Download - Físico-química aula 1
Estrutura da MatériaSubstâncias puras e misturas
Análise Fisico-química - Aula 1
Matéria
Tudo que tem massa e ocupa lugar no espaço.
Massa – quantidade de matéria de um corpo ou partícula.
Volume – espaço 3D ocupado pela matéria. Medido em metro cúbico (m3); litro (L); cm3.
Densidade (d ou )A densidade de uma amostra de matéria é a
relação entre sua massa e o volume por ela ocupado:
volume
massadensidade
Unidade no SI: kg/m2
O que é ser mais denso???Significa ter mais massa por unidade de volume
Por exemplo:
Água: 1,00g/cm3; Cortiça: 0,32 g/cm3; Ferro: 7,86 g/cm3;
Num recipiente com água, uma rolha de cortiça flutua na superfície, enquanto uma moeda de ferro afunda.
Matéria é composta por
ÁTOMOS
Menor unidade de matéria que apresenta identidade química.
Composto por partículas subatômicas.
Modelo de Ernest Rutherford
Átomo: “sistema planetário”
Rutherford (1871 -1937 )
Modelo Atômico de Rutherford
Conhecido como “Modelo de orbitais”. Núcleo: região central que concentra a
maior parte da massa do átomo. Contém os prótons e os nêutrons.
Eletrosfera: região ao redor do núcleo onde estão os elétrons, girando em torno do núcleo como os planetas ao redor do Sol.
Organização microscópica da matéria
ÁtomoNúcleo – prótons (+)
e nêutronsEletrosfera –
elétrons (-).
Carga elétrica é uma propriedade da matéria
Unidades de carga elétrica: Cargas positivas = prótons; Cargas negativas = elétrons.
Apresentam a mesma quantidade de carga elétrica, mas de natureza oposta.
Unidade de carga elétrica: coulomb (C)
Características das partículas subatômicas Elétron:
Massa : me = 9,1.10 -28 gCarga = -1,6.10-19 C
Próton: Massa : mp = 1,6726.10 -24 gmp = 1836 vezes maior que a do elétron
Carga = +1,6.10-19 C
Nêutron: mn mp
Massa: mn = 1,6749.10 -24 gCarga = 0.
Partículas e interação – prótons, nêutros e elétrons Qual das partículas
citadas constitui o feixe A? e o feixe B? e o feixe C?
Porque a curvatura do feixe C é mais acentuada que a do feixe A?
++++++++
--------
C
B
A
Um átomo é muito pequeno
Existem 1023 átomos em 1g de água
Constituição da matéria
Um elemento químico é representado por um único tipo de átomo, com massa e tamanho particular (mesma identidade química). hidrogênio, carbono, ferro, ...
Substâncias químicas são os diferentes materiais formados por diferentes reuniões ou agrupamentos de átomos.
Elemento Químico
“Elemento químico é o conjunto de átomos com o mesmo número de
prótons.”
As transformações químicas não alteram o núcleo dos átomos.
O número de prótons determina as propriedades químicas de um átomo.
Elementos químicos
Propriedades Químicas de um átomo
Número Atômico, Z: é o número de prótons presentes no núcleo do átomo.
Número de Massa, A: é a soma do número de prótons (Z) e de nêutrons (N) presentes no núcleo do átomo.
A = Z + N
Elemento Químico – Símbolo:Exemplos:1. Carbono: Z = 6 e A = 12
Qual o número de prótons e nêutrons?
XAZ
61212
6 ou CC
Exemplo -
2. Cloro: Z = 17 e A = 37
173737
17 ou ClCl
Isótopos
São dois ou mais átomos que possuem o mesmo número atômico (Z) e diferentes números de massa (A).
Assim, os núcleos possuem mesma quantidade de prótons, mas quantidades diferentes de nêutrons.
Exemplos de IsótoposExemplos: Hidrogênio: H Z = 1
H-1 (N=0; 99,99%); H-2 (N=1; 0,01%); H-3 (N=2; traços)
Oxigênio: O Z=8 O-16 (99,76%); O-17 (0,04%); O-18 (0,20%)
Urânio: U Z=92 U-238; U-235; U-234
Átomos neutros e Íons
Átomo neutro: possui número de elétrons igual ao número de prótons.
Carga total é nula : Q = 0Quando um átomo neutro perde ou
recebe elétrons, ele se transforma em um íon.
Carga total deixa de ser nula Íon negativo: ânion; Íon positivo: cátion
Ionização do átomo
Processo que envolve a perda de elétrons ou a captura de elétrons pelo átomo.
Íons - exemplos Cloro neutro
recebe 1 elétron:
Alumínio neutro perde 1 elétron:
Valores de Z,A e N antes e depois?
173737
17 (neutro) ClCl
1327
1327 )( AlneutroAl
Substâncias químicas Moléculas: agrupamentos de átomos.
Água – H2O
Gás carbônico – CO2 Substância composta
Gás hidrogênio – H2 Substância simples
Aglomerados iônicos ou substâncias iônicas:
aglomeração de grande número de íons positivos e negativos, que se mantém reunido por atração elétrica. Cloreto de sódio : NaCl
Substância Pura
Qualquer substância pura ou composta formada por apenas um tipo de molécula ou aglomerado.
Apresenta propriedades bem definidas em cada estado termodinâmico e composição química constante.
Mistura
Substâncias diferentes misturadas formando um novo material.
Mistura Homogênea – SOLUÇÂO Não é possível visualizar as substâncias
misturadas. Mistura Heterogênea
Pode-se visualizar as substâncias que formam a mistura (FASES da mistura).
Processos de separação de misturas
Desdobramento ou fracionamento.
- Separar os componentes até que cada substância pura esteja totalmente isolada.
Processos mecânicos – para misturas heterogêneas Catação Peneiração – misturas de sólidos Decantação – misturas de sólidos e líquidos
ou dois líquidos imiscíveis Filtração
Catação
Peneiração
Decantação
Sólido e líquido Líquidos imiscíveis
Filtração
Sólido em líquido
Sólido em gás
Processos físicos– para misturas homogêneas Evaporação - líquido e sólido Destilação – misturas de líquido e sólidos ou
de dois ou mais líquidos Cristalização – sólidos.
Evaporação
Destilação Simples
Componente mais volátil da mistura, evapora primeiro, então irá destilar primeiro.
Destilação fracionada
Cristalização
Diferença na velocidade de cristalização.
Nas salinas o NaCl cristaliza antes do que outros sais.