Qu mica 1

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QUÍMICA: CONCEITOS INICIAIS
CINÉTICA
LUMINOSA
TÉRMICA
ELÉTRICA
MAGNÉTICA
UNIVERSO = MATERIA + ENERGIA
Capacidade de
realizar trabalho.
TERRA
ÁGUA
AR
MADEIRA
OURO
Tudo aquilo que tem massa
e ocupa lugar no espaço.
TODAS AS SUBSTÂNCIAS SÃO FORMADAS 
POR DIFERENTES TIPOS DE MATÉRIA.
OBJETO: CORPO COM FUNÇÃO DEFINIDA
CORPO: PORÇÃO LIMITADA DE MATÉRIA
MATÉRIA: TUDO O QUE MASSA E OCUPA UM LUGAR NO ESPAÇO.
MATÉRIA CORPO OBJETO
A massa de um corpo corresponde a quantidade de 
matéria contida nele.
O volume corresponde a medida do espaço que ele 
ocupa.
A matéria é constituída por partículas muito pequenas 
denominadas átomos.
1 grão de areia (1mm) / 10.000.000 = tamanho de um átomo
Os átomos apresentam vários tipos diferentes, chamados também de
elementos químicos. Ex: hidrogênio, oxigênio, ouro, sódio, etc.
Ciência que estuda as transformações da Matéria
O QUE É 
MATÉRIA?
QUÍMICA
Desejo de entender a natureza da matéria se iniciou a 
milhares de anos atrás.
Grécia
ARISTÓTELES
Acreditava na existência de 
somente 4 elementos
 Rejeitava a idéia de Demócrito sobre o átomo
 Sua opinião era muito importante, por isso a maioria
das pessoas também recusavam a idéia atômica
Leucippus
 Foi o fundador da Atomística
 Foi o primeiro filósofo a afirmar a 
existência de espaços vazios na matéria
 Professor do filósofo Demócrito 
Leucippus acreditava que partículas 
maiores eram compostas por grupos 
de partículas menores
A Matéria poderia ser dividida INFINITAMENTE
470-380 A.C
Estudante de Leucipo
Diferente de Leucipo, acreditava 
que a matéria era composta por 
partículas INDIVISÍVEIS chamadas
ÁTOMOS.
Democritus
Linha do tempo da Teoria Atômica
Alquimia (pseudo ciência) ligada muitas vezes a magia negra 
e utilizada principalmente na extração e manipulação de 
metais e na medicina (extração de princípios ativos)
2000 anos depois 
ROBERT BOYLE
 Argumentou contra a teoria dos
quatro elementos, uma vez que estes
podiam ser “quebrados” em
substâncias simples
1627-1691
É considerado o Pai da Química
 PUBLICOU RESULTADOS EXPERIMENTAIS. 
Ele acreditava em dados e não em palavras
 Fundou a primeira Sociedade Científica (Royal 
Society of England)
ANTOINE LAVOISIER
• Pai da Química Moderna 
• Lei de Conservação de Massa
Realizou medidas 
cuidadosas e concluiu que 
a massa não pode ser 
criada ou destruída
Modelo atômico de Dalton
Em 1808 o químico inglês John Dalton
realizou experimentos que o levaram a
formular os seguintes postulados para
seu modelo atômico
Postulados
1. A matéria é constituída de partículas indivisíveis 
Esferas maciças
2. Os átomos são indestrutíveis 
e imutáveis (nas reações 
químicas os átomos apenas 
se rearranjam)
3. Os átomos de um mesmo 
elemento são idênticos
(tamanho e massa)
4. Um composto é formado por 
dois ou mais átomos. Para 
um dado composto o número 
relativo e tipos de átomos 
são sempre os mesmos.
Hoje se sabe que os átomos possuem uma estrutura 
interna (não são maciços).
São constituídos de partículas menores ainda, as 
partículas subatômicas.
Um elemento difere de outro porque seus átomos 
possuem números diferentes de cada partícula 
subatômica e, conseqüentemente, diferentes massas 
e tamanhos.
Aplicando um campo elétrico e magnético Thomson foi 
capaz de calcular com as leis básicas de eletricidade e 
magnetismo, a razão carga/massa da partícula no feixe
A 1ª partícula subatômica foi descoberta em 1897
pelo físico britânico Joseph John Thomson durante
sua investigação sobre “raios catódicos”
20 metais diferentes (cátodo) + variedade de gases
Thomson encontrou a mesma razão entre carga/ massa
As partículas eram as mesmas independente do metal, 
portanto, estavam presentes em todos os átomos 
Essas partículas foram chamadas de elétrons
A existência do elétron levava a crer na existência de uma 
partícula positiva que anulasse a carga negativa, uma vez 
que o átomo é neutro
Modelo de Thomson (1897)
O átomo seria uma esfera carregada positivamente e 
os elétrons estariam suspensos nessa massa, “como 
ameixas em um pudim”
Massa Positiva
Elétron
O MODELO DE THOMSON FOI 
DERRUBADO EM 1908 POR UM 
EXPERIMENTO REALIZADO POR 
ERNEST RUTHERFORD
OBSERVAÇÕES EXPERIMENTAIS
Como isso foi possível, então?
O Modelo de Thomson previa que todas as partículas 
atravessariam a folha com leves deflexões
• Muitas das partículas  foram
defletidas em vários ângulos.
• Poucas delas foram defletidas na
mesma direção do lançamento, ou
seja, não atravessaram a folha de
ouro.
•A maioria das partículas  atravessou a folha de Au.
• Rutherford concluiu que quase toda a massa do átomo 
está concentrada em um núcleo, núcleo atômico 
• O núcleo é carregado positivamente
• E quase todo volume do átomo consiste em um espaço 
vazio. “Caso o Planeta terra fosse um átomo o núcleo 
seria do tamanho de um estádio de futebol”
Falhas no Modelo de Rutherford
Não explicava como os elétrons 
estavam localizados ao redor 
do núcleo 
MODELO DE BOHR (1913)
• Propôs que os elétrons deveriam ter energia suficiente 
para manter-se em constante movimento ao redor do 
núcleo. De forma análoga ao movimento planetário ao 
redor do sol
Modelo de Bohr
1. Os Elétrons podem orbitar
somente a certas distâncias
do núcleo
2. Átomos liberam energia quando um elétron passa de
um nível de energia mais alta para um nível de energia
mais alto e absorvem energia quando um elétron passa
para um nível de energia mais alto
James Chadwick (1932)
Descobriu a terceira partícula subatômica, o nêutron
A descoberta ocorreu em um
experimento em que uma amostra
de berílio era bombardeada por
partículas a de alta energia
Assim constatou-se que todos os núcleos contem prótons e 
que o núcleo de todos os átomos, com exceção do H 
contém também nêutrons
MODELOS ATÔMICOS
Número atômico (Z) = número de prótons presentes no núcleo atômico
Um elemento químico é definido por seu número atômico.
Isótopos: átomos com mesmo número de prótons (Z)
Composição atômica
Número de prótons
Número de nêutrons
Número de elétrons 
Número de Massa (A) = soma do número 
de prótons e nêutrons
Isóbaros: átomos com mesmo número de 
massa
Símbolo do elemento
A
Z
ISÓTOPOS
Na natureza a maioria dos elementos é constituída de átomos com 
diferentes números de massa, ou seja, possuem diferentes números de 
nêutrons em seu núcleo 
Exemplo: 1H – “hidrogênio”
2H – “deutério” 
3H – “trítio” 
É um fator de conversão entre o número de átomos, moléculas, íons 
etc... em gramas, em outras palavras, entre a escala atômica e a 
escala macroscópica
Definição - 1 mol contém o mesmo número de 
espécies (átomos, moléculas, íons, partículas) = 6,022 
x 1023
Este é o chamado número de Avogadro
O que é Mol?
Massa molar = a quantidade em gramas de 1 mol (6, 022 x 1023) 
de qualquer átomo, molécula, etc.
QUÍMICA
COMPOSTOS 
INORGÂNICOS
“Reino mineral”
COMPOSTOS 
ORGÂNICOS
Ideia original 
Compostos 
derivados dos 
seres vivos.
A união entre átomos é chamada de ligação química.
Os átomos se combinam (ligação química) para formar as
moléculas ou aglomerados iônicos.
H H
O O
+
+
H H o+ +
H2- Gás hidrogênio
O2- Gás oxigênio
H2O - ÁGUA
Um conjunto de espécies químicas iguais – moléculas – forma 
as substâncias químicas. 
As substâncias químicas são responsáveis pela constituição 
de toda e qualquermatéria.
Na grande maioria dos casos, os materiais que constituem um corpo ou 
um objeto são compostos por várias substâncias químicas diferentes. Ex:
Em um fio de cobre, encontramos 
muitos átomos de cobre.
No leite encontramos água, 
lactose, galactose, caseína e 
albumina, etc.
A laranja é constituída por água, 
frutose, acido cítrico, vitamina C , 
etc.
Na madeira encontramos celulose e 
lignina, entre outras.
A água do mar é constituída água, 
cloreto de sódio, além e outro vários 
tipos de sais.
PROPRIEDADES DA 
MATÉRIA
A matéria é caracterizada por suas propriedades, podendo ser:
GERAIS: quando são comuns a toda espécie de matéria, não
importando quais as substâncias a compõem.
ESPECÍFICAS: quando dependem das substâncias que a formam,
permitindo assim identificar e diferenciar os diversos materiais.
PROPRIEDADES GERAIS
• Extensão
• Inércia
• Massa
• Impenetrabilidade
• Divisibilidade
• Compressibilidade
EXTENSÃO
É o espaço ocupado por um corpo.
Denominamos volume a medida deste
espaço.
Utilizamos vários produtos comercializados 
em unidades de medida de volume – como 
litros e mililitros.
INÉRCIA
É a propriedade segundo a qual um corpo tende
a permanecer na situação em que está, resistindo
à variação de seu estado – seja em repouso, seja
em movimento – até que uma força atue sobre ele.
A bola tende a 
permanecer parada até que 
alguém chute.
Após o chute, a bola tende a 
permanecer em movimento, parando 
quando sofre a ação da força de atrito do 
solo.
MASSA
É a quantidade de matéria existente nos
corpos. Também pode ser definida como a
medida da inércia de um corpo.
Muitos produtos são 
adquiridos em massa
Quanto maior for o corpo, maior a 
dificuldade em movimentá-lo, portanto, 
maior será sua inércia.
IMPENETRABILIDADE
Dois corpos não podem ocupar ao mesmo
tempo o mesmo lugar no espaço.
DIVISIBILIDADE
É a propriedade segundo qual a matéria
pode ser dividida em porções menores.
O almofariz e o pistilo são instrumentos 
usados em laboratório para macerar 
sólidos.
COMPRESSIBILIDADE
A matéria pode ser comprimida, sofrendo
redução do seu volume se aplicarmos sobre ela
uma força, ou seja, exercermos pressão sobre ela.
PROPRIEDADES ESPECÍFICAS
Propriedades organolépticas: são aquelas
que podem ser detectadas pelos órgãos
dos sentidos: cor, brilho, odor e sabor.
Cor: está relacionada com a luz que ele reflete 
quando iluminado pela luz branca.
Brilho: depende de como o material reflete a luz.
Odor: As substâncias podem ser inodoras (sem 
cheiro), ou odoríferas.
Nunca devemos cheirar substâncias desconhecidas, pois 
muitas liberam vapores tóxicos que podem provocar náuseas, 
tonturas e mal estar geral.
SAIBA MAIS: 
pag. 31
• Sabor: Algumas substâncias são conhecidas pelo seu sabor 
característico.
• Ácidos comestíveis: ácido cítrico/ ácido acético (vinagre)
• Açucares: frutose e sacarose
• Amargo: quinino, boldo
• Adstringente: caju e banana verde (amarra a boca)
• O sabor no entanto não pode ser usado pelos químicos para 
identificar substâncias desconhecidas, pois elas podem ser 
tóxicas e venenosas.
Propriedades físicas: são elas estados
físicos, dureza, maleabilidade, ductibilidade,
densidade e solubilidade.
1) ESTADOS FÍSICOS DA MATÉRIA:
SÓLIDO
No estado sólido, as partículas encontram-se 
muito próximas e unidas por intensas forças de 
ligação. Elas vibram em posições fixas. 
Forma e volume constantes e
definidos. Permite pouca
compressibilidade.
LÍQUIDO
As partículas estão mais afastadas uma das 
outras, reduzindo as forças de ligação que as 
mantém unidas. Estão mais livres e se movem com 
facilidade.
Forma variável (recipiente)
Volume constante
GASOSO
As partículas encontram-se muito afastadas 
umas das outras e são praticamente livres.
Se movimentam rapidamente em todas as 
direções e sentidos.
A forma e volume são 
variáveis (de acordo com o 
recipiente).
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O que é que 
determina o 
estado físico da 
matéria?
Sólido
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ID
Líquido
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ID
Gasoso (vapor)
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A
/C
ID
Os estados físicos da matéria
Capítulo 2 – Substâncias químicas
Mudanças de estado físico
Capítulo 2 – Substâncias químicas
Diminuição de temperatura (a água é resfriada)
Aumento de temperatura (a água é aquecida)
A
D
IL
S
O
N
 S
E
C
C
O
DUREZA: é a resistência de um material ao ser 
riscado por outro ou sofrer desgaste quando 
atritado com outro material.
O material mais duro é aquele que consegue 
fazer um sulco em outro material.
É o material de maior dureza e só pode 
ser riscado por outro diamante.
Broca feita com diamante industrial, 
para perfurar materiais como vidro, 
granito, aço rochas.
MALEABILIADE: é a capacidade que a 
matéria tem de ser moldada ou 
transformada em lâminas ou chapas finas 
para produzir diversos objetos.
Comum a maioria dos metais.
O ouro é o metal mais maleável que existe.
DUCTIBILIDADE: é a propriedade que alguns 
materiais apresentam de serem 
transformados em fios.
Alguns metais são dúcteis.
Utilizados em circuitos elétricos
O fio de ouro é utilizado em tratamento 
estéticos.
Densidade: é a propriedade que relaciona a 
massa de um corpo com o volume que essa 
massa ocupa. Também chamada da massa 
específica da matéria.
Massas iguais
Volumes diferentes
Algodão
1 kg Chumbo 1 kg
Ouro - 19,3 g Alumínio – 2,7g
Mesmo volume
Massas diferentes
Densidade e flutuação
 A comparação entre as densidades permite prever se um corpo 
irá afundar ou flutuar em um certo líquido. Exemplo:
Capítulo 2 – Substâncias químicas
Unidades de densidade:
g/cm3, g/L, kg/L etc.
volume
Densidade =
massa
Cortiça
0,32 g/cm3
Água
1,00 g/cm3
Chumbo
11,3 g/cm3
A
D
IL
S
O
N
 S
E
C
C
O
dcortiça < dágua cortiça flutua na água
dchumbo > dágua chumbo afunda na água
Densidade e flutuação
Capítulo 2 – Substâncias químicas
 Uma pessoa flutua sem esforço nas águas do Mar Morto. Lá, 
para cada litro de água do mar, existem cerca de 360 g de 
sais dissolvidos, enquanto no litoral do Brasil, por exemplo, 
para cada litro de água do mar, existem cerca de 37 g de 
sais dissolvidos.
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 B
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/G
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G
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POR QUE NA ÁGUA SALGADA O OVO 
FLUTUA E NA ÁGUA DOCE AFUNDA?
• Observe a imagem e responda
Fatores que alteram a densidade
Capítulo 2 – Substâncias químicas
 Temperatura
Mudanças de estado físico
Água + geloED
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ID
A substância enxofre, sólido amarelo com: 
PF = 95 ºC, 
PE = 445 ºC, 
d = 2,07 g/cm3.
Material considerado
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ID
A substância ferro, sólido cinza-metálico com:
PF = 1.538 ºC, 
PE = 2.861 ºC, 
d = 7,87 g/cm3.
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ID
O chantilly é vendido 
por volume.
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ID
O creme de leite é vendido 
por massa.
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ID
Grandezas e suas unidades
Capítulo 2 – Substâncias químicas
247 mL
300 g
Fórmulada densidade
Onde:
d= densidade
m= massa (g, kg, mg)
V= volume (L, mL, cm³, m³)
EXEMPLO: se pesarmos 1 litro de água, teremos como 
massa 1 kg de água.
Aplicando a fórmula teremos:
d= m/V d= 1 kg/1 L d= 1 kg/L 
d= 1000g/1000mL d= 1 g/mL
• Para líquidos, lembre-se de que 1 cm³ equivale a 
1 mL:
- Álcool – d= 0,8 g/cm³ em cada 1mL de 
álcool tem massa de 0,8g
- O mercúrio é o metal líquido que apresenta 
densidade bastante elevada – Cada litro de 
mercúrio metálico tem massa de 13,5 kg.
Propriedades da MatériaComo determinar a densidade de 
um sólido?
Se o sólido apresentar forma geométrica bem definida, você pode determinar 
seu volume, medindo suas dimensões e multiplicando-as. Porém, se precisar 
determinar o volume de um sólido com formato irregular, conhecendo somente 
a sua massa, sem conhecer a sua densidade, você pode proceder da seguinte 
forma:
MUDANÇAS DOS 
ESTADOS FÍSICOS DA 
MATÉRIA
ebulição
evaporação
calefação
ressublimação
Previsões a partir de PF e PE
Capítulo 2 – Substâncias químicas
Abaixo do PF é sólida Entre o PF e 
PE é líquida
Acima do PE é gasosa
Abaixo do PF é sólido Entre o PF e PE é líquido Acima do PE é gasoso
Abaixo do PF é sólido
Sentido de temperatura crescente
Entre o PF e PE é 
líquido
Acima do PE
é gasoso
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Vamos Praticar
Em alguns automóveis há, no vidro traseiro, filamentos que 
servem como desembaçadores. Ao ligar este dispositivo fazemos 
com que estes filamentos se aqueçam e consequentemente o 
vidro é desembaçado. Por que isto ocorre?
Resp.: A água líquida, 
causadora do aspecto 
embaçado do vidro, recebe o 
calor fornecido pelos 
filamentos e passa para o 
estado de vapor.
temperatura de fusão - (TF) 
Substância TF ao nível do mar
água 0ºC
ferro 1536ºC
ouro 1063ºC
alumínio 660ºC
chumbo 327ºC
prata 950ºC
TEMPERATURA DE EBULIÇÃO (TE)
substância TE ao nível do mar
Água 100 ºC
Álcool comum 78 ºC
Cloreto de sódio 1490 ºC
Ferro 3000º C
Mercúrio 356 º C
Influência da temperatura e da pressão nas 
mudanças de estados físicos.
Em Recife a água ferve a 100ºC.
Em Vitória a água ferve a 98º C.
Em Garanhuns a água ferve a 72ºC.
SOLUBILIDADE
Se colocarmos um pouco
de óleo em um copo com
água, veremos que ele não
se dissolve
Todo material que se dissolve é chamada de SOLUTO.
Toda material que dissolve outro material é chamado De SOLVENTE.
O material formado pela interação do soluto e do solvente é chamado de
solução.
+
SOLUTO + SOLVENTE = SOLUÇÃO
- Todo material que se dissolve é chamada de 
SOLUTO.
- Toda material que dissolve outro material é 
chamado de SOLVENTE.
- O material formado pela interação do soluto e do
solvente é chamado de solução.
SOLUTO + SOLVENTE = SOLUÇÃO
Se colocarmos uma quantidade muito grande de
açúcar em um copo com água, o que ocorrerá?
AÇUCAR
ÁGUA
- Parte do açúcar não se dissolveu, ficando no 
fundo do copo.
A solubilidade pode, então, ser definida como
a “quantidade máxima de uma substância,
denominada soluto, que é possível dissolver em
um quantidade-padrão de outra substância,
denominada solvente, em dada temperatura.”
- Para registrar o valor da solubilidade de um
material, verificamos a quantidade de
soluto, a quantidade de solvente e a
temperatura em que eles se encontram.
- Em regra geral, um aumento da
temperatura aumenta a solubilidade das
substâncias.
- Existem substâncias que não se dissolvem
em água e, por isso são chamadas de
insolúveis.
- O álcool é solúvel em qualquer proporção.
- A quantidade de soluto é proporcional a
quantidade de solvente, assim em 200g de
água, podemos dissolver 72 gramas do
cloreto de sódio.