A MATÉRIA. O que é matéria? MATÉRIA: tudo que tem massa e ocupa espaço, isto é, volume.

Transcrição

1 Disciplina: Química Prof.: Guilherme Turma: IU 16/ 03/2017 Tema da aula: A Matéria e suas Propriedades A MATÉRIA O que é matéria? MATÉRIA: tudo que tem massa e ocupa espaço, isto é, volume. - Massa e volume são então propriedades gerais da matéria - O que pode ser classificado como matéria? Água Aço Sal de Cozinha - Ar é matéria? O ar ocupa espaço (volume) e tem massa? Sugestão de experimento para provar que o ar é (ou não) matéria?

2 - A matéria apresenta diversas propriedades que podem ser classificadas, basicamente, em gerais e específicas. - Muitas dessas propriedades serão estudadas com maior detalhe ao longo do ano. Os estados físicos da matéria, porém, são de fundamental importância para que possamos entender todas as demais propriedades que serão estudadas adiante. ESTADOS FÍSICOS DA MATÉRIA - Toda matéria é constituída de partículas muito pequenas, invisíveis a olho nu, e, dependendo de como essas partículas estão agregadas, a matéria pode ser encontrada em três estados físicos: SÓLIDO, LÍQUIDO e GASOSO.

3 - No estado SÓLIDO, as pequenas partículas que compõem a matéria estão densamente agregadas, enquanto que no estado LÍQUIDO, essas partículas ainda interagem entre si, porém, com menor intensidade que no estado sólido. Isto é, elas têm maior mobilidade. - No estado GASOSO, essas partículas que compõem a matéria estão completamente desagregadas, sem interagir umas com as outras, apresentando alta mobilidade. - Cada um desses três estados apresenta características próprias e que podem variar se uma mudança de estado físico acontecer, geralmente, devido a variações na temperatura (aquecimento ou resfriamento). MUDANÇAS DE ESTADO FÍSICO DA MATÉRIA - O esquema abaixo mostra as mudanças de estado, com os nomes particulares que cada uma delas recebe. Exemplos de mudanças de estado físico no nosso dia-a-dia: - Fusão: derretimento do gelo - Vaporização/Ebulição: água fervendo - Sublimação: cheiro desprendido pela naftalina (veneno para insetos) - Liquefação: formação de nuvens/chuva - Solidificação: água congelando. - Cada mudança de estado físico ocorre numa temperatura específica, que varia de acordo com a natureza da matéria. -Somente a temperatura pode promover mudanças de estado físico? O aumento/diminuição da pressão do sistema pode promover uma mudança de estado físico. Exemplos do cotidiano? TRANSFORMAÇÕES DA MATÉRIA - Qualquer modificação que ocorra com a matéria é considerada um fenômeno: água em ebulição, massa do pão "crescendo", explosão de uma bomba, etc.

4 - Os fenômenos podem ser classificados em físicos ou químicos. FENÔMENOS FÍSICOS: não alteram a natureza da matéria, isto é, a sua composição. - Nesses fenômenos, a forma, o tamanho, a aparência e o estado físico podem mudar, porém a constituição da matéria não sofre alterações. - Exemplos de fenômenos físicos são as transformações dos estados físicos da matéria. FENÔMENOS QUÍMICOS: alteram a natureza da matéria, isto é, a sua composição. - Exemplos de fenômenos químicos: queima de combustíveis e do papel, formação de ferrugem, reações químicas, etc. - As transformações da matéria, além de serem classificadas em físicas e químicas, também podem ser divididas em espontâneas e não-espontâneas. TRANSFORMAÇÕES ESPONTÂNEAS: são aquelas que ocorrem naturalmente, não são provocadas pelo homem. TRANSFORMAÇÕES NÃO-ESPONTÂNEAS: só ocorrem quando estimuladas, provocadas. - Exemplos de transformações espontâneas e não-espontâneas: formação de ferrugem em superfícies metálicas e fabricação do vidro a partir de silicatos minerais (areia), respectivamente. X Formação de ferrugem Fabricação do vidro

5 CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA - A matéria é constituída de partículas fundamentais, chamadas de átomos. Os átomos podem ser de diferentes elementos químicos, e a combinação de átomos, do mesmo elemento ou de elementos diferentes, formam as substâncias. - Vamos entender isso melhor: ÁTOMOS partículas fundamentais que compõem a matéria e que pertencem a determinados elementos químicos. ELEMENTO QUÍMICO conjunto de átomos iguais. Eles são representados por uma letra maiúscula ou por uma letra maiúscula e outra minúscula. - Falaremos mais detalhadamente sobre átomos, elementos químicos e tabela periódica mais adiante. SUBSTÂNCIAS matéria formada por átomos de um mesmo elemento químico ou por átomos de elementos químicos diferentes. - Água (H 2 O) é substância ou elemento químico? - As substâncias podem ser encontradas puras ou misturadas, daí surgem as seguintes classificações: Matéria Substância Pura Mistura Simples Composta Homogênea Heterogênea

6 SUBSTÂNCIAS SIMPLES: formadas por átomos de um mesmo elemento químico. SUBSTÂNCIAS COMPOSTAS: formadas por átomos de diferentes elementos químicos. Exemplos: Oxigênio (O 2 ) Água (H 2 O) - Misturas são formadas por duas ou mais substâncias diferentes. - As misturas podem ser classificadas em homogêneas e heterogêneas, dependendo do número de fases que elas possuem. - Fase é uma porção homogenea (igual) do sistema. MISTURA HOMOGÊNEA: composta por uma única fase - Exemplos de misturas homogêneas: água + sal de cozinha, água + açúcar, ar atmosférico (mistura de vários gases). MISTURA HETEROGÊNEA: composta por duas ou mais fases - Exemplos de misturas heterogêneas: água + areia, água + óleo. X

7 Disciplina: Química Prof.: Guilherme Turma: IU 16/ 03/2017 Tema da lista de exercícios: A Matéria e suas Propriedades 1) A sequência dos quadrinhos mostra as mudanças de estado físico da água. 5) (UFBA) Considere a tabela a seguir: I II III IV Água e gasolina Álcool (CH 3 CH 2 OH) Hidrogênio (H 2 ) Água e álcool Os sistemas I, II, III e IV são, respectivamente: Para cada item a seguir, identifique o nome das mudanças de estado: a) A B. b) B C. c) C B. d) B A 2) (IFSP) Um frasco de amostra contendo três substâncias químicas, A, B e C, foi enviado a um laboratório químico para ser analisado. O rótulo apresenta os seus pontos de fusão (P.F.) e pontos de ebulição (P.E.) à pressão de 1 atm conforme o quadro a seguir: Substância P.F. ( o C) P.E. ( o C) A B C A primeira medida tomada pelo técnico químico foi determinar o estado físico das substâncias à temperatura de 25ºC. A conclusão a que ele chegou em relação às substâncias, respectivamente, de cima para baixo foi: a) líquido, sólido, gasoso. b) sólido, gasoso, líquido. c) sólido, líquido, gasoso. d) líquido, gasoso, sólido. e) gasoso, líquido, sólido. 3) (ESPM-SP) Em um erlenmeyer, colocam-se 3 moedas, álcool, água e óleo de cozinha. Quantas fases possuem essa mistura? 4) (MACK-SP) O número de substâncias simples entre as substâncias de fórmula: O 3, H 2 O, Na, P 4, CH 4, CO 2 e Co é: a) 2 b) 3 c) 4 d) 5 e) 7 a) solução (mistura homogênea), mistura heterogênea, substância composta, substância simples b) solução (mistura homogênea), mistura heterogênea, substância simples, substância composta c) substância simples, substância composta, solução (mistura homogênea), mistura heterogênea d) substância composta, substância simples, mistura heterogênea, solução (mistura homogênea) e) mistura heterogênea, substância composta, substância simples, solução (mistura homogênea) 6) (MACK-SP) Qual das misturas a seguir é sempre um sistema homogêneo nas condições ambiente: a) água e óleo b) oxigênio e nitrogênio c) água e gasolina d) álcool e areia e) água e serragem. 7) (UFPR) A água pode ser encontrada na natureza nos estados sólido, líquido ou gasoso. Conforme as condições, a água pode passar de um estado para outro através de processos que recebem nomes específicos. Um desses casos é quando ela muda do estado gasoso para o líquido. Assinale a alternativa que apresenta o nome correto dessa transformação. a) Sublimação. b) Vaporização. c) Solidificação. d) Condensação. e) Fusão. 8) (UFCE) Em um mesmo recipiente foram colocados óleo, gelo e água. O sistema apresenta:

8 a) 3 fases e 3 substâncias b) 2 fases em estados físicos diferentes c) 3 fases em um único estado físico d) 2 substâncias e 3 fases e) 2 fases e 2 substâncias 9) Um estudante, com o auxílio de um termômetro e um cronômetro, mediu a variação de temperatura de uma pequena quantidade de gelo em função do tempo a medida que a amostra ia sendo aquecida. Com os dados obtidos, o estudante criou um gráfico de temperatura em função do tempo, conhecido como diagrama de mudanças de estados físicos, nesse caso, para a água: I- óleo, água e gelo. II- água gaseificada e gelo. III- água salgada, gelo, óleo e granito. a) 3,2,6. b)3,3,4. c) 2,2,4. d) 3,2,5. e) 3,3,6. 11) (UTFPR-PR) Em uma noite de inverno rigoroso uma dona de casa estendeu as roupas recém lavadas no varal, expostas ao tempo. Pela manhã as roupas congelaram, em função do frio intenso. Com a elevação da temperatura no decorrer da manhã, começou a pingar água das roupas, em seguida elas ficaram apenas úmidas, e elas logo estavam secas. Ocorreram nestas roupas, respectivamente, as seguintes passagens de estados físicos: a) solidificação, evaporação e fusão. b) solidificação, fusão e evaporação. c) fusão, solidificação e evaporação. d) fusão, evaporação e solidificação. e) evaporação, solidificação e fusão O estudante observou ainda que, nos intervalos de tempo em que a temperatura não variava, havia sempre a coexistência de dois estados físicos da água. Com base nessas informações, julgue os seguintes itens em verdadeiro ou falso, justificando o erro dos itens falsos. a) quando t = 3 min, o sistema é formado por duas fases, sólido e líquido. b) quanto t = 4 min, inicia-se a fusão do gelo. c) quando t = 5 min, a fusão do gelo está completa. d) quando t = 8 min, o vapor de água começa a ser formado. 10) (UFES) Observe a representação dos sistemas I, II e III e seus componentes. O número de fases em cada um é, respectivamente: 12) (CESGRANRIO) Assinale a alternativa que apresenta, na sequência, os termos corretos que preenchem as lacunas da seguinte afirmativa: Uma substância é formada por, contendo apenas de um mesmo. a) composta, moléculas, elementos, átomo. b) composta, moléculas, átomos, elemento. c) química, elementos, moléculas, átomo. d) simples, átomos, moléculas, elemento. e) simples, moléculas, átomos, elemento. 13) (UFAC) Com relação às substâncias O 2, H 2, H 2 O, Pb, CO 2, O 3, CaO e S 8, podemos afirmar que: a) todas são substâncias simples. b) somente O 2, H 2 e O 3 são substâncias simples. c) todas são substâncias compostas. d) somente CO 2, CaO e S 8 são substâncias compostas. e) as substâncias O 2, H 2, Pb, O 3 e S 8 são simples. 14) (UFMG) Uma indústria química comprou certa quantidade de plástico de um fabricante, antes de ser usado, colhe-se uma amostra e submete-se a mesma a uma série de testes para verificações. Um desses testes consiste

9 em colocar uma fração da amostra num equipamento e aquecê-la até o plástico derreter. A fração sofreu: a) sublimação b) solidificação c) ebulição d) condensação e) fusão 15) (UFU-MG) A química está presente em nosso cotidiano sob as mais variadas maneiras. Ela está presente nos medicamentos, nos processamentos e conservação de alimentos, no preparo de uma refeição, nos fertilizantes agrícolas etc. A alternativa que apresenta um fenômeno químico é: a) fusão de banha (gordura). b) fragmentação de uma pedra de cloreto de sódio (sal de cozinha). c) dissolução de açúcar em água. d) queima da gasolina. e) evaporação de álcool. 16) (UFES) Quantas fases estão presentes no sistema areia + sal + açúcar + água + gasolina? 20) Referindo-se às propriedades dos estados físicos da matéria, é INCORRETO afirmar que: a) a mudança de estado de um material altera o modo como as partículas se organizam e movimentam sem modificar sua natureza. b) os sólidos apresentam máxima organização interna e suas partículas efetuam movimentos de vibração em torno de um ponto de equilíbrio. c) as partículas se encontram mais distantes umas das outras nos líquidos do que nos gases, e as forças de interação entre elas são desprezíveis. d) as partículas que constituem os gases apresentam entre si grandes espaços vazios e fracas forças de interação, favorecendo sua expansão e compressão. 21) (UNICAMP) Qual é o estado físico (sólido, líquido, gasoso) das substâncias da tabela abaixo, quando as mesmas se encontram no deserto da Arábia à temperatura de 50 C (pressão ambiente = 1 atm)? a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 17) É comum o uso de água oxigenada (H 2 O 2 ), como agente desinfetante, em cortes e ferimentos. Quando a água oxigenada entra em contato com o sangue do ferimento, ela se decompõe, produzindo água (H 2 O) e liberando gás oxigênio (O 2 ), que é o responsável pela efervescência. Com base nessa informação, responda: ocorre fenômeno físico ou químico durante esse procedimento? Por quê? 18) Classifique as seguintes transformações a seguir em físicas ou químicas. a) derretimento de um pedaço de metal quando aquecido b) fabricação de sabão a partir de gordura animal c) queima de combustível fóssil d) evaporação do álcool 19) (UFMG) A alternativa que não envolve reação química é: a) caramelização do açúcar. b) combustão da lenha. c) dissolução em água de um comprimido efervescente. d) explosão da dinamite. e) precipitação da chuva. Gabarito 1) a) fusão; b) vaporização; c) liquefação/condensação; d) solidificação. 2) a) 3) 3 fases 4) c) 5) e) 6) b) 7) d) 8) d) 9) a) verdadeira, b) falsa, a fusão se inicia em t = 2 min, c) falsa, a fusão do gelo se completa em t = 4 min, d) falsa, o vapor começa a ser formado em t = 6 min. 10) b) 11) b) 12) e) 13) e) 14) e) 15) d) 16) c) 17) Transformação química, pois houve mudança na composição da matéria. 18) a) física, b) química, c) química, d) física 19 e) 20) c) 21) clorofórmio: líquido, éter etílico: vapor, etanol: líquido, fenol: líquido, pentano: vapor.