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Química Geral Por que tenho que estudar Química na Graduação? A Engenharia é a ciência, a arte e a profissão de adquirir e de aplicar os conhecimentos matemáticos, técnicos e científicos na criação, aperfeiçoamento e implementação de utilidades, tais como materiais, estruturas, máquinas, aparelhos, sistemas ou processos, que realizem uma determinada função ou objetivo. (Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.) O engenheiro possui um braço matemático Cálculo I Cálculo II Álgebra Linear Introdução à Função de várias variáveis Estatística Cálculo Numérico Equações Diferenciais O engenheiro possui o outro braço físico e químico Mecânica Clássica Laboratório de Mecânica Clássica Ondas e Termodinâmica Mecânica Geral I Laboratório de Eletricidade e Magnetismo Laboratório de Ondas e termodinâmica Eletricidade e Magnetismo Química Geral Lab. De Química Geral Química na área Industrial é de suma importância no que diz respeito a interação de gases agressivos/corrosivos com os materiais de industriais. É necessário conhecimentos de Química para determinar qual a composição requerida das tintas (escolher que tinta empregar) para proteger uma estrutura metálica que material usar para cada tipo de indústria, construção ,etc. A composição (química) de certos cimentos e agregados (areia, pedra) pode resultar em efeitos indesejáveis no concreto como reações químicas expansivas e ou corrosivas no decorrer do tempo. Produtos Anticorrosivos Polímeros Tintas e Adesivos Metais e ligas metálicas Produtos para tratamento de água Novos Materiais Por que tenho que estudar Química? Porque um bom profissional tem que ter conhecimentos químicos para melhor compreensão da estrutura dos materiais empregados na Construção Civil. 1. O estudo dos elementos e dos compostos que eles formam. 2.Composição química e propriedades das substâncias. 3. Reações que ocorrem entre os compostos. Química Química Macroscópico Simbólico Microscópico Perspectiva Macroscópica • Matéria : É qualquer coisa que tem massa e ocupa lugar no espaço. Estados da Matéria • Os três estados da matéria mas comuns são: Gás: É uma forma fluida da matéria que ocupa todo o recipiente que o contém. Líquido : É uma forma fluida da matéria que tem superfície bem definida e que toma a forma do recipiente que o contém. Sólido: É a forma da matéria que tem forma fixa e não flui. Classificações da Matéria Matéria Propriedades Físicas: É uma característica que podemos observar ou medir sem mudar a identidade dessa substância. Exemplos: Massa Ponto de Fusão Dureza Cor Estado da matéria Densidade Matéria Propriedades Químicas: Refere-se à capacidade de uma substância de transformar-se em outras substância. Matéria Transformações da Matéria Transformações Físicas Transformações Químicas Transformações Físicas da Matéria Propriedades da Matéria • As propriedades físicas intensivas não dependem da quantidade de substância presente. – Exemplos: densidade, temperatura e ponto de fusão. • As propriedades físicas extensivas dependem da quantidade de substância presente. – Exemplos: massa, volume e pressão. Transformações Químicas • Evolve uma variação nos componentes essenciais da substância. • Uma determinada substância se transforma em outra (s) diferente(s). • As transformações químicas são chamadas de reações. Perspectiva Microscópica ou Particulada Toda matéria consiste de átomos e moléculas. Os átomos se combinam para formar moléculas. As moléculas podem ser formadas a partir do mesmo tipo de átomos (elementos) ou de diferentes tipos de átomos (compostos). A perspectiva molecular da química O2 H2O CO2 Etanol (C2H5OH) Etilenoglicol Aspirina Classificações da Matéria Os átomos consistem em apenas um tipo de elemento Gás Hélio Classificação da Matéria N2 Ácido Nítrico – HNO3 H2O As moléculas podem ter apenas um tipo de átomo (um elemento). As moléculas podem ter mais de um tipo de átomo (um composto). Classificação da Matéria Substâncias puras e misturas Classificação da Matéria Misturas Heterogêneas Água e óleo Granito Classificação da Matéria Misturas Homogêneas Mudanças Físicas X Químicas • Quando uma substância sofre uma mudança física, sua aparência física muda. • As mudanças físicas não resultam em uma mudança de composição. Mudanças Físicas X Químicas .Quando uma substância muda sua composição, ela sofre uma alteração química: – Quando o hidrogênio puro e o oxigênio puro reagem completamente, eles formam água pura. Classificação da Matéria Substâncias Puras e Misturas Matéria Misturas Substâncias Puras Homogêneas (soluções ) Heterogêneas Compostos Elementos Técnicas de Separação Física Processos Químicos Classificação da Matéria Elementos • Existem 118 elementos conhecidos. • A cada elemento é dado um único símbolo químico (uma ou duas letras). • Os elementos são a base de constituição da matéria. Unidades de Medida Unidades Sistema Internacional - SI • Existem dois tipos de unidades: – Unidades fundamentais (ou básicas); – Unidades derivadas. • Existem 7 unidades básicas no sistema SI. Unidades de Medida • As potências de dez são utilizadas por conveniência com menores ou maiores unidades no sistema SI. Unidades SI Unidades de Medida Unidades SI Unidades de Medida Unidades de Medida Fator de conversão: É usado para converter as grandezas em diferentes unidades. Para converter construímos o fator de correção: Em seguida utilizamos o fator de correção na relação Fator de conversão = Unidade desejada Unidade dada Informação desejada = informação dada x fator de conversão Fator de conversão = Unidade desejada Unidade dada Informação desejada = informação dada x fator de conversão Unidade Métrica : Volume Volume Capacidade Metro cúbico (m3 ) Quilolitro (Kl) Decímetro cúbico (dm3 ) Litro (L) Centímetro cúbico (cm3 ) Mililitro (ml) Obs: O metro cúbico é a unidade oficial do SI para medidas de volume/capacidade Unidade Métrica : Massa Segundo o Sistema internacional de unidades (SI), a medida da massa é o quilograma (kg). Em Química, apesar de não pertencer ao Sistema Internacional mas ser por este aceita, uma unidade de massa muito utilizada é a unidade de massa atômica (u.a), também conhecida por dalton. Temperatura(T) Existem três escalas de temperatura: • Escala Kelvin – Usada em ciência. – Mesmo incremento de temperatura como escala Celsius. – A menor temperatura possível (zero absoluto) é o zero Kelvin. – Zero absoluto: 273,15 K = 0 oC Temperatura(T) • Escala Celsius – Também utilizada em ciência. – A água congela a 0 oC e entra em ebulição a 100 oC. – Para converter: K = oC + 273,15. • Escala Fahrenheit – Geralmente não é utilizada em ciência. – A água congela a 32 oF e entra em ebulição a 212 oF. – Para converter: 32-F 9 5 C 32C 5 9 F Temperatura(T) Notação Científica É a forma deexpressar números com muitos dígitos de uma forma mais compacta. A x 10 n Onde: A = Número contendo um único dígito diferente de zero. n = Número inteiro (positivo ou negativo) Exemplo: - Distância entre o Sol e Plutão: 6.000.000.000.000 m = 6,0 x 1012 m Notação Científica Procedimento: 1. Ao se alterar o número deslocando a vírgula para a esquerda de sua posição original, introduz- se uma potencia de dez de expoente positivo. 6.000.000.000.000 m = 6,0 x 1012 m 2. Ao se alterar o número deslocando a virgula para a direita de sua posição original, introduz-se uma potencia de dez negativa 0,000000050 Kg = 5,0 x 10-8 m Notação Científica Observações 1. Ao se deslocar a vírgula para esquerda ou direita, o expoente é numericamente igual ao número de casas decimais deslocadas. 2. Note que um expoente positivo significa um número maior que 1, enquanto um expoente negativo significa um número menor que 1. Notação Científica Exercício: Transforme as seguintes grandezas para notação científica. 1. 5547,3 Kg 2. 0,00134 s 3. 17.248 L 4. 0,0000125 mol
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