Aula 02
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QUÍMICA 1° ANO ENSINO MÉDIO PROF.ª DARLINDA MONTEIRO PROF.ª YARA GRAÇA CONTEÚDOS E HABILIDADES Unidade I Vida e Ambiente 2 CONTEÚDOS E HABILIDADES Aula 2.2 Conteúdo Substâncias químicas. 3 CONTEÚDOS E HABILIDADES Habilidade Relacionar informações apresentadas em diferentes formas de linguagem e representações usadas na química, como textos discursivos, gráficos, tabelas, relações matemáticas ou linguagens simbólicas. 4 REVISÃO Fenômenos Químicos e Físicos Fenômenos Físicos Fenômenos Químicos Fenômenos Biológicos 5 REVISÃO Fenômenos Químicos e Físicos Respiração celular Fenômenos Biológicos Barra de ouro derretida para formar um anel Fenômenos Físicos Ferrugem Fenômenos Químicos 6 REVISÃO Fenômenos Químicos e Físicos Roupa molhada secando Fenômenos Físicos Combustível queimado Fenômenos Químicos 7 DESAFIO DO DIA Na charge abaixo, o que a grafite quer dizer para o diamante? Seu pai tem sofrido muita pressão ultimamente. 8 AULA Substâncias químicas •• A matéria, quando constituída por um conjunto de átomos ou de moléculas quimicamente iguais, recebe o nome de substância pura ou de espécie química. •• Por que podemos definir como quimicamente iguais? Porque fisicamente os átomos do mesmo elemento podem ser diferentes; poderemos ter isótopos. •• Desse modo, por exemplo, o hidrogênio, o ferro e a água são substâncias puras. 10 AULA •• Logo: substância pura é a espécie de matéria constituída por átomos ou moléculas quimicamente iguais, de modo a apresentarem características bem definidas. •• Assim, se numa porção de matéria existirem átomos ou moléculas quimicamente diferentes não teremos uma substância pura, teremos então uma mistura. •• Tanto as substâncias puras como as misturas podem receber diversas classificações, conforme determinadas características comportamentais ou sua natureza. 11 AULA Substância pura simples É toda substância formada por átomos de um único elemento químico. Exemplos: •• Cobre (Cu), formado unicamente por átomos de cobre. •• Hidrogênio (H2), formado unicamente por átomos do elemento hidrogênio. •• Ozônio (O3), formado unicamente por átomos do elemento oxigênio. 12 Substâncias simples AULA Substâncias Simples 14 AULA Substância pura composta É toda substância formada por átomos de dois ou mais elementos químicos. Exemplos: •• Água (H2O), formada por átomos de dois elementos: hidrogênio e oxigênio. •• Gás carbônico (CO2), formado por átomos de dois elementos: carbono e oxigênio. •• Carbonato de cálcio (CaCO3), formado por átomos de três elementos: cálcio, carbono e oxigênio. 15 Substância composta Substância composta AULA Dessa forma, a tabela abaixo traz algumas substâncias puras encontradas em nosso cotidiano, em companhia de sua fórmula molecular e com a sua classificação. Substância Pura cloro Fórmula Molecular Cl2 Classificação gás carbônico CO2 composta ácido nítrico HNO3 composta enxofre S8 simples sacarose C12H22O11 composta simples 18 AULA Substância Pura Fórmula Molecular Classificação cobre Cu simples ácido sulfúrico H2SO4 composta glicose C6H12O6 composta nitrogênio N2 simples hélio He simples ferro Fe simples bicarbonato de sódio NaHCO3 composta 19 AULA Tabela periódica 20 AULA As substâncias simples pertencerão, predominantemente, aos estados físicos sólido (no caso dos metais, por exemplo) e gasoso (no caso o gás oxigênio, por exemplo). As duas únicas substâncias puras simples líquidas são o mercúrio e o bromo. O primeiro é conhecido por ser o único metal líquido, o segundo apresenta-se como um líquido extremamente volátil de coloração avermelhada. 21 AULA Características das Substâncias Químicas Todas possuem a unidade de sua estrutura (moléculas) iguais entre si; possuem composição e características fixas, não há alteração da temperatura durante os processos de mudança de estado físico (como fusão e ebulição); sua composição fixa garante que podem ser representados com fórmulas. 23 AULA Alotropia Quando o mesmo elemento químico pode originar substâncias diferentes. Isso é muito comum com o Carbono, mas também pode ocorrer com outros elementos, como o Oxigênio, nas formas de O2, parte do ar disponível na atmosfera e O3 (ozônio). 24 AULA Outro exemplo de alotropia é a do carbono: grafite e diamante. O grafite possui uma estrutura em forma de lâminas e o diamante possui uma estrutura mais compacta o que confere a ele uma maior estabilidade. 25 AULA O diamante É o mineral com maior dureza conhecido e devido a isso é utilizado inclusive como broca para perfuração, além, é claro, da sua comercialização como pedra preciosa. 26 AULA O grafite É facilmente desgastável, por isso é utilizado em lápis além, é claro, da utilização em peças refratárias e lubrificantes. Outra forma alotrópica do carbono é o fulereno que é muito utilizado pela medicina como antiviral, antioxidante e antimicrobiano. 27 AULA Fulereno Diamante Grafite 28 AULA O fósforo É outro exemplo de elemento que possui várias variedades alotrópicas, sendo que as principais são o fósforo branco e o vermelho. 29 AULA Ambos apresentam estrutura tetraédrica, mas a diferença também está na quantidade de átomos que se ligam. No caso do fósforo branco, sua fórmula pode ser expressa por P4, o que significa que suas moléculas são formadas por quatro átomos de fósforo. 30 AULA Já o fósforo vermelho é simbolizado por Pn, pois existem evidências de que ele se trata de macromoléculas formadas pela ligação das estruturas tetraédricas mencionadas (P4). 31 AULA Mas o elemento que possui a maior variedade de formas alotrópicas é o enxofre, incluindo as moléculas de S2, S4, S6 e S8, que se diferenciam pela quantidade de átomos em cada molécula. No entanto, o enxofre possui duas variedades alotrópicas principais que não se diferenciam pela atomicidade. A segunda característica que diferencia as variedades alotrópicas é o arranjo espacial dos átomos. Por exemplo, no caso do enxofre, ele possui dois alótropos, que são o enxofre rômbico e o monoclínico, que possuem a mesma fórmula molecular, S8. 32 AULA 33 AULA Sistemas Sistema homogêneo Apresenta apenas uma fase, que pode ser visualmente identificada. Exemplo: copo de água líquida. 34 AULA Sistema heterogêneo Pode apresentar mais de uma fase, como um copo de água com gelo (lembrando que tudo que está no copo ainda é água, apenas em estados físicos diferentes). 35 RESUMO DO DIA Fenômenos Químicos e Físicos Respiração celular Fenômenos Biológicos Barra de ouro derretida para formar um anel Fenômenos Físicos Ferrugem Fenômenos Químicos 36 RESUMO DO DIA Fenômenos Químicos e Físicos Roupa molhada secando Fenômenos Físicos Combustível queimado Fenômenos Químicos 37 RESUMO DO DIA Substâncias simples e compostas 38 RESUMO DO DIA Substâncias simples e compostas 39 DESAFIO DO DIA 1. Considere os seguintes fenômenos que ocorrem em uma casa, um bolo assando, enferrujamento da geladeira e a naftalina desaparecendo no guarda-roupa. Quais desses fenômenos corresponde a um fenômeno físico? 40 DESAFIO DO DIA 2. Na charge abaixo, o que a grafite quer dizer para o diamante? Seu pai tem sofrido muita pressão ultimamente. 41
