Atividade complementar de Química. Substância pura e mistura de substâncias

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1 Atividade complementar de Química Substância pura e mistura de substâncias Educação de Jovens e Adultos Sobre as substâncias químicas, é importante que esteja claro, que todas as substâncias são constituídas por átomos. Toda matéria é formada por milhares e milhares de átomos, que são invisíveis a olho nu. Segundo as ideias de Dalton, o átomo é a menor partícula que constitui a matéria, ou seja, se fosse possível dividirmos um material infinitas vezes, chegaríamos a uma partícula não mais divisível chamada de átomo. O átomo de cada tipo possui propriedades específicas, eles se diferem em tamanho e massa. Classificamos as substâncias de acordo com sua composição. Utilizando-se das ideias de Dalton e representando os átomos por esferas, seguem exemplos: 1

2 Se, em um certo sistema, as substâncias são diferentes entre si, temos uma mistura, e não mais uma substância pura. 2

3 3

4 Atividades 1. Classifique os sistemas a seguir em substância pura ou mistura. Para o caso das substâncias puras, identifique se é substância simples ou composta. a) b) c) d) 4

5 e) f) Para resolver as atividades propostas, consulte a tabela com os símbolos de alguns elementos. Nome símbolo Nome símbolo Nome símbolo alumínio Al estanho Sn níquel Ni argônio Ar ferro Fe nitrogênio N cálcio Ca flúor F ouro Au carbono C fósforo P oxigênio O chumbo Pb hélio He potássio K cloro Cl hidrogênio H prata Ag cobalto Co magnésio Mg silício Si cobre Cu manganês Mn sódio Na crômio Cr mercúrio Hg zinco Zn enxofre S neônio Ne 2. Interprete as fórmulas químicas das substâncias e indique a quantidade e o tipo de átomos que fazem parte de suas constituições. Veja o exemplo para a substância água (H 2O). 5

6 Exemplo: Água (H 2O): substância essencial para vida dos organismos e encontrada nos três estados físicos em condições ambiente. Interpretação: A fórmula da água (H 2O) é formada por 2 átomos de hidrogênio e 1 átomo de oxigênio. a) Óxido de estanho (SnO): composto muito utilizado na indústria de cerâmica. b) Tiossulfato de sódio (Na 2S 2O 3): usado como fixador de filmes fotográficos na revelação de fotografias. c) Permanganato de potássio (KMnO 4): sal inorgânico que apresenta ação antisséptica e antibacteriana. d) Cloreto de bário (BaCl 2): sal cristalino branco, bastante utilizado na indústria metalúrgica para aumentar a dureza das ligas de ferro e aço. e) Nitrato de amônio (NH 4NO 3): é uma importante substância usada como fertilizantes, também utilizada como matéria-prima na produção de explosivos. f) Sulfato de cobre (CuSO 4): sal que apresenta propriedades fungicidas e é muito utilizado na agricultura e jardinagem. 6

7 g) Óxido de alumínio (Al 2O 3): minério de alumínio conhecido como bauxita, de onde é extraído o metal alumínio. h) Molécula de nitrogênio (N 2): substância presente em maior concentração no ar atmosférico. i) Hidróxido de sódio (NaOH): também conhecida como soda cáustica, é uma substância de propriedades básicas utilizada na produção de sabão e na limpeza de resíduos da construção civil. j) Ácido fosfórico (H 3PO 4): ácido presente em refringente tipo cola, como por exemplo, na Coca-Cola. 3. A amônia é uma substância química importante para a produção de fertilizantes, o que pode contribuir para o desenvolvimento da agricultura aumentando a oferta de alimentos. Nas condições ambiente, é um gás incolor, tóxico e corrosivo na presença de umidade. Sua fórmula química é NH 3. Sobre a representação dessa substância responda os itens. a) Utilizando as ideias de Dalton, represente 1 molécula de amônia considerando as esferas a seguir. 7

8 b) Agora, represente 6 moléculas de amônia. c) Interprete e descreva o significado fórmula química da amônia (NH 3). d) Represente 4 moléculas de amônia (NH 3), utilizando a fórmula e o coeficiente. e) Em uma sala de aula foi realizada a mesma solicitação. Um aluno representou 4 moléculas de amônia da seguinte forma: N 4H 12. Qual foi o entendimento (a ideia) do aluno quando escreveu essa fórmula para representar as 4 moléculas da substância amônia? Para responder as questões de 4 a 7 considere as representações a seguir. Nos sistemas a seguir, os átomos estão representados por esferas conforme as ideias de Dalton. 8

9 4. Analise os sistemas de (a) a (h) e identifique quantos tipos diferentes de átomos aparecem nas representações. Desenhe-os no espaço a seguir. 5. Analise as representações das substâncias pelo modelo de Dalton e relacione-as com as substâncias abaixo. ( ) Gás hidrogênio: formado por 2 átomos de hidrogênio. ( ) Gás cloro: formado por 2 átomos de cloro. ( ) Oxigênio: substância formada por 2 átomos de oxigênio. ( ) Monóxido de carbono: substância formada por 1 átomo de carbono e 1 átomo de oxigênio. ( ) Ozônio: substância formada por 3 átomos de oxigênio. ( ) Metano: substância formada por 1 átomo de carbono e 4 átomos de oxigênio. ( ) Dióxido de carbono: substância formada por 1 átomo de carbono e 2 átomos de oxigênio. ( ) Cloreto de hidrogênio: composto formado por 1 átomo de hidrogênio e 1 átomo de cloro. 9

10 6. Consulte a tabela de símbolos e escreva a quantidade de moléculas das substâncias representadas nos sistemas de (b) a (h) do item anterior. Utilize o item (a) como exemplo. Atenção: utilize os coeficientes para representar a quantidade de moléculas das substâncias químicas. Sistema Fórmulas químicas das substâncias (a) 5 O 2 (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h) 7. Escreva quantidade total de átomos de cada tipo existentes nos sistemas de (a) a (h). Atenção: Lembre-se de considerar as quantidades de moléculas das substâncias, que são indicadas pelo coeficiente. Sistema (a) Quantidade de átomos de cada tipo (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h) 10

11 8. A representação a seguir é hipotética e apresenta as substâncias envolvidas no processo de formação da chuva ácida. Ela não representa as quantidades reais envolvidas nas transformações. Lista de substâncias e fórmulas químicas: H 2O: água N 2: gás nitrogênio O 2: gás oxigênio NO: monóxido de nitrogênio NO 2: dióxido de nitrogênio N 2O: monóxido de dinitrogênio CO: monóxido de carbono CO 2: dióxido de carbono SO 2: dióxido de enxofre SO 3: trióxido de enxofre HNO 3: ácido nítrico H 2SO 4: ácido sulfúrico Analise o sistema e responda os itens a seguir. Caso necessário, consulte a lista de substâncias e fórmulas químicas. a) Quais são as substâncias que apresentam 2 átomos de nitrogênio em sua constituição? b) Quantos são, no total, os átomos de enxofre provenientes do ácido sulfúrico? c) Considerando todos os óxidos de nitrogênio, quantos átomos de oxigênio há no total? 11

12 d) Quantos átomos de hidrogênio, no total, são provenientes de substâncias ácidas? e) Qual é a substância que apresenta 4 átomos em sua constituição? f) Quais são as substâncias que apresentam dois tipos de átomos diferentes em sua constituição? 12

13 Gabarito 1. a) Substância pura composta b) Mistura de 3 substâncias simples c) Substância pura simples d) Mistura de 2 substâncias simples e) Substância pura simples f) Mistura de 1 substância simples e 1 substância composta 2. a) A fórmula química do óxido de estanho (SnO) é formada por 1 átomo de estanho e 1 átomo de oxigênio. b) A fórmula do tiossulfato de sódio (Na 2S 2O 3) é formada por 2 átomos de sódio, 2 átomos de enxofre e 3 átomos de oxigênio. c) A fórmula do permanganato de potássio (KMnO 4) é constituída por 1 átomo de potássio, 1 átomo de manganês e 4 átomos de oxigênio. d) A fórmula do cloreto de bário é formada (BaCl 2) é constituída por 1 átomo de bário e 2 átomos de cloro. e) A fórmula do nitrato de amônio (NH 4NO 3) é formada por 1 átomo de nitrogênio, 4 átomos de hidrogênio, 1 átomo de nitrogênio e 3 átomos de oxigênio. Ou ainda, a fórmula é constituída por 2 átomos de nitrogênio, 4 átomos de hidrogênio e 3 átomos de oxigênio. f) A fórmula do sulfato de cobre (CuSO 4) é formada por 1 átomo de cobre, 1 átomo de enxofre e 4 átomos de oxigênio. g) A fórmula do óxido de alumínio (Al 2O 3) é constituída por 2 átomos de alumínio e 3 átomos de oxigênio. h) A fórmula de nitrogênio (N 2) é formada por 2 átomos de nitrogênio. i) A fórmula do hidróxido de sódio (NaOH) é formada por 1 átomo de sódio, 1 átomo de oxigênio e 1 átomo de hidrogênio. j) A fórmula do ácido fosfórico (H 3PO 4) é formada por 3 átomos de hidrogênio, 1 átomo de fósforo e 4 átomos de oxigênio. 3. a) 13

14 b) c) A fórmula da amônia (NH 3) é formada por dois tipos de átomos, que são o nitrogênio (N) e hidrogênio (H), na proporção de 1 átomo de nitrogênio para 3 átomos de nitrogênio. d) 4 NH 3. e) O equívoco cometido foi multiplicar o coeficiente, que indica a quantidade de moléculas, pelos índices na fórmula química da amônia. Não se muda a fórmula química das substâncias. As quantidades de moléculas são apresentadas pelos coeficientes. 4. Considerando todos os sistemas representados há 4 tipos de átomos diferentes, a saber: 5. ( e ) Gás hidrogênio: formado por 2 átomos de hidrogênio. ( g ) Gás cloro: formado por 2 átomos de cloro. ( a ) Oxigênio: substância formada por 2 átomos de oxigênio. Monóxido de carbono: substância formada por 1 átomo de carbono e 1 átomo de ( c ) oxigênio. ( h ) Ozônio: substância formada por 3 átomos de oxigênio. ( f ) Metano: substância formada por 1 átomo de carbono e 4 átomos de oxigênio. ( d ) ( b ) Dióxido de carbono: substância formada por 1 átomo de carbono e 2 átomos de oxigênio. Cloreto de hidrogênio: composto formado por 1 átomo de hidrogênio e 1 átomo de cloro. 14

15 6. Sistema Fórmulas químicas das substâncias (a) 5 O 2 (b) (c) 5 HCl 4 CO (d) 3 CO 2 (e) 7 H 2 (f) 3 CH 4 (g) 2 Cl 2 (h) 4 O 3 7. Sistema (a) 10 átomos de O Quantidade de átomos de cada tipo (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h) 5 átomos de H e 5 átomos de Cl 4 átonos de C e 4 átomos de O 3 átomos de C e 6 átomos de O 14 átomos de H 3 átomos de C e 12 átomos de H 4 átomos de Cl 12 tomos de O 8. a) N 2 e N 2O. b) 2 átomos de enxofre (S), pois há 2 moléculas de H 2SO 4 representadas no sistema. c) 6 átomos de oxigênio (O), provenientes de 2 NO 2, 1 NO e 1 N 2O representados no sistema. d) 6 átomos de hidrogênio (H), provenientes de 2 H 2SO 4 e 2 HNO 3. e) SO 3 (1 átomo de S e 3 átomos de O). f) H 2O, SO 2, SO 3, CO, CO 2, N 2O e NO 2. 15

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