Apostila de Química 12 A Matéria 1.0 Átomo x Elemento Átomo é uma partícula fundamental que compõe toda a matéria. Elemento químico é um conjunto de átomos quimicamente iguais (com o mesmo número atômico). 2.0 Molécula x Substância Pura Molécula e a união entre dois ou mais átomos através de ligações químicas. Substâncias puras são conjuntos de moléculas quimicamente iguais. As substâncias podem ser puras (ex.: H2, O2, Cl2) ou compostas (ex.: CO2, H2O, H2SO4) 3.0 Mistura Mistura é formado por duas ou mais substâncias, cada uma delas chamadas de componentes. Ela possui propriedades diferentes das substâncias. 3.1 Tipos de Mistura Fases: cada porção que apresenta visualização homogênea, podendo ser contínuo ou não. Mistura homogênea (contínuo) ou solução: mistura que apresenta uma única fase. Mistura de gases serão sempre homogêneas. Mistura heterogênea (descontínuo): mistura que apresenta duas ou mais fases. Misturas de n sólidos possuem n fases, desde que não se formem ligas ou cristais mistos. OBS.: a visualização contínua de uma mistura depende também dos aparelhos ópticos. Ex.: Leite é uma mistura heterogênea. Misturas eutéticas possuem temperatura de fusão (TF) e variação de temperatura durante a ebulição (ΔTE), possuindo um patamar durante a fusão em um gráfico. Misturas azeotróficas possuem variação de temperatura de fusão (ΔTF) e temperatura de ebulição (TE), possuindo um patamar durante a ebulição em um gráfico. O ponto de fusão de misturas eutéticas e o ponto de ebulição de misturas azeotróficas será sempre menor que os pontos de fusão ou ebulição dos materiais envolvidos.
3.2 Separação de Misturas 3.2.1 Análise Imediata Processos físicos que não alteram a natureza das substâncias. Misturas heterogêneas Sólido-Sólido: Tamisação ou peneiração Depende de sua granulação. Levigação Usado em componentes que apresentam diferentes densidades. Imantação ou separação magnética Separa metais de outros sólidos. Dissolução fracionada Um sólido é vaporização e depois solidificado. Flotação: Adiciona-se um líquido que separará os sólidos. O líquido precisa ser mais denso que 1 e menos que o outro. Catação. Sublimação. Misturas heterogêneas Sólido-Líquido: Decantação O sólido forma um corpo de fundo na mistura. Centrifugação Acelera o processo de decantação por meio da rotação. Filtração simples Filtração à vácuo Nome do pote usado: Kitassato. Sifonação. Misturas heterogêneas Líquido-Líquido: Decantação Desta vez, sua-se o balão de destilação para separar líquidos imescíveis. Misturas homogêneas - Sólido-Líquido e Líquido-Líquido: Evaporação O líquido é desperdiçado. Destilação Simples Usada em Sólido-Líquido. Destilação fracionada. 3.2.2 Análise Cromatográfica Os componentes de uma mistura de sólidos em solução são separados e identificados pela cor. Identifica os números de componentes da mistura e substâncias puras. 4.0 Sistemas 4.1 Sistema Homogêneo Aspecto contínuo, única fase. Substâncias puras e misturas homogêneas. 4.2 Sistema Heterogêneo Aspecto descontínuo, mais de uma fase. Substâncias pura em diferentes estados físicos e misturas heterogêneas.
5.0 Estados Físicos Mudanças microscópicas (grau de agregação das partículas). Mudanças macroscópicas (volume, densidade, forma). Sem alterações na massa e na composição. 5.1 Mudanças de Estado Físico Sólido fusão solidificação Líquid o vaporização* condensação** Gasoso *A vaporização é dividida em três partes: Evaporação: mais lento, superficial, sem temperatura fixa; Ebulição: com a pressão externa constante, há uma temperatura fixa; Calefação: vaporização instantânea, sem temperatura fixa. **Liquefação: para gases; eles só mudam de estado físico quando a temperatura varia; **Condensação: para vapores; a pressão influencia na mudança de estado físico. Substâncias possuem temperaturas de fusão (TF) e de ebulição (TE), possuindo dois patamares em um gráfico. Misturas possuem variações de temperatura durante a fusão (ΔTF) e durante a ebulição (ΔTE), não possuindo patamares em um gráfico Estado Físico Características Macroscópicas Características Microscópicas Retículo cristalino (partículas Sólido Forma e volume constante. ordenadas que formam estruturas geométricas), sem liberdade de movimento. Líquido Forma variável e volume constante. Partículas desordenadas e certa liberdade de movimento. Gasoso Forma e volume variável. Grande liberdade de movimento. 5.2 Pressão de Vapor dos Líquidos sublimação Pressão de vapor é a pressão exercida pelo vapor de um líquido numa temperatura. Um líquido só entra em ebulição quando sua pressão de vapor fica igual a pressão atmosférica ambiente. A pressão de vapor do líquido não depende apenas da temperatura, também depende do tipo da substância. Quanto maior é a pressão de vapor do líquido, menor será seu ponto de ebulição.
6.0 Transformações da Matéria 6.1 Fenômenos Físicos Não alteram a composição da matéria. Há mudança de: Volume; Tamanho; Aparência; Estado físico. 6.2 Fenômenos Químicos Alteram a composição da matéria Características: Mudança de cor; Liberação de gás; Formação de um sólido; Aparecimento de chama/luminosidade. 7.0 Propriedades das Substâncias 7.1 Propriedades Gerais Propriedades comuns em todas as matérias. Massa; Volume; Impenetrabilidade (dois corpos não podem ocupar o mesmo espaço ao mesmo tempo). 7.2 Funcionais Propriedades existentes em determinados grupos de substâncias. Ácido; Base; Açúcar. 7.3 Específicas Propriedades que diferem entre matérias. São usadas para identificar as substâncias.
7.3.1 Organolépticas Propriedades sensoriais (identificadas pelos nossos cinco sentidos). Cor; Sabor; Odor; Brilho. 7.3.2 Químicas 7.3.3 Físicas Propriedades relacionadas aos fenômenos químicos. Propriedades relacionadas aos fenômenos físicos (não ocorre reação química). PF e PE; Densidade; Solubilidade; Dureza; Calor específico.