobre... Latas de aumínio... Sino de igreja... Jóia de ouro... Exercício 11 O cobre é um meta muito dúcti. Como esta propriedade do cobre é usada no dia-a-dia?

10 Exercício 12 Cassifique cada afirmação a seguir como verdadeira (V) ou fasa (F): a) ( ) O ferro é um meta. b) ( ) O atão é uma iga. c) ( ) Pea diferença de cor, pode-se distinguir um meta de outro. d) ( ) As propriedades de uma iga são iguais às dos metais que a formam. e) ( ) O ferro é atraído por ímã. A U L A Exercício 13 O aumínio é uma substância simpes ou composta? Por quê? Exercício 14 Cite três exempos de substâncias simpes que são metais e três que não são metais. Exercício 15 Para onde vão os objetos feitos de meta, quando jogados no ixo? Exercício 16 Por que os sucateiros não vendem peças de outros metais misturados com ferro? Exercício 17 O que é o atão? Exercício 18 O que é uma iga? Exercício O que significa dizer que a densidade do magnésio é 1,7g/cm 3? Exercício 20 Dá para saber se um objeto é feito de aumínio ou de cobre se a gente os pesar? Por quê? Exercício 21 Usando um copo graduado e uma baança, descreva como você faria para determinar a densidade de um materia sóido. Exercício 22 As densidades do aumínio e do cobre são, respectivamente, 2,7g/cm 3 e 8,9g/cm 3. Usando esses dados, expique por que os aviões são feitos de aumínio e não de cobre. Exercício 23 Descreva como você faria para saber qua dos metais, o ferro ou o chumbo, tem densidade menor. Exercício 24 Como você faria para saber se um objeto é feito de atão ou de ferro recoberto com atão?