Aula_1_-_Qumica_1_-_Introduo_a_Qumica

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Professor: Jucleiton Freitas
Química 1
Aula 1
1
1. Noções preliminares.
2. Estrutura do átomo e periodicidade química.
3. Ligação Química.
4. Estequiometria.
5. Estudo dos Gases.
6. Termoquímica.
7. Importância da Química Orgânica.
Química 1
Conteúdo Programático da Disciplina
2
Cronograma da Disciplina Química 1
ATIVIDADES
• Verificação de Aprendizagem;
• Atividades;
21/10 1º Verificação de Aprendizagem
02/12 2º Verificação de Aprendizagem
09/12 3º Verificação de Aprendizagem
16/12 Verificação Final
Avaliação da Disciplina Química 1
50% Verificação de aprendizagem teórica
50% Atividades
Verificação de aprendizagem teórica.
1º VA
FINAL
2º VA
50% Verificação de aprendizagem teórica
50% Atividades
3º VA Verificação de aprendizagem teórica.
Livros recomendados
ATKINS, Peter; JONES, Loretta; 
LAVERMAN, Leroy. Princípios de química: 
questionando a vida moderna e o meio 
ambiente. 7. ed. Porto Alegre: Bookman, 
2018.
SOLOMONS, T. W. G.; FRYLLE, C. B.; 
SNYDER, S. A. Química Orgânica, 
12 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018, v.1 .
5
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Acesso aos conteúdos
10
Acesso pelo SigaA:
Acesso aos conteúdos
11
Acesso pelo SigaA:
Acesso aos Materiais de Aula
12
Acesso pelo SigaA:
Introdução a Química
Por que é interessante aprender Química?
13
Introdução a Química
Dois vídeos foram publicados no sigaA.
14
https://youtu.be/vDo6cKKuFGc https://youtu.be/4UmknJcIrv0
Introdução a Química
Na Engenharia, qual a importância da Química?
15
Será que a química é importante para a Engenharia Civil?
Ou, a matemática é mais importante que a química? A física é
mais importante do que a química e a matemática? Qual
dessas disciplinas é mais importante para a engenharia civil?
Introdução a Química
Por que estudar Química?
- Estudo da composição, da estrutura e das propriedades
das matérias;
- Alterações sofridas durante reações químicas.
Introdução a Química
Química no curso de Engenharia Civil
Engenheiro Civil
Conhecer
Os materiais e as suas propriedades
- Relação entre a química e engenharia no que diz
respeito ao intemperismo dos materiais.
Introdução a Química
Química em Engenharia
- Oxidação; 
- Redução;
- Hidratação; 
- Dissolução; 
- Hidrólise;
- Acidulose dos materiais.
Intemperismo 
Químico
Introdução a Química
CASO CAJAMAR
Problema - Solo: lençóis freáticos 
Introdução a Química
CASO OLINDA - Edifício Agave, em Jardim Fragoso
Problema - Solo: poroso
Introdução a Química
Desgaste por tensões térmicas 
Topo de chaminé de uma siderúrgica, deteriorado pela variação brusca de
temperatura.
Introdução a Química
Galeria de água pluvial, desgaste causado pela passagem abrasiva dos
fluidos contendo partículas finas suspensas
Desgaste por erosão
Introdução a Química
Os ácidos sobre o concreto atuam destruindo seu sistema poroso e
produzindo uma transformação completa na pasta de cimento endurecida. O
resultado destas ações é a perda de massa e uma redução da seção do concreto.
Desgaste por ataque químico
Introdução a Química
Química
Engenharia
Engenharia Engenharia
Elétrica
Engenharia
Eletrônica
Engenharia
Civil
de Materiais Mecânica
24
Introdução a Química
Engenharia
Materiais
Matéria
Átomo
25
Introdução a Química
Aplicações da Química na Engenharia
Cimento e concreto ficam mais verdes e mais fortes
A análise do concreto em nível atômico permitiu aumentar sua
resistência e reduzir a emissão de CO2 a menos da metade.
26
Introdução a Química
Aplicações da Química na Engenharia
Motores de plástico aumentarão autonomia dos carros elétricos
O motor elétrico de plástico só usa metais onde é
estritamente necessário. 27
Introdução a Química
Aplicações da Química na Engenharia
Nanogerador inovador produz eletricidade continuamente
Esta que é a próxima geração de nanogeradores, abre novos
campos para a colheita de energia do meio ambiente. 28
Introdução a Química
Aplicações da Química na Engenharia
Pilhas alcalinas vão se tornar recarregáveis
Toda a química das pilhas comuns se mantém, sem a introdução
de novos elementos caros ou danosos ao meio ambiente. 29
Introdução a Química
Aplicações da Química na Engenharia
Madeira metálica forte como titânio e cinco vezes mais leve
Amostra da madeira metálica, forte, leve e flexível, e detalhe de
sua estrutura microscópica. 30
Unidade e Conversão de Unidades
O Sistema Internacional (SI) é a forma do sistema métrico
aceita internacionalmente.
- Define 7 unidades fundamentais:
Unidade Fundamental Símbolo
Comprimento m (metros)
Massa kg (quilograma)
Tempo s (segundos)
Corrente Elétrica A (ampère)
Temperatura K (Kelvin)
Quantidade Química Mol
Intensidade Luminosa cd (Candela)
Introdução a Química
31
Qualquer unidade pode ser modificada por um dos prefixos
dados na tabela abaixo, que implicam na multiplicação ou divisão
por uma potência de 10 unidade.
Prefixo
Abreviação
Fator
deca-
da
10
quilo-
k
103
mega-
M
106
giga-
G
109
tera-
T
1012
peta-
P
1015
Prefixo
Abreviação
Fator
deci-
d
10-1
centi-
c
10-2
mili-
m
10-3
micro-
µ
10-6
nano-
n
10-9
pico-
p
10-12
femto-
f
10-15
atto-
a
10-18
zepto-
z
10-21
Prefixos SI típicos
Unidade e Conversão de Unidades
Introdução a Química
32
Unidade e Conversão de Unidades
33
Para converter uma unidade em outra, usamos um fator de
conversão da forma:
Fator de conversão = ____________________ unidades necessárias
unidades dadas
Ao usar um fator de conversão, as unidades são tratadas
como se fossem quantidades algébricas: elas podem ser
multiplicadas ou canceladas. Assim, as unidades do denominador
ou do fator de conversão cancelam as unidades dos dados
originais, deixando as unidades do numerador do fator de
conversão.
- Análise dimensional
Introdução a Química
34
Unidade e Conversão de Unidades
Ex1: Se uma mulher tem massa de 115 lb, qual é sua massa em
gramas? (Recorrendo a uma tabela: 1 lb = 453,6 g.)
Ex2: Usando o fator de conversão, determine o comprimento
em quilômetros de uma corrida automobilística de 500,0 mi.
(1 mi = 1,60934 km)
Fator de conversão = ____________________ unidades necessárias
unidades dadas
Introdução a Química
35
Ex1: Se uma mulher tem massa de 115 lb, qual é sua massa em
gramas? (Recorrendo a uma tabela: 1 lb = 453,6 g.)
Fator de conversão = ____________________ unidades necessárias
unidades dadas
Introdução a Química
= ___________ gramas (g)
libras (lb)
115 lb x ________ 453,6 g
1 lb
Resolução:
= 52.164 g 5,22x104 g
Representação
correta 36
Ex3: Uma ponte tem o comprimento de 8,00 m, qual é o
comprimento em polegadas (pol.)? (Recorrendo a uma tabela:
1 pol. = 2,54 cm.)
Ex4: A velocidade média de uma molécula de nitrogênio no ar a
25 °C é 515 m/s. Converta essa velocidade para milhas por
hora (mi/h). Dados: Fator de conversão: 1 mi = 1,6093 km
Usando dois ou mais fatores de conversão
Faça você mesmo:
Introdução a Química
37
Incerteza na medida
Os números obtidos a
partir de medidas são sempre
inexatos. Existem sempre
limitações intrínsecas nos
equipamentos usados para
medir grandezas (erro de
equipamentos) e diferenças em
medições realizadas com o
mesmo instrumento por pessoas
diferentes (erro humano).
Introdução a Química
38
Precisão e exatidão
Introdução a Química
39
Chances
Precisão e exatidão
Introdução a Química
40
Precisão
É uma medida do
grau de aproximação
entre os valores das
medidas individuais.
Precisão e exatidão
Introdução a Química
41
Chances
Precisão e exatidão
Introdução a Química
42
Exatidão
Indica o grau de
aproximação entre as
medidas individuais e o
valor correto ou
'verdadeiro'.
Precisão e exatidão
Introdução a Química
43
Chances
Precisão e exatidão
Introdução a Química
44
- Não apresenta exatidão.
- Não apresentaprecisão.
Suponha que você pese uma moeda norte-americana de dez
centavos em uma balança capaz de medir até o mais próximo de
0,0001 g. Você poderá informar a massa como 2,2405 ± 0,0001 g.
Algarismos significativos (A.S.)
São todos os dígitos de uma grandeza medida, incluindo os 
incertos.
Ex: Qual a diferença entre 4,0 g e 4,00 g? 
Algarismos significativos
Introdução a Química
45
Os seguintes procedimentos descrevem as diferentes
situações envolvendo zeros:
1. Zeros entre dígitos diferentes de zero são sempre significativos
- Exemplos: 1.005 kg (quatro algarismos significativos);
1,03 cm (três algarismos significativos).
2. Zeros no início de um número nunca são significativos,
simplesmente indicam a posição da vírgula:
- Exemplos: 0,02 g (um algarismo significativo);
0,0026 cm (dois algarismos significativos).
Algarismos significativos (AS)
Introdução a Química
46
3. Zeros no final de um número e após a vírgula são sempre
significativos:
- Exemplos: 0,0200 g (três algarismos significativos);
3,0 cm (dois algarismos significativos).
4. Quando um número termina em zeros mas não contém vírgula,
os zeros podem ou não ser significativos:
- Exemplos: 10.300 g (três, quatro ou cinco algarismos
significativos).
Algarismos significativos
Introdução a Química
1,03 x 104 g (três A.S.)
1,030 x 104 g (quatro A.S.)
1,0300 x 104 g (cinco A.S.)
47
Ao usar medidas de grandeza nos cálculos, observe
esses pontos:
(1) A menor medida exata usada em um cálculo limita a
certeza dos cálculos de grandeza.
(2) A resposta final para qualquer cálculo deve ser dada com
apenas um dígito de maior incerteza.
Algarismos significativos em cálculos
Introdução a Química
48
Na multiplicação e divisão o resultado deve ser
informado com o mesmo número de algarismos significativos
da medida com o menor número de algarismos
significativos.
Ex: Calcule a área de um retângulo cujas medidas dos
comprimentos dos lados são 6,221 cm e 5,2 cm?
6,221 cm = 4 Algarismos significativos;
5,2 cm = 2 Algarismos significativos;
Algarismos significativos em cálculos
Introdução a Química
49
Ex: Calcule a área de um retângulo cujas medidas dos
comprimentos dos lados são 6,221 cm e 5,2 cm?
Resolução:
Introdução a Química
A = b.h = 6,221 x 5,2 = 32,3492 
= 3,2 x 10 cm2
2 Algarismos significativos
50
Na adição e na subtração o resultado não pode ter mais
casas decimais do que a medida com o menor número de
casas decimais.
Ex: Some os números decimais abaixo:
Algarismos significativos em cálculos
Introdução a Química
0,10 g + 0,024 g = 0,12 g
casas decimais: 
2 
casas decimais: 
3 
casas 
decimais: 
2 
51
Matéria é o material físico do universo; é tudo que tem
massa e ocupa espaço.
Matéria em nosso planeta origina-se de combinações de
aproximadamente apenas cem substâncias básicas ou
elementares chamadas elementos.
As matérias podem ser classificadas de duas maneiras
principais:
- estado físico (sólido, líquido e gasoso)
- composição (como elemento, composto ou mistura)
Matéria e Energia
Introdução a Química
52
Gás: não tem volume nem forma definida; mais
especificamente assume o volume e a forma do recipiente
que o contém.
Estados da matéria
Introdução a Química
53
Líquido: tem um volume definido, independentemente do
recipiente que o contém, mas não tem uma forma definida;
assume a forma da parte do recipiente que ele ocupa.
Estados da matéria
Introdução a Química
54
Sólido: tem tanto forma quanto volume definidos; é rígido.
Estados da matéria
Introdução a Química
55
Substâncias puras 
É a matéria que tem propriedades distintas e uma composição que 
não varia de amostra para amostra.
Ar
Gasolina
Calçadas
Matéria e Energia
Introdução a Química
56
Na atualidade, existem 118 elementos conhecidos. 
Introdução a Química
57
Elementos
Cada elemento contém um único tipo de átomo. Os elementos
podem ser constituídos de átomos individuais, como em (a), ou
moléculas, como em (b).
Matéria e Energia
Introdução a Química
(a) Átomo de um elemento (b) Moléculas de um elemento 58
Elementos
Apenas cinco elementos respondem por mais de 90% da
crosta terrestre: oxigênio, silício, alumínio, ferro e cálcio.
Matéria e Energia
Introdução a Química
Cálcio
3%
Oxigênio
49%
Silício
26%
Alumínio
8%
Ferro
5%
Outros
9%
CROSTA DA TERRESTRE
59
Oxigênio
65%
Carbono
18%
Hidrogêni
o
10%
Outros
7%
CORPO HUMANO
Compostos
Os compostos contêm dois ou mais átomos diferentes unidos
quimicamente, como em (a). Uma mistura contém unidades
individuais de componentes, mostrado em (b) tanto como
átomos quanto como moléculas.
Introdução a Química
(a) Moléculas de um composto (b) Mistura de elementos e um composto 60
Misturas
A maioria das matérias que encontramos consiste de
misturas de diferentes substâncias.
Cada substância em uma mistura mantém sua própria
identidade química e, consequentemente, suas próprias
propriedades.
As composições das misturas podem variar. 
Matéria e Energia
Introdução a Química
61
Misturas
As substâncias que compõem uma mistura (como açúcar e 
água) são chamadas componentes da mistura.
Heterogênea: É um sistema que apresenta duas fases e 
cada uma é composta por uma substância diferente.
Homogênea: Misturas que são uniformes, apresenta 
uma única fase.
Matéria e Energia
Introdução a Química
62
Energia
É a capacidade de algo realizar trabalho.
- Energia cinética
A energia cinética, Ec , de um objeto depende de sua
massa, m, e de sua velocidade, v:
-Energia Potencial
Matéria e Energia
Introdução a Química
63
Atividade
1- Qual é o número de algarismos significativos em cada uma
das seguintes medidas de grandeza? (a) 1.282 kg; (b) 0,00296 s;
(c) 8,070 mm; (d) 0,0105 L; (e) 9,7750 x 10-4 cm.
2- Faça as seguintes operações e expresse sua resposta com o
número apropriado de algarismos significativos: (a) 21,405 +
5,80; (b) 13577-21,6; (c) (5,03 x 10-4)(3,6675); (d) 0,05770/75,3.
Introdução a Química
Faça você mesmo:
64
3- (a) Se um carro elétrico é capaz de rodar 225 km com uma única carga,
quantas cargas serão necessárias para se viajar de Boston, Massachusetts,
para Miami, Flórida, uma distância de 1.486 mi, supondo que se inicie a
viagem com uma carga máxima? (b) Se uma ave migratória voa a uma
velocidade média de 14 m/s, qual é sua velocidade média em mi/h? (c)
Qual o deslocamento, em litros, de um pistão de motor cujo deslocamento
é 450 pol.3? (d) Em março de 1989, o Exxon Valdez encalhou e derramou
240 mil barris de petróleo cru nas costas do Alasca. Um barril de petróleo
é igual a 42 gal. Quantos litros de petróleo foram derramados?
Introdução a Química
Atividade
Faça você mesmo:
65