O interesse da Química é analisar as...

O interesse da Química é analisar as... PROPRIEDADES CONSTITUINTES SUBSTÂNCIAS E MATERIAIS TRANSFORMAÇÕES

ESTADOS FÍSICOS DOS MATERIAIS

Os materiais podem se apresentar na natureza em 3 estados físicos (estado de agregação). SÓLIDO LÍQUIDO GASOSO

SÓLIDO LÍQUIDO GASOSO

Qual o estado físico: SÓLIDO LÍQUIDO GASOSOS?

Mudanças de estados físicos Fatores externos como temperatura e pressão, fazem com que os materiais modifiquem o estado físicos. As mudanças de estado físico para outro recebem denominações específicas.

O que provoca uma mudança de estado físico? Ex: gelo (sólido) se transformar em água (líquida) Fatores externos como: TEMPERATURA(T ºC) e PRESSÃO (p atm) ºC = grau centígrados atm = atmosfera diminuir a temperatura T abaixo de 0 ºC (p = 1 atm) T = 25ºC Temperatura ambiente (p = 1 atm) aumentar a temperatura T acima de 100 ºC (p = 1 atm)

A temperatura (T ºC ) e pressão (p atm ) são fatores importantes durante a mudança de estado físico. Ex.: Utilizando a água como exemplo (p = 1atm) Aumento de temperatura (a água é aquecida) Diminuição de temperatura (a água é esfriada)

FUSÃO SOLIDIFICAÇÃO sólido para líquido líquido para sólido VAPORIZAÇÃO (evaporação) líquido para gasoso CONDENSAÇÃO (liquefação) SUBLIMAÇÃO gasoso para líquido sólido para gasoso ou gasoso para o sólido gelo seco naftalina

Densidade dos materiais

Densidade (d) dos materiais Densidade(d): é a razão entre a massa de um material e seu volume. A densidade de um material é calculada dividindo sua massa pelo seu volume. Densidade = massa (g) volume (ml( ml)

Materiais diferentes têm densidades diferentes. A densidade dos materiais podem ser expressas nas unidades: g/l; g/ml ou g/cm 3. Vejamos a densidade de alguns materias: Água líquida... 1,0 g/ml Álcool etílico... 0,8 g/ml Alumínio...2,7 g/ml Chumbo...11,3 g/ml Mercúrio...13,6 g/ml Diamante...3,5 g/ml

Alguns exemplos: Por que o óleo fica na superfície da água?? Por que o balão de gás sobe??

Menos denso do que a água Mais denso do que a água

Ex.: 1) Qual a densidade da gasolina sabendo-se que 420 g deste combustível ocupam um volume de 600 ml? m = 420g d = m / V V = 600 ml d = 420 / 600 d = 0,7 g/ml d =? 2) Qual a massa de uma chapa de ferro de volume 650 ml? A densidade absoluta do ferro é 7,8 g/ml. m =? 7,8 = m / 650 V = 650 ml m = 7,8 x 650 d = 7,8 g/ ml m = 5070 g

3) Considere as seguintes densidades em g/cm 3 Densidades g/cm 3 d alumínio d carvão 2,7 d pau-brasil 0,5 d diamante 0,4 3,5 d água 1,0 Ao serem adicionados à água pura, em temperatura ambiente, pedaços de cada um desses materiais, observa-se flutuação de: a) carvão e alumínio b) carvão e pau-brasil c) alumínio e diamante d) pau-brasil e diamante e) alumínio, carvão e pau-brasil

As transformações dos materiais ( FENÔMENOS)

Exemplos de transformações: Água (H 2 O) líquida de transformando em água (H 2 O) vapor. Papel queimando. Papel se transformando em cinza e fumaça.

Transformações (Fenômenos) Fenômeno físico Transformação dos materiais sem ocorrer alteração de sua composição química. Fenômeno que ocorre sem que formação de novas substâncias. Ag (prata) Prata bruta Brinco de prata Ag (prata)

Ex.: Mudança de estado físico da água devido ao aumento da temperatura Aumento de temperatura Aumento de temperatura H 2 O H 2 O H 2 O

Outros exemplos de fenômenos físicos

Fenômeno Químico (Reação Química) Transformação de materiais que ocorre com alteração de sua composição química. Fenômeno que ocorre com formação de novas substâncias Ex.; A fotossíntese realizada pelos vegetais CO 2 + H 2 O luz solar/clorofila gás carbônico CH 2 O + O 2 + ENERGIA carboidrato

O aparecimento da ferrugem é um fenômeno químico. (oxidação do ferro) A ferrugem é produto de uma reação química entre o ferro, a água e o oxigênio presente no ar. 2Fe + O 2 + 2H 2 O 2Fe(OH) 2 (equação geral da formação da ferrugem)

Quando se faz um bolo ocorre reações químicas entre os ingredientes. O fermento é o responsável pelo crescimento do bolo. H + + NaHCO 3 Na + + H 2 O + CO 2(g) Figuras: www.google.com.br Profª: Joana

Outros exemplos de fenômenos químicos Por que a pilha acende uma lanterna? R.: Ocorre uma reação química no interior da pilha produzindo energia

O fogo e uma reação química chamada de COMBUSTÃO. Combustível + comburente CO 2 + H 2 O + energia óleo ou gordura + NaOH sabão + glicerina

Responda: Fenômeno físico ou Fenômeno Químico? FAZER UM ESCULTURA COM BARRO ROUPA SECANDO NO VARAL VELA QUEIMANDO DIGESTÃO DOS ALIMENTOS

SUBSTÂNCIAS e MISTURAS

Substâncias Um material que possui todas as propriedades definidas e constantes é chamado de substância. Propriedades como: Temperatura de fusão (TF) Temperatura de ebulição (TE) Densidade (d)

Substâncias Temperatura Temperatura de Fusão(TF) de ebulição(te) Água (H 2 O) 0ºC 100ºC Álcool etílico (C 2 H 6 O) -117ºC 78,3ºC Alumínio (Al) 660ºC 2056ºC Cloreto de sódio (NaCl) 840ºC 1400ºC

Observe a fórmula de algumas substâncias: Substâncias Fórmula química Elementos químicos Água H 2 O 2H (HIDROGÊNIO) 1 O (OXIGÊNIO) Gás carbônico CO 2 1 C (CARBONO) 2 O (OXIGÊNIO) Gás oxigênio O 2 2 O (OXIGÊNIO) Cloreto de sódio NaCl 1 Na (SÓDIO) 1 Cl (CLORO) Fósforo P 4 4 P (FÓSFORO) Cloro Cl 2 2 Cl (CLORO) Álcool C 2 H 6 O 2 C (CARBONO) 6H 1O

Tipos de substâncias Substância Simples: Formada por um único elemento químico. Ex.: O 2, Cl 2, P 4 Substância Composta: Formada por mais de um elemento químico. Ex.: H 2 O, NaCl, C 2 H 6 O

SIMPLES SUBSTÂNCIA COMPOSTA

Misturas São formadas por várias substâncias. É um material que não possui todas as propriedades definidas porque é formado de duas ou mais substâncias. ÁGUA SAL

água do mar (ÁGUA + SAIS MINERAIS) Exemplos de misturas álcool hidratado (ÁLCOOL + ÁGUA)

vinagre (ÁGUA + ÁCIDO ACÉTICO) ouro ouro 18 quilates (75%OURO + 25% PRATA)

Tipos de Misturas Mistura Homogênea: toda mistura que apresenta uma única fase (um único aspecto) Mistura Heterogênea: toda mistura que apresenta no mínimo duas fases.

Mistura Homogênea Misturas Heterogêneas Solução 1 fase Mistura com 2 fases Mistura com 3 fases Mistura com 4 fases (pode ser uma substância ou uma mistura homogênea)

Exemplos de Misturas Homogêneas OBS.: Toda mistura de gases é HOMOGÊNEA Ex.: ar atmosférico

Exemplos de Misturas Heterogêneas Granito: mica, feldspato e quartzo

MATÉRIA (MATERIAIS) podem ser SUBSTÂNCIAS PURAS podem ser MISTURAS podem ser SIMPLES COMPOSTAS apenas um elemento químico O 2, P 4, Br 2 mais de um elemento químico H 2 O, NaCl, HBr HOMOGÊNEA (SOLUÇÕES) água e açúcar apenas uma fase HETEROGÊNEAS água e areia duas ou mais fases

Métodos de separação de mistura

Processos mecânicos: FILTRAÇÃO SIMPLES: a fase sólida é separada com o auxílio de papéis de filtro. A preparação do café e o filtro de água são dois exemplos do uso da filtração no dia a dia.

FILTRAÇÃO A VÁCUO: filtração acelerada, onde uma bomba de vácuo "suga" o ar existente na parte interior do kitassato, o que permite um mais rápido escoamento do líquido. Observe o esquema ao lado.

DECANTAÇÃO: também chamado de precipitação ou sedimentação. processo rudimentar, muito lento e não muito eficaz, que consiste em deixar a mistura de um sólido e um líquido em repouso, até que o sólido se deposite no fundo do recipiente, por ação da gravidade. em seguida, faz-se fluir o líquido cuidadosamente para que o sólido não acompanhe.

Funil de Decantação: nos laboratórios, utiliza-se os funil de decantação (ou de separação) para separar líquidos imiscíveis de densidades diferentes.

Processos físicos: DESTILAÇÃO SIMPLES: usado para separar uma mistura de um sólido e um líquido. empregado quando se quer aproveitar o sólido e o líquido. o princípio da destilação consiste em aquecer a mistura até a ebulição. o líquido se separa da mistura sob forma de vapor em seguida é resfriado e condensado, sendo recebido em outro recipiente.

DESTILAÇÃO SIMPLES

DESTILAÇÃO FRACIONADA: usada para separar misturas de líquidos. os líquidos devem ter pontos de ebulição afastados para que a separação seja eficiente. a aparelhagem usada é a mesma da destilação simples, sendo, porém incluído um termômetro no interior do balão. o líquido de menor ponto de ebulição vaporiza e entra em ebulição antes, atingindo o condensador onde volta a ser líquido, destilando, portanto, em primeiro lugar.

A destilação fracionada é usada na obtenção das diversas frações do petróleo, para a obtenção de água destilada, de aguardentes, etc.