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Curso de Farmácia Curso de Farmácia QUÍMICA GERAL IntroduçãoIntrodução: : matériamatéria e e medidasmedidas Profa. Andréa Renata Malagutti Química: Uma Ciência em Três Níveis A química funciona em três níveis: Macroscópico: que trata das propriedades de objeto grandes e visíveis (a matéria e suas transformações); O O estudoestudo dada químicaquímica A química é o estudo das propriedades dos materiais e das mudanças sofridas por estes. Microscópico: um mundo que não podemos ver diretamente, onde a química interpreta os fenômenos em termos do arranjo dos átomos. Simbólico: a descrição dos fenômenos químicos por símbolos químicos e equações matemáticas. Esse nível mantém unidos os outros dois. O químico pensa a nível microscópico, conduz experimentos em nível macroscópico e representa as duas coisas através de símbolos. 2 O O estudoestudo dada químicaquímica Por que estudar química A Química é a Ciência que estuda a estrutura, a composição, as propriedades e as transformações da matéria. A química fornece explicações importantes sobre nosso mundo e como ele funciona. A química é encontrada em nossa vida diária em questões como: • Melhoria no tratamento de saúde, • Conservação dos recursos naturais, • Proteção do meio ambiente, • Suprimento das necessidades diárias de alimentos, • Vestuário e moradia, • Na descoberta de medicamentos que melhoram a saúde e prolongam vidas. Por que estudar química O O estudoestudo dada químicaquímica • Podemos dizer que a Química é uma Ciência que ocupa uma posição central, sendo fundamental em todos os campos do conhecimento humano. A química é essencial para a nossa compreensão de outras ciências. O Método Científico Os cientistas perseguem ideias por um caminho mal definido, mas eficiente, chamadométodo científico, que pode ter muitas formas. O método científico fundamenta-se em um esquema básico de etapas a serem seguidas: O O estudoestudo dada químicaquímica Coleta de dados através de observações e medidas. Essas medidas geralmente são realizadas a partir de pequenas amostras, representativas do material que queremos estudar. Procura de padrões 5 Elaboração de uma lei científica: um resumo sucinto de uma grande quantidade de observações. Desenvolvimento de hipóteses: possíveis explicações das leis – ou das observações - em termos de conceitos mais fundamentais. Planejamento de outros experimentos – testes cuidadosamente controlados – para verificar sua validade. O O estudoestudo dada químicaquímica Se os resultados de repetidos experimentos- estão de acordo com a hipótese, os cientistas podem avançar e formular uma teoria, uma explicação formal da lei expressa matematicamente. 6 A conversão de um conceito qualitativo (um conceito expresso em palavras ou em figuras) em uma forma quantitativa (o mesmo conceito expresso em termos matemáticos). O O estudoestudo dada químicaquímica Elaboração de um modelo: uma versão simplificada do objeto estudado. Como as hipóteses, as teorias e os modelos devem ser submetidos à experimentação e alterados se os resultados experimentais não estão de acordo com eles.de acordo com eles. Conceitos fundamentaisConceitos fundamentaisConceitos fundamentaisConceitos fundamentaisConceitos fundamentaisConceitos fundamentaisConceitos fundamentaisConceitos fundamentais MATÉRIAMATÉRIA CORPOCORPO OBJETOOBJETO MatériaMatéria e e suassuas transformaçõestransformações Corpo: Corpo: Porção limitada de matéria. Objeto:Objeto: produzido para a utilização do ser humano. Matéria: é tudo o que ocupa lugar no espaço e tem massa. Não existe uma definição satisfatória para energia. Porém, o conceito de energia está diretamente relacionado à realização de trabalho e ao fato de que a energia pode provocar alterações na matéria e ser interconversível em suas várias formas. MatériaMatéria e e suassuas transformaçõestransformações ENERGIAENERGIA O Universo é constituído de matéria e energia. . UNIDADES DE ENERGIA: UNIDADES DE ENERGIA: Joule Caloria 1 Caloria = 4,18 Joules 1 Cal = 4,18 J Propriedades da matériaPropriedades da matériaPropriedades da matériaPropriedades da matériaPropriedades da matériaPropriedades da matériaPropriedades da matériaPropriedades da matéria Gerais Gerais Funcionais Funcionais Específicas Específicas Químicas Físicas Organolépticas MatériaMatéria e e suassuas transformaçõestransformações 1 1 1 1 ---- Propriedades gerais da matéria Propriedades gerais da matéria Propriedades gerais da matéria Propriedades gerais da matéria São propriedades comuns a todo tipo de matéria.São propriedades comuns a todo tipo de matéria. * Massa * Divisibilidade * Extensão * Impenetrabilidade * Elasticidade 2 2 2 2 ---- Propriedades funcionais Propriedades funcionais Propriedades funcionais Propriedades funcionais Caracterizam o grupo ao qual a substância pertence.Caracterizam o grupo ao qual a substância pertence. * Teste de pH * Teste de fenolftaleína 3 3 3 3 ---- Propriedades específicas Propriedades específicas Propriedades específicas Propriedades específicas São propriedades individuais de cada tipo de matéria.São propriedades individuais de cada tipo de matéria. Organolépticas São propriedades detectadas pelos nossos sentidos. MatériaMatéria e e suassuas transformaçõestransformações * Estado de agregação * Cor * Sabor * Odor * Brilho Químicas São propriedades detectadas com as transformações das substâncias * Combustão * Neutralização * Oxidação Físicas São valores encontrados para o comportamento de cada tipo de matéria, sob determinadas condições, sendo que estas não alteram a natureza da matéria. * Ponto de Fusão * Ponto de Ebulição * Densidade * Solubilidade MatériaMatéria e e suassuas transformaçõestransformações Qualquer transformação sofrida pela matéria é considerada um fenômeno. Os fenômenos podem ser classificados em físicos e É a transformação da matéria que nãonão provoca alteração em sua estrutura mais íntima. NãoNão ocorre reação química. É a transformação da matéria que provoca alteração em sua estrutura mais íntima. Aqui ocorre reação química. Fenômeno Físico Fenômeno Químico fenômeno. Os fenômenos podem ser classificados em físicos e químicos. Propriedades extensivas e intensivasPropriedades extensivas e intensivasPropriedades extensivas e intensivasPropriedades extensivas e intensivasPropriedades extensivas e intensivasPropriedades extensivas e intensivasPropriedades extensivas e intensivasPropriedades extensivas e intensivas Extensivas Dependem da quantidade de substância presente. Propriedade macroscópicaPropriedade macroscópica MatériaMatéria e e suassuas transformaçõestransformações Propriedade macroscópicaPropriedade macroscópica Intensivas NãoNão dependem da quantidade de substância presente. Propriedade microscópicaPropriedade microscópica Massa, Volume, Pressão Densidade, temperatura, ponto de fusão Classificação dos sistemas: são classificados em função da sua capacidade de trocar matéria e energia com o meio ambiente. Sistema aberto Tem a capacidade de trocar tanto matéria quanto energia MatériaMatéria e e suassuas transformaçõestransformações Qualquer porção do Universo que seja submetida à observação é denominada sistema e tudo que o rodeia é denominado meio ambiente. Tem a capacidade de trocar tanto matéria quanto energia com o meio ambiente. Sistema fechado Tem a capacidade de trocar somente energia com o meio ambiente. Sistema isolado Não troca matéria nem energia com o meio ambiente. OS ESTADOS FÍSICOS DA MATÉRIA SÓLIDO LÍQUIDO GASOSO MatériaMatéria e e suassuas transformaçõestransformações Toda matéria é constituída de pequenas partículas, e o seu estado físico dependedo maior ou menor espaço existente entre elas, ou seja, da maior ou menor agregação dessas partículas. ESTADO DE AGREGAÇÃO Alteração macroscópica – volume, forma Alteração microscópica – arranjo das partículas O estado físico ou de agregação da matéria pode ser alterado por variações de temperaturatemperatura e pressãopressão, sem que seja alterada a composição da matéria. SÓLIDO LÍQUIDO GASOSO fusão vaporização MatériaMatéria e e suassuas transformaçõestransformações SÓLIDO LÍQUIDO GASOSO Liquefação ou Condensação solidificação sublimação Na mudança de estado físico Na mudança de estado físico nãonão ocorre alteração na ocorre alteração na composição da substânciacomposição da substância. O processo de vaporizaçãovaporização pode receber outros nomes, dependendo das condições em que o líquido se transforma em vapor: passagem lentalenta do estado líquido para o estado de vapor, que ocorre predominantemente na superfície do líquido, sem causar agitação ou surgimento de bolhas no seu interior. EvaporaçãoEvaporação:: MatériaMatéria e e suassuas transformaçõestransformações interior. passagem rápidarápida do estado líquido para o estado de vapor, geralmente obtida pelo aquecimento do líquido e percebida devido à ocorrência de bolhas. passagem muitomuito rápidarápida do estado líquido para o estado de vapor quando o líquido se aproxima de uma superfície muito quente. EbuliçãoEbulição:: Calefação:Calefação: O ponto de fusão ( PF )ponto de fusão ( PF ) e o ponto de ebulição ( PE )ponto de ebulição ( PE ) são duas propriedades que podem ser utilizadas para caracterizar e identificar as substâncias. PF = temperatura na qual ocorre a fusão. PE = temperatura na qual ocorre a ebulição DIAGRAMA DE MUDANÇA DE ESTADO FÍSICO MatériaMatéria e e suassuas transformaçõestransformações V L + V LS + L DIAGRAMA DE MUDANÇA DE ESTADO FÍSICO S Tempo Temperatura ºC 100 0 O gráfico de mudança de estado de qualquer substância pura apresenta sempre dois patamares. PF PE Substância pura (H2O) V Temperatura ºC L L + V ∆ TE O gráfico de mudança de estado de misturas geralmente não MatériaMatéria e e suassuas transformaçõestransformações Mistura DIAGRAMA DE MUDANÇA DE ESTADO FÍSICO S + L S Tempo L L + V ∆ TF ∆ TF= variação da temperatura durante a fusão. ∆ TE = variação da temperatura durante a ebulição. geralmente não apresenta patamares. MisturaMistura eutéticaeutética – comporta-se como uma substância pura somente durante o processo de fusãofusão.. Tempo Temperatura ºC ∆ TE PF Estanho e chumbo MatériaMatéria e e suassuas transformaçõestransformações Tempo Tempo Temperatura ºC ∆ TF Estanho e chumbo PE Mistura azeotrópicaMistura azeotrópica – comporta-se como uma substância pura somente durante o processo de ebuliçãoebulição.. Água e álcool Substâncias puras e misturas • Os átomos consistem de apenas um tipo de elemento. (Na, H, B, Mg) MatériaMatéria e e suassuas transformaçõestransformações A COMPOSIÇÃO DA MATÉRIA • As moléculas podem consistir de mais de um tipo de elemento. – As moléculas podem ter apenas um tipo de átomo (um elemento,). Exemplos: H2, N2, O2... – As moléculas podem ter mais de um tipo de átomo (um composto). Exemplos: NH3 , H2O, CH3OH..... • Se mais de um átomo, elemento ou composto são encontrados juntos, então a substância é uma mistura. Substâncias puras e misturas MatériaMatéria e e suassuas transformaçõestransformações MatériaMatéria e e suassuas transformaçõestransformações A COMPOSIÇÃO DA MATÉRIA SUBSTÂNCIAS PURAS Uma substância pura (em geral, chamada simplesmente de substância) é a matéria que tem propriedades distintas e uma composição que não varia de amostra para amostra. É qualquercomposição que não varia de amostra para amostra. É qualquer material que apresenta TF e TE constantes a uma dada pressão e densidade característica em determinada temperatura e pressão. Todas as substâncias (puras) são elementos ou compostos. • Existem 114 elementos conhecidos. MatériaMatéria e e suassuas transformaçõestransformações Os elementos não podem ser decompostos em substâncias mais simples. Em nível molecular, cada elemento é composto de somente um tipo de átomo. Elementos • Os elementos são a base de constituição da matéria. • A cada elemento é dado um único símbolo químico (uma ou duas letras). • Os símbolos químicos com uma letra têm aquela letra maiúscula (por exemplo, H, B, C, N, etc.) • Os símbolos químicos com duas letras têm apenas a primeira letra maiúscula (por exemplo, He, Be). • A crosta terrestre consiste de 5 elementos principais. • O corpo humano consiste basicamente de 3 elementos principais. MatériaMatéria e e suassuas transformaçõestransformações Elementos • A maioria dos elementos se interagem para formar compostos. • As proporções de elementos em compostos são as mesmas, Compostos são constituídos de dois ou mais elementos, logo eles contêm dois ou mais tipos de átomos. MatériaMatéria e e suassuas transformaçõestransformações Compostos • As proporções de elementos em compostos são as mesmas, independentemente de como o composto foi formado. • Lei da Composição Constante (ou Lei das Proporções Definitivas): divulgada pelo químico Joseph Louis Proust (1754-1826) – A composição elementar de um composto puro é sempre a mesma. Exemplo: Quando a água é decomposta, sempre haverá duas vezes mais gás hidrogênio formado do que gás oxigênio. Misturas são combinações de duas ou mais substâncias nas quais cada uma mantém sua própria identidade química, e consequentemente, suas próprias propriedades. São materiais em que a fusão e a ebulição ocorrem em determinada faixa MISTURAS MatériaMatéria e e suassuas transformaçõestransformações São materiais em que a fusão e a ebulição ocorrem em determinada faixa de temperatura e apresentam densidades diferentes em função de sua composição. As composições das misturas podem variar. A maioria das matérias que encontramos consiste de misturas de diferentes substâncias. • Se a matéria não é totalmente uniforme, então ela é heterogênea (apresenta duas fases com características distintas visíveis). • As misturas heterogêneas não são totalmente uniformes • Se a matéria é totalmente uniforme, ela é homogênea (apresenta uma única fase). MatériaMatéria e e suassuas transformaçõestransformações Tipos de misturas única fase). • Se a matéria homogênea pode ser separada por meios físicos, então ela é uma mistura. • As misturas homogêneas são chamadas de soluções • Se a matéria homogênea não pode ser separada por meios físicos, então ela é uma substância pura. • Se uma substância pura pode ser decomposta em algo mais, então ela é um composto. MatériaMatéria e e suassuas transformaçõestransformações Processos de separação de misturas Análise Imediata: Para a separação dos componentes de uma mistura, ou seja, para a obtenção em separado de cada uma das substâncias puras que deram origem à mistura, utilizamos um conjunto de processo fisicos denominados análise imediata.processo fisicos denominados análise imediata. A escolha dos melhores métodos para a separação de misturas exige um conhecimento anterior de algumas das propriedades das substâncias presentes na mistura, tais como TF e TE, densidade, solubilidade, etc. MatériaMatéria e e suassuas transformaçõestransformações Processos de separação de misturas Alguns processos de separação: 1- Levigação: processo utilizado para separar sólidos de diferentes densidades, geralmente por meio de corrente de água. (aplicada nos garimpos de aluvião para separar areia de ouro)de aluvião para separar areiade ouro) 2- Evaporação: processo usado para separar misturas homogêneas sólido-líquido (soluções). A mistura é deixada em repouso ou é aquecida até que o líquido (componente mais volátil) evapore. Este processo apresenta um inconveniente: a perda do componente líquido. MatériaMatéria e e suassuas transformaçõestransformações Processos de separação de misturas 3- Cristalização fracionada: usada para separar substâncias sólidas que se encontram dissolvidas em líquidos. Diferentes substâncias sólidas se dissolvem em quantidades diferentes em um mesmo volume de determinado líquido (solvente) a uma dada temperatura. A evaporação da água do mar permite a cristalização de diferentes sais, sendo que o último a ser obtido é o cloreto de sódio (NaCl). Ao evaporarmos uma parte do solvente, a substância sólida menos solúvel cristaliza- se antes das outras, separando-se da mistura. 4 – Dissolução fracionada: método aplicado para separar os componentes de uma mistura sólida. Um dos componentes sólidos da mistura é dissolvido em um líquido. A separação das fases pode ser conseguida através de outros processos como a filtração e a evaporação. MatériaMatéria e e suassuas transformaçõestransformações Processos de separação de misturas MatériaMatéria e e suassuas transformaçõestransformações Processos de separação de misturas 5- Decantação: processo utilizado para separar dois tipos de misturas heterogêneas: (a) Líquido e sólido: A fase sólida, por ser mais densa, sedimenta-se, ou seja, deposita-se no fundo do recipiente, e a fase líquida pode ser transferida para outro frasco. Para acelerar o processo de decantação, utiliza-se uma aparelho denominado centrífuga. Nela, devido ao movimento de rotação, as partículas de maior densidade, por inércia, são arremessadas para o fundo de um tubo (tubo de centrífuga). pode ser transferida para outro frasco. A fase líquida também pode ser separada por sifonação. MatériaMatéria e e suassuas transformaçõestransformações Processos de separação de misturas (b) Líquidos imiscíveis: O líquido mais denso permanece na parte inferior de um funil de separação e é escoado controlando-se a abertura da torneira do funil. 6 – Flotação: por esse processo separam- se dois sólidos com densidades diferentes, utilizando-se um líquido com densidade intermediária aos dois sólidos e no qual os sólidos não sejam solúveis. MatériaMatéria e e suassuas transformaçõestransformações Processos de separação de misturas 7- Filtração: por esse processo separam-se substâncias presentes em misturas heterogêneas envolvendo sólidos e líquidos. Pode ser: Filtração simples: Feita da seguinte forma: Dobra-se o papel de filtro, que é adaptado a um funil de vidro e umedecido. A seguir, com auxílio de uma baqueta de vidro, entorna-se a mistura sobre o funil. No papel de filtro ficará retido apenas o que não está dissolvido na fase líquida. MatériaMatéria e e suassuas transformaçõestransformações Processos de separação de misturas Feita da seguinte forma: Coloca-se a mistura em um funil de Büchner, ao qual se acopla um kitassato, que por sua vez, se Filtração a vácuo: usada para aumentar a velocidade do processo de filtração kitassato, que por sua vez, se encontra conectado a um frasco de segurança e a uma trompa d’água ou a uma bomba de vácuo. A água, ao passar pela trompa d’água, arrasta o ar presente no interior do sistema. Assim, a pressão no interior do kitassato torna-se menor , aumentando a velocidade da filtração. MatériaMatéria e e suassuas transformaçõestransformações Processos de separação de misturas 8- Destilação: recurso utilizado para separar cada uma das substâncias presentes em misturas homogêneas envolvendo sólidos dissolvidos em líquidos e líquidos miscíveis entre si. Pode ser: Destilação simples: Aparelhagem para destilação simples Processos de separação de misturas MatériaMatéria e e suassuas transformaçõestransformações Destilação fracionada: Na destilação fracionada, são separados líquidos miscíveis cujas temperaturas de ebulição (TE) não sejam muito próximas. Aparelhagem para destilação fracionada Processos de separação de misturas MatériaMatéria e e suassuas transformaçõestransformações 9 – Liquefação fracionada: processo pelo qual se separam os compostos de uma mistura gasosa (solução gasosa) por meio de liquefação e posterior destilação fracionada. O método industrial utilizado para separar os componentes do ar seco é a destilação fracionada do ar líquido. Para torná-lo liquefeito, é preciso resfriá-lo a Uma vez liquefeito, o ar é introduzido em uma coluna de fracionamento, conforme mostra a figura. liquefeito, é preciso resfriá-lo a -200 oC. Pode-se também resfriar o ar de outra maneira: comprimindo-o e, em seguida, permitindo que se expanda rapidamente. Representação de destilação fracionada do ar líquido Processos de separação de misturas MatériaMatéria e e suassuas transformaçõestransformações 10 – Adsorção: consiste no aproveitamento da capacidade que algumas substâncias (como o carvão ativo, por exemplo) têm de reter, na sua superfície, substâncias gasosas. Uma das principais aplicações da adsorção são as máscaras contra gases venenosos.gases venenosos. Processos de separação de misturas MatériaMatéria e e suassuas transformaçõestransformações 11- Análise cromatográfica ou cromatografia : Nesse processo, os componentes de uma mistura de sólidos em solução são separados e identificados pela cor e pelas diferentes habilidades para aderirem a superfícies sólidas (fase estacionária) na presença de um solvente líquido (fase móvel). • Quanto maior a atração do componente pela superfície sólida, mais lentamente ele se move. • Quanto maior a atração do componente pelo líquido, mais rapidamente ele se move. Um dos primeiros processos usados foi a cromatografia em papel. UnidadesUnidades de de medidamedida Muitas propriedades da matéria são quantitativas, isto é, associadas a números. Quando um número representa uma medida quantitativa, as unidades de grandeza devem sempre ser especificadas. As unidades usadas em medidas científicas são as do Sistema Métrico. O sistema métrico, desenvolvido inicialmente na França, no final doO sistema métrico, desenvolvido inicialmente na França, no final do século XVIII, é usado como sistema de medidas na maioria dos países do mundo. Em 1960, chegou-se a um acordo internacional especificando uma escolha particular de unidades métricas para uso em medidas científicas. Essas unidades preferenciais são chamadas Unidades SI, abreviatura de Système International d’Unités. Unidades de medidaUnidades de medida Unidades SI • O sistema SI tem 7 unidades básicas das quais as outras são derivadas. • As potências de dez são utilizadas por conveniência com menores ou maiores unidades no sistema SI. UnidadesUnidades de de medidamedida Os prefixos são usados para indicar frações decimais ou múltiplos de várias Unidades SI Usando prefixos como multiplicadores múltiplos de várias unidades. Prefixo Fator de multiplicação Exemplos Símbolo Quilo 1 000 (103) 1 quilômetro =1 000 metros (103 m) 1quilograma = 1 000 gramas (103 g) Km Kg Deci 1/10 (10-1) 1 decímetro = 0,1 metro (10-1 m) dm Tabela – Modificando o tamanho das unidades do SI com prefixos Centi 1/100 (10-2) 1 centímetro = 0,01 metro (10-2 m) cm Mili 1/1 000 (10-3) 1 milímetro = 0,001 metro (10-3 m) 1 milissegundo = 0,001 segundo (10-3) mm ms Micro 1/1 000 000 (10-6) 1 micrômetro = 0, 000 001 metro (10-6 m) µm Nano 1/1 000 000 000 (10-9) 1 nanômetro = 0, 000 000 001 metro (10-9 m) 1 nanograma = 0, 000 000 001 grama (10-9 g) nm ng 46 Ao usar o sistema SI e resolver exercícios é preciso saber utilizarnotação exponencial (ou notação científica) . Notação Científica O número de átomos em12 g de carbono: 602.200.000.000.000.000.000.000 6,022 x 1023 A massa de um único átomo de carbono em gramas: UnidadesUnidades de de medidamedida 47 A massa de um único átomo de carbono em gramas: 0,0000000000000000000000199 1,99 x 10-23 N x 10n N é um número entre 1 e 10 n é um número inteiro positivo ou negativo 568,762 n > 0 Mover a casa decimal para a esquerda 0,00000772 n < 0 Mover a casa decimal para a direita Notação Científica UnidadesUnidades de de medidamedida 48 n > 0 568,762 = 5,68762 x 102 0,00000772 = 7,72 x 10-6 Adição ou Subtração 1. Escreva cada quantidade com o mesmo expoente n 2. Combine N1 e o N2 3. O expoente, n, permanece o mesmo 4,31 x 104 + 3,9 x 103 = 4,31 x 104 + 0,39 x 104 = 4,70 x 104 Multiplicação 1. Multiplique N1 e o N2 2. Some os expoentes n e n (4,0 x 10-5) x (7,0 x 103) = (4,0 x 7,0) x (10-5+3) = Notação Científica UnidadesUnidades de de medidamedida 49 2. Some os expoentes n1 e n2 (4,0 x 7,0) x (10 ) =28 x 10-2 = 2,8 x 10-1 Divisão 1. Divide N1 e o N2 2. Subtraia os expoentes n1 e n2 8,5 x 104 ÷ 5,0 x 109 = (8,5 ÷ 5,0) x 104-9 = 1,7 x 10-5 UnidadesUnidades de de medidamedida Unidades SI Vamos abordar as unidades básicas de comprimento, massa e temperatura. Comprimento: A unidade básica de comprimento é o metro (m). Massa: é a medida da quantidade de material de um objeto. AMassa: é a medida da quantidade de material de um objeto. A unidade SI básica de massa é o quilograma (kg). Essa unidade básica é singular uma vez que usa o prefixo quilo-, em vez de usar somente a palavra grama. Obtêm-se outras unidades para massa adicionando-se prefixos à palavra grama. UnidadesUnidades de de medidamedida Unidades SI Temperatura: É a medida de calor ou frieza de um objeto. A temperatura determina a direção do fluxo de calor. O calor sempre fui espontaneamente de uma substância à temperatura mais alta para outra à temperatura mais baixa. Existem três escalas de temperatura: • Escala Kelvin: – Usada em ciência. – Mesmo incremento de temperatura que a escala Celsius. – A menor temperatura possível (zero absoluto) é o zero Kelvin. – Zero absoluto: 0 K = - 273,15 oC. • Escala Celsius: – Também utilizada em ciência. – A água congela a 0 oC e entra em ebulição a 100 oC. Unidades de medidaUnidades de medida Unidades SI Temperatura: – A água congela a 0 C e entra em ebulição a 100 C. – Para converter: K = oC + 273,15. • Escala Fahrenheit: (usada nos Estados Unidos) – Geralmente não é utilizada em ciência. – A água congela a 32 oF e entra em ebulição a 212 oF. – Para converter: ( )32-F 9 5C °=° ( ) 32C5 9F +°=° Temperatura Unidades de medidaUnidades de medida UnidadesUnidades de de medidamedida Unidades derivadas do SI As unidades básicas do SI são usadas para derivar as unidades de outras quantidades. Exemplo: A velocidade é definida como a razão da distância percorrida comA velocidade é definida como a razão da distância percorrida com o decorrer do tempo. Logo, a unidade derivada do SI para a velocidade é a unidade SI de distância (comprimento) dividida pela unidade SI de tempo, (m/s). Unidades Derivadas expressas á partir de Unidades Básicas Grandeza Nome Símbolo Superfície metro quadrado m2 Volume metro cúbico m3 Velocidade metro por segundo m/s Aceleração metro por segundo ao quadrado m/s2 Unidades de medidaUnidades de medida Unidades derivadas do SI Aceleração metro por segundo ao quadrado m/s2 Número de ondas metro á potencia menos um m-1 massa específica quilograma por metro cúbico kg/m3 Velocidade angular radiano por segundo rad/s Aceleração angular radiano por segundo ao quadrado rad/s2 Vamos examinar as unidades derivadas para volume e densidade Volume 1 cm3 = (1 x 10-2 m)3 = 1 x 10-6 m3 UnidadesUnidades de de medidamedida • As unidades de volume são dadas por (unidades de comprimento)3. A unidade do SI para volume é o metro cúbico (m3). 56 1 cm3 = (1 x 10-2 m)3 = 1 x 10-6 m3 1 dm3 = (1 x 10-1 m)3 = 1 x 10-3 m3 1 L = 1000 mL = 1000 cm3 = 1 dm3 1 mL = 1 cm3 Unidades de medidaUnidades de medida Dispositivos mais comumente usados em química para medir volume. Volume Unidades derivadas do SI • Usada para caracterizar as substâncias. • Definida como massa dividida por volume: Unidades de medidaUnidades de medidaUnidades de medidaUnidades de medida Densidade Unidades derivadas do SI 1 g/cm3 = 1 g/mL = 1000 kg/m3 • Unidades: g/cm3 (ou g/mL). • Originalmente baseada em massa (a densidade era definida como a massa de 1,00 g de água pura). • Densidade da água 1,00 g/mL Uma vez que a maioria das substâncias varia o volume quando é aquecida ou resfriada, as densidades são dependentes da temperatura. Quando relatamos densidades, a temperatura deve ser especificada. Geralmente supomos que a temperatura é 25oC. Unidades de medidaUnidades de medida Unidades derivadas do SI Unidades Derivadas com nomes e símbolos especiais Grandeza Nome Símbolo Expressão em outras unidades Expressão em unidades básicas SI Freqüência hertz Hz s-1 Força newton N m kg s-2 Pressão pascal Pa N m-2 m-1 kg s-2Pressão pascal Pa N m-2 m-1 kg s-2 Energia, trabalho, Quantidade de calor joule J N m m2 kg s-2 Potência watt W J s-1 m2 kg s-3 Quantidade de eletricidade carga elétrica coulomb C s A Potencial elétrico força eletromotriz volt V W A-1 m2 kg s-3 A-1 Resistência elétrica ohm W V A-1 m2 kg s-3 A-2 Capacitância elétrica farad F C V-1 m-2 kg-1 s4 A2 Fluxo magnético weber Wb V s m2 kg s-2 A-1 Indução magnética tesla T Wb m2 kg s-2 A1 Indutância henry H Wb A-1 m2 kg s-2 A-2 UnidadesUnidades de de medidamedida Análise dimensional e fatores de conversão entre unidades • Na análise dimensional incluímos as unidades durante todo o cálculo. • As unidades são multiplicadas, divididas ou “canceladas” simultaneamente. • A análise dimensional nos ajudará a ter certeza que as soluções para os problemas produzirão as unidades corretas. • Em análise dimensional, sempre faça três perguntas: – Quais dados nos são fornecidos? – Qual a quantidade que precisamos? – Quais fatores de conversão estão disponíveis para nos levar a partir do que nos é fornecido ao que precisamos? os problemas produzirão as unidades corretas. UnidadesUnidades de de medidamedida Análise dimensional e fatores de conversão entre unidades O elemento-chave na utilização de análise dimensional é o correto uso dos fatores de conversão de uma unidade para outra. Um fator de conversão é uma fração cujos numerador e denominador são as mesmas grandezas expressas em diferentes unidades.são as mesmas grandezas expressas em diferentes unidades. Exemplo: 2,54 cm e 1 pol. significam o mesmo comprimento 2,54 cm = 1 pol. Essa relação permite-nos escrever dois fatores de conversão: 2,54 cm e 1 pol. 1 pol. 2,54 cm Usamos o primeiro desses fatores para converter polegadas em centímetros. UnidadesUnidades de de medidamedida Análise dimensional e fatores de conversão entre unidades Iniciamos qualquer conversão examinando as unidades dos dados fornecidos e as unidades desejadas. A seguir nos perguntamos quais fatores de conversão temos disponíveis para levar-nos da unidade da grandeza fornecida para a que desejamos. Quando multiplicamos certa quantidade pelo fator de conversão, as unidades multiplicam-se e dividem-se como a seguir: Unidade dada x unidade desejada = unidade desejada unidade dada Se a unidade desejada não foi obtida nos cálculos, significa que existe um erro em algum lugar. Uma verificação das unidades em geralrevela a razão de tal erro. UnidadesUnidades de de medidamedida Análise dimensional e fatores de conversão entre unidades Exemplo: o comprimento em centímetros de um objeto de 8,50 polegadas de comprimento é dado por: Número de centímetros = (8,50 pol.) 2,54 cm = 21,6 cm Unidade desejada Número de centímetros = (8,50 pol.) 2,54 cm = 21,6 cm 1 pol. Unidade dada A unidade polegadas no denominador do fator de conversão cancela a unidade polegadas do valor fornecido (8,50 pol.) O centímetro no numerador do fator de conversão torna-se a unidade da resposta final. Uma vez que o numerador e o denominador de um fator de conversão são iguais, multiplicar qualquer grandeza pelo fator de conversão é equivalente a multiplicá-lo pelo número 1 sem ocorrer nenhuma mudança intrínseca no valor da grandeza. UnidadesUnidades de de medidamedida Análise dimensional e fatores de conversão entre unidades Existem dois tipos de números em um trabalho científico: Números exatos (aqueles cujos valores são conhecidos com exatidão) e números inexatos (aqueles cujos valores têm alguma incerteza) A maioria dos Números Exatos têm valores definidos. A A incertezaincerteza nana medidamedida 65 Amaioria dos Números Exatos têm valores definidos. Exemplo: existem 12 ovos em uma dúzia 1000 g em um quilograma. O número 1 em qualquer fator de conversão entre unidades, como em 1 m = 1000 cm é também um número exato. Números exatos ainda podem ser resultantes de contagem do número de objetos . Na multiplicação ou divisão por um inteiro ou um número exato, a incerteza do resultado é dada pelo valor medido. Alguns fatores de conversão de unidades são definidos exatamente, ainda que não sejam números inteiros. Exemplos: A A incertezaincerteza nana medidamedida Exemplos: 273,15 da conversão entre temperaturas Celsius e Kelvin é exato. Assim: 100,000 oC é igual a 373,150 K Qual é a média das três medidas de comprimento: 6.64cm, 6.68cm e 6.70 cm? 6.64cm + 6.68cm + 6.70 cm 3 = 6.67333 = 6.67cm Porque 3 é um número exato = 7 Os números obtidos a partir de medidas (experimentais) são sempre inexatos. Existem sempre limitações intrínsecas nos equipamentos usados para medir grandezas (erro de equipamento = erro sistemático) e diferenças em medições realizadas com o mesmo instrumento por pessoas diferentes (erro humano = erro aleatório). A A incertezaincerteza nana medidamedida 67 (erro humano = erro aleatório). Tipos de erros: Toda medida possui alguma incerteza, que é chamada de erro experimental. As conclusões podem ser expressas com um alto ou baixo grau de confiança, mas nunca com completa certeza. O erro experimental é classificado como sistemático ou aleatório. ErroErro SistemáticoSistemático • Um erro sistemático, também chamado de erro determinado, surge devido a uma falha de um equipamento ou na falha no projeto de um experimento. A A incertezaincerteza nana medidamedida • Se realizarmos o experimento novamente, exatamente da mesma maneira, o erro é reprodutível. • A princípio, o erro sistemático pode ser descoberto e corrigido, embora isso possa não ser fácil. ErroErro AleatórioAleatório • O erro aleatório, também chamado de erro indeterminado, resulta dos efeitos de variáveis que não estão controladas (e que talvez não possam ser controladas) nas medidas. A probabilidade de o erro aleatório ser positivo ou negativo é a mesma. A A incertezaincerteza nana medidamedida probabilidade de o erro aleatório ser positivo ou negativo é a mesma. Ele sempre está presente e não pode ser corrigido. • Existe um erro aleatório associado à leitura de uma escala. Pessoas diferentes lendo a absorbância na escala de um equipamento descreveriam um intervalo de valores que refletem as suas interpolações subjetivas entre as marcações da escala. • A precisão é uma medida da reprodutibilidade de um resultado. • Se uma grandeza for medida várias vezes por um determinado método e os valores obtidos forem muito próximos uns dos outros, a medida é precisa. Se os valores variarem muito, a medida não é precisa. A A incertezaincerteza nana medidamedida Precisão e exatidão precisa. Se os valores variarem muito, a medida não é precisa. • A exatidão ou acurácia se refere a quão próximo um valor de uma medida está do valor “real”. • Quando uma mesma grandeza é medida por métodos diferentes e os resultados obtidos concordam entre si, então a exatidão dos resultados passa a ser confiável, o que significa que os resultados estão próximos do valor “real”. Precisão e exatidão A A incertezaincerteza nana medidamedida • As medidas que estão próximas do valor “correto” são exatas. • As medidas que estão próximas entre si são precisas. • Todos os algarismos conhecidos com certeza e mais um algarismo extra são chamados de algarismos significativos. • Algarismos significativos: é o número mínimo de algarismos necessários para escrever um determinado valor em notação científica sem perda de exatidão. A incerteza na medidaA incerteza na medida Algarismos significativos científica sem perda de exatidão. • Para encontrar o número de algarismos significativos em uma medida, é preciso, primeiramente, expressar os dados na notação científica, deixando um dígito diferente de zero à esquerda da vírgula decimal. Então, conta-se o número total de dígitos. • Exemplo: 0,0025 Kg é escrito como 2,5 x 10-3 Kg, um valor com 2 algarismos significativos. • Grandezas medidas são geralmente relatadas de tal modo que apenas o último dígito seja incerto. • O número de dígitos informado em uma medida reflete a exatidão da A incerteza na medidaA incerteza na medida Algarismos significativos • O número de dígitos informado em uma medida reflete a exatidão da medida e a precisão do aparelho de medição. • Quanto maior o número de algarismos significativos , maior é a certeza envolvida na medida. Algarismos significativos Algumas regras: • Números diferentes de zero são sempre significativos. • Zeros entre números diferentes de zero são sempre significativos: Exemplos: 1.005 kg – (quatro algarismos significativos); 1,03 cm (3 A incerteza na medidaA incerteza na medida Exemplos: 1.005 kg – (quatro algarismos significativos); 1,03 cm (3 algarismos signifcativos) • Zeros antes do primeiro dígito diferente de zero não são significativos. Exemplo: 0,0003 tem um algarismo significativo.) • Zeros no final do número depois de uma casa decimal são significativos. Exemplos: 0,0200 g (3 algarismos significativos) ; 3,0 cm (dois algarismos significativos). A incerteza na medidaA incerteza na medida Algarismos significativos • Quando um número termina em zeros mas não contém virgula, os zeros podem ou não ser significativos. Exemplos: 130 cm (dois ou três algarismos significativos) 10 300 g (três, quatro ou cinco algarismos significativos) O uso de notação científica elimina a ambigüidade em saber se os zerosO uso de notação científica elimina a ambigüidade em saber se os zeros no final de um número são significativos, Exemplo: uma massa de 10300 g pode ser escrita em notação científica mostrando três, quatro ou cinco algarismos significativos: 1,03 x 104 g (três algarismos significativos) 1,030 x 104 g (quatro algarismos significativos 1,0300 x 104 g (cinco algarismos significativos) • Ao efetuar mudanças de unidades o número de algarismos significativos não se altera: 4,94 cm = 0,0494 m Os zeros posicionados à esquerda do número não são contados como A incerteza na medidaA incerteza na medida Algarismos significativos Os zeros posicionados à esquerda do número não são contados como algarismos significativos. 494 m = 494x103 mm • A mudança para uma unidade menor não pode aumentar o número de algarismossignificativos. Uso de potências de 10. Algarismos Significativos em cálculosAlgarismos Significativos em cálculos • Vamos considerar agora quantos algarismo significativos devem existir numa resposta após serem executadas operações aritméticas com dados que apresentavam variados números de algarismos significativos. • Diferentes regras de arredondamento são necessárias para a adição e a subtração e para a multiplicação e a divisão. Em ambas, arredondamos os valores para o número correto de algarismos significativos. A incerteza na medidaA incerteza na medida valores para o número correto de algarismos significativos. • Em qualquer cálculo, os resultados são informados com o menor número de algarismos significativos dos dados (para multiplicação e divisão) ou • com o menor número de casas decimais dos dados (adição e subtração). • Se os números a serem somados ou subtraídos têm o mesmo número de algarismos, a resposta deve ter o mesmo número de casas decimais que os números envolvidos na operação: Adição Adição ou ou subtração subtração de duas de duas medidasmedidas 1,362 x 10-4 + 3,111 x 10-4 4,473 x 10-44,473 x 10-4 • O número de algarismos significativos na resposta pode ser maior ou menor do que o existente nos dados. 5,345 + 6,728 12,073 7,26 x 1014 - 6,69 x 1014 0,57 x 1014 • Se os números a serem somados não possuírem o mesmo número de algarismos significativos, a resposta estará limitada pelo número que tem o menor número de algarismos significativos. Adição Adição ou ou subtração subtração de duas de duas medidasmedidas • Exemplo: a massa molecular do KrF2 é conhecida somente até a terceira casa decimal, pois a massa atômica do Kr é conhecida somente com três casas decimais:somente com três casas decimais: 18,998 403 2 (F) + 83,798 (Kr) 121,794 806 4 +18,998 403 2 (F) Não-significativos O número 121,794 806 4 deve ser arredondado para 121,795 na resposta final. • Em adições ou subtrações de números expressos em notação científica, todos os números devem primeiro ser convertidos ao mesmo expoente: Adição Adição ou ou subtração subtração de duas de duas medidasmedidas 1,632 x 105 + 4,107 x 103 1,632 x 105 + 0,041 07 x 105 A soma 11,513 07 x 105 é arredondada para 11,51 x 105, pois o número 9,84 x 105 limita a operação a duas casas decimais quando todos os números são expressos como múltiplos de 105. + 4,107 x 103 + 0,984 x 106 + 0,041 07 x 105 + 9,84 x 105 11,513 07 x 105 Vamos ver as regras de arredondamento! Regras para o arredondamento de números Quando se arredonda um número, deve-se observar todos os algarismos além da última casa decimal desejada. Exemplo: No número 121,794 806 4, os algarismos 806 4 se situam além da última casa decimal significativa. Em razão de este número ser maior do que a metade do intervalo até oEm razão de este número ser maior do que a metade do intervalo até o último algarismo significativo, deve-se arredondar o algarismo 4 para 5 (arredondamos para cima e obtemos o número 121,795). Se os algarismos não-significativos forem menores do que a metade do intervalo, devemos arredondar para baixo. Exemplo: o número 121,794 3 é arredondado para 121,794. Nos cálculos, arredonde para cima se o dígito após a casa decimal significativa for maior do que 5 e para baixo se for menor do que 5. Regras para o arredondamento de números Exemplos: O número 43,55 é arredondado para 43,6, se considerarmos apenas três algarismos significativos. Existe uma situação especial, que é quando os algarismos não- significativos são exatamente iguais à metade do intervalo. Neste caso, arredondamos para o número par mais próximo. Quando o algarismo considerado não-significativo termina em 5, arredonde sempre para o número par mais próximo. Se mantivermos apenas três algarismos significativos no número 1,425 x 10-9, ele fica 1,42 x 10-9 . Em um cálculo com muitas operações, só arredonde na última etapa. Multiplicação ou divisão de duas medidas 4,32 cm x 2,1 s = ? Na multiplicação ou divisão, tenha certeza de que o número de algarismos significativos do resultado é igual ao menor número de algarismos significativos dos dados. 4,32 cm x 2,1 s 9,072 cm.s 9,1 cm.s (Regra do menor nº de algarismos significativos) Multiplicação ou divisão de duas medidas 0,0247 mol ÷ 2,1 dm3 = ? 0,0247 mol ÷2,1 dm3 0,0117619…mol/dm3 0,012 mol/dm3 (Regra do menor nº de algarismos significativos) E se tivermos de somar 100 parcelas de 0,10 m ? 0,10 + 0,10 + 0,10 …… = 100 x 0,10 = ? (método mais simples, mas não esquecer que se trata de somas, regra da menor casa decimal) = 10,00 m E se tivermos de multiplicar 0,10 m 100 vezes ? 0,10 x 0,10 x 0,10 …… = (0,10)100 = ? (método mais simples, mas não(método mais simples, mas não esquecer que se trata de multiplicações, regra do menor nº de alg. significativos, 2) = 1,0x10-100 m 0,10 = 1,0 x 10-1 (1,0 x 10-1) 100 A potência de 10 não influencia em nada o número de algarismos significativos que devem ser mantidos. Diferentes operações com valores de medidas, na mesma expressão (0,58 dm3 – 0,05 dm3) x 0,112 mol/dm3 = ? Método 1: fazer uma operação de cada vez, tendo em conta os algarismos significativos: (0,58 dm3 – 0,05 dm3) x 0,112 mol/dm3 = 0,53 dm3 x 0,112 mol/dm3 = 0,059 mol Método 2 (PREFERÍVEL!): analisar a expressão e determinar qual o nº de algarismos significativos final; depois calcular o resultado sem arredondamentos intermédiários , fazendo-se só o arredondamento final atendendo ao nº de algarismos significativos: (0,58 dm3 – 0,05 dm3) x 0,112 mol/dm3 = ? (0,58 dm3 – 0,05 dm3) x 0,112 mol/dm3 = (2 alg.sign.) (3 alg.sign.) (2 alg.sign.) R: 0,05936 mol R: 0,059 mol Os dígitos que seguem a vírgula decimal de um logarítmo comum tem o mesmo número de algarismos significativos que o número original. Por exemplo: log 2,45 = 0,389 Logarítmos e exponenciais Um antilogarítmo comum de um número tem o mesmo número de algarismos significativos que os dígitos que seguem a vírgula decimal do número original. Por exemplo: 100,389 = 2,45 89 Example Faça as seguintes operações aritméticas com o número correto de algarismos significativos: (a) 11.254,1 g + 0,1983 g (b) 66,59 L − 3,113 L (c) 8,16 m × 5,1355 s Exemplo (c) 8,16 m × 5,1355 s (d) 0,0154 kg ÷ 88,3 mL (e) 2,64 × 103 cm + 3,27 × 102 cm Example 1.5 Solução Em adição e subtração, o número de casas decimais na resposta é determinada pelo número que tem o menor número de casas decimais. Na multiplicação e divisão, o número significativo da resposta é determinada pelo número que tem o menor número de algarismos significativos. (a) Exemplo (a) (b) Example 1.5 (c) (d) Exemplo (e) Primeiro mudamos 3,27 × 102 cm para 0,327 × 103 cm e então realizamos a adição (2,64 cm + 0,327 cm) × 103. Seguindo como no ítem (a), encontramos a resposta 2,97 × 103 cm. Exercícios 1- A aspirina (C9H8O4), é composta de 60% de carbono, 4,5% de hidrogênio e 35,5% de oxigênio por massa, independentemente de sua origem. A aspirina é uma mistura ou um composto? Resposta: Resposta: Um composto porque sua composição é constante. 2- Uma substância branca e sólida A é fortemente aquecida em ausência de ar. Ela decompõe-se para formar uma nova substância branca B e um gás C. O gás tem as mesmas propriedades que o produto obtido quando carbono é queimado com excesso de oxigênio. Baseado nestas informações, podemos determinar se os sólidos A e B são elementos ou compostos? Justifique suas conclusões para cada substância. Resposta:Resposta: Quando o carbono é queimado com excesso de oxigênio osdois elementos combinam para formar o composto gasoso, dioxido de carbono (CO2). Então a substância C é este composto. Desde que C é produzido quando A é aquecido na ausência de oxigênio (do ar), ambos, carbono e oxigênio em C devem estar presentes originalmente em A. Então A é um composto formado por dois ou mais elementos combinados quimicamente. Sem mais informações sobre as propriedades químicas ou físicas de B, não podemos determinar com certeza se este é um elemento ou um composto. No entanto, poucos elementos existem como sólidos, então, B provavelmente é um composto também. Exercícios 3- Leia as seguintes descrições do elemento zinco e indique quais são as propriedades físicas e quais são as propriedades químicas. O zinco é um metal cinza prateado que se funde a 420oC. Quando grânulos de zinco são adicionados a ácido sulfúrico diluído, há desprendimento de hidrogênio e o metal dissolve-se. O zinco tem dureza de 2,5 na escala de Mohs e densidade de 7,13 g/cm3 a 25oC.dureza de 2,5 na escala de Mohs e densidade de 7,13 g/cm a 25 C. Reage lentamente com o gás oxigênio a temperaturas elevadas para formar óxido de zinco, ZnO. 4- Caracterize cada um dos seguintes itens como um processo físico ou químico: (a) corrosão do alumínio metálico; (b) fusão do gelo; (c) trituração da aspirina; (d) digestão de uma bala; (e) explosão da nitroglicerina. Exercícios 5- Classifique cada um dos seguintes itens como medidas de comprimento, área, volume, massa, densidade, tempo ou temperatura: (a) 5 ns (b) 5,5 kg/m3 (c) 0,88 pm (d) 540 km2 (e) 173 K(e) 173 K (f) 2 mm3 (g) 23oC 6- Que tipo de grandeza (por exemplo, comprimento, volume, densidade...) as seguintes unidades representam: (a) mL; (b) cm2; (c) mm3; (d) mg/L; (e) ps; (f) nm; (g) K 7- (a) Uma amostra de tetracloreto de carbono, um líquido usado no passado para lavagem a seco, tem uma massa de 39,73 g e um volume de 25,0 mL a 25oC. Qual sua densidade a essa temperatura? O tetracloreto de carbono flutua na água? (Materiais que são menos densos do que a água flutuam) (b) A densidade da platina a 20oC é 21,45 g/cm3. Calcule a massa de 75,00 cm3 de platina a essa temperatura. (c) A densidade do magnésio a 20oC é 1,738 g/cm3. Qual é o volume de 87,50 g deste metal a essa temperatura? 8- (a) A temperatura em um dia de verão é 87oF. Qual é a temperatura em oC? (b) O ponto de fusão do brometo de sódio (um sal) é 755oC. Qual é a temperatura em oF? (c) O tolueno congela a – 95oC. Qual seu ponto de congelamento em kelvins e em graus Fahrenheit? (d) Muitos dados científicos são relatados a 25oC. Qual é essa temperatura em kelvins e em graus Fahrenheit? 9- Qual o número de algarismos significativos das seguintes medidas de grandeza? (a) 0,0056 g (b) 10,2 ºC (c) 5,600 x 10-4 g 2 Núm. Alg. Significativos 3 4 Exercícios (c) 5,600 x 10 g (d) 1,2300 g/cm3 4 5 10- Indique quais dos seguintes itens são números exatos: (a) a massa de um clipe para papel; (b) a área de uma moeda norte-americana de dez centavo; (c) o número de polegadas em uma milha; (d) o número de páginas de um livro; (e) o número de microssegundos em uma semana. Exercícios 11- Indique o número de algarismos significativos em cada uma das seguintes medidas: (a) 5,404 x102 km; (b) 0,0234 m2; (c) 5,500 cm; (d) 430,98 K; (e) 204,080 g 12- Arredonde cada um dos seguintes números para quatro algarismos significativos e expresse o resultado em notação exponencial padrão:exponencial padrão: (a) 300,235800 ; (b)456500 ; (c) 0,006543210 ; (d) 0,000957830 (e) 50,778 x 103 ; (f) - 0,035000 13– Arredonde cada um dos seguintes números para três algarismos significativos e expresse o resultado em notação exponencial padrão: (a) 143,700 ; (b) 0,09750; (c) 890,000 ; (d) 6,764 x 104 ; (e) 33.987,22 ; (f) – 6,5559 14- Faça as seguintes operações e expresse sua resposta com o número apropriado de algarismos significativos: (a) 21,405 + 5,80 (b) 13577 - 21,6 (c) (5,03 x 10-4)(3,6675) (d) 0,05770/75,3 15 – Faça as seguintes operações e expresse sua resposta com o15 – Faça as seguintes operações e expresse sua resposta com o número apropriado de algarismos significativos: (a) 320,55 - (6.104,5/2,3) (b) [(285,3x105) – (1,200 x 103)] x 2,8954 (c) (0,0045 x 20.000,0) + (2.813 x 12) (d) 863 x [1.255 – (3,45 x 108)] 16 – Faça as seguintes conversões: (a) 0,076 L para mL (b) 5,0 x 10-8 m para nm (c) 6,88 x 105 ns para s (d) 1,55 kg/m3 para g/L 17 – (a) A velocidade da luz no vácuo é 2,998 x 108 m/s. Qual é essa velocidade em km/h?essa velocidade em km/h? (b) Os oceanos contêm aproximadamente 1,35 x 109 km3 de água. Qual é esse volume em litros? (c) Um indivíduo com um alto nível de colesterol no sangue apresenta 232 mg de colesterol por 100 mL de sangue. Se o volume total de sangue de uma pessoa é 5,2 L, quantos gramas de colesterol essa pessoa tem? Respostas dos exercícios 1- Um composto porque sua composição é constante. 2- Quando o carbono é queimado com excesso de oxigênio os dois elementos combinam para formar o composto gasoso, dioxido de carbono (CO2). Então a substância C é este composto. Desde que C é produzido quando A é aquecido na ausência de oxigênio (do ar), ambos, carbono e oxigênio em C devem estar presentes originalmente em A. Então A é um composto formado por dois ou mais elementos combinados quimicamente. Sem mais informações sobre as propriedades químicas ou físicas de B, não podemos determinar com certeza se este é um elemento ou um composto. No entanto, poucos elementos existem como sólidos, então, B provavelmente é um composto também.provavelmente é um composto também. 3 - 4 - 5 - 6 - 7 - 8 - 9- (a) 2 ; (b) 3 ; (c) 4 ; (d) 5 10 – Exatos: (c) e (d) . Todos os outros valores dependem de medidas e padrões que possuem margens de erros. 11 - 12 - 13 - 14 - 15 - 16 - 17 -
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