ppt - Revista Sinapse

Estados físicos da matéria e mudanças de
estado.
Fenômenos físicos e químicos. Substância
química: classificação e características
gerais.
Misturas: tipos e métodos de separação.
OBJETIVOS
 Possibilitar o entendimento das características físicoquímicas das substâncias, das reações envolvidas e
das propriedades dos produtos químicos formados,
bem como a interação direta ou indireta nos diversos
segmentos, seja no cotidiano ou nas indústrias;
 Reconhecer e estabelecer as relações críticas entre o
conhecimento dos processos químicos e o meio
ambiente;
 - Mostrar a importância dos conhecimentos da
química e suas inter-relações diretas e indiretas com
as tecnologias aplicadas aos diversos campos da
engenharia.
EMENTA
 Princípios básicos da estrutura atômica e
molecular.
 A Tabela Periódica e suas relações com as
propriedades dos metais, não metais, gases
nobres e metais de transição.
 Fórmulas e reações químicas.
 Funções inorgânicas.
 Eletroquímica.
 Química da corrosão.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ATKINS, P.; LORETTA, J. Princípios de Química:
Questionando a vida moderna e o meio ambiente.
2ed. Porto Alegre: Bookman, 2001.
 KOTS, J. C.; TREICHEL, P. M.; WEAVER, G. C.
Química Geral. 6 ed. – Cengage, 2010.
 MAHAN, B. H. Química um Curso Universitário.
2ed. Edgard Blucher LDTA, 1986.
 GENTIL, V. Corrosão. 4ª ed. Rio de Janeiro: Livros
Técnicos e Científicos, 2003.
Estudo da Matéria
O universo é composto por matéria e energia
 Matéria é tudo aquilo que tem massa e ocupa lugar
no espaço
Energia, é a capacidade de realizar trabalho, nas
mais diferentes formas
Propriedades da Matéria:
Propriedades Gerais
Propriedades
Específicas
Organolépticas
Químicas
Físicas
Estados Físicos da Matéria
Mudanças de Estado Físico
Fusão
Solidificação
Vaporização
Condensação
Elementos Químicos, Símbolos Químicos
e Fórmulas Químicas
H2SO4
“TODA MATÉRIA É FORMADA POR ÁTOMOS OU ÍONS”.
Elemento químico
A matéria é formada por átomos. O conjunto de cada um
desses tipos de átomos representa um elemento químico.
Substância química
A reunião dos elementos forma as substâncias, assim
como a reunião das letras do alfabeto forma as
palavras.
Substância Pura
Formada por moléculas
(ou agregados iônicos)
todas iguais entre si. Tem
propriedades e
características bem
definidas e composição
química constante.
Mistura
É a reunião de duas ou mais substâncias puras que não interagem
(as moléculas permanecem inalteradas - fenômeno físico).
Mistura Eutética
 Apresentam
temperatura de fusão constante e
temperatura de ebulição variável.
Mistura Azeotrópica
 Apresentam
temperatura de ebulição constante e
temperatura de fusão variável.
FENÔMENO FÍSICO E FENÔMENO
QUÍMICO
Fenômeno Físico:
Processo no qual não há alteração da estrutura da
matéria, com formação de novas substâncias.
 As mudanças de estado físico.
Aquecer o ferro até que fique incandescente.
Adicionar açúcar à água(formação de mistura).
Fenômeno Químico:
Processo no qual há alteração da estrutura da matéria,
com formação de novas substâncias.
Que observações experimentais devem indicar a
ocorrência de uma reação química?
Liberação de gases
Formação de precipitado
Mudanças inesperadas de cor e aspecto
Substância simples e substância composta
Substância simples:
É o tipo de substância que não pode ser decomposta por
agentes físicos; não é capaz de originar outras substâncias. É
formada por átomos de um mesmo elemento químico. Ex: H2,
O2, N2, He, Fe.
Substância composta ou composto químico:
É aquela que, por ação de um agente físico (calor, luz
eletricidade), sofre reação de decomposição, originando duas
ou mais substâncias (que podem ser simples ou compostas).
Ex: CO2, H2O, NH3, HCl, NaCl, KNO3
Tipos de misturas
Homogêneas:
Apresentam o mesmo aspecto em todos os pontos, isto é, são
do ponto de vista visual, homogêneas.
Heterogêneas:
Podemos distinguir seus componentes (visualmente ou através
de microscópios).
Ex: Água e areia; óleo e vinagre; leite.
Aula 1 - Aplicação
1. Defina:
a) ponto de fusão
b) ponto de ebulição
c) transformação física
d) transformação química
2. Julgue as afirmativas em verdadeiro ou falso,
justificando seu julgamento.
a) Qualquer gás próximo à temperatura de
condensação é mais desorganizado que os
demais estados físicos.
b) Qualquer líquido próximo ao ponto de
ebulição é mais desorganizado que o
estado gasoso.
c) Uma substância qualquer no estado sólido
próximo ao seu ponto de fusão é mais
organizado que seu líquido.
3. Analisando os dados da tabela, indique o estado
físico à pressão ambiente (1 atm):
a) De cada substância à temperatura de 25°C;
b) Do álcool etílico à 50°C;
c) Do éter etílico à -130°C;
d) Do oxigênio à -200°C;
e) Do cloreto de sódio à
temperatura de 1000°C;
f) Do ferro e do chumbo à
2000°C.
4. Quando você assopra a sua pele úmida de água,
sente que a pele esfria. Explique.
5. Bolinhas de naftalina são colocadas nos
roupeiros para combater as traças, pois elas
danificam as roupas. Com o tempo as bolinhas
diminuem de tamanho.
Explique a causa desse acontecimento.
6. (ACAFE) Algumas substâncias em contato com
a pele, nos dão uma sensação de estarem frias.
Dentre elas podemos destacar o éter comum.
Isso ocorre por que:
a) o éter ao cair na pele, evapora, e este é um
processo exotérmico.
b) o éter ao cair na pele, evapora, e este é um
processo endotérmico.
c) o éter reage endotermicamente com substâncias
da pele.
d) o éter sublima.
e) o éter é resfriado.
7. (VUNESP) Indique a alternativa que
indica um fenômeno químico:
a) Dissolução de cloreto de sódio em água.
b) Fusão da aspirina.
c) Destilação fracionada de ar líquido.
d) Corrosão de uma chapa de ferro.
e) Evaporação da água do mar.
8. As mudanças de estado que a água apresenta em
função da temperatura podem ser esquematizadas
como:
Substitua os números de 1 a 5 pelo nome da
transformação que representa, em seguida, indique
se a transformação é endotérmica ou exotérmica.
Métodos de Separação
ou
Fracionamento de Misturas:
Conjunto de processos FÍSICOS que
visam separar os componentes de
uma mistura sem alterá-los.
Esquema geral simplificado:
MISTURAS
HETEROGÊNEAS
 Filtração: A separação se faz através de uma superfície
porosa chamada filtro; o componente sólido ficará retido
sobre a sua superfície, separando-se assim do líquido que
atravessa
 Filtração à vácuo: A filtração pode ser acelerada pela
rarefação do ar, abaixo do filtro. Nas filtrações sob pressão
reduzida, usa-se funil com fundo de porcelada porosa (funil de
Büchner)
 Decantação
Permite a separação de líquidos imiscíveis (que não se
misturam) ou um sólido precipitado num líquido. Exemplos:
água e areia e água e óleo vegetal.
 Centrifugação
Para acelerar a sedimentação do sólido, pode-se recorrer à
centrifugação , como ocorre de rotina na realização de
exames de sangue, e separação dos componentes do leite.
 Flotação: Trata-se a mistura com um líquido de densidade
intermediária em relação às dos componentes. O componente
menos denso que o líquido flutuará, separando-se assim do
componente mais denso, que se depositará. O líquido
empregado não deve, contudo, dissolver os componentes.
Também é denominado de sedimentação fracionada. Veja o
exemplo:
 Dissolução Fracionada ou Extração: Trata-se a mistura
com um líquido que dissolva apenas um dos componentes.
Posteriormente, por filtração, separa-se o componente nãodissolvido; por evaporação (ou destilação) da solução, separase o componente dissolvido no líquido. Veja o exemplo a
seguir:
 Catação
É um método de separação bastante rudimentar, usado para
separação de sistemas sólido-sólido. Baseia-se na
identificação visual dos componentes da mistura e na
separação dos mesmos separando-os manualmente. É o
método utilizado na limpeza do feijão antes do cozimento.
 Peneiração
Também conhecido como tamisação, este método é usado na
separação de sistemas sólido-sólido, onde um dos dois
componentes apresente granulometria que permita que o
mesmo fique preso nas malhas de uma peneira.
 Separação magnética
Só pode ser usada quando um dos componentes é atraído
por um imã. Veja:
 Sublimação
Só pode ser aplicada quando uma das fases sublima com
facilidade. É empregada na purificação do iodo e do
naftaleno.
MISTURAS
HOMOGÊNEAS
 Evaporação ou Cristalização
Consiste na evaporação do solvente e consequente
cristalização dos sais diluídos. Exemplos: salinas
 Destilação simples
Para a separação dos componentes das misturas homogêneas
sólido-líquido, recorre-se comumente a destilação simples. O
princípio do processo consiste em aquecer a mistura até a
ebulição; com isso o componente líquido separa-se do sistema
sob a forma de vapor, que a seguir é resfriado, condensandose, e o líquido é recolhido em outro recipiente. Veja:
 Destilação fracionada
Para a separação dos componentes das misturas homogêneas
líquido-líquido, recorre-se comumente à destilação fracionada.
Aquecendo-se a mistura em um balão de destilação, os líquidos
destilam-se na ordem crescente de seus pontos de ebulição e
podem ser separados. O petróleo é separado em suas frações
por destilação fracionada. Veja:
Uma mistura de álcool, acetona e água (por exemplo), também
pode ser separada por destilação fracionada. destilação
fracionada. O que diferencia a aparelhagem da destilação
simples é a adição da coluna de fracionamento.
Exercícios
1) A obtenção do álcool etílico hidratado, a partir da cana-de-açúcar,
pode ser representada pelo esquema a seguir. Em I e IV, que
envolvem
processos
de
fracionamento,
são
realizadas,
respectivamente,
2) Na preparação do café a água quente entra em contato com
o pó e é separada no coador. As operações envolvidas nessa
separação são, respectivamente:
a) destilação e decantação.
b) filtração e destilação.
c) destilação e coação.
d) extração e filtração.
e) extração e decantação.