propriedades da matéria

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PROPRIEDADES GERAIS 
 
 As propriedades gerais são aquelas comuns a todas as espécies de matéria, em que se destacam: 
 
 Impenetrabilidade 
A impenetrabilidade garante que duas porções de matéria não podem ocupar o mesmo espaço ao mesmo tempo. 
 
 Exemplo ilustrativo: 
 
Observação: 
Os componentes do suco e o açúcar (sacarose) não sofreram fenômeno químico, logo as propriedades de 
cada material, isoladamente, foram preservadas; as partículas de açúcar não penetram nas partículas do 
suco, ocupando, assim, um espaço distinto. 
 
 Divisibilidade 
A divisibilidade garante que a matéria pode ser dividida inúmeras vezes sem alterar suas características, desde que 
não ocorra nenhum fenômeno químico. 
 
 Exemplo ilustrativo: 
 
Observação: 
O licor, constituído de vários componentes, inclusive álcool etílico, pode ser dividido sucessivas 
vezes, mantendo as propriedades iniciais. 
 
 Compressibilidade 
A compressibilidade garante que o volume ocupado por certa porção de substância na fase gasosa pode diminuir se 
ela for submetida à ação de forças externas. 
 Exemplo ilustrativo: 
 
 
 Elasticidade 
A elasticidade garante que se um material for esticado ou comprimido pela ação de forças externas, sem que suas 
estruturas sejam rompidas, ele voltará a sua forma original assim que essa força deixar de agir. 
 
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 Exemplo ilustrativo: 
 
 
Observação: 
A elasticidade depende do material. 
 
 Inércia 
A inércia garante que os materiais tendem a se manter em repouso ou em movimento até que uma força atue sobre 
eles modificando a situação original. 
 
Exemplo: O choque de um veículo, com passageiros, em movimento. 
 
Observação: 
A quantidade força que atua sobre o material depende da massa desse. 
 
PROPRIEDADES ESPECÍFICAS 
As propriedades específicas são as características próprias de cada material, sendo estas divididas em: 
 
 Organolépticas 
Propriedades que impressionam pelo menos um órgão dos sentidos, sendo estas dependentes das condições de 
temperatura e pressão ambiente. 
 
Visão – A cor dos materiais depende da presença de luz. 
 Brilho  reflete a luz 
 Baça  não reflete a luz 
 
Olfato – O odor ou cheiro dos materiais. 
 Inodoros  não possuem cheiro (ex.: água, oxigênio, etc.) 
 Odoríferos  possuem cheiro (ex.: gás sulfídrico, amônia, etc.) 
 
Paladar – O sabor de certos materiais. 
 Doce  açúcar 
 Salgado  sais 
 Azedo  ácidos 
 Amargo  quinino 
 Adstringente  bases 
Observação: 
Os flavorizantes são substâncias que apresentam sabor e aroma característicos, geralmente agradáveis. 
 
Tato – O grau de compactação de um sólido ou a maneira como as partículas desse sólido se arrumou na superfície, 
determinando se o material se apresenta em forma de pó, em pequenos grãos, ou em blocos, e ainda se sua superfície é lisa, 
rugosa ou áspera. 
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Audição – O som que acompanha determinados fenômenos físicos e químicos dos materiais. 
 
Exemplos: 
- Efervescência de um comprimido. 
- Folha de papel sendo amassada. 
 
 Funcionais 
São aquelas apresentadas por determinados grupos de materiais, identificadas por desempenharem alguma função 
em comum. 
 
Acidez  vinagre, limão, etc. 
Basicidade  soda cáustica, sabão, etc. 
Salinidade  sal de cozinha 
 
 Químicas 
São as propriedades que determinam o tipo de fenômeno químico que cada material específico é capaz de sofrer. 
Reações químicas – ex.: neutralização, precipitação, etc. 
Reações nucleares – radioatividade 
 
 
 
 
 
 
 Físicas 
São certos valores encontrados experimentalmente no comportamento de cada material quando submetido a 
determinadas condições de temperatura e pressão. 
 
 Densidade ou massa específica – d 
V
m
d  Unidade: g/cm3 
Tabela 01 – Densidade de alguns materiais em função 
da temperatura (ºC) 
MATERIAIS 
DENSIDADE 
(g/cm3) 
TEMPERATURA 
(ºC) 
Água 
Benzeno 
Álcool etílico 
Cloreto de sódio 
Mercúrio 
1,00 
0,879 
0,789 
2,163 
13,546 
4 
20 
20 
20 
20 
 
 
 Ponto de fusão e ebulição – p.f. e p.e. 
O ponto de fusão corresponde à temperatura em que uma substância na fase sólida passa à fase líquida e o ponto 
de ebulição à temperatura em que uma substância na fase líquida passa à fase líquida. 
 
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Tabela 02 – Ponto de fusão e ebulição de alguns materiais. 
MATERIAIS 
PONTO DE 
FUSÃO (ºC) 
PONTO DE 
EBULIÇÃO (ºC) 
Água 
Benzeno 
Álcool etílico 
Cloreto de sódio 
Mercúrio 
0 
5,5 
-112 
800,4 
-38,87 
100 
80,1 
78,4 
1413 
256,9 
 
 Coeficiente de Solubilidade – CS 
É a quantidade máxima dissolvida de uma substância (soluto) a uma dada temperatura, em uma quantidade de padrão 
de solvente (geralmente 100 g). 
 
Tabela 03 – Solubilidade da sacarose em água 
em função da temperatura. 
TEMPERATURA 
(ºC) 
SOLUBILIDADE 
(g/100g H2O) 
0 
20 
40 
60 
80 
100 
179,2 
203,9 
238,1 
287,3 
362,1 
487,2 
 
 Calor específico – c 
 É a quantidade de calor necessária para elevar em 1ºC a temperatura de 1 g de uma substância. 
 
 Unidade: Caloria – cal 
 
Observação: As propriedades físicas são utilizadas como critério de pureza de um material. 
 
Questões de Aprendizado 
Questão 01 – O ar é uma matéria gasosa; não tem cor, cheiro, sabor, forma e nem tamanho definido. Mas, será que ele 
existe mesmo? Como você provaria a existência do ar? 
 
Questão 02 - Durante algumas experiências, quando se tapou a abertura da seringa, onde a agulha se encaixa, se empurrou 
o êmbolo e percebeu-se que ele não foi até o fim do cilindro. Isso aconteceu por quê? 
 
Questão 03 - Quer-se distinguir uma amostra de p-clorofenol de uma de o-nitrofenol, ambos sólidos. 
Determinou-se o ponto de fusão de cada amostra, utilizando um termômetro que permite a leitura da temperatura com 
incerteza de ±1ºC. Foi possível, com esta medida experimental, distinguir essas amostras? Explique. 
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SUBSTÂNCIAS E MISTURAS 
 
 
 Substância ou espécie química 
Uma substância é um material que possui todas as propriedades definidas e bem determinadas. 
 
Observações: 
 Cada substância é identificada por um conjunto de propriedades físicas, químicas, organolépticas e 
funcionais próprias. 
 Não existem duas substâncias com todas as propriedades iguais. 
 
Alotropia  um mesmo elemento químico forma duas ou mais substâncias simples diferentes, denominadas variedades 
alotrópicas do elemento. 
 
Alótropos do Carbono 
 Grafite 
 Ângulo de ligação = 120º e hibridação sp2 
Comprimento das ligações 
- Intracamada – 141pm 
- Intercamada – 335pm 
Sólido nas condições ambiente 
Bom condutor de corrente elétrica 
Densidade igual a 2,25g/cm3 
 
 Diamante 
 
 Ângulo de ligação  109º e hibridação sp3 
Comprimento das ligações – 154pm 
Sólido nas condições ambiente 
Não conduz corrente elétrica 
Densidade igual a 3,51g/cm3 
 
Observação: 
Em 1985, o inglês Harold Kroto e os americanos Richard Smalley e Robert Curl anunciaram 
a descoberta de uma nova variedade alotrópica do carbono. O novo alótropo é constituído 
por moléculas com 60 átomos de Carbono (C60). Foi nomeado buckminsterfulereno, 
conhecido como fulereno. Novos fulerenos com 32, 44, 50, 70 ... 540 átomos de carbono 
já foram descobertos, alguns em forma de tubos cilíndricos (nanotubos). 
SUBSTÂNCIAS
SIMPLES
Ex.: Fe, N2, He, etc.
COMPOSTA
Ex.: H2O, CO2, NH3, etc.
ALOTROPIA
SUBSTÂNCIAS
SIMPLES
Ex.: Fe, N2, He, etc.
COMPOSTA
Ex.: H2O, CO2, NH3, etc.
ALOTROPIA
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Alótropos do Oxigênio 
 Oxigênio – O2 
O O 
Atomicidade = 2 
Geometria linear 
Comprimento de ligação = 121pm 
 
 Ozônio – O3 
 
Atomicidade = 3 
Geometria angularComprimento de ligação = 128pm 
 
Alótropos do Fósforo 
 Fósforo branco – P4 
 
Atomicidade = 4 
Sólido branco 
Densidade igual a 1,82g/cm3 
OBS: Ângulos de 60º entre as ligações 
Muito reativo, por isso deve ser estocado 
imerso em água. 
P4 + 502  P4O10 
 Fósforo vermelho - Pn 
 
Atomicidade = n 
Pó amorfo de cor vermelho-escuro 
Densidade igual a 2,38g/cm3 
 
Alótropos do Enxofre 
 Enxofre rômbico – S8 
 
Cristal rômbico 
Atomicidade = 8 
Densidade igual a 2,08g/cm3 
 
 
≈107º 
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 Enxofre monoclínico – S8 
 
Cristal monoclínico 
Atomicidade = 8 
Densidade igual a 1,96g/m3 
 
 Misturas 
Uma mistura é um material que não possui todas as propriedades definidas porque é constituído de duas ou mais 
substâncias diferentes. 
Exemplos: 
- Soro fisiológico: água (99,1%), cloreto de sódio (0,9%), em massa; 
- Petróleo: hidrocarbonetos em percentuais variados; 
- Ar atmosférico: gás nitrogênio (78%), gás oxigênio (20%), gás argônio (1%), gás carbônico, vapor d’água (1%). 
 
 
SISTEMA HOMOGÊNEO E HETEROGÊNEO 
 
 
 Número de fases 
 Fase 
- Aspecto visual uniforme 
- Propriedades específicas constante 
Exemplo ilustrativo: 
 
 Número de componentes de um sistema 
 
MUDANÇAS DE FASE DE AGREGAÇÃO 
 
 
 Fusão e solidificação 
Gráfico da FUSÃO Gráfico da SOLIDIFICAÇÃO 
 
t1 – início da fusão 
t2 – final da fusão 
T.f. – temperatura de 
fusão 
 
t1 – início da solidificação 
t2 – final da solidificação 
T.s. – temperatura de 
solidificação 
 
Observação: 
Sistema metaestável (água  gelo). 
MATERIAIS
OU
SISTEMAS
HOMOGÊNEO
HETEROGÊNEO
única fase
(monofásico)
duas ou mais fases
(polifásico)
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 A água solidifica-se quando apresentar um arranjo conveniente (molde), aonde as demais partículas irão se aglutinar. 
 
 Ebulição e condensação 
 
Gráfico da EBULIÇÃO Gráfico da CONDENSAÇÃO 
 
t1 – início da ebulição 
t2 – final da ebulição 
T.e. – temperatura de 
ebulição 
 t1 – início da condensação 
t2 – final da condensação 
T.c. – temperatura de 
condensação 
 
 Sublimação e ressublimação 
 
RESUMINDO: 
 
 
GRÁFICOS DA MUDANÇA DE FASE DE AGREGAÇÃO 
 Substância (sob pressão de 1atm) 
- Partindo-se da fase sólida – processo endotérmico 
 
- Partindo-se da fase vapor – processo exotérmico 
 
 
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Observação: 
Somente as substâncias, quando mudam de fase de agregação, a temperatura permanece constante, desde que a mudança 
se processe à pressão constante. 
 
 Mistura homogênea simples 
- Não há composição definida 
 
 Mistura homogênea eutética 
- Mistura com composição definida 
 
 
Exemplo: 
Ligas metálicas 
- Cádmio (40%) e Bismuto (60%) – T.f. = 140ºC a 1atm 
- Estanho (62%) e Chumbo (38%) – T.f. = 183ºC a 1atm 
 
 Mistura homogênea azeotrópica 
- Mistura com composição definida 
 
Exemplo: 
Álcool hidratado – Água (4%) e Álcool etílico (96%) – T.e. = 78,2ºC a 1atm 
 Álcool etílico (7%) e Clorofórmio (93%) – T.e. = 60ºC a 1atm 
 
 
 
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SEPARAÇÃO DE MISTURAS OU ANÁLISE IMEDIATA 
 
 
 Critérios de pureza 
- Ponto de fusão – P.f. 
- Ponto de ebulição – P.e. 
- Densidade ou massa específica – d 
- Coeficiente de solubilidade – CS 
- Calor específico – c 
 
 Processos de separação 
 Processos mecânicos 
 
Catação – separação de mistura heterogênea sólido-sólido que se baseia na diferença de tamanho e de aspecto das 
partículas constituintes da mistura. 
Ex.: Mistura de arroz com impurezas 
 
Levigação – separação de mistura heterogênea sólido-sólido quando um dos componentes é facilmente arrastado por um 
líquido, restando o componente mais denso. 
Ex.: Ouro e areia auríficos 
 
Peneiração ou tamisação – separação de mistura heterogênea sólido-sólido em que o tamanho das partículas são 
sensivelmente diferentes em que se utiliza uma peneira ou tamis. 
Ex.: Mistura de areia e pedregulhos 
 
Flotação ou Sedimentação Fracionada – usado para separar mistura heterogênea sólido-sólido e consiste em adicionar 
óleo à mistura e, em seguida, a mistura é lançada na água que é submetida uma forte corrente de arou adicionar um líquido 
de densidade intermediária. 
Ex.: Separação de minérios da areia 
Areia e pó de serragem. 
 
Ventilação – utilizada para separação de mistura heterogênea sólido-sólido em que os sólidos possuem densidades 
sensivelmente diferentes. 
Ex.: Separar arroz das cascas. 
 
Dissolução fracionada – usada para separar mistura heterogênea sólido-sólido e está baseada na diferença de solubilidade 
dos sólidos em um determinado solvente. 
Ex.: Sal e areia 
 
Separação magnética – utilizada para separar mistura heterogênea sólido-sólido em que um dos componentes sofre atração 
magnética (paramagnético). 
Ex.: Separação do lixo em usina de compostagem e reciclagem 
 
 
 
 
 
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Filtração simples – usada para separar mistura heterogênea sólido-líquido ou sólido-gás. 
Exemplo ilustrativo: 
 
Filtração a vácuo – usa-se para separar mistura heterogênea sólido-líquido quando as partículas do sólido obstruem o papel 
de filtro. 
Exemplo ilustrativo: 
 
Decantação – usada para separar mistura heterogênea líquido-líquido ou líquido-sólido ou sólido-gás. 
 
Decantação utilizando funil de decantação – utilizado para separação de mistura heterogênea líquido-líquido. 
Exemplo ilustrativo: 
 
 
Decantação por centrifugação – utilizada para separar mistura heterogênea sólido-líquido ou líquido-líquido quando o 
disperso se encontra finamente distribuído no dispersante. Utilização de centrífuga. 
Exemplo ilustrativo: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Decantação por sifonação – utilização de sifão, onde se emprega a ação da gravidade para separar misturas 
heterogêneas líquido-líquido ou sólido-líquido. 
Exemplo ilustrativo: 
 
 
Decantação por chicana ou câmara de poeira – utilização de chicana, utilizada para separar misturas 
heterogêneas sólido-gás. 
Exemplo: Separação da poeira do ar 
 
 
 Processos físicos 
 
Destilação simples – É utilizada para separar mistura homogênea sólido-líquido quando os componentes apresentam pontos 
de ebulição muito diferentes. 
Exemplo ilustrativo: 
 
 
Destilação fracionada – É usada para separar misturas homogêneas não ezeotrópicas do tipo líquido-líquido, nos quais os 
componentes possuem pontos de ebulição relativamente próximos. 
 
 
 
 
 
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Exemplo ilustrativo: 
 
Destilação por arraste de vapor - É utilizada para separar mistura homogênea líquido-líquido quando os componentes 
apresentam pontos de ebulição próximos e termolábeis. 
Exemplo ilustrativo: 
 
 
 
Evaporação – utilizado para separar misturas homogêneas sólido-líquido em que não se deseja ficar com o líquido da 
mistura. 
Cristalização fracionada – É utilizada para separar misturas do tipo sólido que possuem diferentes solubilidades em um 
solvente particular. 
Sublimação fracionada – Usada para separar substâncias que sofrem sublimação facilmente. 
 
 
 
 
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TRANSFORMAÇÃO DA MATÉRIA 
 
  Fenômeno Físico 
Sempre que a matéria sofre uma transformação qualquer que não modifica sua composição, como no caso da água 
mudando de fase (sólida, líquida e gasosa), dizemos que ocorre um fenômeno físico. 
No fenômeno físico a composição da matéria é preservada, ou seja, permanece a mesma antes e depois da 
ocorrência do fenômeno. Nesses fenômenos, a forma, o tamanho, a aparência e a fase de agregação podem mudar, porém a 
constituição da substância não sofre alterações. 
Exemplo:A divisão de uma barra de ferro; 
A formação da chuva; 
A dissolução de sal de cozinha em água; 
A transformação de uma barra de cobre em fio. 
 Fenômeno Químico 
Certamente também já tivemos oportunidade de observar que muitas vezes a matéria se transforma de modo a 
alterar completamente sua composição, ou seja, a matéria deixa de ser o que era e passa ser outra coisa totalmente 
diferente. 
No fenômeno químico, a composição da matéria é alterada, ou seja, a composição da matéria antes de ocorrer o 
fenômeno é totalmente diferente da que resulta no final. 
Exemplo: A combustão da gasolina; 
O azedamento do leite; 
A fermentação do vinho. 
 
 Quando ocorre um fenômeno químico, uma ou mais substância se transformam e dão origem a novas substâncias. 
Então dizemos que ocorreu uma reação química. 
 As substâncias iniciais envolvidas em um fenômeno químico são denominadas reagentes, enquanto as substâncias 
formadas após a reação são denominadas produtos. A reação química pode ser representada por uma equação química, 
que se assemelha a uma equação matemática por apresentar dois membros: reagentes e produtos. Reagentes e produtos 
devem ser separados por uma seta indicativa da orientação do fenômeno: 
 
Reagentes  Produtos 
 
 Uma maneira bem simples de reconhecermos a ocorrência de um fenômeno químico é a observação visual de 
alterações que ocorrem no sistema. 
 A formação de uma nova substância está associada à: 
 Mudança de cor;  Liberação de uma gás (efervescência);  Formação de um sólido;  Aparecimento de chama ou luminosidade.