Apostila 1 - Introdução à Química_Constituição da Matéria pdf

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 QUÍMICA 
Profª Msc. Érika Almeida 
 Email: erika33quimica@hotmail.com 
 
1 
INTRODUÇÃO À QUÍMICA/ 
CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA 
 
1. Conceitos 
Matéria é tudo aquilo que tem massa e ocupa 
lugar no espaço. São exemplos de matéria: 
papel, pedra, água e os planetas. 
 
 
 
 
 
 
A matéria é composta por minúsculas 
partículas denominadas átomos. Os átomos, 
por sua vez, constituem os elementos 
químicos que estão dispostos na tabela 
periódica. A partir das suas diferentes 
combinações, formam-se as substâncias 
químicas. 
1.1 Estados Físicos da matéria 
 
Existem três diferentes estados físicos da 
matéria que estão classificados de acordo com 
o maior ou menor grau de agregação das 
partículas. 
 
a) Sólido 
 
 A maioria dos sólidos apresenta suas 
moléculas bastante ordenadas, condensadas e 
fortemente unidas, portanto, com forma e 
volume definidos. Como exemplos de estado 
sólido temos: o lápis, o ferro, o gelo, dentre 
vários outros. 
 
 
 
 
b) Líquido 
 
No caso dos líquidos, as partículas estão 
mais soltas e apresentam certa liberdade de 
movimento. Não apresentam uma forma 
definida e, portanto, adotam o 
formato do recipiente que os 
contém, pois os átomos podem 
deslizar uns sobre os outros. Por 
outro lado, possuem volume bem 
definido. 
 
c) Gasoso 
 
Os gases possuem suas partículas mais 
livres e podem se movimentar em todas as 
direções. Assim como ocorre em líquidos, a 
matéria no estado gasoso não possui volume e 
nem forma definidos, adotando o formato do 
recipiente que os contém. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 RESUMO ESTADOS FÍSICOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1.2 Mudanças do estado físico da matéria 
 
A matéria pode assumir estado físico 
diferente quando sofre variações de 
temperatura e pressão. São as chamadas 
mudanças de fases da matéria. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Fusão – passagem do estado sólido para 
líquido; 
 Vaporização – passagem do estado líquido 
para gasoso; 
 Condensação – passagem do estado gasoso 
para o estado líquido; 
 Solidificação – passagem da matéria do 
estado líquido para sólido; 
 Sublimação – passagem da matéria do 
estado sólido para gasoso ou o processo 
inverso. 
 
O processo de vaporização está 
classificado em três diferentes tipos: 
 
Evaporação: Este processo ocorre à 
temperatura ambiente, sem o aparecimento de 
bolhas e sempre ocorre abaixo da temperatura 
de ebulição. Exemplo: a roupa secando no 
varal. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Ebulição: Caracterizado pela agitação e 
formação de bolhas. O processo de ebulição 
ocorre a uma determinada temperatura que é 
específica para cada substância pura. Exemplo 
típico é o aquecimento da água. 
 
 
 
 
 
 Calefação: Este fenômeno ocorre de forma 
mais rápida e a passagem se dá quando um 
líquido entra em contato com uma superfície 
muito quente (temperatura acima de 100° C 
para água pura). Exemplo: gotículas de água 
sobre um ferro de passar quente. 
 
 
 
 
 
1.3 Fenômenos da matéria 
 
 A matéria pode sofrer transformações que 
são denominadas de fenômenos. 
 
a) Fenômenos físicos 
 
 Nos fenômenos físicos não ocorre alteração 
da composição, mas acontecem mudanças na 
sua estrutura física como o formato, o tamanho 
e a aparência. Como exemplos temos: quebrar 
um copo e amassar um folha de papel. 
 
 
 
 
 
 
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 Observe que tanto o copo quanto o papel 
sofrem mudança na forma, entretanto, a 
composição permanece a mesma. 
 
b) Fenômenos químicos 
 
 Neste tipo de fenômeno ocorre mudança 
na composição da matéria. Exemplos: a queima 
de um papel e a fotossíntese realizada pelas 
plantas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1.4 As substâncias químicas 
 
As substâncias químicas são 
caracterizadas pela proporção constante entre 
os elementos químicos que as constituem. Isso 
quer dizer que cada substância possui uma 
identidade que é representada por uma fórmula 
química. O exemplo mais conhecido é o caso 
da água que apresenta a fórmula H2O. 
 No caso das chamadas substâncias puras, 
possuem propriedades bem definidas e 
praticamente invariáveis. Para entendermos 
melhor, vamos considerar a fusão da água 
(passagem do estado sólido para líquido). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Observe que a água apresenta ponto de 
fusão 0 °C e ponto de ebulição 100 °C (à 
pressão de 1 atm), entretanto, durante o 
processo de fusão, a temperatura se mantém 
constante; assim como ocorre na ebulição. 
 
 
Substância Simples 
 
 É formada por um ou mais átomos de um 
mesmo elemento químico. 
 
 
 
 
 
Substância Composta 
 
É formada por dois ou mais elementos 
químicos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
1.5 Misturas 
 
As misturas são formadas por duas ou mais 
substâncias, cada uma delas denominadas por 
Temperatura 
Tempo 
(min) A temperatura permanece 
constante durante o processo 
de fusão 
sólido + líquido 
100 
0 
líquido + gás 
FUSÃO 
EBULIÇÃO 
 
 
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componentes. As misturas podem ser 
classificadas em: 
 
 Mistura homogênea - São misturas que 
apresentam uma única fase e, portanto, é 
impossível visualizar a superfície de separação 
entre os seus componentes. 
 São exemplos: água, álcool, soro 
fisiológico, ar atmosférico, dentre outros. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Mistura heterogênea - São misturas que 
apresentam mais de uma fase, sendo possível 
observar a separação entre seus componentes. 
Exemplos: granito (formado por mica, 
quartzo e feldspato), sangue, água e areia, leite 
etc. 
 
 
 
 
 
 Existem algumas misturas que se 
comportam igual ao de substâncias puras 
quando sofrem o processo de fusão e ebulição. 
 
 Misturas eutéticas: apresentam temperatura 
de fusão constante (linha amarela) e intervalo 
de ebulição variando. 
 
 
 
 
. 
 
 
 
 
 
 Misturas azeotrópicas: apresentam intervalo 
de fusão variando e temperatura de ebulição 
constante (traço verde). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
água + açúcar 
dissolvido 
(monofásico) 
Álcool hidratado: formado 
por álcool etílico (C2H6O) 
e água (H2O) 
água + óleo 
(bifásico) 
 
 
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EXERCÍCIOS 
 
Questão 01. (UNAMA PS-2014. 2) 
A composição centesimal do ácido 
acetilsalicílico ou AAS ou aspirina, utilizado 
como analgésico e antitérmico é 60% de 
carbono, 35,5% de oxigênio, e 4,5% de 
hidrogênio. Sabendo que sua estrutura é plana e 
baseando-se nas informações anteriores, 
podemos afirmar que o ácido acetilsalicílico é 
uma: 
 
 
 
 
a) mistura homogênea 
b) mistura heterogênea 
c) substância composta 
d) substância simples 
 
Questão 02. (FUVEST-2012) 
Na obra O poço do Visconde, de Monteiro 
Lobato, há o seguinte diálogo entre o Visconde 
de Sabugosa e a boneca Emília: 
- Senhora Emília, explique-me o que é 
hidrocarboneto. A atrapalhadeira não se 
atrapalhou e respondeu: 
- São misturinhas de uma coisa chamada 
hidrogênio com outra coisa chamada carbono. 
Os carocinhos de um se ligam aos carocinhos de 
outro. 
Nesse trecho, a personagem Emília usa o 
vocabulário informal que a caracteriza. 
Buscando-se uma terminologia mais adequada 
ao vocabulário utilizado em Química, devem-se 
substituir as expressões “misturinhas”, “coisa” e 
“carocinhos”, respectivamente, por: 
a) compostos, elemento, átomos 
b) misturas, substâncias, moléculas 
c) substâncias compostas, molécula, íons 
d) misturas, substâncias, átomos 
e) compostos, íon, moléculas 
Questão03. (UFAC-2010 adaptado) 
 O gráfico abaixo mostra a curva de 
aquecimento para o clorofórmio, usualmente 
utilizado como solvente para lipídeos. 
Analisando a curva, observa-se que: 
 (1) a temperatura de fusão 
 (2) a temperatura de ebulição 
 (3) o estado físico do clorofórmio nos 
segmentos A e D 
As numerações podem ser preenchidas 
corretamente com as seguintes temperaturas: 
 
a) 60°C, -60°C, sólido e gás 
b) -60°C, 60°C, sólido e líquido 
c) -60°C, 60°C, sólido e mudança de líquido para 
gás. 
d) 60°C, -60°C, líquido e gás 
e) -60°C, 60°C, líquido e mudança de líquido 
para gás. 
 
Questão 04. (FATEC/SP-2009) 
O gráfico representa a curva de aquecimento, 
temperatura em função do tempo, do álcool de 
supermercado, à pressão de 1 atm. 
 
 
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Após a análise do gráfico, pode-se afirmar 
que o álcool de supermercado é: 
a) uma substância pura 
b) uma mistura heterogênea 
c) uma mistura azeotrópica 
d) uma mistura eutética 
e) uma mistura bifásica 
 
Questão 05. (Ubesco & Salvador, 2002) 
A sequência dos quadrinhos mostra as 
mudanças de estado físico da água. 
 
 
 
 
Para cada item a seguir, identifique o nome das 
mudanças de estado: 
 
I) A B 
II) B C 
III) C B 
IV) B A 
 
Questão 06. (UNAMA PS-2015. 1) 
 Misturas Azeotrópicas se comportam como 
substâncias puras durante a ebulição e são muito 
comuns entre líquidos, como o álcool hidratado, 
por exemplo. Isto se deve ao fato do etanol estar 
misturado à água em uma proporção onde é 
impossível separá-los por destilação, já que a 
temperatura de ebulição se mantém constante. 
 As alternativas abaixo apresentam gráficos 
que mostram a alteração de amostras químicas 
quando submetidas ao aumento da temperatura 
em função do tempo. Identifique a que apresenta 
gráfico do aquecimento de uma mistura 
azeotrópica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 07. (UFRGS-2013) 
 Considere os seguintes processos: 
I- Formação de neve, em condições adequadas 
de temperatura, umidade e pressão. 
II- Clareamento dos pelos com água 
oxigenada. 
III- Adição de adoçante do tipo aspartame no 
café. 
Quais processos envolvem uma reação 
química? 
a) apenas I 
b) apenas II 
c) apenas III 
d) apenas I e II 
 
 
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e) apenas II e III 
 
Questão 08. 
Uma possível definição de lixo é que são 
os restos das atividades humanas, consideradas 
aqueles que o produzem (geradores) como 
inúteis, indesejáveis ou descartáveis. O Brasil 
produz atualmente mais de 100 mil toneladas de 
lixo por dia e a maioria desse material fica em 
grandes depósitos denominados de lixões, 
amontoados a céu aberto. 
O lixo com o passar do tempo sofre uma 
série de transformações. Durante o processo de 
transformação do lixo verificamos que algumas 
características como cheiro, cor e aparência 
podem mudar, ou seja, o conjunto final de 
características do material depois da 
transformação será diferente do conjunto 
inicial. Um bom exemplo desse processo é a 
degradação de alimentos, portanto, não há 
dúvida de que as características de um 
alimento mudam depois que ele se estraga. 
Com base no texto acima ocorre à citação 
de um processo denominado por: 
a) fenômeno físico 
b) fenômeno químico 
c) sublimação 
d) condensação 
 
Questão 09. (UPE-2013) 
 
Uma turma de estudantes de uma escola 
participou de uma atividade denominada “Tudo 
o que se vê não é igual ao que a gente viu há 
um segundo” em um laboratório de uma 
universidade. Essa atividade envolvia a 
realização de quatro experimentos (I, II, III e 
IV). O relato dos procedimentos dessa 
atividade experimental está descrito a seguir: 
 I – Submergiu-se uma palha de aço em 
uma solução de cobre, e, rapidamente, a 
superfície desse material ficou com uma 
tonalidade vermelho-amarronzada. 
 
II- Arrastou-se um bastão de vidro no 
fundo do béquer contendo uma solução 
saturada de CuSO4, e, instantaneamente, 
observou-se uma rápida deposição de muitos 
cristais. 
 
III- Adicionou-se, sob agitação, magnésio 
em pó a um balão de destilação contendo uma 
solução de brometo de etila em éter etílico. 
Inicialmente, a mistura ficou heterogênea, com 
um tom cinza, mas, muito rapidamente, tornou-
se límpida, incolor e transparente. 
 
IV- Transferiu-se um pequeno volume de 
ácido sulfúrico concentrado para um béquer 
comprido contendo um pouco (uma colher) de 
sacarose (C12H22O11). Imediatamente, 
verificou-se a produção de fumaça e a 
formação de um sólido preto que ocupou todo 
o volume da vidraria. 
 Em quais desses experimentos ocorreu uma 
transformação química? 
 
a) I e II, apenas 
b) I e IV, apenas 
c) II e III, apenas 
d) III e IV, apenas 
e) I, III e IV, apenas 
 
Questão 10. (UFPB-2012) 
 
O ar atmosférico, cuja composição até uma 
altura de 70 km varia muito pouco em qualquer 
lugar do planeta, é constituído 
predominantemente pelos gases N2 e O2. Em 
meio a esses gases, encontram-se dispersas 
partículas sólidas de origens naturais, 
provenientes da ação dos ventos sobre desertos, 
emanações de partículas vulcânicas, liberação 
de pólen de planta, e outras partículas 
resultantes de queimadas e da poluição causada 
pelas fábricas e pelos veículos automotores. De 
acordo com essas informações, é correto 
afirmar que o ar atmosférico: 
 
 
 
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a) é uma substância composta 
 
b) é uma substância gasosa 
 
c) tem composição idêntica tanto na zona rural 
quanto na zona urbana 
 
d) é uma mistura heterogênea 
 
 
e) pode ser purificado por processo de destilação 
simples. 
 
Questão 11. (UFMG) 
A alternativa que não envolve reação 
química é: 
a) Caramelização do açúcar 
b) Combustão da lenha 
c) Dissolução em água de um comprimido 
efervescente 
d) Explosão da dinamite 
e) Precipitação da chuva 
 
Questão 12. (UFF-RJ) 
Considere os seguintes sistemas: 
 
Os sistemas I, II e III correspondem, 
 
 
respectivamente, a: 
a) substância simples, mistura homogênea, 
mistura heterogênea. 
b) substância composta, mistura heterogênea, 
mistura heterogênea. 
c) substância composta, mistura homogênea, 
mistura heterogênea. 
d) substância simples, mistura homogênea, 
mistura homogênea. 
e) substância composta, mistura heterogênea, 
mistura homogênea. 
 
Questão 13. (ENEM-2009) 
 
O ciclo da água é fundamental para a 
preservação da vida no planeta. As condições 
climáticas da Terra permitem que a água sofra 
mudanças de fase e a compreensão dessas 
transformações é fundamental para se entender 
o ciclo hidrológico. Numa dessas mudanças, a 
água ou a umidade da Terra absorve calor do 
sol e dos arredores. Quando já foi absorvido 
calor suficiente, algumas moléculas do líquido 
podem ter energia necessária para recomeçar a 
subir a atmosfera. 
A transformação mencionada no texto é a: 
 
a) fusão 
b) liquefação 
c) evaporação 
d) solidificação 
e) condensação 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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GABARITO COMENTADO 
 
Questão 01. C 
O AAS (ácido acetilsalicílico) é formado pelos 
elementos carbono, hidrogênio e oxigênio e possui 
a fórmula química C9H8O4 (180 g/mol). Portanto, 
trata-se de uma substância composta. 
 
Questão 02. A 
Os hidrocarbonetos são compostos orgânicos 
formados pela ligação covalente 
(compartilhamento de elétrons) entre os elementos 
carbono e hidrogênio. 
 
Questão 03. C 
Observando o gráfico, nota-se: 
A- representa o estado sólido; 
B- mudança de fase do estado sólido para líquido 
(fusão), com temperatura de fusão de -60 °C; 
C-representa o estado líquido; 
D- mudança de fase do estado líquido para gasoso 
(ebulição), com temperatura de ebulição de 60°C; 
E- representa o estado gasoso. 
 
Questão 04. C 
O gráfico aponta uma constante na temperatura de 
ebulição e uma faixa de variação na fusão, portanto, 
trata-se de uma mistura azeotrópica. 
 
Questão 05. 
 
I) A B (fusão) 
II) B C (evaporação) 
III) C B (condensação) 
IV) B A (solidificação) 
 
Questão 06. D 
As misturas azeotrópicas possuem temperatura de 
ebulição constante, enquanto que ocorre uma 
variação na temperatura de fusão. 
 
Questão 07. D 
Os fenômenos químicos são caracterizados por 
ocorrer mudança na matéria, ou seja, com alteração 
das propriedades e características, enquanto que no 
fenômeno físico, a matéria permanece inalterada. O 
item I representa um fenômeno físico, pois a 
formação de neve advém da água. 
No item II, o clareamento é uma reação química, 
no qual a água oxigenada (H2O2) se decompõe em 
água e oxigênio, portanto, trata-se de um fenômeno 
químico. 
H202  H20 + O 
O item III representa um fenômeno físico. O café 
não deixará de ser café após a adição de adoçante. 
Questão 08. B 
Questão 09. E 
I- transformação química: ocorre uma reação 
de oxidação do ferro; 
II- transformação física: formação de 
precipitado (corpo de fundo), porém 
continua sendo sulfato de cobre; 
III- transformação química: ocorreu uma 
reação química com mudança de coloração; 
IV- fenômeno químico, pois ocorre uma reação 
química (formação de fumaça é um 
indicativo). 
Questão 10. D 
O ar atmosférico é uma mistura de gases, 
predominantemente formada por nitrogênio (N2) e 
oxigênio (O2) e, portanto, trata-se de um sistema 
homogêneo, monofásico. Quando analisamos o ar 
atmosférico com poluentes, passamos a considerá-
lo uma mistura heterogênea devido a presença de 
partículas sólidas dispersas no ar. 
 
Questão 11. E 
Na precipitação da chuva não ocorre reação 
química. 
Questão 12. C 
Questão 13. C