QUÍMICA (2ºBimestre 1ºano) TABELA PERIÓDICA ATUAL Exemplo: Se o K (potássio) encontra-se no 4º período ele possui 4 camadas. Nº atômico = Z 19 K-2; L-8, M-8; N-1 Propriedades gerais dos elementos Metais: São bons condutores de calor e eletricidade. Apresentam brilho característico e dureza (resistência a impactos). São dúcteis (produzem fios) e maleáveis (produzem lâminas). Ametais (não metais): em geral não são condutores de corrente elétrica e calor, não apresentam brilho e são quebradiços. Gases Nobres: sua principal característica química é a grande estabilidade, ou seja, possuem pequena capacidade de se unirem com outros elementos.
Semimetais (B (boro), Si (silício), Ge (germânio), As (arsênio), Sb (antimônio), Te (telúrio), Po (polônio)) apresentam propriedades intermediárias entre os metais e ametais. EXERCÍCIS SOBRE TABELA PERIÓDICA 1) Faça a associação seguinte de 1 a 8: 1) Metais alcalinos ( ) Grupo 0 (18) 2) Metais alcalinos terrosos ( ) Grupo VII-A (17) 3) Chalcogênios ( ) Grupo VI-A (16) 4) Halogênios ( ) Grupo V-A (15) 5) Família do carbono ( ) Grupo IV-A (14) 6) Família do nitrogênio ( ) Grupo I-A (1) 7) Gases nobres ( ) Grupo II-A (2) 8) Família do boro ( ) Grupo III-A (13) 2) Faça a associação seguinte de 9 a 16: 9) Metais alcalinos ( ) P As Sb 10) Metais alcalinos terrosos ( ) Si Ge 11) Chalcogênios ( ) He Ne Ar Kr Xe 12) Halogênios ( ) Mg Ca Sr Ba 13) Família do carbono ( ) Li Na K Rb Cs 14) Família do nitrogênio ( ) O S Se Te 15) Gases nobres ( ) F Cl Br I 16) Família do boro ( ) B Al Ga 17) O número atômico do elemento situado no 3º período e que pertence a família dos Halogênios é: a) 35 b) 17 c) 53 d) 9 e) 25 18) O elemento 56X pode ser classificado como: 26 a) metal alcalinoterroso. b) metal ferroso. c) metal de transição. d) gás nobre. e) halogênios. 19) (UEL-PR) Esta questão refere-se ao elemento químico A, cujos elétrons mais energéticos têm configuração 3d 10 4s 2 4p 2. Qual a localização de A na tabela periódica? Família Período A 2A 2º B 3A 4º C 4A 4º D 4A 5º E 5A 3º 20) (UNESP SP) Nesta tabela periódica, os algarismos romanos substituem os símbolos dos elementos. Sobre tais elementos, é correto afirmar que I II III IV V VI VII IX X a) I e II são líquidos à temperatura ambiente b) III é um gás nobre c) VII é um halogênio d) o raio atômico de IV é maior que o de V e menor que o de IX e) VI e X apresentam o mesmo número de camadas eletrônicas
SISTEMAS QUÍMICOS A Química é uma ciência experimental. Seu objetivo é explicar e compreender os fenômenos naturais, baseados em uma linguagem própria de símbolos, fórmulas e transformações. Para realizar essa análise, observamos um sistema. Sistema químico nome dado ao alvo de estudo. Num sistema analisamos duas qualidades: à composição, nosso interesse é saber o que o sistema contém, ou seja, que substâncias o constituem. Já o aspecto se refere à aparência desse sistema, ou seja, se ela é uniforme ou não. O aspecto dos sistemas químicos Os sistemas químicos podem ser analisados em relação a sua composição e classificados de acordo com seu aspecto. Os frascos na ilustração nos dão uma ideia dessa classificação. Óleo hidrante sistema heterogêneo Óleo de cozinha sistema homogêneo Suco de frutas sistema heterogêneo Refresco em pó sistema homogêneo. Sistema Homogêneo Um sistema homogêneo tem aspecto e propriedades idênticas em toda sua extensão. A groselha dissolvida em água constitui um sistema homogêneo; uma garrafa de água mineral; uma solução isotônica. Sistema Heterogêneo Um sistema heterogêneo não tem aspecto e nem propriedades idênticas em toda sua extensão. Tubo de ensaio com água e iodo Béquer com água e gasolina Fases Fase é uma porção do sistema que possui aspecto uniforme (com ou sem equipamentos óptico) e propriedades idênticas por toda sua extensão. Sistemas homogêneos só têm uma fase e, por isso, são chamados monofásicos. Sistemas heterogêneos têm mais de uma fase e, por isso,são chamados de bifásicos, trifásicos, polifásicos.
A Linguagem Química Toda substância química é representada por uma fórmula. É ela que traduz pra o químico qual substância química está presente no sistema em estudo. Assim, a água é representada por H 2 O, o gás carbônico por CO 2, o gás oxigênio por O 2, etc. Qualquer substância química pode ser encontrada, dependendo da temperatura e da pressão, em até três estados físicos: Sólido, Líquido ou Gasoso. De acordo com os átomos presentes na fórmula, classificamos: Substância Simples: constituída por átomos de um único elemento químico. Exemplos: O 2 (gás oxigênio), O 3 (gás ozônio), Fe (ferro metálico), P 4 (fósforo branco). Substância Composta (ou composto químico): constituída por átomos de elementos químicos diferentes ligados entre si. Exemplos: H 2 O (água), CO 2 (gás carbônico), C 12 H 22 O 11 (sacarose). Mistura: é a reunião de mais de um tipo de substância. Exemplo: Álcool Hidratado. Cada substância participante desse sistema é chamada de componente da mistura. O frasco que contém álcool hidratado contém, na verdade, dois componentes o álcool e a água. Caracterização das substâncias puras Um sistema composto por uma só substância (substância pura) tem propriedades (físicas, químicas e organolépticas) idênticas às da substância que o compõe. Uma propriedade importante das substâncias puras é que durante as mudanças de estado físico as temperaturas de fusão e ebulição permanecem inalteradas. Exemplo: água destilada subs. pura
Caracterização de uma mistura Como as misturas contêm mais de uma substância, não é possível associar a elas propriedades definidas, pois essas propriedades dependerão da proporção em que as substâncias estão misturadas. Uma mistura de água com sal pode ter diferentes propriedades (temperatura de ebulição e de fusão, densidade, condutividade elétrica, etc), dependendo da quantidade de sal dissolvido na água. Em geral, a temperatura das misturas varia durante a fusão e a ebulição. Algumas misturas, porém, mantêm constante a temperatura durante a fusão. São as misturas eutéticas, das quais a solda comum mistura de estanho (63%) e chumbo (37%) é um exemplo. Por outro lado, há misturas que, mantêm constante a temperatura durante a ebulição. São as misturas azeotrópicas, cujo exemplo mais comum é o álcool hidratado a 96% de álcool e 4% de água. Mistura Homogênea é toda mistura que constitui um sistema homogêneo monofásico. Exemplo: soro fisiológico - (H 2 O e NaCl)
Mistura Heterogênea é toda mistura que forma um sistema heterogêneo. Exemplo: água e óleo Exercícios 1) Determine o número de componentes e de fases de cada sistema abaixo: a) água + areia + açúcar dissolvido b) água + sal dissolvido + sal não dissolvido + açúcar dissolvido c) sal + açúcar ambos sólidos d) água + areia + mercúrio + vapor de água. 2) Qual o estado físico das substâncias abaixo, quando estiverem nas condições ambientes (25ºC e 1atm)? a) sólido, líquido, gasoso e líquido. b) líquido, sólido, líquido e gasoso. c) líquido, gasoso, líquido e sólido. d) gasoso, líquido, gasoso e sólido. e) sólido, gasoso, líquido e gasoso. 3) Assinale a alternativa que representa um par de substâncias puras: a) ar e oxigênio. b) nitrogênio e granito. c) água destilada e ar isento de poeira. d) oxigênio e água destilada. e) água de torneira e sal de cozinha. SEPARAÇÃO DE MISTURAS São raras substâncias puras na natureza. Geralmente elas estão misturadas com outras, de tal forma que, para utilizá-las, ou mesmo estudá-las, é preciso separá-las Esse processo de separação e purificação das substâncias são chamados de análise imediata. MISTURAS HETEROGÊNEAS SÓLIDO + SÓLIDO 1. Catação: fragmentos de um sólido são catados manualmente ou com uma pinça. Exemplo: catar pedras do feijão. 2. Ventilação: fase mais leve é separada por uma corrente de ar. Exemplo: separar grãos de arroz da casca, nas máquinas de beneficiamento. 3. Levigação: fase mais leve é separada por uma corrente de água. Exemplo: separação de areia do ouro; a areia é arrastada pela corrente de água. 4. Flutuação ou Flotação: um componente mais leve flutua no líquido, o mais pesado sedimenta. Exemplo: areia + serragem + água ( o líquido de densidade intermediária mistura )
5. Dissolução fracionada: Adiciona-se um líquido na mistura que dissolva somente um dos componentes. O componente insolúvel é separado por filtração. Pode-se separar o componente dissolvido no líquido por evaporação ou destilação. Exemplo: (sal+areia) pela água 6.Fusão Fracionada: por aquecimento da mistura, os componentes fundem separadamente, à medida que vão sendo atingidos os seus pontos de fusão. Exemplo: areia + enxofre 7. Cristalização fracionada: mistura dissolvida num solvente apropriado, por evaporação da solução os componentes cristalizam-se separadamente. 8. Peneiração ou Tamização: usada quando os sólidos estão reduzidos a grãos de diferentes tamanhos. 9. Separação magnética: um dos componentes é atraído por um imã. 10. Sublimação: usado quando um dos sólidos sofre sublimação, o componente que sublima separa-se no estado de vapor e a seguir cristaliza SEPARAÇÃO DAS FASES DE OUTRAS MISTURAS
1. Filtração: separação de fase líquida ou gasosa de uma fase sólida, por meio de uma superfície porosa chamada filtro 2. Decantação: sedimentação de fases devido à diferença de suas densidades. Não ocorre nas misturas sólido-sólido. 3. Centrifugação: processo de acelerar a decantação (sedimentação das fases).
SEPARAÇÃO DE MISTURAS HOMOGÊNEAS Destilação Simples (sólido+líquido) ou (líquido+líquido) Destilação Fracionada Liquefação Fracionada (gás+gás) A mistura é resfriada gradativamente, e os gases vão se liquefazendo à medida que seus pontos de liquefação vão sendo atingidos.
Exercícios 1. Associar os métodos (indicados na coluna A) que devem ser utilizados para separar as misturas (indicadas na coluna B): a) 1 IV; 2 III; 3 V; 4 II; 5 I b) 1 III; 2 IV; 3 V; 4 I; 5 II c) 1 I; 2 V; 3 III; 4 II; 5 IV d) 1 II; 2 IV; 3 III; 4 V; 5 I e) 1 III; 2 IV; 3 V; 4 II; 5 I 2. São preparadas 3 misturas binárias em um laboratório, descritas da seguinte maneira: 1 mistura é heterogênea, formada por um sólido e um líquido 2 mistura é heterogênea, formada por dois líquidos 3 mistura é homogênea, formada por um sólido e um líquido Os processos de separação que melhor permitem recuperar as substâncias originais são, respectivamente: a) filtração, decantação, destilação simples b) decantação, filtração, destilação simples c) destilação simples, filtração, decantação d) decantação, destilação simples, filtração e) filtração, destilação, evaporação 3. Considere a seguinte cadeia de produção de derivados de petróleo: Que opção apresenta os métodos de separação I e II utilizados nesta cadeia, nesta ordem? a) centrifugação, flotação. b) decantação, destilação fracionada. c) filtração, flotação d) decantação, destilação simples. e) evaporação, destilação fracionada.