Módulo inicial Materiais: Diversidade e Constituição. Química 10.º ano Ano lectivo 2007/2008

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1 Química 10.º ano Ano lectivo 2007/2008 Escola Secundária José Saramago Marta Paulino e Ângela Patrício

2 O que é um Material? É algo que tem massa e ocupa espaço.

3 Classificação Materiais: Componentes Origem Substâncias Misturas Naturais Sintéticos

4 Materiais Naturais: obtêm-se directamente da natureza. ex: água, ar, sal, Materiais Sintéticos: produzidos por acção do ser humano através de processos de transformação. ex: vidro, papel, plástico,

5 Substâncias: material constituído por um único componente; composição definida; propriedades próprias; podem ser convertidas noutras através de processos denominados reacções químicas.

6 Substâncias Simples ou Elementares unidades estruturais constituídas pelo mesmo elemento químico) Ex: He, O 2, O 3, S 8, Compostas unidades estruturais constituídas por elementos químicos diferentes) Ex: H 2 O, CO 2, NH 3,

7 Substância pura não é sinónimo de substância elementar, qualquer substância elementar ou composta, pode encontrar-se pura ou impura. diamante (elementar) - carbono puro carvão - carbono impuro Água (composta) substância pura Água do mar - substância impura

8 Substâncias (propriedades físicas) Pontos de fusão Pontos de ebulição

9 Ponto normal de fusão - Temperatura a que a substância passa do estado sólido (s) ao estado líquido (l) à pressão de 1 atm. Ponto normal de ebulição - Temperatura a que a substância passa do estado líquido (l) ao estado gasoso (g) à pressão de 1 atm. Algumas substâncias sublimam não têm ponto de fusão e ebulição. Ex: iodo

10 Matéria Estados físicos: sólido, líquido e gasoso Diferentes condições de temperatura e pressão Substância Mudança de estado físico (transformação física)

11 Representação química de uma substância Unidades estruturais Átomos ex: Hidrogénio(H) Moléculas (conjunto de átomos ligados entre si) ex: Metano (CH 4 ) Iões (Átomos ou moléculas que perdem ou recebem electrões) -Catiões e aniões ex: Cloreto de sódio (Na Cl )

12 Modelo atómico actual: O átomo é electricamente neutro: O número de protões do núcleo é igual ao número de electrões do átomo número atómico (Z).

13 Elemento químico: - conjunto de átomos idênticos entre si, todos com o mesmo número atómico; - pode apresentar-se sob a forma de diferentes substâncias elementares. ex: Oxigénio (Z=8): oxigénio atómico (O), dioxigénio (O 2 ) e ozono (O 3 )

14 Elemento químico: Z= nº de protões = nº de electrões? Sim, para o átomo neutro, mas não para o ião. Ex: átomo (O) Núcleo ( 8 protões + 8 neutrões) + 8 electrões anião óxido (O 2- ) Núcleo (8 protões + 8 neutrões) + 10 electrões

15 Elementos H, He, C, O, Na, Ca Substâncias Elementares He, Na, Ca H 2, O 2, O 3 Símbolos Substâncias Compostas Fórmulas H 2 O, CO 2, NaCl, HCl, Na 2 SO 4

16 Misturas: Conjunto de duas ou mais substâncias; Propriedades que resultam da combinação de cada uma das substâncias que as constituem; Podem ser separadas por processos físicos (decantação, filtração, destilação, ).

17 Coloidais Heterogéneas (suspensões) Misturas aspecto macroscópico Homogéneas (soluções)

18 Processos físicos de separação de misturas: Misturas heterogéneas Decantação Baseia-se na diferença de densidade na mistura sólido líquido ou na mistura de dois líquidos imiscíveis. Ex: água e terra; água e azeite

19 Processos físicos de separação de misturas: Misturas heterogéneas Filtração Permite separar sólidos em suspensão num líquido por passagem através de material poroso. Dois tipos: filtração por gravidade e filtração a pressão reduzida

20 Processos físicos de separação de misturas: Misturas heterogéneas Centrifugação por acção da força centrífuga as partículas sólidas em suspensão são projectadas para o fundo do recipiente.

21 Processos físicos de separação de misturas: Misturas heterogéneas Separação magnética Baseia-se nas diferentes propriedades magnéticas dos componentes da mistura. Ex: mistura de enxofre com limalha de ferro

22 Processos físicos de separação de misturas: Misturas homogéneas Cromatografia Baseia-se na diferente velocidade de passagem das diferentes substâncias que atravessam certos meios porosos. Ex: separação dos constituintes da tinta de um marcador

23 Processos físicos de separação de misturas: Misturas homogéneas Destilação simples Permite a separação de um sólido líquido ou dois líquidos com pontos de ebulição diferentes. Ex: água salgada

24 Processos físicos de separação de misturas: Misturas homogéneas Destilação fraccionada Permite a separação mais eficaz de dois líquidos com pontos de ebulição mais próximos. Ex: petróleo bruto

25 Materiais Existem na natureza? sim não sim foram transformados? Processados não produzidos por reacções químicas de síntese Naturais Sintéticos

26 Materiais Podem ser separados por processos físicos? sim não Misturas Substâncias sim, podem ser decompostas por processos químicos sim Aspecto uniforme? não sim não Homogéneas (soluções) Heterogéneas (suspensões) Composta Elementar

27 Materiais : Utilidade para o homem; Produzidos para melhorar a qualidade de vida do ser humano; A sociedade tem preocupação com o impacto provocam sobre a natureza. E qual acção da Química neste contexto?

28 Soluções

29 O que é uma solução? Soluto é sinónimo de solução? A água das salinas é igual à água do mar? Se misturar duas substâncias obtêm-se uma solução?

30 Uma solução é uma mistura homogénea de duas ou mais substâncias na qual não se consegue observar a fase dispersa, mesmo ao microscópio; Nas soluções existe um solvente (fase dispersante) e um soluto (fase dispersa);

31 O solvente tem sempre o mesmo estado físico da solução, apresenta-se em maior quantidade do que o soluto e é também o mais volátil.

32 Tipos de soluções: Sólidas Líquidas Gasosas

33 Constituição das soluções: Solução Estado Físico Solvente Soluto Principal Latão Sólido Cobre Zinco Álcool a 96% Líquido Etanol Água Água do mar Líquido Água Cloreto de sódio Ar Gasoso Azoto Oxigénio

34 Concentração mássica de uma solução é a massa do soluto dissolvido por unidade de volume da solução e expressa-se através da seguinte fórmula: ρ soluto = m V soluto solução

35 A unidade do S.I. para a concentração mássica é o kg/m 3, mas a unidade mais utilizada é g/dm 3.

36 A percentagem em massa é dada pela seguinte expressão: %( m / m) m = soluto 100 m solução A fracção mássica do soluto é dada pela seguinte expressão: w = Soluto m m soluto solução

37 Análise de um rótulo de uma água:

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