Introdução à Química e Sistemas Materiais Inserir Seu Nome Aqui
Sistemas Químicos e Suas Transformações Matéria: tudo o que tem massa e ocupa lugar no espaço . Ex : mármore, ouro, látex, madeira Corpo: uma porção limitada da matéria. Objeto: corpo produzido pelo ser humano para uma determinada finalidade.
O Ar é matéria? O ar ocupa lugar no espaço? O ar ocupa possui massa? As moléculas presentes no ar (no estado gasoso) estão em constante movimento e ocupam um volume que depende do recipiente. O ar é composto de matéria, afinal é formado por diversos gases, que por sua vez são formados por átomos. Então, o ar tem massa
Propriedades da Matéria Físicas Químicas Organolépticas São aquelas que impressionam nossos sentidos (odor, sabor, cor, tato) Características de cada substância. (Ponto de Fusão e Ebulição, densidade) Estão relacionadas às reações químicas que as substâncias podem fazer: reatividade, toxicidade, oxidação.
Relação entre Massa e Volume de uma substância. Esta propriedade mostra a compactação de um material em relação ao outro, ou seja, em um determinado espaço (volume), quantas partículas estão agrupadas (massa). Densidade unidades: g/cm³, mg/L Densidade e volume são inversamente proporcionais, ou seja, quanto maior o volume, menor a densidade e vice-versa. Densidade e volume são diretamente proporcionais, ou seja, quanto maior a massa, maior também a densidade.
Quem “pesa” mais: 1kg de chumbo ou 1 kg de algodão? d algodão = 170 kg/m³ d chumbo = 11340 kg/m³ Observe que a massa é a mesma, porém o volume de algodão é muito maior em relação ao volume do chumbo. Observe os valores de densidade. https://www.youtube.com/watch?v=T8YF_VriD-M&t=6s
Afunda ou não afunda? A densidade da água é 1 g/cm³. Se o sólido colocado tiver densidade igual a 1 g/cm³ observaremos o que acontece no recipiente A. Se o sólido colocado tiver densidade menor de 1 g/cm³ observaremos o que acontece no recipiente B. Se o sólido colocado tiver densidade maior que 1 g/cm³ observaremos o que acontece no recipiente C.
Para sólidos com formatos irregulares: O volume do sólido é determinado pelo volume do líquido deslocado. Neste caso o volume do sólido é determinado pelo volume de água deslocado. Deve-se fazer a diferença dos volumes Vsólido = Vfinal - Vinicial Essas questões costumam cair muito em provas do ENEM!!
ENEM 2021 Resolução
Mudanças de Estados Físicos da Matéria
Substâncias e misturas Substância pura - Quando há somente uma substância química em um recipiente, seja esta substância simples ou composta. Termos científicos importantes: Água potável e água pura não são a mesma coisa; Água pura é a água destilada/deionizada. A água mineral é uma mistura (ela contém sais minerais, como cálcio, sódio, flúor, cloreto, bicarbonato.)
Curva de aquecimento de uma substância pura Propriedades físicas (PF, PE, densidade) constante. Na mudança de estado físico (aquecimento ou resfriamento) a temperatura de fusão/ebulição ou condensação/solidificação permanece CONSTANTE;
Misturas As bancadas de cozinha ou pias podem ser de granito, um sólido trifásico que contêm quartzo, feldspato e mica . As misturas são compostas pela união de substâncias puras diferentes. Apresentam as seguintes propriedades: Composição e propriedades variáveis Não apresentam fórmula
Curva de aquecimento de uma mistura Não apresentam propriedades físicas (PF, PE, densidade...) constantes. Na mudança de estado físico (aquecimento ou resfriamento) a temperatura de fusão/ebulição ou condensação/solidificação são VARIÁVEIS.
Toda mistura de gases é HOMOGÊNEA, mesmo que sejam de cores ou aspectos diferentes entre si, já que todo componente gasoso se espalha uniformemente pelo recipiente que o contêm. GRANITO trifásico: Quartzo, feldspato e mica Toda mistura entre sólidos é HETEROGÊNEA, exceto as ligas metálicas. Exemplos de ligas: Bronze (Cu e Sn), Ouro 18K (75% Au , 25% Cu, Ag), Latão (Cu e Zn)
Misturas entre líquidos podem ser homogêneas ou heterogêneas, dependendo da sua POLARIDADE .
Misturas heterogêneas Sólido-sólido Catação Empregada quando a operação pode ser efetuada manualmente, como na “escolha do feijão” antes de ser cozido. Um exemplo muito comum é a separação de impurezas do feijão. PROCESSOS DE SEPARAÇÃO DE MISTURAS
Ventilação Nesse método, usa-se uma corrente de ar que arrasta os sólidos mais leves, separando-os dos sólidos mais pesados. Um exemplo de ventilação é a retirada das cascas de arroz dos grãos.
Levigação Ocorre quando uma corrente de um líquido arrasta o componente menos denso, enquanto o componente mais denso permanece no recipiente. Exemplo: separação do ouro nos garimpos.
Flotação É realizada adicionando-se um líquido de densidade intermediária entre dois sólidos. Outra aplicação importante é a flotação no tratamento de água e esgoto. Em determinada etapa desse tratamento, são adicionados à água coagulantes químicos. Um exemplo é o sulfato de alumínio, que forma flóculos ao reagir com o hidróxido de cálcio. Esses flóculos incorporam-se à sujeira da água (lama, argila e micro-organismos) em um processo chamado de floculação.
Nesse caso, se adicionarmos água, o enxofre continuará no estado sólido e poderá ser removido por filtração, enquanto no filtrado (ou seja, água + sal de cozinha) poderemos fazer uma evaporação, eliminando a água. Dissolução fracionada Pode ser usada de duas formas, dependendo da mistura. A primeira, com adição de um solvente capaz de dissolver apenas um dos componentes. Água Dissulfeto de carbono NaC l (sal de cozinha) Solúvel Insolúvel Enxofre Insolúvel Solúvel A segunda forma de dissolução fracionada ocorrerá quando os sólidos tiverem solubilidades diferentes em temperaturas diferentes.
Fusão fracionada É feita quando os sólidos apresentam pontos de fusão diferentes. O sólido com menor ponto de fusão se torna líquido e pode ser separado por decantação. Um exemplo de fusão fracionada é na separação dos metais presentes em ligas metálicas.
Cristalização fracionada O método está baseado em diferenças de solubilidade. Se duas ou mais substâncias são dissolvidas em um solvente, elas irão cristalizar na solução precipitando-se a diferentes velocidades. Método usado nas salinas para a separação dos componentes sólidos que estão dissolvidos na água do mar.
Peneiração ou tamisação Nesse caso, os sólidos a serem separados apresentam tamanhos diferentes. Esse sistema é usado na construção civil para separar os cascalhos que estão misturados na areia. Na culinária, a farinha é peneirada para separar partículas maiores.
Separação magnética É realizada quando um dos componentes sofre ação de um ímã (como os metais ferro, cobalto e níquel – chamados de metais ferromagnéticos).
Sublimação fracionada Pode ser usada quando um dos sólidos sofre sublimação, como o iodo ou a naftalina e é permitida a separação de outro sólido como areia ou enxofre.
Sólido-líquido Filtração: É usada para separar sólidos que não são solúveis em um líquido, como água e areia. Sólido-gás Filtração: A separação ocorre através de um filtro que retém as partículas no estado sólido, separando-as da fase gasosa. Ex : aspirador de pó
Sólido-líquido Decantação: É um método que faz uso da ação da gravidade, por isso ocorre quando deixamos uma mistura em repouso até que todo o sólido se deposite no fundo do recipiente. Para separarmos os componentes, podemos entornar o recipiente, deixando o líquido escoar em outro recipiente, ou usar uma mangueira e efetuar uma sifonação .
Líquido-líquido Decantação com funil de bromo (ou de decantação): Usada para separar líquidos imiscíveis com densidades diferentes, como água e óleo.
Centrifugação: Trata-se de uma decantação acelerada por um equipamento denominado centrífuga. O sólido deposita-se no fundo do tubo por inércia. Esse método é usado para separar os componentes do sangue.
Misturas homogêneas Sólido-líquido Destilação simples: Usada para separar misturas homogêneas de sólidos e líquidos, por exemplo, uma solução de sal de cozinha em água.
A mistura é aquecida até o líquido entrar em ebulição. Este líquido é condensado e retirado em um outro recipiente. Lembre-se: na destilação simples, tanto o sólido quanto o líquido são recuperados ao final. Se o líquido não for recuperado podemos chamar de EVAPORAÇÃO
Misturas homogêneas Líquido-líquido Destilação fracionada: Misturas homogêneas de líquidos com pontos de ebulição diferentes podem ser separadas por um tipo especial de destilação: a destilação fracionada.
A separação de líquidos com diferentes pontos de ebulição. O líquido é aquecido até que os componentes de menores pontos de ebulição vaporizem, sendo condensados nas torres de destilação. Esta técnica é utilizada para separar as frações do PETRÓLEO. ATENÇÃO: não é utilizada esta técnica para separar misturas azeotrópicas (pois a ebulição é constante).