SUBSTÂNCIAS E MISTURAS

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1 Físico-química - 7º ano de escolaridade SUBSTÂNCIAS E MISTURAS Substâncias e misturas de substâncias Tipos de misturas Composição das soluções

2 Substâncias e Misturas de substâncias Físico-química Docente: Marília Silva Soares 7º ano de 2 escolaridade

3 No fim deste capítulo, o aluno deve ser capaz de Compreender a classificação dos materiais em substâncias e misturas. Indicar que os materiais são constituídos por substâncias que podem existir isoladas ou em misturas. Classificar materiais como substâncias ou misturas a partir de descrições da sua composição, designadamente em rótulos de embalagens. Distinguir o significado de material "puro" no dia a dia e em química (uma só substância). Concluir que a maior parte dos materiais que nos rodeiam são misturas. Classificar uma mistura pelo aspeto macroscópico em mistura homogénea ou heterogénea e dar exemplos de ambas. Distinguir líquidos miscíveis de imiscíveis. 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. Concluir, a partir de observação, que, em certas misturas coloidais, se pode ver o trajeto da luz visível. 3

4 SUBSTÂNCIAS E MISTURAS DE SUSBTÂNCIAS Substâncias puras: são materiais formados por um só componente; apresentam o mesmo aspeto e as mesmas propriedades em toda a sua extensão. Misturas: materiais formados por dois ou mais componentes; são formados por substâncias que apresentam diferentes propriedades. Por exemplo: O ar é uma mistura de substâncias. O oxigénio, o azoto, o dióxido de carbono e o vapor de água são exemplos de substâncias que entram na sua constituição. A água salgada é uma mistura de substâncias. A água, o cloreto de sódio são substâncias que entram na sua constituição. 4

5 SUBSTÂNCIAS E MISTURAS DE SUSBTÂNCIAS Significado do termo puro O significado do termo puro para os químicos não é igual ao que lhe atribuímos na linguagem do dia a dia. Material puro Anota no teu Caderno! significa Substância (em Química) Não contaminado (no dia a dia) Exemplo: os químicos usam o termo puro apenas quando se referem a substâncias: materiais que têm um só componente na sua constituição. Exemplo: no dia a dia o termo puro é usado para qualquer produto que não está contaminado, ou seja, que não contém substâncias estranhas à sua composição. 5

6 SUBSTÂNCIAS E MISTURAS DE SUSBTÂNCIAS 6

7 Tipos de Misturas Físico-química Docente: Marília Silva Soares 7º ano de 7 escolaridade

8 TIPOS DE MISTURAS No fim deste capítulo, o aluno deve ser capaz de Classificar uma mistura pelo aspeto macroscópico em mistura homogénea ou heterogénea e dar exemplos de ambas. Distinguir líquidos miscíveis de imiscíveis. 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. Concluir, a partir de observação, que, em certas misturas coloidais, se pode ver o trajeto da luz visível. 8

9 TIPOS DE MISTURAS A maioria dos materiais que nos rodeiam são misturas que apresentam diferentes aspetos ao nível macroscópico. As propriedades de uma mistura dependem do tipo de substâncias que a constituem, da proporção em que estas se encontram e, até, da maneira como estão misturadas. Anota no teu Caderno! A classificação de uma mistura relaciona-se com: - O aspeto (se é uniforme ou não) - A sua composição 9

10 SUBSTÂNCIAS E MISTURAS DE SUSBTÂNCIAS Quanto ao aspeto as misturas classificam-se em: 10

11 TIPOS DE MISTURAS Misturas heterogéneas Misturas coloidais Misturas homogéneas A composição da mistura é não uniforme É possível distinguir, a olho nu, os componentes, que apresentam diferentes propriedades, ou diferentes estados físicos. são materiais que embora apresentem aspeto homogéneo a olho nu, é possível distinguir-se alguns constituintes numa observação microscópica cuidadosa. Anota no teu Caderno! A composição da mistura é uniforme são materiais nos quais não é possível distinguir os seus constituintes por simples observação direta, nem microscópica. São também designadas soluções 11

12 TIPOS DE MISTURAS Misturas heterogéneas Misturas homogéneas Misturas coloidais Exemplo: areia da praia, granito, iogurte com pedaços, água e azeite Exemplo: ar que respiramos, vinho, sal das cozinhas, entre outros. Exemplo: leite, manteiga, tintas, sangue, maionese, gelados, iogurte, gelatina, as claras em castelo e a espuma do cabelo. 12

13 TIPOS DE MISTURAS Misturas heterogéneas Anota no teu Caderno! Água com azeite Líquido - Líquido Água com areia no fundo Líquido - Sólido Granito Sólido Água Azeite Água Areia Quartzo Feldspato Mica 13

14 TIPOS DE MISTURAS A água e o azeite são dois líquidos que não se misturam chamam-se líquidos imiscíveis. Anota no teu Caderno! Líquidos miscíveis são líquidos que se misturam. (água e álcool) Líquidos imiscíveis são líquidos que não se misturam. (água e azeite) 14

15 TIPOS DE MISTURAS Misturas homogéneas Anota no teu Caderno! Aço Sólidas Álcool etílico a 95% Líquidas Ar sem poeiras Gasosas Ferro Carbono Água Etanol Azoto Oxigénio 15 Etc.

16 TIPOS DE MISTURAS Misturas coloidais Sangue Iogurte Maionese Leite Ketchup Manteiga Tintas 16

17 TIPOS DE MISTURAS Misturas coloidais Uma propriedade importante de algumas misturas coloidais é que, quando atravessadas por um feixe de luz, provocam a sua difusão. Isto significa que é possível observar o percurso do feixe luminoso através da mistura. Anota no teu Caderno! Algumas misturas coloidais são atravessadas por um feixe de luz. Por exemplo, podemos ver os faróis de um automóvel em dia de nevoeiro. 17

18 TIPOS DE MISTURAS Não Esquecer! Hetero Homo Anota no teu Caderno! Diferente igual Materiais heterogéneos Materiais Homogéneos são são misturas misturas substâncias 18

19 Composição das soluções Físico-química Docente: Marília Silva Soares 7º ano de 19 escolaridade

20 COMPOSIÇÃO DAS SOLUÇÕES No fim deste capítulo, o aluno deve ser capaz de Caracterizar, qualitativa e quantitativamente, uma solução e preparar laboratorialmente, em segurança, soluções aquosas de uma dada concentração, em massa. 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). Identificar o solvente e o(s) soluto(s), em soluções aquosas e alcoólicas, a partir de rótulos de embalagens de produtos (soluções) comerciais. Distinguir composições qualitativa e quantitativa de uma solução. Associar a composição quantitativa de uma solução à proporção dos seus componentes. 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. Concluir que adicionar mais solvente a uma solução significa diluí-la. Definir a concentração, em massa, e usá-la para determinar a composição quantitativa de uma solução. 20

21 SOLUÇÕES Os químicos chamam soluções às misturas homogéneas. Por isso, sempre que obténs uma mistura homogénea podes dizer que tens uma solução. É uma solução. Anota no teu Caderno! Não é uma solução. As soluções são misturas homogéneas que contêm duas ou mais substâncias, e podem apresentar-se nos três estados físicos da matéria sólido, líquido e gasoso. 21

22 SOLUÇÕES Solução, soluto e solvente Numa solução há um componente chamado solvente e outro(s) chamado(s) soluto(s). substância que se dissolve no solvente ou substância que é dissolvida no líquido. No caso de se tratar de dois líquidos, é o material que estiver em menor quantidade. Uma solução pode ter mais do que um soluto; substância que dissolve o soluto. Solvente + Soluto(s) = Solução 22

23 SOLUÇÕES Solução, soluto e solvente Quanto ao tipo de solvente, as soluções classificam-se em Soluções aquosas: são aquelas em que o solvente é a água. Exemplo: água salgada, chá açucarado, entre outros. Soluções alcoólicas: são aquelas em que o solvente é o álcool. Exemplo: perfumes, after-shaves, desodorizantes. Anota no teu Caderno! 23

24 SOLUÇÕES Solução, soluto e solvente Algumas regras para a identificação do solvente O solvente é, em geral, o componente que está em maior quantidade. O estado físico da solução é o do solvente, mas por vezes não é possível distinguir o solvente do soluto. Anota no teu Caderno! Quando os dois componentes da solução têm estados físicos diferentes, o solvente é o que apresenta o mesmo estado físico da solução Se ambos os componentes misturados têm o mesmo estado físico, designa-se por solvente o que existe em maior quantidade 24

25 SOLUÇÕES Composição qualitativa e quantitativa das soluções Quando identificamos o(s) soluto(s) e o solvente de uma solução ficamos a conhecer a sua composição qualitativa. APLICA! Completa a seguinte tabela Solução Soluto Solvente Estado físico da solução Chá (bebida) Café (bebida) Tintura de iodo (álcool e iodo) Água açucarada Solução aquosa de sulfato de cobre (II) Água gaseificada Álcool etílico a 70% Dióxido de carbono líquido 25

26 SOLUÇÕES Composição qualitativa e quantitativa das soluções Composição quantitativa - quando indicamos as quantidades dos vários componentes de uma solução açúcar água SOLUÇÃO A (Água açucarada) soluto solvente Composição qualitativa! Identificar a composição qualitativa não chega para caraterizar uma solução, pois com o mesmo soluto e com o mesmo solvente é possível preparar muitas soluções diferentes! 26

27 SOLUÇÕES Composição qualitativa e quantitativa das soluções Será que as soluções A e B têm a mesma composição açúcar água SOLUÇÃO B (Água açucarada) qualitativa? A composição qualitativa é a mesma Soluto Açúcar Solvente - água 27

28 SOLUÇÕES Composição qualitativa e quantitativa das soluções As duas soluções têm a mesma composição qualitativa, mas diferente composição quantitativa. Na solução A dissolveu-se um pacote de açúcar, num copo de água; Na solução B, dissolveram-se mais 2 pacotes de açúcar, num copo de água A composição qualitativa é a mesma Soluto Açúcar Solvente - água açúcar água SOLUÇÃO A (Água açucarada) açúcar água SOLUÇÃO B (Água açucarada) Na solução A há menos soluto, no mesmo volume de solução, ou seja a proporção soluto/solvente é menor, logo diz-se que a solução A é mais diluída do que a solução B Na solução B há mais soluto, no mesmo volume de solução, ou seja a proporção soluto/solvente é maior, logo diz-se que a solução B é mais concentrada do que a solução A 28

29 SOLUÇÕES Composição qualitativa e quantitativa das soluções Mais concentrada Numa solução Mais diluída Anota no teu Caderno! Proporção soluto/solvente é maior Proporção soluto/solvente é menor Quando se adiciona Mais soluto Mais solvente Solução fica mais concentrada / menos diluída Solução fica mais diluída/ mais concentrada 29

30 SOLUÇÕES Composição qualitativa e quantitativa das soluções Anota no teu Caderno! É comum exprimir a massa de soluto em gramas (g) e o volume de solução em centímetros cúbicos (cm 3 ). Exemplo: 30

31 SOLUÇÕES Composição qualitativa e quantitativa das soluções 31

32 SOLUÇÕES 32

33 SOLUÇÕES 33

34 SOLUÇÕES Composição qualitativa Quando identificamos qual o(s) soluto(s) e o solvente de uma solução. Este conhecimento não é suficiente para caraterizar uma solução. 34

35 SOLUÇÕES Solução, soluto e solvente 35

36 SOLUÇÕES Solução, soluto e solvente 36

37 SOLUÇÕES Solução, soluto e solvente 37

38 COMO É CONSTITUÍDO O MUNDO QUE NOS RODEIA? 38

39 II. Materiais 2.2 Soluções Concentração, em massa, de uma solução Concentração de uma solução é uma grandeza que a caracteriza. Pode-se calcular dividindo a massa, m, do soluto pelo volume, V, da solução, designando-se o quociente por concentração mássica: Exemplo:

40 II. Materiais 2.2 Soluções O que é uma solução saturada? Quando adicionas sucessivas quantidades de um soluto sólido a um certo volume de água verificas que, em dado momento, começa a aparecer um depósito. Uma solução saturada contém a quantidade máxima de soluto que o solvente pode dissolver.

41 II. Materiais 2.2 Soluções O laboratório de Química e a segurança Balões volumétricos Garrafa de esguicho Proveta Tubos de ensaio em suporte Kitasato Ampola de decantação Balões de Erlenmeyer Balão de destilação Balão de fundo plano Gobelés Funil Funil de plástico (para buretas) Cápsula de porcelana Copo de combustão e placa de vidro

42 II. Materiais 2.2 Soluções O laboratório de Química e a segurança Almofariz Cristalizador Tina Condensador de Liebig Funil de carga Bureta Varetas de vidro Pipeta conta-gotas Termómetro Pipeta volumétrica Pipeta graduada Vidro de relógio

43 II. Materiais 2.2 Soluções O laboratório de Química e a segurança Suporte universal Noz Garra Argolas para funis adaptadas a um suporte Manta de aquecimento Pera de sucção ou pompete Óculos Pinça Pinça de bicos Mola de madeira Bico de Bunsen

44 II. Materiais 2.2 Soluções O laboratório de Química e a segurança Espátulas Luvas Colheres de combustão Lamparina de álcool Placa de aquecimento Balança

45 II. Materiais 2.2 Soluções Regras gerais/pessoais de segurança no laboratório No laboratório estás proibido de comer, beber, correr ou brincar. Não inicies uma experiência sem antes leres atentamente como deves proceder e, se tiveres alguma dúvida, pergunta até ficares esclarecido. Quando concluíres o teu trabalho limpa todo o material. Verifica se os frascos estão bem fechados e assegura -te de que tudo o que utilizaste está em ordem para os colegas que vêm a seguir. Protege a tua bagagem e casaco, colocando-os longe do local da experiência. Evita o contacto de qualquer produto químico com a pele. Lava sempre as mãos após a realização de uma experiência. Usa óculos de proteção, luvas ou máscara sempre que esse procedimento for aconselhado. Se tens cabelos compridos, deves amarrá-los. Muito cuidado com os olhos. Nunca os fricciones com as mãos. Se sentires alguma irritação, lava-os imediatamente com água em abundância.

46 II. Materiais 2.2 Soluções Sinalização de segurança

47 II. Materiais 2.2 Soluções Sinalização de segurança

48 II. Materiais 2.2 Soluções Pictogramas de perigo

49 II. Materiais 2.2 Soluções Pictogramas de perigo

50 II. Materiais 2.2 Soluções Em síntese Chama-se solução qualquer mistura homogénea. Numa solução há um componente que se chama solvente e outro(s) chamado(s) soluto(s): A composição qualitativa de uma solução indica-nos quais são os seus componentes. A composição quantitativa informa-nos sobre as quantidades relativas dos componentes. Para um dado soluto, no mesmo solvente existem soluções diluídas e concentradas:

51 II. Materiais 2.2 Soluções Em síntese Chama-se concentração, em massa, de uma solução à massa de soluto existente por unidade de volume da solução. Calcula-se pela expressão: A preparação de uma solução exige a utilização de material/equipamento de laboratório adequado, o conhecimento de regras de segurança e a identificação do significado de sinais de segurança e de pictogramas de perigo nas embalagens de produtos químicos.