CE 0891 Aula 02 Materia 2014.1

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ 
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA ORGÂNICA E INORGÂNICA 
CURSO: ZOOTECNIA 2014.1 
DISCIPLINA: CE 0891 A e B PROF. M A T O S 
 
 
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MATÉRIA 
 
 
MATÉRIA - É tudo aquilo que possui massa e ocupa espaço, ou seja, possui volume. 
Ex.: Água, Madeira, Alumínio... 
 
a. Corpo – Porção limitada da matéria, sem utilidade. 
b. Objeto – Porção limitada da matéria, com utilidade. 
 
 
Exemplo: A quebra de um prato de vidro pode ser descrita como um objeto (prato) 
que deixa de existir e surgem vários corpos (o prato fragmentado). 
 
CLASSIFICAÇÃO DA MATERIA 
 
 
 
 
 
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PROPRIEDADES DA MATERIA 
 
 Consideramos propriedades as qualidades da matéria que podem ser medidas. 
Essas propriedades são classificadas em duas categorias: 
 
Propriedades Extensivas – aquelas cujos valores medidos 
dependem do tamanho ou da extensão da amostra. 
 
Exemplo: Massa, comprimento, volume. 
 
Propriedades Intensivas – aquelas que não dependem do 
tamanho ou da extensão da amostra. 
 
Exemplo: Densidade, temperatura, ponto de fusão, ponto de ebulição. 
 
Quando diferentes amostras exibem valores idênticos aos de propriedades 
intensivas, é razoável supormos que as diversas amostras são constituídas do mesmo 
material. 
 
MATÉRIA E SEUS ESTADOS FÍSICOS 
 
Sólido, apresenta forma e volume constante, onde os átomos estão 
compactados. 
Líquido, apresenta forma variável e volume constante, onde os átomos estão 
mais livres. 
Gasoso, apresenta forma e volume variável, onde os átomos estão totalmente 
livres. 
 
Mudanças do Estado Físico da Matéria 
 
 
 
 
 
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Para cada substancia, existe uma temperatura acima da qual é impossível a 
liquefação por compressão isotérmica. Essa temperatura foi denominada temperatura 
critica da substancia. 
Assim, uma substancia no estado gasoso pode ser um gás ou um vapor. Será 
um gás se a sua temperatura for superior à temperatura critica; será um vapor se a sua 
temperatura for igual ou inferior à temperatura critica. 
 
DENSIDADE 
Densidade é a razão entre massa de um objeto e o seu volume. 
 
 
 
 
 
A densidade é uma propriedade intensiva que não depende da quantidade de 
massa presente. 
A unidade derivada do SI para a densidade é o quilograma por metro cúbico 
(kg/m3). Essa unidade é relativamente grande para a maior parte das aplicações 
químicas. Por isso, é comum usar gramas por centímetro cúbico (g/cm3) e o seu 
equivalente, gramas por mililitro (g/mL) para as densidades de sólidos e líquidos. A 
tabela abaixo mostra a densidade de algumas substancias. 
Densidade de Algumas Substancia a 25°C 
Substancia Densidade (g/cm3) 
Ar 0,001 
Etanol 0,79 
Agua 1,00 
Mercurio 13,6 
Sal de cozinha 2,2 
Ferro 7,9 
Ouro 19,3 
Ósmio 22,6 
Problema 
O ouro é um metal precioso quimicamente inerte. É usado essencialmente em 
joalheria, em prótese dentarias e em equipamentos eletrônicos. Um pedaço de lingote 
de ouro com massa de 301 g tem um volume de 15,6 cm3. Calcule a densidade do 
ouro. 
 
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Solução 
Com base na equação: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SEPARAÇÃO DA MATÉRIA EM SUBSTANCIAS PURA 
 
 
PROCESSOS BASICOS DE SEPARAÇÃO 
 
FILTRAÇÃO 
 
 
 
A separação se faz através de uma superfície porosa chamada filtro; o componente 
sólido ficará retido sobre a sua superfície, separando-se assim do líquido que 
atravessa. 
 
 
 
 
 
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FILTRAÇÃO À VÁCUO 
 
 
 
A filtração pode ser acelerada pela rarefação do ar, abaixo do filtro. Nas filtrações sob 
pressão reduzida, usa-se funil com fundo de porcelada porosa (funil de Büchner). 
DECANTAÇÃO 
 
 
 
 
Deixa-se a mistura em repouso até que o componente sólido tenha-se depositado 
completamente. Remove-se em seguida, o líquido, entornando-se cuidadosamente o 
frasco, ou com auxílio de um sifão (sifonação). 
 
 
 
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CENTRIFUGAÇÃO 
 
Para acelerar a sedimentação do sólido, pode-se recorrer à centrifugação, conforme o 
desenho: 
 
 
 
 
 
A decantação é muito utilizada para separar líquidos imiscíveis, ou seja, líquidos que 
não se misturam. Para isso, coloca-se a mistura a ser separada em um funil de 
separação (ou funil de decantação ou funil de bromo). Quando a superfície de 
separação das camadas líquidas estiver bem nítida, abre-se a torneira e deixa-se 
escoar o líquido da camada inferior, conforme o desenho: 
 
 
 
 
Quando os líquidos não se separam pelo simples repouso, ou o faz muito lentamente, 
submete-se inicialmente a mistura à centrifugação. 
 
 
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DISSOLUÇÃO FRACIONADA 
 
Trata-se a mistura com um líquido que dissolva apenas um dos componentes. Por 
filtração, separa-se o componente não dissolvido; por evaporação (ou destilação) da 
solução, separa-se o componente dissolvido no líquido. Veja o exemplo a seguir: 
 
 
 
 
 
 
SUBLIMAÇÃO 
 
Sublimação é a passagem direta do estado gasoso para o estado sólido. A sublimação é 
característica de substâncias que possuem pressão de vapor no ponto de fusão maior que a 
pressão atmosférica. Só pode ser aplicada quando uma das fases sublima com facilidade. 
É empregada na purificação de sólidos. Ex: iodo e naftaleno. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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FLOTAÇÃO 
 
Flotação é um método de separação de misturas. Trata-se de uma técnica de separação muito 
usada na indústria de minerais, na remoção de tinta de papel e no tratamento de esgoto, entre 
outras utilizações.Trata-se a mistura com um líquido de densidade intermediária em 
relação às dos componentes. O componente menos denso que o líquido flutuará, 
separando-se assim do componente mais denso, que se depositará. O líquido 
empregado não deve, contudo, dissolver os componentes. Também é denominado de 
sedimentação fracionada. Veja o exemplo: 
 
 
 
CRISTALIZAÇÃO FRACIONADA 
 
 
 
Cristalização Fracionada é um método de refino de substâncias baseado nas diferenças de 
solubilidade. A mistura de sólidos é dissolvida em água ou solvente orgânico e a 
solução submetida à evaporação. Quando a solução ficar saturada em relação a um 
componente, o prosseguimento da evaporação do solvente acarretará a cristalização 
gradativa do referido componente, que se separará da solução. A solução, contendo o 
 
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componente cuja saturação ainda não foi atingida, fica sobre os cristais do outro e é 
chamada água-mãe de cristalização. 
 
 
DESTILAÇÃO SIMPLES 
 
Para a separação dos componentes das misturas homogêneas sólido-líquido, recorre-
se comumente a destilação simples. O princípio do processo consiste em aquecer a 
mistura até a ebulição; com isso o componente líquido separa-se do sistema sob a 
forma de vapor, que a seguir é resfriado, condensando-se, e o líquido é recolhido em 
outro recipiente. Veja: 
 
 
 
 
 
 
DESTILAÇÃO FRACIONADA 
 
Para a separação dos componentes das misturas homogêneas líquido-líquido, recorre-
se comumente à destilação fracionada. Aquecendo-se a mistura em um balão de 
destilação, os líquidos destilam-se na ordem crescente de seus pontos de ebulição e 
podem ser separados. 
O petróleo é separado em suas frações por destilação fracionada. Veja: 
 
 
 
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IDENTIFICAÇÃO DE SUBSTANCIAS 
Fazemos a identificação das substancias através de medidas diretas ou indiretas de 
suas propriedades intrínsecas. 
 
PONTO DE FUSÃO 
 
O ponto de fusão designa a temperatura a qual uma substância passa do estado sólido 
ao estado líquido. 
 
 A temperatura de fusão de uma substância pura, a uma determinada pressão, é um valor característico 
dessa substância, pelo que constitui um método de avaliação do seu grau de pureza. 
Na determinação do ponto de fusão de uma substância pura, durante a fusão não se 
deve observar variações de temperatura superiores a 1ºC. No caso de uma amostra ser 
impura a amplitude de variação de temperatura será maior, dependendo do número 
de componentes da amostra e dos seus pontos de fusão. 
 
 
Enchimento dos tubos capilares Medição pelo método tradicional 
 
 
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 Medição em aparelho automático 
 
PONTO DE EBULIÇÃO 
O ponto de ebulição ou temperatura de ebulição refere-se a um processo onde um 
líquido sofre mudança de fase: reduzindo sua fração no estado líquido e aumentando 
sua fração em estado gasoso nas condições limítrofes como pressão atmosférica e taxa 
de calor - de forma a mais rápida possível. Usualmente "ponto de ebulição" refere-se 
também à temperatura (ou temperaturas) nas qual esta condição ocorre. 
De acordo com a definição IUPAC, ponto de ebulição é a temperatura na qual a 
pressão de vapor líquido iguala-se a pressão da atmosfera a qual encontra-se 
submetido. 
Para uma substância pura, os processos de ebulição ocorrem sempre a uma mesma 
temperatura, e esta se mantém constante durante todo o processo, ocorrendo o 
mesmo para os processos de fusão. Água pura - ao nível do mar - entra em ebulição a 
100 graus celsius, e enquanto houver água em ebulição, a temperatura da água e do 
vapor formado permanecerão constantes ao longo de todo processo mesmo que 
considerável quantidade de energia esteja sendo fornecida ao sistema na forma de 
calor a fim de induzir a transformação. 
 
 
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Medição pelo método tradicional 
 
Medição em aparelho automático 
 
 
 
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DENSIDADE 
A densidade de um corpo define-se como o quociente entre a massa e o volume desse 
corpo . Desta forma pode-se dizer que a densidade mede o grau de concentração de 
massa em determinado volume. O símbolo para a densidade é ρ (a letra grega ró) e a 
unidade SI para a densidade é quilogramas por metro cúbico (kg/m³). 
Densímetro é um aparelho que tem por objetivo medir a massa específica (também 
chamada densidade) de líquidos. 
 
Medição pelo método tradicional 
 
Medição em aparelho automático 
 
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RESSONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR – RMN 
A Ressonância Magnética Nuclear como todas as formas de espectroscopia, trata-seda 
interação da radiação eletromagnética com a matéria. 
Ressonância magnética é uma técnica que permite determinar propriedades de uma 
substância através de transições eletronicas entre níveis de energia rotacionais dos núcleos 
de átomos ou íons contidas na amostra, sob a influência de um campo magnético e 
concomitante irradiação de ondas de rádio na faixa de frequências de megahertz (MHz), 
caracterizando-se como sendo uma espectroscopia. 
 
Medição em aparelho automático 
INFRAVERMELHO 
A espectroscopia de infravermelho é um tipo de espectroscopia de absorção a qual usa 
a região do infravermelho do espectro eletromagnético. 
Como as demais técnicas espectroscópicas, ela pode ser usada para identificar um 
composto ou investigar a composição de uma amostra. 
A espectroscopia no infravermelho se baseia no fato de que as ligações químicas das 
substâncias possuem freqüências de vibração específicas, as quais correspondem a 
níveis de energia da molécula (chamados nesse caso de níveis vibracionais). 
 
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