Metas. Constituição do Mundo Material

Transcrição

1 Materiais

2 Metas Constituição do Mundo Material 1. Reconhecer a enorme variedade de materiais com diferentes propriedades e usos, assim como o papel da química na identificação e transformação desses materiais. 1.1 Indicar a química como a ciência que estuda as propriedades e transformações dos materiais. 1.2 Identificar diversos materiais e alguns critérios para a sua classificação. 1.3 Identificar materiais fabricados que não existem na Natureza. 1.4 Concluir que os materiais são recursos limitados e que é necessário usá-los bem, reutilizando-os e reciclando-os.

3 Metas Substâncias e Misturas 2. Compreender a classificação dos materiais em substâncias e misturas. 2.1 Indicar que os materiais são constituídos por substâncias que podem existir isoladas ou em misturas. 2.2 Classificar materiais como substâncias ou misturas a partir de descrições da sua composição, designadamente em rótulos de embalagens. 2.3 Distinguir o significado de material "puro" no dia a dia e em química (uma só substância). 2.4 Concluir que a maior parte dos materiais que nos rodeiam são misturas. 2.5 Classificar uma mistura pelo aspeto macroscópico em mistura homogénea ou heterogénea e dar exemplos de ambas. 2.6 Distinguir líquidos miscíveis de imiscíveis.

4 Metas Substâncias e Misturas 2.7 Indicar que uma mistura coloidal parece ser homogénea quando observada macroscopicamente, mas que, quando observada ao microscópio ou outros instrumentos de ampliação, mostra-se heterogénea. 2.8 Concluir, a partir de observação, que, em certas misturas coloidais, se pode ver o trajeto da luz visível. 3. Caracterizar, qualitativa e quantitativamente, uma solução e preparar laboratorialmente, em segurança, soluções aquosas de uma dada concentração, em massa. 3.1 Associar o termo solução à mistura homogénea (sólida, líquida ou gasosa), de duas ou mais substâncias, em que uma se designa por solvente e a(s) outra(s) por soluto(s).

5 Metas Substâncias e Misturas 3.2 Identificar o solvente e o(s) soluto(s), em soluções aquosas e alcoólicas, a partir de rótulos de embalagens de produtos (soluções) comerciais. 3.3 Distinguir composições qualitativa e quantitativa de uma solução. 3.4 Associar a composição quantitativa de uma solução à proporção dos seus componentes. 3.5 Associar uma solução mais concentrada àquela em que a proporção soluto solvente é maior e uma solução mais diluída àquela em que essa proporção é menor. 3.6 Concluir que adicionar mais solvente a uma solução significa diluí-la. 3.7 Definir a concentração, em massa, e usá-la para determinar a composição quantitativa de uma solução.

6 Metas Substâncias e Misturas 3.8 Identificar material e equipamento de laboratório mais comum, regras gerais de segurança e interpretar sinalização de segurança em laboratórios. 3.9 Identificar pictogramas de perigo usados nos rótulos das embalagens de reagentes de laboratório e de produtos comerciais Selecionar material de laboratório adequado para preparar uma solução aquosa a partir de um soluto sólido Identificar e ordenar as etapas necessárias à preparação, em laboratório, de uma solução aquosa, a partir de um soluto sólido Preparar laboratorialmente uma solução aquosa com uma determinada concentração, em massa, a partir de um soluto sólido.

7 Meta 1.1 Química Química Ciência que estuda as propriedades e transformações dos materiais. Existem muitos materiais com propriedades e usos diferentes. A Química é importante para a identificação dos materiais e para a produção de novos materiais, a partir da transformação de outros materiais.

8 Metas 1.2 e 1.3 Identificação e classificação de materiais Os materiais podem ser classificados de acordo com: a sua existência na Natureza Naturais ou manufaturados; a sua origem Animal, vegetal ou mineral; o seu estado físico Sólidos, líquidos ou gasosos; a sua solubilidade Solúveis ou insolúveis; a sua combustibilidade Combustíveis ou incombustíveis; o número de componentes Substâncias puras ou misturas de substâncias; o seu aspeto Homogéneos, heterogéneos e coloidais.

9 Metas 1.2 e 1.3 Identificação e classificação de materiais Classificação de materiais segundo a sua existência na Natureza: Naturais Existem na Natureza e não são transformados pelo Homem. Ex: madeira, lã, seda, algodão, linho, mel, areia, rocha, cobre, diamante, carvão, petróleo, gás natural, água do rio; Manufaturados Não existem na Natureza e são produzidos pelo Homem a partir de produtos químicos (materiais sintéticos) ou a partir da transformação de materiais naturais. Ex: vidro, cimento, plástico, borracha, aço, latão, bronze, papel, tinta, iogurte, água da torneira, madeira envernizada, nylon, gasolina, gasóleo, gás butano e propano, GPL.

10 Metas 1.2 e 1.3 Identificação e classificação de materiais Classificação de materiais segundo a sua origem: Origem animal Lã, seda, mel, leite; Origem vegetal Madeira, carvão, algodão, linho, papel, borracha; Origem mineral Areia, rocha, diamante, vidro, cimento, ferro, aço, água, sal, ar.

11 Metas 1.2 e 1.3 Identificação e classificação de materiais Classificação dos materiais segundo a sua solubilidade em água Solúveis em água Dissolvem-se na água. Ex: sal, açúcar, vinagre, xarope de groselha, leite, calcário, sulfato de cobre. Insolúveis em água Não se dissolvem na água. Ex: petróleo, óleo, azeite, mercúrio, areia, carvão, madeira, ferro.

12 Metas 1.2 e 1.3 Identificação e classificação de materiais Classificação dos materiais segundo a sua combustibilidade Combustíveis Ardem (inflamáveis). Ex: carvão, petróleo, gás butano e propano, gás natural, madeira, algodão, lã. Incombustíveis Não ardem. Ex: sal, ar, água, leite.

13 Meta 1.4 Reutilização e reciclagem de materiais Política dos 3R Reduzir, Reutilizar e Reciclar. Os materiais são recursos limitados porque podem acabar, por isso é necessário usá-los bem, reduzindo o seu consumo, reutilizando-os e reciclando-os. Diminuir a quantidade de materiais utilizados. Dar novo uso a materiais utilizados. Transformar materiais usados em materiais úteis.

14 Meta 1.4 Reutilização e reciclagem de materiais Estas ações também contribuem para a diminuição da água e da energia consumidas, e para a diminuição da poluição e dos resíduos produzidos.

15 Metas 2.1 a 2.8 Substâncias e misturas Classificação de materiais segundo o número de componentes: Substâncias puras São constituídas só por um componente. Ex: oxigénio, azoto, dióxido de carbono, água destilada, cloreto de sódio, sulfato de cobre, mercúrio, quartzo, cobre; Misturas de substâncias São constituídas por dois ou mais componentes. Ex: ar, água, granito, latão, bronze, mel.

16 Metas 2.1 a 2.8 Substâncias e misturas Os rótulos das embalagens são importantes porque indicam qual é a composição do material, permitindo saber se é uma substância pura ou uma mistura de substâncias. Álcool etílico a 96% (96 partes de álcool para 4 partes de água).

17 Metas 2.1 a 2.8 Substâncias e misturas A maior parte dos materiais que nos rodeiam são misturas.

18 Metas 2.1 a 2.8 Substâncias e misturas A palavra puro tem um significado diferente quando é usada em Química e no dia a dia. Material puro em Química É uma substância pura, constituída só por um componente.

19 Metas 2.1 a 2.8 Substâncias e misturas Material "puro" no dia a dia É uma mistura que não tem impurezas ou não está contaminada com substâncias indesejáveis. Ex: dizemos que a água é pura quando se pode beber; o ar é puro quando se pode respirar.

20 Metas 2.1 a 2.8 Substâncias e misturas Classificação de misturas segundo o seu aspeto: Misturas homogéneas Têm um aspeto uniforme (não se pode distinguir os seus componentes). Ex: água, água com açúcar, ar, bronze (cobre + estanho). Misturas heterogéneas O seu aspeto não é uniforme (pode-se distinguir os seus componentes). Ex: granito, água com gás, água com areia, madeira. Misturas coloidais Têm um aspeto uniforme, mas quando são observadas ao microscópio o seu aspeto não é uniforme. Ex: sangue, leite, queijo, iogurte, maionese, mostarda, ketchup, gelatina, fumo, tinta.

21 Metas 2.1 a 2.8 Substâncias e misturas Líquidos miscíveis Originam uma mistura homogénea. Ex: água + álcool. Líquidos imiscíveis Originam uma mistura heterogénea. Ex: água + azeite.

22 Metas 2.1 a 2.8 Substâncias e misturas Misturas homogéneas

23 Metas 2.1 a 2.8 Substâncias e misturas Misturas heterogéneas

24 Metas 2.1 a 2.8 Substâncias e misturas Misturas coloidais Maionese Sangue Em certas misturas coloidais, pode ver-se o trajeto da luz visível, porque as partículas refletem a luz.

25 Metas 3.1 a 3.7 Soluções Solução Mistura homogénea (sólida, líquida ou gasosa), em que uma substância é o solvente e a(s) outra(s) o(s) soluto(s). Solvente Substância que existe em maior quantidade. Soluto Substância que existe em menor quantidade. Solução aquosa O solvente é a água e o soluto é a substância que se dissolve. Solução alcoólica O solvente é o álcool e o soluto é a substância que se dissolve.

26 Metas 3.1 a 3.7 Soluções Os componentes de uma solução são o soluto e o solvente. Soluto Substância que se dissolve no solvente Solvente Substância que dissolve o soluto Solução Mistura homogénea

27 Metas 3.1 a 3.7 Soluções As soluções são misturas homogéneas. É uma solução Não é uma solução

28 Metas 3.1 a 3.7 Soluções Soluto Solvente Solução aquosa Sulfato de cobre Água destilada Solução aquosa de sulfato de cobre Soluto Solvente Solução alcoólica Iodo Álcool Solução alcoólica de iodo

29 Metas 3.1 a 3.7 Soluções Composição qualitativa da solução Indica o nome dos seus componentes (solvente e soluto). Composição quantitativa da solução Indica a quantidade ou concentração (proporção soluto solvente) dos seus componentes. Concentração mássica (C m ou C) Massa (g ou mg) de soluto que existe num litro (dm 3 ) ou mililitro (cm 3 ) da solução. Calcula-se dividindo a massa (m) do soluto pelo volume (V) da solução: concentração mássica = #$%%$ &' %()*+(,()*#' &' %()*çã(

30 Metas 3.1 a 3.7 Soluções A concentração mássica permite determinar a composição quantitativa de uma solução. Ex: C m = 0,05 g/cm 3 significa que existe 0,05 g de soluto por cm 3 (em 1 mililitro) de solução. Solução mais concentrada Solução em que a concentração do soluto é maior. Solução mais diluída Solução em que a concentração do soluto é menor.

31 Metas 3.1 a 3.7 Soluções Para preparar uma solução mais diluída deve adicionar-se mais solvente. Para preparar uma solução mais concentrada deve adicionar-se mais soluto. Repara Quando preparas um refresco de laranja, podes adicionar o conteúdo de uma saqueta, dissolvendo-o em água de seguida. Se para a mesma saqueta aumentares a quantidade de água vais obter uma solução mais diluída. Repara Quando preparas um refresco de laranja, podes adicionar o conteúdo de uma saqueta, dissolvendo-o em água de seguida. Se para a mesma quantidade de água adicionares o conteúdo de duas saquetas vais obter uma solução mais concentrada.

32 Metas 3.1 a 3.7 Soluções Dados m (soluto) = 2,00 g V (solução) = 0,100 dm 3 c =? (concentração da solução) Dados m (soluto) = 1,00 g V (solução) = 0,100 dm 3 c =? (concentração da solução) Dados m (soluto) = 1,00 g V (solução) = 0,200 dm 3 c =? (concentração da solução) / = 0 1 / = 2,00 0,100 / = 20,0 g/dm; / = 0 1 / = 1,00 0,100 / = 10,0 g/dm; / = 0 1 / = 1,00 / = 5,00 g/dm; 0,200 Resolução A concentração da solução é 20,0 g/dm 3. Existem 20,0 g de sulfato de cobre (soluto) por cada dm 3 de solução. Resolução A concentração da solução é 10,0 g/dm 3. Existem 10,0 g de sulfato de cobre (soluto) por cada dm 3 de solução. Resolução A concentração da solução é 5,00 g/dm 3. Existem 5,00 g de sulfato de cobre (soluto) por cada dm 3 de solução.

33 Metas 3.8 a 3.11 Soluções A solução A é mais concentrada do que a solução B. A solução B é mais concentrada do que a solução C. A solução C é mais diluída do que a solução B. A solução B é mais diluída do que a solução A.

34 Metas 3.8 a 3.11 Soluções Conversão de cm 3 em dm 3 e vice -versa: 1000 cm 3 = 1,000 dm cm 3 = 0,100 dm 3 10 cm 3 = 0,010 dm 3 1 cm 3 = 0,001 dm 3 1 ml = 1 cm 3 1 L = 1 dm 3

35 Metas 3.8 a 3.11 Preparação de soluções Material e equipamento de laboratório: (1) Golelé ou copo graduado (5) Espátula (2) Balão volumétrico (6) Balança (3) Vareta de vidro (7) Esguicho com água destilada (4) Funil de vidro (1) (3) (5) (7) (2) (4) (6)

36 Metas 3.8 a 3.11 Preparação de soluções Etapas para preparar uma solução aquosa de sulfato de cobre:

37 Metas 3.8 a 3.11 Preparação de soluções Há materiais perigosos, que podem ser classificados em corrosivos, irritantes, tóxicos, inflamáveis, comburentes, explosivos e perigosos para o ambiente. Esta classificação está associada a símbolos de perigo e a regras de segurança que aparecem nos rótulos das embalagens.

38 Metas 3.8 a 3.11 Preparação de soluções

39 Metas 3.8 a 3.11 Preparação de soluções

40 Existência na Natureza Classificação de Materiais Solubilidade em água Manufaturados Naturais Solúveis Insolúveis Origem Estado físico Mineral Animal Vegetal Sólido Líquido Gasoso

41 Reduzir Reutilizar que devemos Materiais Reciclar podem ser Homogéneos Heterogéneas Coloidais

42 Materiais quando é Quimicamente puro tem apenas uma Substância podem ser Homogéneos Heterogéneos Coloidais podem ser são Substâncias Misturas de substâncias

43 Solução Composição quantitativa é caracterizada pela sua através de Massa de soluto Volume de solução que permitem calcular a Concentração mássica cujas unidades podem ser g/cm 3 g/dm 3

44 Sólido Mistura homogénea é uma Solução pode encontrar-se nos estados Líquido é constituída por Gasoso Soluto Solvente