Linguagem química

Prévia do material em texto

11 NaHCO3 Na 20 Ca A E SUAS TRANSFORMAÇÕES CaO Conteúdo alinhado ao ENEM e vestibulares H2SO4 A BASE DA QUÍMICASUMÁRIO 1.6 Propriedades da Matéria Propriedades Gerais da Matéria CAPÍTULO 1 - LINGUAGEM QUÍMICA EXTRA Propriedades Específicas da Matéria BONUS 1.1 A importância da linguagem química 1. Propriedades Organolépticas 1.2 Conceitos fundamentais: átomo, elemento e molécula 2. Propriedades Químicas Duas avaliações Átomo 3. Propriedades Físicas Diagnóticas Elementos químicos: a identidade da matéria 1.7 Substância Pura X Mistura Molécula Substância Pura 1.3 Substâncias Químicas Mistura Substância Simples 1.8 Processos de Separação de Mistura Substância Composta Processos de Separaçao de Misturas Heterogêneas 1.4 Matéria e suas transformações Processos de Separaçao de Misturas Homogêneas Fenômenos Físicos 1.9 Mapas-Resumo do Capítulo Substância Pura e Mistura Fenômenos Químicos Gráficos das Misturas Fenômenos Nucleares Processos de Separação de Mistura 1.5 Estados Físicos da Matéria Estados Físicos da Matéria Estado Sólido Fenômenos Químicos, Físicos e Nucleares. Estado Líquido 2.0 Agora é Sua Vez Estado Gasoso 2.1 Exercícios de fixação Mudanças de Estado Físico 2.2 Exercícios Complementares 2.3 Exercícios Enem @PROFESSORATAISFERNANDESCAPÍTULO 1 - LINGUAGEM QUÍMICA átomo é tão pequeno que não pode ser observado diretamente, mas sua estrutura define propriedades como reatividade, estabilidade e 1.1 A importância da linguagem química tipos de ligações. A Química é uma ciência que descreve fenômenos microscópicos por Elementos químicos: a identidade da matéria meio de símbolos, fórmulas e representações. Esse sistema simbólico H permite que cientistas, professores e estudantes comuniquem, de forma Cada elemento químico corresponde a um conjunto Ca rápida e universal, transformações extremamente complexas. Calcium Oxygenium de átomos que possuem a mesma característica Assim como a Matemática usa números e operações, a Química utiliza Au Cu Ag Fe fundamental: número atômico. Cuprum Argenium Ferrum Aurum símbolos, fórmulas e equações para representar a matéria e suas transformações. Essa linguagem aparece no cotidiano nos rótulos de Elemento químico alimentos, nas fórmulas de medicamentos, na composição de combustíveis e é indispensável em provas como ENEM e vestibulares. É conjunto de todos os átomos que possuem 0 mesmo número de prótons no núcleo. Essa característica permanece constante, independentemente do 1.2 Conceitos fundamentais: átomo, elemento e molécula estado físico, da forma como átomo aparece ou das combinações que realiza. Nesta seção, construímos a base de toda a Química. Cada termo aparece Elemento químico = mesmo número de prótons recorrentemente em exercícios, problemas e situações do dia a dia. Exemplos: Átomo Z = 1 -> Hidrogênio (H) É a unidade fundamental da matéria, contendo: Z = 8 Oxigênio (0) prótons (carga positiva); Z = 26 -> Ferro (Fe) nêutrons (sem carga); Z = 20 Cálcio (Ca) elétrons (carga negativa). ENEM gosta de explorar essa definição ao relacionar propriedades periódicas ou interpretar fórmulas químicas. @PROFESSORATAISFERNANDESMolécula 1.3 Substâncias Químicas União estável de dois ou mais átomos. Exemplos: Na Química, chamamos de substância todo material que possui H2O molécula de água composição definida e propriedades características, como ponto de fusão, ozônio ponto de ebulição e densidade. CO2 dióxido de carbono Exemplo: Exemplos para fixar! água pura sempre ferve a 100 (ao nível do mar) e congela a Exemplo 1 Água Essas são propriedades da substância água, e não de qualquer mistura que contenha água. Representação: 2 As substâncias puras podem ser classificadas em substâncias simples e 2 moléculas de água substâncias compostas. H H Hidrogênio (H) Substância Simples 2 elementos Oxigênio (0) É aquela formada por apenas um tipo de elemento químico, mesmo que tenha vários átomos ligados entre si. H H Cada molécula tem: 2 H + 10 -> 3 átomos 6 átomos Observação: 0 importante não é a quantidade de átomos, mas quantos No total: 4 H (2 2) e 2 (2 1) elementos diferentes aparecem. Coeficiente altera número Exemplos: Exemplo 2 Gás oxigênio de moléculas, não fórmula. formada apenas por átomos de oxigênio Representação: 5 formada apenas por átomos de hidrogênio 5 moléculas (ozônio) só oxigênio, apesar de ter três átomos Fe ferro metálico 1 elemento S₈ enxofre em uma de suas formas alotrópicas Todas são substâncias simples, pois apresentam um único elemento Cada molécula tem: 2 químico. 10 átomos No total: 5 ( ) = 10 átomos @PROFESSORATAISFERNANDESDica de vestibular: 1.4 Matéria e suas transformações ENEM adora confundir dizendo que "tem vários átomos". que é Matéria? Vários átomos # vários elementos. Matéria é tudo aquilo que possui massa e ocupa lugar no espaço. Substância Composta Exemplos: água, ar, metais, rochas, seres vivos. É aquela formada por dois ou mais elementos químicos diferentes, matéria pode sofrer transformações, chamadas de fenômenos, que quimicamente ligados. são classificadas de acordo com 0 tipo de alteração que ocorre. Exemplos: Fenômenos Físicos H2O hidrogênio + oxigênio Nos fenômenos físicos, ocorre mudança na forma ou no estado físico CO2 carbono + oxigênio da matéria, sem alteração da composição química. sódio + cloro Características: nitrogênio + hidrogênio cálcio + carbono + oxigênio Não há formação de novas substâncias Mesmo que seja uma molécula pequena ou grande, se tiver mais de um substância inicial permanece a mesma elemento, é substância composta. Geralmente são reversíveis Exemplos: Dica de vestibular: Sempre observe a fórmula química. Fusão do gelo Evaporação da água Se aparecem símbolos diferentes, a substância é composta. Fixação! Tipo de substância Quantidade de elementos Exemplo Amassar papel Quebrar um vidro Substância simples 1 elemento Fe Substância composta 2 ou mais elementos NaCl @PROFESSORATAISFERNANDESFenômenos Químicos Características: Envolvem grande liberação de energia Nos fenômenos químicos, ocorre alteração na composição da matéria, com formação de novas substâncias, devido à reorganização Ocorrem transformações nos núcleos atômicos dos átomos. Não dependem de reações químicas Características: Exemplos: Há quebra e formação de ligações químicas Fissão nuclear: quebra de um núcleo atômico pesado em núcleos menores. Surgem substâncias com propriedades diferentes Geralmente são irreversíveis Exemplos: Queima de madeira Ferrugem do ferro Fusão nuclear: união de núcleos leves formando um núcleo mais pesado. Fermentação do pão Apodrecimento de alimentos Radioatividade: emissão espontânea de radiação (a, ß ou por núcleos instáveis para alcançar maior estabilidade. Fenômenos Nucleares Nos fenômenos nucleares, ocorrem alterações no núcleo do átomo, modificando sua estrutura nuclear. @PROFESSORATAISFERNANDES1.5 Estados Físicos da Matéria Estado Líquido No estado líquido, as partículas continuam próximas, porém Estados Físicos da Matéria com menor organização do que no sólido, permitindo maior mobilidade. A matéria pode se apresentar em diferentes estados físicos, que Características principais: dependem principalmente da temperatura, da pressão e da intensidade Forma variável (adapta-se ao recipiente) das forças de interação entre as partículas. Volume definido Os estados físicos mais estudados no Ensino Médio são: sólido, Partículas com mobilidade moderada líquido e gasoso. Fluidez Interações intermoleculares intermediárias Estado Sólido Exemplos: água, óleo, álcool, gasolina. No estado sólido, as partículas estão muito próximas e organizadas, apresentando forte interação entre si. Características principais: Forma definida Volume definido Partículas com baixa mobilidade Estado Gasoso Apenas vibração em torno de posições fixas Alta organização estrutural No estado gasoso, as partículas estão muito afastadas, com Exemplos: gelo, ferro, sal de cozinha, açúcar. interações praticamente desprezíveis. Características principais: Forma variável Volume variável Alta compressibilidade @PROFESSORATAISFERNANDESPartículas com movimento rápido e desordenado Sublimação Grande afastamento entre as partículas Exemplos: oxigênio, gás carbônico, vapor de água,. Fusão Vaporização SÓLIDO LÍQUIDO GASOSO Solidificação Condensação ou Liquefação Mudanças de Estado Físico Ressublimação As mudanças de estado físico ocorrem quando a Fusão matéria absorve ou libera energia, sem alteração da Sólido -> Líquido composição química. Passagem do estado sólido para 0 líquido com absorção de calor. Líquido Ocorre quando as partículas ganham energia e ficam mais afastadas. Gasoso Vaporização Sólido Líquido -> Gasoso Mudança em que 0 líquido passa para 0 estado gasoso por absorção de calor. Endotérmico (absorve calor) Exotérmico (libera calor) @PROFESSORATAISFERNANDESPode ocorrer de três formas: Sublimação Evaporação: lenta, ocorre a qualquer temperatura e apenas na Sólido -> Gasoso superfície do líquido. Mudança direta do sólido para gasoso, sem passar pelo líquido, com Exemplo: água dos rios evaporando absorção de calor. Exemplo comum: naftalina. Condensação ou Liquefação Gasoso -> Líquido Ebulição: rápida, ocorre a uma temperatura definida e em toda Passagem do estado gasoso para líquido com liberação de calor. a massa do líquido, com formação de bolhas. As partículas perdem energia e se aproximam. Exemplo: água fervendo em uma panela. Exemplo: formação da chuva a partir do vapor de água na atmosfera. Solidificação Líquido Sólido Calefação: instantânea, ocorre quando 0 líquido entra em Passagem do estado líquido para 0 sólido com liberação de calor. contato com uma superfície muito quente. As partículas perdem energia e ficam mais organizadas. Exemplo: gotas de água em uma chapa ou frigideira muito Exemplo: água se transformando em gelo. quente. @PROFESSORATAISFERNANDESRessublimação Principais propriedades gerais: Gasoso Sólido Massa: Quantidade de matéria presente em um corpo. Mudança direta do gasoso para sólido, com liberação de calor. Volume (ou extensão): Espaço ocupado pela matéria. Exemplo: formação de gelo a partir do vapor de água. Inércia: Tendência de um corpo manter seu estado de repouso ou de movimento. Impenetrabilidade: Dois corpos não podem ocupar 0 mesmo lugar no espaço ao mesmo tempo. Divisibilidade: Capacidade de a matéria ser fragmentada em partes menores. Compressibilidade: Capacidade de reduzir 0 volume quando submetida a uma pressão. 1.6 Propriedades da Matéria Elasticidade: Capacidade de retornar à forma original após a A matéria apresenta características que permitem descrevê- deformação, quando cessa a força aplicada. la, identificá-la e diferenciá-la. Essas características são chamadas de propriedades da Importante: matéria e podem ser classificadas em propriedades gerais e As propriedades gerais não diferenciam substâncias, apenas propriedades específicas. confirmam que algo é matéria. Propriedades gerais da matéria Propriedades específicas da matéria As propriedades específicas são aquelas que variam de uma As propriedades gerais são aquelas comuns a toda matéria, substância para outra, permitindo sua identificação e diferenciação. independentemente do tipo de substância. Diferente das gerais, essas propriedades dependem da natureza da Elas não permitem identificar uma substância, pois estão substância, e não da quantidade. presentes em qualquer material. As propriedades específicas podem ser classificadas em: @PROFESSORATAISFERNANDESPropriedades organolépticas Propriedades Físicas São aquelas distinguimos pelo uso dos sentidos. São aquelas que podem ser observadas sem alterar a composição Exemplos: química da substância. Cor Exemplos: Odor Densidade Sabor Temperatura de fusão Brilho Temperatura de ebulição Textura Atenção: Em laboratório, não se deve provar substâncias, Substâncias puras apresentam valores constantes de temperatura mesmo que sabor seja citado teoricamente. de fusão, ebulição e densidade (em condições definidas). Propriedades Químicas Temperaturas de mudanças de estado Estão relacionadas à capacidade de a substância sofrer transformações químicas, originando novas substâncias. As temperaturas de mudança de estado são valores de Uma propriedade química está relacionada à forma como uma temperatura nos quais uma substância passa de um estado físico para substância: outro, mantendo a temperatura constante durante 0 processo, desde que se trate de uma substância pura e sob pressão constante. reage com outras se transforma em novas substâncias Temperaturas de Fusão Essas propriedades só podem ser observadas quando ocorre uma reação química. É a temperatura em que uma substância passa do estado sólido para 0 líquido. Durante a fusão: @PROFESSORATAISFERNANDESOBSERVAÇÃO: ocorre absorção de calor a energia é usada para vencer as forças intermoleculares aumento da pressão eleva 0 ponto de ebulição Exemplo: Em locais de maior altitude, ponto de ebulição é menor A água funde a ao nível do mar. Exemplo: a água ferve a temperaturas menores em regiões montanhosas. Temperaturas de Solidificação Densidade É a temperatura em que uma substância passa do estado Densidade é a propriedade específica da matéria que relaciona a líquido para sólido. massa de um corpo com 0 volume que ele ocupa, indicando quanto de Durante a solidificação: matéria está concentrada em determinado espaço. ocorre liberação de calor Matematicamente: as partículas se organizam Onde: Exemplo: m d = densidade A água solidifica a 0 ao nível do mar. d m = massa Para substâncias puras, ponto de fusão = ponto de solidificação. V = volume Temperaturas de Ebulição Gráfico de Aquecimento e Resfriamento É a temperatura em que um líquido entra em ebulição, Os gráficos de aquecimento e resfriamento representam a variação da temperatura de um sistema ao longo do tempo, quando ele recebe ou passando para estado gasoso em toda a sua massa. Durante ebulição: perde energia térmica. Esses gráficos são fundamentais para ocorre absorção de calor compreender quando ocorre apenas variação de temperatura e quando há formação de bolhas ocorre mudança de estado físico. Exemplo: Em ambos os gráficos: água entra em ebulição a 100 ao nível do mar. 0 eixo vertical representa a temperatura eixo horizontal representa tempo @PROFESSORATAISFERNANDESGráfico de Aquecimento Gráfico de Resfriamento No gráfico de aquecimento, a substância recebe calor continuamente. Nos trechos inclinados, ocorre apenas aumento da No gráfico de resfriamento, a substância perde calor para temperatura, sem mudança de estado físico. Nos trechos horizontais, a ambiente. Nos trechos inclinados, ocorre diminuição da temperatura, temperatura permanece constante, indicando a ocorrência de uma sem mudança de estado físico. Nos trechos horizontais, a temperatura mudança de estado físico. permanece constante, indicando uma mudança de estado físico. Durante os patamares, a energia fornecida não aumenta a Nesses patamares, a energia é liberada, pois as partículas se temperatura, pois está sendo usada para vencer as forças de interação organizam mais, ocorrendo mudanças como: entre as partículas, permitindo a passagem de um estado físico para gasoso -> líquido (condensação) outro, como: líquido -> sólido (solidificação) sólido -> líquido (fusão) líquido -> gasoso (ebulição) Temperatura (°C) Temperatura (°C) Tc G G TE Ebulição L Condensação L TF Ts L+S S Fusão Solidificação S Tempo ( min) Tempo (min)1.7 Substância Pura Mistura Gráfico de uma substância pura Antes de classificar a matéria em substâncias puras ou misturas, é importante compreender que tudo que nos cerca é formado por Temperatura (°C) matéria, e essa matéria pode apresentar diferentes composições. Desde a água que bebemos até ar que respiramos, materiais podem ser G constituídos por um único tipo de substância ou pela associação de TE Legenda: várias substâncias diferentes. Ebulição TF : Temperatura de fusão composição química é principal critério utilizado para essa L classificação. Quando um material possui composição fixa e bem S+L TE : Temperatura de ebulição TF S S Sólido definida, ele é chamado de substância pura. Já quando apresenta Fusão L Líquido composição variável, formada pela combinação de duas ou mais G Gasoso substâncias, recebe nome de mistura. Essa diferenciação é fundamental para estudo da Química, pois Tempo (min) influencia diretamente as propriedades físicas, como ponto de fusão e ebulição, comportamento em processos de separação e a forma como 0 gráfico representa aquecimento de uma substância pura ao esses materiais aparecem em situações do cotidiano e em questões de longo do tempo, mantendo a pressão constante. No eixo vertical está a vestibulares, especialmente no ENEM. temperatura (°C) e no eixo horizontal (x), 0 tempo (min) ou a quantidade de A partir dessa ideia inicial, é possível aprofundar estudo calor fornecido. analisando separadamente as substâncias puras e as misturas, Característica fundamental de substâncias puras: entendendo suas características, tipos, gráficos e aplicações. A presença de temperatura constante durante as mudanças de estado físico é uma das principais evidências de que a substância é pura, que diferencia esse gráfico do de misturas. @PROFESSORATAISFERNANDESAtenção para vestibulares e ENEM: Atenção ENEM: Sempre que houver patamares horizontais bem definidos, a substância Mistura não possui ponto de fusão ou ebulição fixo, pois depende da representada é pura. As substâncias puras podem ser classificadas em proporção dos componentes. substâncias simples e substâncias compostas. Diferença fundamental Mistura Critério Substância Mistura Uma mistura é formada pela associação de duas ou mais substâncias, sem que ocorra reação química entre elas. Composição Fixa Variável Número de componentes 1 2 ou mais Mistura # reação química Propriedades físicas Constantes Variáveis Característica principal: Gráfico de uma mistura Composição variável - a proporção dos componentes pode mudar. T (°C) Exemplos comuns: Água + sal (solução aquosa) G Água + açúcar Ar atmosférico TE Ebulição Água + areia L + TF Fusão S @PROFESSORATAISFERNANDESLegenda: S Sólido Mistura Heterogênea TF : Temperatura de fusão L Líquido É aquela que apresenta duas ou mais fases visíveis. TE : Temperatura de ebulição G Gasoso Exemplos: 0 gráfico representa aquecimento de uma mistura, a pressão Água + óleo constante, relacionando temperatura (°C) no eixo vertical e tempo no Água + areia eixo horizontal. Granito Diferentemente das substâncias puras, durante a fusão e a Cada parte visualmente diferente é chamada de fase. ebulição a temperatura não permanece constante. Isso ocorre porque a mistura é formada por mais de uma substância, cada uma com pontos Conceito importante: Fase de fusão e ebulição diferentes. Fase é cada porção visualmente homogênea de uma mistura. Tipos de Mistura As misturas podem ser classificadas de acordo com 0 aspecto visual. 500 Número de fases # número de substâncias Mistura Homogênea 300 3 Fases 200 É aquela que apresenta apenas uma fase visível, mesmo sendo formada por mais de uma substância. Exemplos: Água + sal (solução aquosa) Exemplos: Água + açúcar + Água + óleo -> 2 fases Ar atmosférico Água + sal -> 1 fase vinagre Água + gelo -> 2 fases (mesmo sendo a mesma substância!) Também são chamadas de soluções. Esse último exemplo costuma cair muito em prova. @PROFESSORATAISFERNANDES1.8 Processos de Separação de Mistura Ventilação As misturas são formadas pela associação de duas ou mais Usa uma corrente de ar para separar os componentes com substâncias e podem ser homogêneas ou heterogêneas. diferentes densidades. Para separar seus componentes, utilizam-se os processos de Exemplo: separação do grão e da casca de cereais separação de misturas, que exploram as diferenças nas propriedades físicas das substâncias, como densidade, tamanho das partículas, Levigação ponto de ebulição, solubilidade e magnetismo. levigação é um processo de separação de misturas heterogêneas Separação de misturas heterogêneas sólido-sólido, que se baseia na diferença de densidade entre os componentes, utilizando água corrente. Catação Nesse processo, 0 material menos denso é arrastado pela água, Separação manual dos componentes da mistura, feita com enquanto 0 material mais denso permanece no fundo. as mãos ou pinças. No garimpo, a levigação é utilizada para separar metais preciosos, Exemplo: arroz e feijão como 0 ouro, de materiais menos densos, como areia e cascalho. 0 ouro, por possuir alta densidade, deposita-se no fundo do Separação magnética (imantação) recipiente ou da bateia. Utiliza um ímã para separar materiais magnéticos, A areia, menos densa, é levada pela corrente de água. quando um dos componentes da mistura possui propriedade magnética. Elementos que possuem essa propriedade são Ferro, Níquel e Cobalto. Exemplo: ferro e areia Peneiração (ou tamisação) Processo mecânico que separa sólidos com tamanhos de partículas diferentes. Exemplo: areia e cascalho @PROFESSORATAISFERNANDESFlotação Adição de água para que componente menos denso flutue e mais denso afunde. Exemplo: serragem e areia em água Importância no tratamento de água Filtração No tratamento de água para abastecimento humano, a floculação Separa sólido de líquido usando um filtro que retém ocorre após a coagulação e antes da decantação e filtração, partículas sólidas e deixa fluido passar. garantindo maior eficiência na purificação da água. Exemplo: Sem a floculação, partículas muito pequenas permaneceriam água e areia dispersas, dificultando a obtenção de água potável. Flotação Floculação Método de separação em que partículas são levadas à superfície por Ela consiste na formação de flocos, que são aglomerados de partículas bolhas de ar. Nesse processo, as bolhas de ar aderem às partículas, muito pequenas que, isoladamente, não se depositariam facilmente. tornando-as menos densas que 0 meio líquido, 0 que faz com que Nesse processo, adiciona-se à água um agente floculante, geralmente 0 subam à superfície, onde podem ser removidas. sulfato de alumínio, que promove a união das impurezas em partículas maiores e mais pesadas. Com a formação dos flocos, essas partículas passam a: sedimentar com maior facilidade ou ser removidas posteriormente por decantação e filtração @PROFESSORATAISFERNANDESSeparação de misturas homogêneas Centrifugação A centrifugação é um método de separação de misturas que se baseia na Misturas homogêneas apresentam uma única fase, exigindo diferença de densidade entre componentes e utiliza movimento de métodos baseados em propriedades como ponto de ebulição e rotação. solubilidade. Esse processo pode ser entendido como uma decantação acelerada, Evaporação pois a força gerada pela rotação substitui a ação lenta da gravidade, Consiste na evaporação do solvente, restando tornando a separação muito mais rápida e eficiente. soluto. Durante centrifugação: Exemplo: componente mais denso é lançado para 0 fundo ou para as obtenção de sal a partir da água do mar paredes do recipiente componente menos denso permanece na parte superior Liquefação Fracionada Exemplos Ar Impuro separação do plasma e das células do sangue A liquefação fracionada é um método de separação de misturas homogêneas gasosas, baseado na Ar Puro diferença entre as temperaturas de liquefação (ou ebulição) dos gases. Ar Líquido Nesse processo, a mistura gasosa é resfriada e/ou comprimida, fazendo com que os gases se Destilação fracionada liquefaçam em temperaturas diferentes. Os gases que se liquefazem primeiro são separados Decantação dos demais. Utilizada quando há diferença de densidade entre Importante: cada gás possui uma temperatura componentes, permitindo que 0 mais denso se deposite. característica de liquefação, 0 que permite a Exemplo: separação gradual dos componentes. água e areia água e óleo @PROFESSORATAISFERNANDESDestilação Simples Como ocorre processo petróleo é aquecido em um forno. Utilizada para separar: mistura vaporizada entra na coluna de destilação. sólido dissolvido em líquido subir pela coluna, a temperatura diminui gradativamente. líquidos com pontos de ebulição muito diferentes Cada fração se condensa em uma altura diferente, de acordo Exemplo: com seu ponto de ebulição. água + sal Frações mais voláteis (menor ponto de ebulição) sobem mais. Frações menos voláteis (maior ponto de ebulição) condensam Destilação Fracionada nas partes inferiores. Separa líquidos miscíveis com pontos de ebulição próximos usando Principais frações obtidas coluna de fracionamento evaporação e condensação sucessivas. Da parte superior para a inferior da coluna: Exemplo: frações do petróleo, etanol. Gases (GLP) Gasolina Destilação Fracionada do Petróleo Nafta A destilação fracionada do petróleo é um método Querosene de separação de misturas homogêneas de líquidos, Óleo diesel baseado na diferença entre pontos de ebulição Óleos lubrificantes dos componentes. Parafina 0 petróleo é uma mistura complexa formada por Asfalto (resíduo) diversos hidrocarbonetos, cada um com Quanto maior a molécula, maior 0 ponto de ebulição e mais temperaturas de ebulição diferentes. abaixo ela se condensa. Ao ser aquecido, esses componentes vaporizam Frações mais leves -> maior volatilidade e inflamabilidade. em temperaturas distintas e podem ser separados em uma coluna de destilação fracionada. Frações mais pesadas mais viscosas, menos voláteis. @PROFESSORATAISFERNANDES1.9 MENTAL Organização visual dos principais conceitosSUBSTÂNCIA PURA SUBSTÂNCIA PURA E MISTURAS MISTURA Formadas por um único tipo de componente químico. Formadas por duas ou mais substâncias. Possuem propriedades constantes e definidas (ponto de fusão, ebulição etc.) RATAIS Propriedades variam dependendo da proporção dos componentes. Apresentam curvas de aquecimento/resfriamento constantes 1 4 Curvas de são variáveis. Podem ser: Podem ser: Simples - 1 elemento (ex: Homogêneas - aspecto uniforme. Compostas - 2 ou mais elementos (ex: Exemplos: N2 ex: sal dissolvido em água. Heterogêneas - mais de uma fase visível. 1) Água destilada PROFES ex: óleo e água. 2) Gás oxigênio 3) Ouro 24k REPRESENTAÇÃO REPRESENTAÇÃO NO2 CO2 23 SUBSTÂNCIA SUBSTÂNCIA SUBSTÂNCIA PURA SIMPLES COMPOSTA MISTURA MISTURA MISTURA HOMOGÊNEA HETEROGÊNEA @PROFESSORATAISFERNANDESPF = PONTO DE FUSÃO PF = TF PF = PONTO DE EBULIÇÃO GRÁFICOS DE SUBSTÂNCIA PURA AQUECIMENTO MISTURA EUTÉTICA Temperatura Temperatura @PROF 14 G TE L+G G TF TF CONSTANTE TE { CONSTANTE L+G TF S+L L TE TE L VARIÁVEL TF S Tempo S Tempo MISTURA MISTURA AZEOTRÓPICA Temperatura TF Temperatura VARIÁVEIS G TE TF VARIÁVEL TE L+G TE CONSTANTE G 23 TE L+G L L TF S+L TF S+L S TF = TEMPERATURA DE FUSÃO = TEMPERATURA DE EBULIÇÃO S Tempo S Tempo @PROFESSORATAISFERNANDESCATAÇÃO FLOTAÇÃO OU FLUTUAÇÃO Separação manual dos Adição de água para que componentes da mistura, componente menos denso flutue ES feita com as mãos ou pinças. e 0 mais denso afunde. VENTILAÇÃO SEPARAÇÃO MAGNÉTICA Usa uma corrente de ar Retira partículas metálicas DE para separar os componentes (ferromagnéticas). MISTURAS com diferentes densidades. Ferro, Níquel e Cobalto HETEROGÊNEAS LEVIGAÇÃO PENEIRAÇÃO OU TAMISAÇÃO Arrasta componente menos denso Processo mecânico que com água. No garimpo, ela é usada para separa sólidos com tamanhos separar ouro (mais denso) da areia e FUSÃO FRACIONADA de partículas diferentes. cascalho (menos densos). 1)Aquece-se a mistura. 2) componente com menor ponto de fusão derrete primeiro. 3)Ele pode ser separado (por decantação, por exemplo). 4)0 outro permanece sólido. @PROFESSORATAISFERNANDESFILTRAÇÃO Separa sólido de líquido DECANTAÇÃO Separa líquidos imiscíveis ou sólido sedimentado considerando usando um filtro que retém SORA as diferentes densidades. E partículas sólidas e deixa fluido passar. DE CENTRIFUGAÇÃO FLOCULAÇÃO MISTURAS Acelera a decantação usando HETEROGÊNEAS força centrífuga. Processo físico-químico que agrega partículas muito pequenas em flocos maiores, facilitando a decantação ou filtração. FLOTAÇÃO Método de separação em que DES partículas são levadas à superfície por bolhas de ar. @PROFESSORATAISFERNANDESAr Impuro LIQUEFAÇÃO FRACIONADA Método de separação de misturas gasosas, EVAPORAÇÃO Separa sólido dissolvido Ar Puro baseado na diferença de ponto de liquefação pela evaporação do solvente. (condensação) dos gases. Ar Líquido Destilação fracionada DE MISTURAS DESTILAÇÃO HOMOGÊNEAS Separa sólido dissolvido do líquido DESTILAÇÃO FRACIONADA ou líquidos com grande diferença Separa líquidos miscíveis com pontos de ebulição de ebulição. próximos usando coluna de fracionamento -> evaporação e condensação sucessivas ex.: frações do petróleo, etanol. CRISTALIZAÇÃO FRACIONADA FESSO Baseia-se na diferença de solubilidade dos solutos em um solvente. ES Exemplo: separação de sais diferentes em solução.APLICAÇÕES E IMPACTO ASPECTOS IMPORTANTES Energia: combustíveis fósseis. Indústria química: plásticos, borrachas sintéticas, solventes. ORAT Frações mais leves maior volatilidade e inflamabilidade. Impactos ambientais: poluição atmosférica, emissão de CO2. Frações mais pesadas mais viscosas, menos voláteis. DESTILAÇÃO FRACIONADA DESTILAÇÃO DO ETAPAS DO PROCESSO PETROLEO Destilação fracionada: processo físico de separação de misturas homogêneas de líquidos Pré-aquecimento petróleo é aquecido a ~400 miscíveis, baseado na diferença de pontos de Entrada na torre mistura vaporizada entra pela ebulição. base da coluna de fracionamento. Condensação -> cada fração condensa em diferentes alturas, conforme seu ponto de ebulição. PRINCIPAIS FRAÇÕES E USOS Mais leves / voláteis - menor ponto de ebulição Gases leves (GLP: propano, butano) gás de cozinha. Gasolina combustível automotivo. Querosene -> combustível de aviação, solventes. Óleo diesel -> motores a diesel, aquecimento. Óleo lubrificante -> lubrificação de máquinas. Parafina velas, cosméticos. Asfalto (fração pesada, sobra da base) -> pavimentação @PROFESSORATAISFERNANDESSÓLIDO Forma e volume fixos MUDANÇAS DE ESTADO FÍSICO Partículas muito próximas, organizadas e com movimento vibratório em torno de posições fixas. Fusão (sólido líquido) Forças intermoleculares: muito fortes Solidificação (líquido -> sólido) Exemplos: gelo, ferro, madeira. Vaporização (líquido gasoso) Evaporação lenta, sem atingir ponto de ebulição Ebulição - rápida, ao atingir ponto de ebulição ESTADOS Calefação instantânea, contato com superfície quente LÍQUIDO Condensação/Liquefação (gasoso líquido) FISICOS Sublimação (sólido gasoso) Volume fixo, forma variável (ocupa recipiente) Evaporação Partículas próximas, mas com liberdade de movimento Flui e se adapta ao recipiente Vaporização (processo geral) Ebulição Forças intermoleculares: médias Exemplos: água óleo leite Calefação GASOSO Sublimação Forma e volume variáveis ROFE Partículas muito afastadas e com movimento livre. Fusão Vaporização Altíssima energia cinética Solidificação Liquefação Forças intermoleculares: muito fracas Exemplos: vapor de água, oxigênio, gás carbônico Sólido Líquido Gás SublimaçãoAltera a composição química, formando novas substâncias. QUÍMICOS FÍSICOS Evidências comuns: Não altera a composição química da Mudança de cor substância, apenas sua forma, estado Liberação de gás físico ou aparência. Formação de precipitado Emissão de luz ou calor FENÔMENOS Exemplos: Exemplos: Fusão do gelo Evaporação da água Ferrugem no ferro Quebra de vidro Combustão de madeira Digestão de alimentos AISFERNANDES Efervescência de antiácido NUCLEARES Envolve transformações no núcleo atômico, alterando 0 número de prótons ou nêutrons. Tipos: Características: Fissão nuclear: Quebra do núcleo pesado (ex.: urânio-235) Formação de novos elementos químicos Fusão nuclear: União de núcleos leves (ex.: hidrogênio no Sol Liberação de energia muito elevada Decaimento radioativo: Emissão de partículas/energia (ex.: a, ß, Pode ser natural ou artificial @PROFESSORATAISFERNANDES2.0 Agora é a sua vez! Exercícios para aplicar e consolidar conceitos2.0 AGORA É SUA VEZ! 2) Considere sistemas abaixo: 2.1 Exercícios de fixação I) Água + sal 1) Considere as substâncias a seguir: II) Água + óleo I. II. H2O III. IV. CO2 V. III) Ar atmosférico IV) Água + areia a) Classifique cada substância em substância simples ou substância V) Vinagre composta. VI) Granito I. Responda: II. a) Classifique cada sistema em mistura homogênea ou mistura III. heterogênea e indique 0 número de fases presentes em cada sistema. IV. I) V. II) b) Justifique sua classificação, explicando 0 critério utilizado para III) diferenciar substâncias simples de substâncias compostas. IV) V) VI) b) Explique qual critério foi utilizado para diferenciar misturas homogêneas de heterogêneas. c) Indique, para cada substância, número de elementos químicos diferentes presentes em sua composição. I. II. H2O III. IV. CO2 V. @PROFESSORATAISFERNANDES3) Considere as substâncias representadas pelas fórmulas químicas a 5) Considere a representação: 3 CO2 seguir: e Essa representação indica: Para cada uma dessas substâncias, determine: a) 3 elementos e 6 átomos I) se ela é uma substância simples ou substância composta; b) 2 elementos e 3 átomos c) 3 moléculas, 2 elementos e 9 átomos II) número de elementos químicos diferentes presentes em sua d) 3 moléculas, 3 elementos e 6 átomos composição e os átomos totais em cada molécula. e) 1 molécula e 3 elementos 6) Em 2 0 número total de átomos é: H2O a) 7 b) 10 CO2 c) 12 d) 14 e) 16 4) Um átomo é constituído por partículas subatômicas. Assinale a 7) Uma substância formada por vários átomos pode ser considerada alternativa correta: simples quando: a) Prótons possuem carga negativa a) Possui grande massa molar b) Elétrons estão localizados no núcleo b) Apresenta moléculas grandes c) Nêutrons possuem carga elétrica c) É formada por um único elemento químico d) Prótons determinam número atômico d) Possui ligações covalentes e) Elétrons determinam 0 número de massa e) Está no estado sólido @PROFESSORATAISFERNANDES8) ENEM frequentemente confunde os estudantes ao associar 11) Associe corretamente: a) Estado com partículas muito organizadas. átomos" a elementos". Explique por que a substância é b) Estado com maior compressibilidade. classificada como substância simples. c) Estado com volume fixo e forma variável.. ( ) Sólido Líquido Gasoso 12) passagem do estado gasoso diretamente para sólido recebe 9) Assinale apenas os fenômenos químicos: nome de: I. Ferrugem do ferro a) Sublimação II. Fusão do gelo b) Vaporização III. Fermentação do pão c) Solidificação IV. Evaporação da água d) Ressublimação V. Queima da madeira e) Condensação a) I, III e V b) e IV 13) Em regiões de maior altitude, a água ferve a temperaturas c) I e menores. Isso ocorre devido: d) III e IV a) À maior densidade da água e) II, IV e V b) À menor pressão atmosférica 10) Explique por que a fissão nuclear não é considerada um fenômeno químico. c) À presença de impurezas d) À diminuição do calor específico e) À mudança da composição química @PROFESSORATAISFERNANDES14) Assinale a alternativa que apresenta apenas misturas: d) Decantação a) e CO2 e) Ventilação b) Água destilada e ferro 18) Relacione corretamente os processos de separação de misturas da c) Água + sal e ar atmosférico Coluna I com as descrições da Coluna II. d) H2O e Coluna I - Processos e) e Fe 1. Ventilação 2. Destilação fracionada 15) A separação do ouro da areia no garimpo, utilizando água corrente, é 3. Filtração 4. Liquefação fracionada um exemplo de: 5. Centrifugação 6. Levigação a) Flotação 7. Flotação 8. Decantação b) Ventilação c) Levigação Coluna II Descrições d) Peneiração Método utilizado para separar os componentes do petróleo. e) Imantação Separação de sólido insolúvel de líquido por meio de um filtro. 16) método mais adequado para separar componentes do petróleo é: Processo em que partículas são levadas à superfície por bolhas de a) Destilação simples ar. b) Evaporação Separação de gases baseada na diferença das temperaturas de c) Liquefação fracionada liquefação. d) Destilação fracionada Separação que pode ser considerada uma decantação acelerada. e) Flotação Separação de sólidos com auxílio de água corrente, explorando a 17) processo utilizado no tratamento de água, em que impurezas se diferença de densidade. agrupam formando flocos, chama-se: Separação de sólidos em que uma corrente de ar arrasta as a) Filtração partículas menos densas. b) Flotação Separação de líquidos imiscíveis ou sólido e líquido pela diferença de c) Floculação densidade, com repouso do sistema. @PROFESSORATAISFERNANDESGabarito 1 I. Simples 3 substância simples; 1 elemento (H); 2 átomos II. Composta substância simples; 1 elemento (0); 3 átomos III. Simples H2O substância composta; 2 elementos (H, 0); 3 átomos IV. Composta CO2 substância composta; 2 elementos 3 átomos V. Composta NH3 substância composta; 2 elementos (N, H); 4 átomos b) Substâncias simples são formadas apenas por um elemento químico. -> substância composta; 2 elementos (Fe, 0); 5 átomos Substâncias compostas são formadas por dois ou mais elementos número atômico (Z) é igual ao número de prótons do núcleo). químicos. 5 (Cada CO2 possui 3 átomos (1 + 2 0). 6 - D 2 a) Classificação e número de fases I) Água + sal mistura homogênea 1 fase (solução aquosa) II) Água + óleo mistura heterogênea 2 fases (líquidos imiscíveis) 2 moléculas 2 7 = 14 átomos III) atmosférico mistura homogênea 1 fase (mistura gasosa) IV) Água + areia mistura heterogênea I 2 fases (sólido + líquido) 8 é substância simples porque é formada apenas por átomos de V) Vinagre mistura homogênea 1 fase (solução de ácido acético em oxigênio, mesmo possuindo três átomos por molécula, possui apenas um elemento. água) VI) Granito mistura heterogênea 3 fases ( Quartzo, Feldspato e Mica) b) critério é número de fases visíveis (aspecto visual do sistema): 10 Porque a fissão nuclear altera núcleo do átomo, enquanto Mistura homogênea: apresenta apenas 1 fase visível (aparência reações químicas envolvem apenas os elétrons e ligações químicas. uniforme). 11 a) Sólido b) Gasoso c) Líquido 12 D Mistura heterogênea: apresenta 2 ou mais fases visíveis (partes com 13 ( Menor pressão -> aparência diferente). menor temperatura de ebulição ). 14 C 15 16 D @PROFESSORATAISFERNANDES17 C IV. No sistema estão presentes quatro moléculas. 18 Destilação fracionada 2 Assinale a alternativa correta. Filtração 3 a) Somente as afirmativas I e são corretas. Flotação 7 b) Somente as afirmativas II, III e IV são corretas. Liquefação fracionada 4 c) Somente as afirmativas I e III são corretas. Centrifugação 5 d) Somente as afirmativas I, III e IV são corretas. Levigação 6 e) Todas as alternativas estão corretas. Ventilação 1 Decantação 8 Questão 2 - UNESPAR 2.2 Exercícios complementares A glicose, importante açúcar na alimentação de muitos seres vivos, Questão 1 UNICENTRO possui fórmula igual a sistema a seguir apresenta um modelo de esfera em que cada elemento Sobre a glicose, é possível AFIRMAR que: químico é representado por uma cor específica de esfera. a) É uma substância pura composta, formada por três elementos. b) É uma mistura de três elementos químicos. c) Possui 24 elementos químicos. d) Possui três átomos. e) É uma substância simples. Sobre substâncias e misturas, considere as afirmativas a seguir. Questão 3 UERJ I. sistema é uma mistura com nove átomos. Para uma experiência de misturas, há três líquidos disponíveis em um II. No sistema há duas substâncias compostas. laboratório: e Z. Em dois recipientes transparentes, foram adicionados III. sistema contém três substâncias simples. volumes iguais de dois desses líquidos, à temperatura ambiente. Observe a tabela: @PROFESSORATAISFERNANDESQuestão 4 - UNICENTRO Líquido Substância Densidade Mistura é a reunião de duas ou mais substâncias, podendo ser X água 1,00 homogêneas (sólidas, líquidas e gasosas) ou heterogêneas (sólido- Y benzeno 0,87 sólido, sólido-líquido, líquido-líquido, gás-sólido, gás-líquido). Sobre as misturas, relacione os tipos com respectivos exemplos. Z tetraclorometano 1,59 a) Sal e óleo. Tendo em vista as propriedades dos líquidos, as misturas heterogêneas b) Bronze. possíveis são as representadas em: c) Ar atmosférico. d) Álcool etílico hidratado 70° INPM. e) Granito. (A) (B) (I) Mistura homogênea sólida. X Z Y Y (II) Mistura homogênea gasosa. Y Y X Z (III) Mistura homogênea líquida. (IV) Mistura heterogênea sólido-sólido. (C) (D) (V) Mistura heterogênea sólido-líquido. X Z Y X Assinale a alternativa que contém a associação correta. Y X X Z a) I-C, II-A, III-D, IV-E, V-B. b) I-D, II-A, III-E, IV-B, V-C. c) I-B, II-C, III-D, IV-E, V-A. a) Alternativa A b) Alternativa B d) I-B, II-D, III-A, IV-C, V-E. c) Alternativa d) Alternativa D e) I-C, II-D, III-E, IV-B, V-A. @PROFESSORATAISFERNANDESQuestão 5- UEA Qual método de separação é descrito nesse processo de enriquecimento Uma mistura gasosa comercializada em cilindros pressurizados é do metal? empregada em câmaras de atmosfera artificial para cultura de Alternativas células em pesquisas científicas. Ela é constituída por nitrogênio a) Filtração hidrogênio e gás carbônico b) Flotação Essa mistura gasosa é e constituída por c) Destilação Assinale a alternativa que preenche as lacunas do texto. d) Decantação a) heterogênea três substâncias simples e) Centrifugação b) homogênea três substâncias simples c) homogênea duas substâncias simples e uma substância Questão 7 UEA composta Os componentes de uma mistura homogênea formada por cloreto de d) homogênea três substâncias compostas sódio (sal comum) e água podem ser separados por: e) heterogênea duas substâncias simples e uma substância a) imantação. composta b) destilação simples. c) decantação. Questão 6- UFPR d) centrifugação. As restrições de produção do período pandêmico e a alta demanda e) filtração simples. com avanço da produção de carros elétricos impulsionaram preços internacionais do cobre. Uma vez que minerais possuem Questão 8 UEA baixos teores desse metal, a produção do cobre é realizada a partir Considere que em um processo físico de separação de misturas foi de uma série de etapas de enriquecimento, no qual a rocha do empregado um funil em que foram adicionadas as substâncias álcool mineral é triturada e tratada em tanques de água contendo etílico (d = 0,789 g/cm3) e óleo (d = 0,91 g/cm3). Após a agitação e surfactantes, e, em seguida, essa mistura é submetida à aeração. repouso do funil, observou-se a formação de duas fases líquidas Desse modo, a espuma gerada carrega as partículas contendo cobre diferentes, e que podiam ser separadas após a abertura da torneira para a superfície, formando uma pasta com maior teor desse metal. desse funil. @PROFESSORATAISFERNANDESTal processo de separação é denominado: óleo a) filtração Fase A líquida b) decantação Fase B líquida água c) destilação torneira d) sublimação Béquer Questão 10 Unicentro-PR - 2023 processo de separação descrito foi empregado para separar uma Mistura é a reunião de duas ou mais substâncias, podendo ser mistura de líquidos No béquer, foi recolhida a homogêneas (sólidas, líquidas e gasosas) ou heterogêneas (sólido- substância densa. sólido, sólido-líquido, líquido-líquido, gás-sólido, gás-líquido). Sobre As lacunas do texto são preenchidas, respectivamente, por as misturas, relacione os tipos, da coluna I, com os respectivos a) homogênea, miscíveis e menos. exemplos, na coluna II. COLUNA I b) heterogênea, imiscíveis e mais. (I) Mistura homogênea sólida. c) homogênea, imiscíveis e mais. (II) Mistura homogênea gasosa. d) heterogênea, miscíveis e mais. (III) Mistura homogênea líquida. e) heterogênea, imiscíveis e menos. (IV) Mistura heterogênea sólido-sólido. (V) Mistura heterogênea sólido-líquido. Questão 9 Uerj COLUNA II Em um dispositivo, é inserida uma mistura heterogênea de água e (A) Sal e óleo. óleo. A mistura passa por um processo de separação e, com 0 auxílio (B) Bronze. de uma torneira, regula-se a saída do líquido de maior densidade, (C) Ar atmosférico. conforme ilustrado abaixo. (D) Álcool etílico hidratado 70° INPM. (E) Granito. @PROFESSORATAISFERNANDESAssinale a alternativa que contém a associação correta. A) I-B, II-C, III-D, IV-E, V-A. B) I-B, II-D, III-A, IV-C, V-E. Liga 60-40 C) I-C, II-A, III-D, IV-E, V-B. D) I-C, II-D, III-E, IV-B, V-A. Temperatura E) I-D, II-A, III-E, IV-B, V-C. G L+G L Questão 11 Unesp As ligas de solda mais comuns são misturas de estanho e chumbo. S+L Duas dessas ligas são as representadas pelas siglas 63-37 e 60-40. S Nessas siglas, primeiro número representa a porcentagem de estanho presente em cada mistura, e segundo número, a porcentagem de Tempo chumbo.Os gráficos representam as curvas de aquecimento dessas S: Sólido L: Líquido G: Gás duas ligas. A análise dos gráficos revela que Liga 63-37 a) apenas a liga 63-37 é uma mistura azeotrópica. b) apenas a liga 63-37 é uma mistura eutética. Temperatura c) ambas as ligas são misturas azeotrópicas. G d) ambas as ligas são misturas eutéticas. e) apenas a liga 60-40 é uma mistura eutética. L+G L Questão 12 - (FUVEST-SP) S+L Considere as figuras pelas quais são representados diferentes S sistemas contendo determinadas substâncias químicas. Nas figuras, cada círculo representa um átomo, e círculos de Tempo tamanhos diferentes representam elementos químicos diferentes. @PROFESSORATAISFERNANDES1 2 3 Questão 13 (UFGD-MS) As propriedades físicas das substâncias estão intrinsecamente relacionadas à sua estrutura molecular. conhecimento da Temperatura de Fusão (T.F.) e Temperatura de Ebulição (T.E.) são conceitos importantes para entender 0 tipo de interação intermolecular que determinada substância poderá realizar. A seguir, é apresentada uma tabela com valores hipotéticos de T.F. e 4 5 6 T.E. em a 1 atm de algumas substâncias denominadas como I, II, III, IV e V. Substância T.F. -110 76 40 190 III 19 122 A respeito dessas representações, é correto afirmar que sistemas: IV 1500 3000 a) 3, 4 e 5 representam misturas. V -170 35 b) 1, 2 e 5 representam substâncias puras. Com relação aos dados apresentados, é possível afirmar que: c) 2 e 5 representam, respectivamente, uma substância molecular e a) I é sólido a 15 °C. uma mistura de gases nobres. b) é líquido a 70 d) 6 e 4 representam, respectivamente, uma substância molecular c) III é líquido a 10 gasosa e uma substância simples. d) IV é sólido a 3 200 °C. e) 1 e 5 representam substâncias simples puras. e) V é gasoso a 25 @PROFESSORATAISFERNANDESQuestão 14 UEMA Portanto, definir a água como elemento está quimicamente Fenômenos físicos e químicos são dois tipos de eventos distintos incorreto, porque trata-se de que ocorrem na matéria. Sendo assim, fenômenos físicos são a) uma mistura de três elementos. mudanças nas propriedades físicas das substâncias, ou seja, b) uma substância simples com dois elementos. mudanças no estado físico, na forma e no tamanho que ocorrem, c) uma substância composta com três elementos. sem alterar sua composição química. Os fenômenos químicos, por d) uma mistura de dois elementos. outro lado, resultam da formação de uma ou mais novas e) uma substância composta com dois elementos. substâncias, com propriedades químicas distintas das originais e Gabarito podem ser representados por equações químicas. Pode-se classificar como fenômeno químico evento de a) obtenção de sal a partir da água do mar. b) condensação do vapor de água em um espelho após um banho quente. c) formação de ferrugem em um prego. d) precipitação da água condensada nas nuvens (chuva). 6) e) fabricação de fios de cobre a partir de uma barra de cobre. Questão 15 Unesp Alguns historiadores da Ciência atribuem ao filósofo pré-socrático 10) Empédocles a Teoria dos Quatro Elementos. Segundo essa teoria, a constituição de tudo que existe no mundo e sua transformação se 11) B dariam a partir de quatro elementos básicos: fogo, ar, água e terra. Hoje, a Química tem outra definição para elemento: conjunto de átomos que possuem mesmo número atômico. 15) E @PROFESSORATAISFERNANDES2.3 Questões ENEM Questão 2 ENEM Para assegurar a boa qualidade de seu produto, uma indústria de Questão 1 ENEM (PPL) vidro analisou um lote de óxido de silício principal densidade é uma propriedade que relaciona massa e volume de um componente do vidro. Para isso, submeteu uma amostra desse material. Um estudante iniciou um procedimento de determinação da óxido ao aquecimento até sua completa fusão e ebulição, obtendo densidade de uma amostra sólida desconhecida. Primeiro ele ao final um gráfico de temperatura T (°C) versus tempo t (min). determinou a massa da amostra, obtendo 27,8 g. Em seguida, utilizou Após a obtenção do gráfico, 0 analista concluiu que a amostra uma proveta, graduada em mililitro, com água para determinar encontrava-se pura. volume da amostra, conforme esquematizado na figura. Considere a Dados do Tfusão = Tebulição = densidade da água igual a 1 g/mL. Qual foi 0 gráfico obtido pelo analista? 50 50 Volume final T (°C) 40 40 Volume inicial a) 30 30 20 Água 20 Água 10 10 Amostra t (min) Proveta com água Proveta com água e amostra T (°C) A densidade da amostra obtida, em g/mL, é mais próxima de b) a) 0,36. b) 0,56. c) 0,62. d) 0,79. e) 2,78 t (min) @PROFESSORATAISFERNANDESQuestão 3 - ENEM T (°C) urânio é empregado como fonte de energia em reatores c) nucleares. Para tanto, seu mineral deve ser refinado, convertido a hexafluoreto de urânio e posteriormente enriquecido, para aumentar de 0,7% a 3% a abundância de um isótopo específico urânio-235. Uma das formas de enriquecimento utiliza a pequena diferença de massa entre hexafluoretos de urânio-235 e de t (min) urânio-238 para separá-los por efusão, precedida pela vaporização. Esses vapores devem efundir repetidamente milhares de vezes T (°C) através de barreiras porosas formadas por telas com grande número de pequenos orifícios. No entanto, devido à complexidade e d) à grande quantidade de energia envolvida, cientistas e engenheiros continuam a pesquisar procedimentos alternativos de enriquecimento. ATKINS, P.; JONES, L. Princípios de química: questionando a vida moderna e 0 meio t (min) ambiente. Porto Alegre: Bookman, 2006 (adaptado). T (°C) Considerando a diferença de massa mencionada entre dois isótopos, que tipo de procedimento alternativo ao da efusão pode e) ser empregado para tal finalidade? a) Peneiração. b) Centrifugação. c) Extração por solvente. t (min) d) Destilação fracionada. @PROFESSORATAISFERNANDES e) Separação magnética.RESENDE, D. R.; CASTRO, R. PINHEIRO, P.C.O saber popular nas aulas de química: relato Questão 4 ENEM de experiência envolvendo a produção do vinho de laranja e sua interpretação no ensino imagem apresenta as etapas do funcionamento de uma estação médio. Química Nova na Escola, n. 3, ago. 2010 (adaptado). individual para tratamento do esgoto residencial. Os processos físico e químico que ocorrem na fabricação dessa Como funciona a estação individual bebida são, respectivamente, 6 Cisternas a) decantação e fervura. Aqui, como etapa final, o sistema b) filtração e decantação. 1 Caixa de será tratado com cloro. gordura c) filtração e fermentação. Retém os detritos 4 Caixa de inspeção d) decantação e precipitação. da pia e cozinha, Facilita a distribuição dos efluentes. liberando água e) precipitação e fermentação. quase isenta de gordura. 2 Caixa de 1 3 Tanque séptico passagem 5 Filtro biológico Aqui o esgoto deve ficar em Questão 6 ENEM Recebe o que vem dos banheiros Aqui colônias de repouso por um período e lavanderia, reunindo todo o esgoto bactérias consomem relativamente maior que As moedas despertam 0 interesse de colecionadores, numismatas e residencial. a matéria orgânica. nas outras etapas. investidores há bastante tempo. Uma moeda de 100% cobre, Em qual etapa decanta-se lodo a ser separado do esgoto residencial? circulante no período do Brasil Colônia, pode ser bastante valiosa. a) 1 b) 2 c) 3 d) 5 e) 6 elevado valor gera a necessidade de realização de testes que validem a procedência da moeda, bem como a veracidade de sua Questão 5 ENEM (PPL) composição. Sabendo que a densidade do cobre metálico é próxima Para preparar 0 vinho de laranja, caldo de açúcar é misturado com suco de 9 g um investidor negocia a aquisição de um lote de quatro de laranja, e a mistura é passada em panos para retenção das impurezas. moedas B, e D fabricadas supostamente de 100% cobre e 0 líquido resultante é armazenado em garrafões, que são tampados com massas 26 g, 27 g, 10 g e 36 g, respectivamente. Com objetivo de rolhas de cortiça. Após oito dias de repouso, as rolhas são substituídas por cilindros de bambu e, finalmente, após dois meses em repouso ocorre testar a densidade das moedas, foi realizado um procedimento em novamente a troca dos cilindros de bambu pelas rolhas de cortiça. que elas foram sequencialmente inseridas em uma proveta contendo @PROFESSORATAISFERNANDES 5 mL de água, conforme esquematizado.Qual é a etapa de retirada de grande parte desses sólidos? 16 a) Coagulação. 14 b) Decantação. c) Filtração. Volume de água (mL) 12 d) Desinfecção. 10 e) Fluoretação. 8 D 6 C Questão 8 ENEM 4 B B Primeiro, em relação àquilo a que chamamos água, quando congela, parece-nos estar a olhar para algo que se tornou pedra ou terra, mas 2 A A A A quando derrete e se dispersa, esta torna-se bafo e ar; ar, quando é Proveta Proveta Proveta Proveta Proveta queimado, torna-se fogo; e, inversamente, 0 fogo, quando se contrai Com base nos dados obtidos, investidor adquiriu as moedas e se extingue, regressa à forma do ar; 0 ar, novamente concentrado e contraído, torna-se nuvem e nevoeiro, mas, a partir destes estados, e se for ainda mais comprimido, torna-se água corrente, e de água c) e torna-se novamente terra e pedras; e deste modo, como nos parece, d) e D. dão geração uns aos outros de forma cíclica. e) Ce D. PLATÃO. Timeu-Crítias. Coimbra: CECH, 2011. Questão 7 ENEM Do ponto de vista da ciência moderna, os "quatro elementos" água bruta coletada de mananciais apresenta alto índice de sólidos descritos por Platão correspondem, na verdade, às fases sólida, suspensos, que a deixa com um aspecto turvo. Para se obter uma água líquida, gasosa e plasma da matéria. As transições entre elas são límpida e potável, ela deve passar por um processo de purificação numa hoje entendidas como consequências macroscópicas de estação de tratamento de água. Nesse processo, as principais etapas são, transformações sofridas pela matéria em escala microscópica. nesta ordem: coagulação, decantação, filtração, desinfecção e fluoretação. Excetuando-se a fase de plasma, essas transformações sofridas pela matéria, em nível microscópico, estão associadas a uma: @PROFESSORATAISFERNANDESQuestão 10 ENEM a) troca de átomos entre as diferentes moléculas do material. magnésio metálico, utilizado em ligas leves, é produzido em um b) transmutação nuclear dos elementos químicos do material. processo que envolve várias etapas e utiliza água do mar como c) redistribuição de prótons entre os diferentes átomos do material. matéria-prima. primeira etapa desse processo consiste na reação d) mudança na estrutura espacial formada pelos diferentes constituintes entre íon magnésio, e hidróxido de cálcio, Ca(OH)₂, obtendo do material. uma mistura que contém hidróxido de magnésio, pouco solúvel, e íons e) alteração nas proporções dos diferentes isótopos de cada elemento cálcio, de acordo com a equação química: presente no material. (aq) + (aq) -> (s) + (aq) Questão 9 ENEM 0 método adequado para separar 0 dessa mistura é a A obtenção de óleos vegetais, de maneira geral, passa pelas etapas a) filtração. descritas no quadro b) catação. Etapa Subetapa que ocorre c) destilação. Seleção dos grãos Separação das sujidades mais grossas Preparação da Descascamento Separação de polpa e casca d) dissolução. matéria-prima Trituração Rompimento dos tecidos e das paredes das células e) evaporação. Cozimento Aumento da permeabilidade das membranas celulares Prensagem Remoção parcial do óleo Gabarito Extração do óleo bruto Extração Obtenção do óleo bruto com hexano 1) E Destilação Separação do óleo e do solvente 2) D Qual das subetapas do processo é realizada em função apenas da polaridade das 3) substâncias? 4) a) Trituração. 5) b) Cozimento. 6) D c) Prensagem. d) Extração. 8) D e) Destilação 9) D @PROFESSORATAISFERNANDES 10)PROVA 1 AVALIAÇÃO OBJETIVA DIAGÓSTICA 4) diferença entre substância simples e substância composta está Química Geral A Matéria e suas Transformações relacionada ao: (10 questões múltipla escolha) a) estado físico 1) A Química utiliza uma linguagem própria formada por símbolos, b) número de moléculas fórmulas e equações. Essa linguagem permite: c) número de elementos químicos a) substituir completamente a Matemática d) tamanho da molécula b) estudar apenas fenômenos visíveis e) tipo de ligação c) representar a matéria e suas transformações 5) Qual alternativa representa corretamente um fenômeno físico? d) eliminar experimentos laboratoriais a) queima da madeira e) estudar apenas reações nucleares b) ferrugem do ferro 2) Um elemento químico é definido como conjunto de átomos que c) fermentação do pão apresentam: d) evaporação da água a) mesmo número de elétrons e) apodrecimento de alimentos b) mesmo número de nêutrons 6) A mudança de estado físico que ocorre com absorção de calor é c) mesmo número de prótons chamada de processo: d) a mesma massa atômica a) exotérmico e) a mesma quantidade de átomos b) físico reversível 3) As substâncias e são classificadas como substâncias simples c) endotérmico porque: d) químico a) possuem apenas dois átomos e) nuclear b) são gasosas 7) A vaporização pode ocorrer de três formas. Aquela que ocorre c) apresentam moléculas pequenas rapidamente, a uma temperatura definida e em toda a massa do líquido é d) são formadas por um único elemento químico chamada de: e) possuem baixo ponto de ebulição a) evaporaçãob) calefação GABARITO c) fusão 1 c) linguagem química serve para representar a matéria e suas d) ebulição transformações. e) sublimação 2 - c) Elemento químico = mesmo número de prótons (número atômico). 8) As propriedades gerais da matéria NÃO permitem identificar uma 3 d) Substância simples é formada por um único elemento químico. substância porque: 4 c) 0 critério é 0 número de elementos químicos presentes. a) variam de acordo com a substância 5 d) Evaporação não altera a composição da matéria. b) dependem da composição química 6 c) Processos endotérmicos absorvem calor. c) são exclusivas de cada material 7 d) Ebulição ocorre rapidamente e a temperatura definida. d) são comuns a toda matéria 8 d) Propriedades gerais são comuns a toda matéria. e) dependem da temperatura 9 c) Densidade = massa ÷ volume. 9) A densidade de um corpo pode ser calculada pela relação entre: 10 b) Substâncias puras apresentam patamares de temperatura constante. a) massa e temperatura b) volume e temperatura c) massa e volume d) pressão e volume e) massa e área 10) Uma substância pura apresenta, durante as mudanças de estado físico: a) variação contínua de temperatura b) temperatura constante nos patamares c) ausência de mudança de estado d) aumento de volume constante e) comportamento igual ao das misturasPROVA 2 - AVALIAÇÃO MISTA Química Geral Substâncias, Misturas e Transformações 4) Uma mistura homogênea apresenta: a) mais de uma fase visível PARTE - MÚLTIPLA ESCOLHA b) apenas uma fase visível 1) Uma mistura é caracterizada por apresentar: c) sempre estado gasoso a) composição fixa d) composição fixa b) apenas um componente e) apenas uma substância c) formação de nova substância 5) As propriedades específicas da matéria permitem diferenciar uma d) associação de duas ou mais substâncias substância de outra porque: e) ligação química entre os componentes a) são comuns a todos os materiais 2) sistema formado por água líquida e gelo possui: b) dependem apenas da quantidade de matéria a) uma fase e uma substância c) não variam de uma substância para outra b) duas fases e duas substâncias d) são características próprias de cada substância c) duas fases e uma substância e) estão relacionadas apenas ao estado físico d) uma fase e duas substâncias PARTE - QUESTÕES DE RESPONDER e) três fases 6) Classificação de Misturas 3) No gráfico de aquecimento de uma substância pura, os trechos horizontais Considere os sistemas a seguir: indicam: I. Água + sal a) aumento da temperatura II. Água + óleo b) reação química III. Ar atmosférico c) mudança de estado físico IV. Água + areia d) variação da pressão a) Classifique cada sistema em mistura homogênea ou mistura heterogênea. e) perda de calor b) Justifique um dos itens classificados como heterogêneo.