estudo da materia

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Estudo da Matéria 1º ANO EMI www.quimicafina.com Prof. M.Sc. Paulo Sá Capítulo I Aluno(a): INTRODUÇÃO: A Química é a ciência que estuda a constituição da matéria, sua estrutura interna, as relações entre os diversos tipos de materiais encontrados na natureza, além de determinar suas propriedades, sejam elas físicas – como, por exemplo, cor, ponto de fusão, densidade, etc. – ou químicas, que são as transformações de uma substância em outra. MATÉRIA: 1 – Conceito: Chamamos matéria a tudo que tem massa, ocupa lugar no espaço (isto é tem volume) e pode, portanto, de alguma forma, ser medido. Por exemplo: madeira, alumínio, ferro, ar, etc. 2 – Corpo e Objeto: Corpo é uma porção limitada da matéria e objeto é um corpo fabricado para um determinado fim. Resumindo, podemos dizer que o ferro é matéria, uma barra de ferro é um corpo e um portão de ferro é um objeto. 3 – Propriedades da Matéria: A matéria apresenta várias propriedades que são classificadas em gerais, funcionais e específicas. 3.1 – Propriedades Gerais da Matéria: São comuns a toda e qualquer espécie de matéria, independentemente da substância de que ela é feita. As principais são: massa, extensão, impenetrabilidade, divisibilidade, compressibilidade e elasticidade. • Massa: todos os corpos possuem massa. É uma grandeza que usamos como medida da matéria de um corpo ou objeto. • Extensão: é a propriedade que a matéria tem de ocupar lugar no espaço (volume ocupado). • Impenetrabilidade: Dois corpos não ocupam, ao mesmo tempo, um mesmo lugar no espaço. • Divisibilidade: os corpos podem ser divididos em partes cada vez menores. É a propriedade que a matéria tem de reduzir-se a partículas extremamente pequenas. Por exemplo, com auxílio de um martelo, podemos reduzir a pedaços muito pequenos e até mesmo a pó certos corpos, como um pedaço de mármore, de giz, de grafite, etc. • Inércia : um corpo não pode mudar sozinho seu estado de equilíbrio estático ou dinâmico. • Compressibilidade: os corpos possuem a propriedade de poder diminuir de tamanho, sob a ação de forças externas. • Elasticidade: os corpos possuem a propriedade de voltar à forma e volume originais, cessada a causa que os deformou.

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Page 1: Estudo Da Materia

Estudo da Matéria

1º ANO EMI

www.quimicafina.com

Prof. M.Sc. Paulo Sá Capítulo I

Aluno(a):

☞ INTRODUÇÃO: A Química é a ciência que estuda a constituição da

matéria, sua estrutura interna, as relações entre os diversos tipos de materiais encontrados na natureza, além de determinar suas propriedades, sejam elas físicas – como, por exemplo, cor, ponto de fusão, densidade, etc. – ou químicas, que são as transformações de uma substância em outra.

☞ MATÉRIA: 1 – Conceito:

Chamamos matéria a tudo que tem massa, ocupa lugar no espaço (isto é tem volume) e pode, portanto, de alguma forma, ser medido. Por exemplo: madeira, alumínio, ferro, ar, etc.

2 – Corpo e Objeto: Corpo é uma porção limitada da matéria e objeto é um corpo fabricado para um determinado fim. Resumindo, podemos dizer que o ferro é matéria, uma barra de ferro é um corpo e um portão de ferro é um objeto.

3 – Propriedades da Matéria: A matéria apresenta várias propriedades que são classificadas em gerais, funcionais e específicas. 3.1 – Propriedades Gerais da Matéria:

São comuns a toda e qualquer espécie de matéria, independentemente da substância de que ela é feita. As principais são: massa, extensão, impenetrabilidade, divisibilidade, compressibilidade e elasticidade.

• Massa: todos os corpos possuem massa. É uma grandeza que usamos como medida da matéria de um corpo ou objeto. • Extensão: é a propriedade que a matéria tem de ocupar lugar no espaço (volume ocupado). • Impenetrabilidade: Dois corpos não ocupam, ao mesmo tempo, um mesmo lugar no espaço.

• Divisibilidade: os corpos podem ser divididos em partes cada vez menores. É a propriedade que a matéria tem de reduzir-se a partículas extremamente pequenas. Por exemplo, com auxílio de um martelo, podemos reduzir a pedaços muito pequenos e até mesmo a pó certos corpos, como um pedaço de mármore, de giz, de grafite, etc.

• Inércia : um corpo não pode mudar sozinho seu estado de equilíbrio estático ou dinâmico.

• Compressibilidade: os corpos possuem a propriedade de poder diminuir de tamanho, sob a ação de forças externas.

• Elasticidade: os corpos possuem a propriedade de voltar à forma e volume originais, cessada a causa que os deformou.

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• Indestrutibilidade: quando um pedaço de lenha é queimado, os materiais que fazem parte da matéria se transformam em gases, fumaça e cinzas, parece que o pedaço de lenha desaparece, na verdade, porém, o pedaço de lenha não desapareceu apenas se transformou. Esse exemplo mostra que não houve destruição da matéria, mas sim transformação de uma substância em outra.

Disso podemos concluir que a “matéria não pode ser

criada nem destruída, apenas transformada (Lei de Lavoisier ou Lei de Conservação da Matéria ou Lei da Conservação da Massa)”. Esse fato se deve à indestrutibilidade da materia. 3.2 – PROPRIEDADES FUNCIONAIS:

São propriedades observadas somente em determinados grupos de matéria. Esses grupos são chamados funções químicas, e as principais são: ácidos, bases, sais e óxidos que serão estudados oportunamente.

ÁCIDOS BASES

SAIS ÓXIDOS

3.3 - PROPRIEDADES ESPECÍFICAS:

São propriedades que permitem identificar uma determinada espécie de matéria. Dentre as propriedades específicas, podemos citar: - PROPRIEDADES FÍSICAS:

São constantes físicas obtidas experimentalmente. As

principais propriedades físicas são: ponto de fusão e solidificação, ponto de ebulição e condensação, densidade, brilho e dureza.

• A densidade (d): é a relação entre a massa e o volume de um corpo. A expressão que permite calcular a densidade é dada por:

Nota: No sistema internacional (S.I) a unidade de densidade é expressa em kg/m

3, porém a unidade mais utilizada é g/cm

3 ou

g/mL • Dureza: é a resistência que uma espécie de matéria apresenta a ser riscada por outra. Quanto maior a resistência ao risco, mais dura é a matéria. “O diamante é a substancia mais dura da natureza, a foto abaixo mostra o maior diamante do mundo”. • Ponto de Fusão: • Ponto de Ebulição: • Estados Físicos da Matéria: - PROPRIEDADES ORGANOLÉPTICAS:

São propriedades que impressionam os nossos sentidos como: cor, textura, odor, sabor. Por exemplo, a água pura é um líquido incolor, inodoro e insípido.

– PROPRIEDADES QUÍMICAS:

São as propriedades responsáveis pelas transformações que cada tipo de matéria pode sofrer. Estão relacionadas às reações químicas. Por exemplo a ferrugem corresponde a uma reação de oxidação do ferro.

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4 – ESTADOS FÍSICOS DA MATÉRIA: a) Sólido: Possui forma e volume constantes. As forças de atração entre as moléculas são maiores que as forças de repulsão. b) Líquido: Possui forma variável e volume constante. As forças de atração entre as moléculas são equivalentes às forças de repulsão. c) Gasoso: Possui forma e volume variáveis. As forças de atração entre as moléculas são menores que as forças de repulsão. 4.1 – MUDANÇAS DE ESTADOS FÍSICOS DA MATÉRIA:

a) Fusão: É a passagem do estado sólido para o estado líquido.

b) Solidificação: É a passagem do estado líquido para o estado sólido.

c) Vaporização: É a passagem do estado líquido para o estado gasoso.

d) Liquefação: É a passagem do estado gasoso para o estado líquido. e) Sublimação: É a passagem do estado sólido para o estado gasoso. As substancias naturais que sofrem espontaneamente sublimação são as seguintes: Naftalina, Iodo (I2), Cânfora; Gelo Seco (CO2 sólido).

f) (Res)sublimação: É a passagem do estado gasoso para o estado sólido. - OUTRAS TERMINOLOGIAS:

☞ Evaporação: é um tipo de vaporização lenta, que ocorre à uma temperatura menor que a do Ponto de Ebulição da substância considerada. Exs: Evaporação de uma poça d’água; roupa secando no varal...

☞ Ebulição: é um tipo de vaporização rápida, que ocorre à uma temperatura igual a do Ponto de Ebulição da substância considerada. Exs: Água fervendo.

☞ Calefação: é um tipo de vaporização instantânea, que ocorre à uma temperatura maior que a do Ponto de Ebulição da substância considerada. Exs: Gota d’água em uma chapa superaquecida.

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☞ Condensação: é a passagem de um vapor para o estado líquido. Exs: Orvalho; copo “suado”...

☞ Liquefação: é a passagem de um gás para o estado líquido. Um gás pode ser liquefeito à baixas temperaturas ou altas pressões. Exs: Gás de cozinha (G.L.P.:Gás Liquefeito de Petróleo, Oxigênio Liquido; Nitrogênio Liquido... 5 – SUBSTÂNCIAS PURAS E MISTURAS: a) Substancias Puras: são substancias formadas por apenas um tipo de molécula. Ex: H2O destilada, Álcool anidro, Oxigênio Puro... a.1) Substancias Puras Simples: são aquelas formadas por átomos de um mesmo Elemento Químico. Ex: O2; O3; H2; N2; Au; P4; Cn ....

a.2) Substancias Puras Compostas: são aquelas formadas por átomos de diferentes Elementos Químicos. Ex: H2O; CO2; NaCl; H2SO4 ...

b) Substancias Impuras ou Misturas: são substancias formadas por mais de um tipo de molécula, ou seja, correspondem à mistura de 2 ou mais substancias puras diferentes. Ex: Água Mineral (H2O + Sais Minerais); Álcool hidratado (Álcool + H2O); Ácido Muriático( HCl + H2O); Ar puro (N2 + O2 + CO2 + H2O + ...); Água suja (Água + areia); água e óleo.

b.1) Misturas Homogêneas: são aquelas em que não podemos distinguir seus componentes. Uma mistura homogênea tem sempre as mesmas propriedades em qualquer ponto. Ex: Água Mineral (H2O + Sais Minerais); Álcool hidratado (Álcool + H2O); água + açúcar; Ar puro (N2 + O2 + CO2 + H2O + ...).

b.2) Misturas Heterogêneas: são aquelas em que é possível distinguir seus componentes. Uma mistura heterogênea tem propriedades diferentes em pontos distintos da mesma. Ex: Água + areia; Água + óleo; Ar + poeira; água + gasolina...

5.1 - CURVAS DE AQUECIMENTO DE SUBSTÂNCIAS: a) Substancias Puras: apresentam pontos de Fusão e Ebulição constantes. Para a água pura, graficamente, temos:

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b) Misturas: apresentam pontos de Fusão e Ebulição variáveis. Graficamente, temos:

c) Misturas Eutéticas: são misturas de sólidos que fundem à temperatura constante. Graficamente, temos:

Ex: Solda (37% Chumbo + 63% Estanho) d) Misturas Azeotrópicas: são misturas de líquidos que fervem à temperatura constante. Graficamente, temos:

Ex: Ácool de supermercado (96% álcool + 4% água) 5.2 – SISTEMAS:

É uma porção de matéria que foi escolhida para ser estudada. a) Componente do Sistema: corresponde à cada substancia diferente que compõe o sistema. b) Fase do Sistema: corresponde à cada porção homogênea do sistema.

Exemplo: Classifique os sistemas abaixo quanto ao número de fases e componentes

Nota: O Granito é um sistema trifásico formado por três componentes: Quartzo, Feldspato e Mica

6 – FENÔMENO:

É toda e qualquer alteração que ocorra na natureza, os fenômenos podem ser: a) Fenômeno Físico: é aquele em que não há alteração na estrutura molecular da matéria, ou seja, após o fenômeno a matéria continua sendo formada pelo mesmo tipo de substância. Ex: Mudanças de estado físico; divisão da matéria em partes menores; dissolução de uma substancia em outra...

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b) Fenômeno Químico: é aquele em que há alteração na estrutura molecular da matéria, ou seja, após o fenômeno a matéria é transformada em outro tipo de substância. Ex: as reações químicas, tais como: Queima ou combustão, formação da ferrugem, corrosão e escurecimento de metais, oxidação (escurecimento) de alimentos pelo ar, apodrecimento de matéria orgânica, respiração, digestão…

01) NÃO poderíamos citar, como propriedades gerais da matéria: a) odor. b) extensão. c) impenetrabilidade. d) indestrutibilidade. e) inércia. 02) As propriedades de um material utilizadas para distinguir-se um material do outro são divididas em Organolépticas, Físicas e Químicas. Associe a primeira coluna com a segunda coluna e assinale a alternativa que apresenta a ordem correta das respostas. PRIMEIRA COLUNA SEGUNDA COLUNA (A) Propriedade Organoléptica (B) Propriedade Física (C) Propriedade Química

a) A, B, C, C, B, A, B b) A, B, C, A, B, C, B c) A, C, B, C, B, C, B d) A, B, C, B, B, A, B e) C, B, A, C, B, A, B 03) A dureza de um mineral reflete a resistência deste ao risco. Uma das escalas utilizadas para verificar a dureza de um mineral é a escala de Mohs.

De acordo com essa escala, é INCORRETO afirmar que: a) o diamante é o mineral mais duro. b) apenas o coríndon risca o diamante. c) a apatita é riscada pelo quartzo. d) o topázio e a fluorita riscam a calcita. e) o mineral menos duro é o talco. 04) Imagine um copo cheio de refrigerante bem geladinho. O copo está "suado" e há gelo no refrigerante. Quais os fenômenos físicos envolvidos.

a) Vaporização e condensação b) Condensação. c) Sublimação e fusão. d) Fusão. e) Condensação e fusão. 05) (UFLAVRAS/2000) Os gráficos A e B abaixo correspondem a duas experiências de aquecimento controlado de uma substância pura hipotética.

Considerando-se que o aquecimento foi feito sob as mesmas condições em ambas as experiências, é CORRETO afirmar que: a) as temperaturas correspondentes à fusão da substância são diferentes em A e B. b) a substância não pode ser fundida. c) a substância não sofre mudança de fase no intervalo de temperatura de 0°C a 115°C.

( ) Sabor

( ) Ponto de Fusão

( ) Combustibilidade

( ) Reatividade

( ) Densidade

( ) Odor

( ) Estados da Matéria

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d) a massa da substância utilizada na experiência B é maior que a massa da substância utilizada em A. e) a ebulição da substância na experiência A ocorre a uma temperatura inferior à da experiência B. 06) (MACKENZIE/2001)

Dentre as substâncias citadas, a que está no estado gasoso à temperatura de 2°C e a que está no estado sólido a 30°C são respectivamente. a) R e W b) X e R c) Y e X d) T e Y e) W e T 07) (UFES/1999) Uma determinada substância apresenta a seguinte curva de aquecimento:

Considerando que a substância no estado sólido existe em apenas uma forma alotrópica, assinale a alternativa CORRETA. a) A substância é um sólido a 200K. b) A substância é um gás a 300K. c) Entre 5 a 10 minutos de aquecimento, a substância existe somente na forma líquida. d) Entre 10 a 15 minutos de aquecimento, a substância existe como uma mistura em equilíbrio das fases líquida e gasosa. e) A substância é um gás a 450K. 08) (UFSM) A alternativa que apresenta um fenômeno físico é a) laminação do aço b) revelação de fotografia c) queima de fogos de artifício. d) combustão da gasolina. e) amadurecimento de frutas. 09) Um pedaço de granito é um sistema: a) monofásico b) tetrafásico c) bifásico d) pentafásico e) trifásico 10) Água e álcool formam sistema: a) monofásico, desde que a quantidade de água seja maior b) monofásico, quaisquer que sejam as quantidades de água e álcool

c) monofásico, desde que a quantidade de álcool seja maior d) bifásico, quaisquer que sejam as quantidades de água e álcool e) bifásico, desde que a quantidade de água seja maior 11) Água, areia e cubos de gelo formam um sistema: a) monofásico b) tetrafásico c) bifásico d) pentafásico e) trifásico 12) (UNESP) À pressão ambiente, o iodo tem pontos de fusão e de ebulição superiores a 100°C. Um estudante colocou iodo sólido em um frasco limpo, que foi hermeticamente fechado. O frasco ficou em absoluto repouso à temperatura ambiente. Após algum tempo, notou-se a formação de cristais de iodo na tampa do frasco devido à: a) pressão osmótica do iodo. b) sublimação do iodo. c) fusão do iodo. d) decomposição do iodo. e) alta reatividade química do iodo. 13) Imagine um copo cheio de refrigerante bem geladinho. O copo está "suado" e há gelo no refrigerante. Quais os fenômenos físicos envolvidos. a) Vaporização e condensação b) Condensação. c) Sublimação e fusão. d) Fusão. e) Condensação e fusão. 14) Ao adicionarmos açúcar a um suco, notamos que após certa quantidade, o açúcar não mais se dissolve na água. Isto significa que existe um limite de solubilidade de uma substância conhecida como "soluto" em outra conhecida como "solvente" e, este limite é conhecido como "Coeficiente de Solubilidade", ou seja, é a maior quantidade de soluto que se pode dissolver numa dada quantidade de solvente a uma certa temperatura. Assim sendo, um suco adoçado com açúcar, quanto ao número de fases, pode ser: a) sempre monofásico b) monofásico ou trifásico c) sempre bifásico d) bifásico ou trifásico e) monofásico ou bifásico 15) (FAAP) Constitui exemplo de sistema bifásico com um componente: a) álcool hidratado b) óleo grafitado c) água salgada d) ar liquefeito e) água com cubos de gelo

RESPOSTAS: 01)A; 02)A; 03)B; 04)E; 05)D; 06)A; 07)A; 08)A;

09)E; 10)B; 11)E; 12)B; 13)E; 14)E; 15)E