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25/03/2011 1 Matéria 1- CONCEITOS FUNDAMENTAIS •O que é química? É a ciência que estuda as substâncias, as transformações que elas sofrem e a energia que acompanha tais transformações. •Matéria: Tudo que tem massa e ocupa lugar no espaço. Toda matéria é constituída por átomos. •Corpo: Porção limitada da matéria. Quando o corpo adquire forma que tem alguma função passa a ser chamado de objeto. Matéria 1- CONCEITOS FUNDAMENTAIS •Substância pura: É a espécie de matéria constituída por átomos ou moléculas quimicamente iguais. Ou seja, possuem composição fixa e propriedades constantes (Pontos de fusão, de solidificação, de ebulição, de condensação, densidade, solubilidade, etc.) Simples - Formada por átomos de um só elemento Composta – Formada por átomos de dois ou mais elementos Matéria 1- CONCEITOS FUNDAMENTAIS •Fenômenos Físicos: Transformações que ocorrem com a matéria sem alterar sua composição química. •Fenômenos Químicos: Ocorre a formação de novas substâncias. 25/03/2011 2 Matéria 2- PROPRIEDADES DA MATÉRIA Gerais: Inerente a todo tipo de matéria. • Inércia •Massa •Extensão •Impenetrabilidade •Compressibilidade •Elasticidade •Divisibilidade Matéria 2- PROPRIEDADES DA MATÉRIA Funcionais: As propriedades funcionais são decorrentes de características estruturais das substâncias. Chamamos de funções químicas ao conjunto de substâncias que possuem propriedades semelhantes. Matéria 2- PROPRIEDADES DA MATÉRIA Específicas: Auxiliam no reconhecimento das substâncias puras. Organolépticas Químicas Físicas 25/03/2011 3 Matéria PROPRIEDADES FÍSICAS •Pontos de fusão, de solidificação, de ebulição, de condensação. Estados físicos da matéria Esquema extraído de http://vsites.unb.br/iq/kleber/CursosVirtuais/ Matéria Exemplos Substância PF/PS (ºC) PE/PC (ºC) Água 0 100 Álcool etílico -112 78,4 Ferro 1536 3000 Tungstênio 3410 5930 Matéria Gráficos de Substância puras e Misturas Esquemas extraído de: http://vsites.unb.br/iq/kleber/CursosVirtuais/ 25/03/2011 4 Matéria Gráficos de Substância puras e Misturas Esquemas extraído de: http://vsites.unb.br/iq/kleber/CursosVirtuais/ Mistura azeotrópica Mistura eutética •Calor específico: Quantidade de calor necessária para aumentar de 1º a temperatura de 1 grama da massa de uma substância. Substância Calor específico (cal/g.ºC) Água 1,000 Alumínio 0,215 Ferro 0,110 •Dureza: Resistência ao risco. Dureza Material Dureza Material 1 Talco 6 Feldspato 2 Gipsita 7 Quartzo 3 Calcita 8 Topázio 4 Fluorita 9 Córindon 5 Apatita 10 Diamante 25/03/2011 5 • Coeficiente de solubilidade: É a quantidade máxima de uma substância, a uma determinada temperatura, que pode ser dissolvida por uma quantidade padrão de solvente (normalmente a água). A unidade de coeficiente de solubilidade pode ser dada em g/100 g ou em g/L de solvente. Substância Cs (0ºC) Cs (100ºC) Cloreto de sódio (NaCl) 357 g/L 398 g/L Sacarose ( C12H22O11) 420 g/L 3740 g/L • Densidade: Relação entre a massa de um objeto e seu volume. d = m/V, onde massa é normalmente dada em g ou Kg e volume em mL ou L. Substância d (g/cm3) Ferro (sólido) 7,86 Chumbo (sólido) 11,4 Água (líquido a 4ºC) 1,00 Misturas 25/03/2011 6 SEPARAÇÃO DE MISTURAS SEPARAÇÃO DE HETEROGÊNEAS •Sólido – Sólido •Catação •Peneiração •Flotação •Separação magnética •Sublimação •Ventilação •Dissolução fracionada •Sólido – Líquido •Filtração •Decantação •Centrifugação •Sólido – Gás •Filtração •Decantação •Líquido – Líquido •Decantação (funil de separação) SEPARAÇÃO DE HOMOGÊNEAS •Sólido – Líquido •Evaporação •Destilação simples •Extração com solventes •Líquido – Líquido •Destilação fracionada •Gás – Gás •Liquefação fracionada Filtração Simples (Lenta) Filtração à vácuo (Rápida) FILTRAÇÃO 25/03/2011 7 DECANTAÇÃO CENTRIFUGAÇÃO DECANTAÇÃO 25/03/2011 8 Destilação Simples Extração com Solventes • A extração com solventes consiste na transferência de um soluto de uma fase para outra. Esta transferência é feita pela adição de um solvente imiscível (à solução do soluto), no qual o soluto seja mais solúvel. • Serve para separar substâncias orgânica ou inorgânicas da presença de espécies interferentes e também para concentrar analitos cujo teor está abaixo do limite de quantificação do método escolhido (Pré-concentração). • Se um composto é extraído de um sólido para um líquido, a técnica é chamada Extração Sólido-Líquido; se o composto é retirado de um líquido para outro, a técnica é a Extração Líquido-Líquido. Extração Líquido – Líquido Descontínua Na extração descontínua utiliza- se um funil de separação, onde ambos os solventes são adicionados. Com a agitação, o soluto passa a fase na qual está o solvente com maior afinidade. A separação é feita e a fase mais densa é recolhida antes. A extração descontínua é indicada quando existe uma grande diferença de solubilidade do soluto nos dois solventes (grande KD). 25/03/2011 9 Extração Líquido – Líquido Contínua Na extração contínua, o solvente orgânico passa continuamente sobre a solução contendo o soluto, levando parte deste consigo, até o balão de aquecimento. Como o solvente está sendo destilado, o soluto vai se concentrando no balão de aquecimento. É um processo útil para quando a diferença de solubilidade do soluto em ambos os solventes não é muito grande (baixo KD). Extração Sólido - Líquido Quando preparamos um chá ou um café, estamos fazendo uma extração sólido- líquido. Os componentes que estavam na fase sólida passam para a água. No chá ou no café a extração é descontínua, porque a solubilidade dos componentes extraídos em água é grande. Nos casos onde a solubilidade do soluto é pequena, ou quando quisermos maximizar a extração do soluto, utiliza-se a técnica da extração contínua com o Extrator de Soxhlet Destilação Fracionada 25/03/2011 10 APLICAÇÃO DE SEPARAÇÃO DE MISTURAS NO TRATAMENTO DE ÁGUAS PARA USO EM INDÚSTRIAS FARMACÉUTICAS UM EXEMPLO!!!! FIG. 1 - Fluxograma do processo de tratamento de água e seus pontos críticos na indústria farmacêutica Lapon Química e Natural Ltda. Produz medicamentos fitoterápicos. Esquema de Osmose Reversa Pressão osmótica I II III água Água +Açúcar água Água +Açúcar água Água +Açúcar 25/03/2011 11 Esquema de Deionização
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