UNIDADE 2 NA ATMOSFERA DA TERRA: RADIAÇÃO, MATÉRIA E ESTRUTURA

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1 ESCOLA BÁSICA E SECUNDÁRIA DE VELAS Física e Química A 10º ano UNIDADE 2 NA ATMOSFERA DA TERRA: RADIAÇÃO, MATÉRIA E ESTRUTURA 1

2 TIPOS DE DISPERSÕES A atmosfera é uma solução gasosa com vários gases dispersos que não se distinguem uns dos outros. Estes gases formam uma mistura homogénea. Uma dispersão é uma mistura de duas ou mais substâncias, em que uma delas é o dispersante, no seio da qual se distribuem as outras (os dispersos). Dependendo das dimensões das partículas dispersas, as dispersões podem classificar-se em soluções, colóides e suspensões. 2

3 TIPOS DE DISPERSÕES Nas soluções as partículas de soluto são invisíveis mesmo ao microscópio e os componentes só se podem separar por meio de uma mudança de estado físico. Exemplo: água + sal; azoto + oxigénio As suspensões são misturas que envolvem partículas maiores, observáveis ao microscópio normal (diâmetro das partículas superior 1 m). Exemplo: água + sal; azoto + oxigénio 3

4 TIPOS DE DISPERSÕES Os Colóides são dispersões que apresentam uma situação intermédia entre as soluções (misturas homogéneas) e as suspensões (misturas claramente heterogéneas). Apesar de os colóides serem misturas heterogéneas, têm um aspecto macroscópio de verdadeiras soluções: as dispersões são tão pequenas que passam através do papel de filtro, não se separam quando o colóide é deixado em repouso e só se conseguem distinguir com um ultramicroscópio. 4

5 TIPOS DE DISPERSÕES Algumas características dos três tipos de dispersão existentes CARACTERÍSTICAS SOLUÇÕES COLÓIDES SUSPENSÕES Dimensão média das partículas Natureza das partículas dispersas Visibilidade das partículas (homogeneidade do sistema) Separação por sedimentação Inferior a 1nm De 1nm a 1 m. Superior a 11 m. Átomos, iões ou moléculas. Não são visíveis com nenhum aparelho (sistema homogéneo). Aglomerado de átomos, iões ou moléculas, macromoléculas, iões gigantes. São visíveis ao ultramicroscópio (sistema heterogéneo). Grandes aglomerados de átomos, iões ou moléculas. São visíveis ao microscópio comum (sistema heterogéneo). Não é possível. Por ultracentrifugação. Espontânea ou por centrifugação normal. Separação por filtração Não é possível Por ultrafilgração. Por filtração normal. Exemplos Açúcar em água Leite Poeiras atmosféricas 5

6 AS DISPERSÕES EXISTENTES NA ATMOSFERA O ar atmosférico é, essencialmente, uma solução gasosa: solvente é o azoto (78% em volume) solutos são o oxigénio (21% em volume) e outros gases menos abundantes, como, por exemplo, o dióxido de carbono, o árgon e o vapor de água. 6

7 AS DISPERSÕES EXISTENTES NA ATMOSFERA Soluções Coloidais Os sistemas coloidais são dispersões de partículas microscópicas em fluidos; Têm grande importância nas mais diversas áreas, como a alimentação (lacticínios), a cosmética (cremes e loções), a construção civil (tintas, colas e novos materiais), a medicina (medicamentos e materiais biológicos) e muitas mais. Tipos de colóides em função do modo como as partículas estão dispersas. Micelares Moleculares Iónicos Agregados de pequenas moléculas, que não correspondem a nenhuma estrutura particular. Exemplo: sabão em água Cada partícula é formada por um pequeno aglomerado de moléculas, com estrutura idêntica à da própria substância. Exemplo: enxofre em água As partículas são macromoléculas orgânicas, com grupos iónicos. Exemplo: proteínas em água. 7

8 AS DISPERSÕES EXISTENTES NA ATMOSFERA Soluções Coloidais Os colóides também podem ser classificados consoante o estado físico do meio dispersante e das partículas dispersas: Classificação dos colóides quanto ao estado físico das partículas dispersas e do meio dispersante. DISPERSANTE Gás Líquido Sólido Não existe (os gases são miscíveis) Espuma (chantilly) Espuma sólida (pedra pomes) PARTÍCULAS DISPERSAS Gás Líquido Sólido Aerossol líquido (nevoeiro) Emulsão (leite) Gel (gelatina) Aerossol sólido (fumo) Sol (sangue) Sol sólido (vidro colorido) 8

9 AS DISPERSÕES EXISTENTES NA ATMOSFERA Propriedades dos Colóides As soluções coloidais têm propriedades características, que permitem distingui-los das soluções e que dependem sobretudo do tamanho médio das partículas que os constituem e das condições de absorção. Duas dessas propriedades são o movimento browniano e o efeito de Tyndall. Movimento browniano Ao observarmos as partculas coloidais ao ultramicroscópio, notamos que apresentam movimentos rápidos, desordenados e caóticos. Estes movimentos devem-se a colisões entre as moléculas do dispersante e as partículas coloidais dispersas. 9

10 AS DISPERSÕES EXISTENTES NA ATMOSFERA Propriedades dos Colóides Efeito de Tyndall Supondo que fazemos incidir lateralmente um feixe luminoso numa solução ou num líquido puro contidos num tubo de vidro. Se olharmos para o tubo, numa direcção perpendicular à do feixe de luz, não conseguimos observar o percurso do feixe de luz no seu interior, dado que a luz não é dispersada pelo líquido em direcção aos nossos olhos. No entanto, se repetirmos a experiência com uma dispersão coloidal, podemos verificar que o trajecto do feixe se torna visível. Este efeito permite distinguir uma solução e um colóide. 10

11 COMPOSIÇÃO QUANTITATIVA DE SOLUÇÕES Uma Solução é uma mistura homogénea a de duas ou mais substâncias ( o solvente e o soluto). Para caracterizar uma solução é necessário: Indicar os constituintes Composição qualitativa; Indicar as quantidades relativas em que esses constituintes estão presentes Composição qualitativa. 11