Aula I

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QUÍMICA GERAL E 
INORGÂNICA 
Aula I - Alguns conceitos 
fundamentais de química 
 
Alguns conceitos fundamentais de 
Química 
• O estudo da Química 
- Perspectiva molecular 
 
• Classificações da Matéria 
- Estados da Matéria 
- Substâncias Puras 
- Elementos 
- Compostos 
- Misturas 
 
• Propriedades da Matéria 
- Mudanças Físicas e Químicas 
- Separação de Misturas 
 
• Unidades de Medidas 
- Unidades SI 
- Comprimento e Massa 
- Temperatura 
- Volume 
- Densidade 
 
• Incerteza na Medida 
- Precisão e Exatidão 
- Algarismos Significativos 
 
• Análise Dimensional 
 
 
 
1 - Alguns conceitos fundamentais de química 
 
• QUÍMICA – é o estudo das propriedades dos 
materiais e das mudanças sofridas por estes. 
Química Orgânica: estuda os compostos formados pelo 
elemento carbono; 
 
Química Inorgânica: estuda os demais elementos e seus 
compostos; 
 
Físico-química: estuda as energias envolvidas nas 
transformações químicas. 
Áreas de estudo: 
Química 
Analítica 
Bioquímica 
Eng. 
Química 
Química 
Medicinal 
Química 
Biológica 
estuda os compostos químicos, reações e outros 
processos de sistemas vivos; 
estuda as técnicas de identificação de substâncias e 
medida de quantidades 
estudo e projeto de processos químicos industriais, 
incluindo a construção de plantas industriais e sua 
operação 
aplicação de princípios químicos no desenvolvimento de 
fármacos; 
aplicação dos princípios químicos em estruturas e 
processos biológicos 
QUÍMICA GERAL E INORGÂNICA 
• Voltando ao conceito de química... 
(CCCT0004) 
Química envolve o estudo das propriedades e do 
comportamento da MATÉRIA. 
MATÉRIA: é o material físico do universo; 
é tudo que tem massa e ocupa espaço. 
Matéria 
• No nível microscópico, a 
matéria consiste de átomos e 
moléculas. 
 
• As moléculas são 
combinações de átomos. 
 
• As moléculas podem consistir 
do mesmo tipo de átomos ou 
de diferentes tipos de 
átomos. 
 
 Oxigênio (O2) 
 Dióxido de 
Carbono 
Estados físicos da matéria 
Estado sólido Estado gasoso Estado líquido 
Volume 
constante e 
forma própria 
Volume 
constante e 
forma variável 
Volume e forma 
variáveis 
Vapor ≠ Gás 
Vapor é usado para indicar que uma substância, 
que normalmente é sólida ou líquida está na forma 
de gás. 
Estado sólido Estado 
gasoso 
Estado 
líquido 
As partículas estão 
muito organizadas e 
agregadas, movendo-se 
com pouca facilidade. 
As partículas estão 
menos organizadas e o 
seu estado de agregação 
é menor, movendo-se 
mais facilmente do que 
no estado sólido. 
As partículas estão 
muito pouco 
organizadas, são 
completamente livres, 
movendo-se com 
muita facilidade. 
Estado Físico da Matéria 
A nível molecular 
Matéria 
Estados Físicos da Matéria - ordem decrescente de energia 
PLASMA GASOSO LÍQUIDO SÓLIDO 
CONDENSAD
O DE BOSE-
EINSTEIN 
SÓLIDO 
ESTADOS 
DA 
MATÉRIA 
LÍQUIDO 
GASOSO 
Características do sólido e líquido; 
É encontrado em temperaturas 
extremamente baixas 
Propriedades ≠ S, L e G. 
Partículas ionizadas em virtude do aquecimento do gás 
que dissocia as ligações moleculares 
Substâncias Puras ou Substâncias 
• É a matéria que tem composição característica e 
definida e com um conjunto definido de 
propriedades. 
• Ex: água, sal, ferro, oxigênio, etc. 
 
• Simples (mono, di, triatômicas) 
• Monoatômicas: He, Fe e Al; Diatômicas: O2, H2; Triatômicas: O3. 
 
• Composta 
• CO2, CO, CH4 e NH3. 
 
 
Elemento 
• A palavra "elemento" significa "o mais 
elementar", ou "o mais simples" 
Os elementos não podem ser decompostos em substâncias 
mais simples. 
Elementos: Naturais e Sintéticos 
Cisurânicos 
Transurânicos 
Os compostos contém dois ou mais tipos de átomos 
Os compostos são constituídos de dois ou mais elementos 
As misturas são combinações de duas ou mais substâncias. 
Lembrem-se: 
• misturas não uniformes (≠ composição, propriedades e aparência) – 
heterogêneas 
• misturas que são uniformes - homogêneas 
 
 Soluções 
Exemplo: Água (Hidrogênio e Oxigênio) 
Fases 
• É definida como sendo uma região distinta, na qual 
todas as propriedades são as mesmas. 
 
• As fases podem ser: sólida, líquida ou gasosa. 
Quase todas as combinações destas fases são 
possíveis, exceto quando da presença de uma única 
fase gasosa. 
Exemplo: 
• Joias de ouro branco: 
- Três elementos: 
ouro, paládio e níquel ou prata; 
 
- Duas amostras distintas de ouro branco diferem 
em relação a quantidade de ouro e paládio que 
contêm; 
- Ambas apresentam composição uniforme; 
- Que classificação teria o ouro branco? 
E a aspirina? 
• Cada comprimido contem 500mg de ácido acetilsalicílico. 
Componentes inertes: amido e celulose. 
• O ácido acetilsalicílico é composto de 60,0% de carbono, 4,5% de 
hidrogênio e 35,5% de oxigênio por massa, independentemente de 
sua origem. 
• A aspirina é uma mistura ou uma substância? 
• O ácido acetilsalicílico é uma mistura ou uma substância? 
Relembrando: 
• A matéria pode ser classificada de duas maneiras: 
- de acordo com seu estado físico: gás, líquido ou 
sólido; 
- e de acordo com sua composição: como elemento, 
composto ou mistura. 
 
 
 
 
 
Mudanças do Estado Físico 
VAPORIZAÇÃO 
 
CALEFAÇÃO: muito rápido, quase 
instantâneo. Ex: gotas de água 
sendo derramadas em uma chapa 
metálica aquecida. 
 
EBULIÇÃO: por meio de 
aquecimento direto, envolvendo 
todo o líquido. Ex: o aquecimento 
da água em uma panela ao fogão. 
 
EVAPORAÇÃO: envolve apenas a 
superfície do líquido. Ex: a secagem 
de roupas em um varal. 
 
Mudanças do Estado Físico vs Temp 
Possui P.F e P.E. constante na 
mudança do estado físico. 
Possui P.F e o P.E. variável na 
mudança do estado físico. 
1 2 
Se é uma mistura? 
• É a mistura que apresenta ponto 
de fusão cte. 
 
 
 
 
 
 
 
 
• Ex: Solda comum - chumbo 
(38%) + estanho (62%) - PF 
=138oC 
• É a mistura que apresenta ponto 
de ebulição cte. 
 
 
 
 
 
 
 
 
• Ex: Álcool de supermercado - 
água(4%) + álcool (96%) 
PE=78oC 
Eutética Azeotrópica 
EXERCÍCIO 
Propriedades da Matéria 
• Físicas e Químicas 
 
• Propriedade Física: é uma característica que podemos 
observar ou medir sem mudar a identidade e a 
composição da substância. 
Exemplo: cor, odor, densidade, ponto de fusão, ponto de 
ebulição e dureza. 
 
• Propriedades químicas: descrevem como uma 
substância pode se alterar ou reagir para formar outras. 
Exemplo: capacidade de sofrer combustão 
 
Alterações físicas e químicas 
• As propriedades físicas intensivas: não 
dependem da quantidade de substância presente. 
 
 
 
• As propriedades físicas extensivas: dependem 
da quantidade de substância presente. 
 
 
 
– Exemplos: densidade, temperatura e ponto de fusão. 
 
 
 
 
– Exemplos: massa, volume e pressão. 
Mudanças físicas e químicas 
• Mudança física - a aparência física muda. 
– Exemplo: O derretimento do gelo - um sólido é convertido 
em um líquido. 
• As mudanças físicas não resultam em uma mudança de 
composição. 
 
• Mudança química - muda sua composição. 
– Exemplo: Quando o hidrogênio puro e o oxigênio puro 
reagem completamente, eles formam água pura. No frasco 
contendo água não há sobra de oxigênio nem de hidrogênio. 
Mudanças químicas = reações químicas 
Separação de Misturas 
▫ Cada componente em uma mistura mantém suas propriedades 
o que permiteseparar a mesma em seus componentes. 
 
 
Limalha de ferro e ouro, 
como separar? 
• Cor 
• Imã 
• Diluição por ácido: muitos ácidos diluem o ferro, mas não 
o ouro. 
 
 
Relembrando 
• Qual o nome do processo de separação das 
seguintes mistura: 
 
Sal e água 
Areia e água 
Areia e sal 
Água e óleo 
Areia e ferro 
Álcool e água 
• Alguns métodos de separação de misturas; 
 
 
 
 
 
Unidades de medidas 
• Muitas propriedades da matéria são quantitativas; isto é, 
são associadas a números. 
• Quando um número representa uma medida quantitativa, 
as unidades de grandeza devem sempre ser 
especificadas. 
Unidades SI 
• 1960 - 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. 
 
• Dois tipos de unidades: 
– Unidades fundamentais (ou básicas); 
– Unidades derivadas. 
 
• 7 unidades básicas no sistema SI. 
 
Importância do SI 
• Clareza de entendimentos internacionais (técnica, 
científica) ... 
 
• Transações comerciais ... 
 
• Garantia de coerência ao longo dos anos ... 
 
• Coerência entre unidades simplificam equações da 
física ... 
 
Unidades básicas do SI 
 Grandeza unidade símbolo 
• Comprimento metro m 
• Massa quilograma kg 
• Tempo segundo s 
• Corrente elétrica ampere A 
• Temperatura kelvin K 
• Intensidade luminosa candela cd 
• Quantidade de matéria mol mol 
MÚLTIPLOS E SUBMÚLTIPLOS 
Múltiplos e 
Submúltiplos Símbolo 
Fator de multiplicação 
yottametro Ym 1024 = 1 000 000 000 000 000 000 000 000 
 zetta metro Zm 1021 = 1 000 000 000 000 000 000 000 
exametro Em 1018 = 1 000 000 000 000 000 000 
terametro Tm 1012 = 1 000 000 000 000 
petametro Pm 1015 = 1 000 000 000 000 000 
gigametro Gm 109 = 1 000 000 000 
megametro Mm 106 = 1 000 000 
quilômetro km 103 = 1 000 
hectômetro hm 102 = 100 
decímetro dm 10-1 = 0,1 
decâmetro dam 10 = 10 
centímetro cm 10-2 = 0,01 
zeptometro zm 10-21 = 0,000 000 000 00 000 000 001 
 yoctometro ym 10-24 = 0,000 000 000 000 000 000 000 001 
Aplicação 
- Qual é o nome dado para a unidade que é igual a 
• (a)10-9 grama; 
• (b)10-6 segundo; 
• (c)10-3 metro. 
 
• Qual fração decimal de um segundo corresponde a 
um picossegundo, ps? 
• Expresse a medida 6,0x103m usando um prefixo 
para substituir a potência de dez. 
• Use a notação exponencial padrão para expressar 
3,76 mg em gramas. 
Unidades Básicas 
• COMPRIMENTO 
- a unidade SI básica de comprimento é o metro (m) 
 
• MASSA 
- é a medida da quantidade de material em um objeto. 
- a unidade SI básica de massa é o quilograma (kg) 
- Peso ≠ Massa 
- Peso - força que a massa exerce devido a gravidade 
 
• TEMPERATURA 
- é a medida de calor ou frieza de um objeto. 
- a unidade SI de temperatura é o kelvin (K). 
- estudos científicos - Celsius e Kelvin. 
Escala Kelvin Escala Celsius Escala Fahrenheit 
Usada em ciência. 
Também utilizada em 
ciência 
Geralmente não é 
utilizada em ciência. 
A menor temperatura 
possível (zero absoluto) 
é o zero Kelvin 
 
A água congela a 0oC e 
entra em ebulição a 
100 oC. 
A água congela a 32 oF 
e entra em ebulição a 
212 oF. 
Zero absoluto: 
0 K = - 273,15 oC. 
Para converter: 
K = oC + 273,15 
Para converter: 
 
• Se a previsão do tempo diz que a temperatura do dia 
atingirá 31 °C, qual é a temperatura prevista: 
- em K e em °F? 
 
 
 
• Etilenoglicol, o principal ingrediente de 
anticongelantes, congela a -11,5 °C. Qual o ponto de 
congelamento 
- em K e em °F? 
 
 
 
• K = °C + 273,15 → K = 31 + 273 = 304,15 K 
• °F = 9/5(°C) + 32 → °F = 9/5(31) + 32 = 55,8 + 32 = 87,8 °F 
 
 
 
 
• Em K = 261,7 K e em °F = 11,3 °F. 
 
Unidades derivadas do SI 
Velocidade = velocidade é definida como a razão da distância 
percorrida com o decorrer do tempo. 
 
V = m/s ou ms-1 
Volume 
• As unidades de volume são dadas por (unidades de 
comprimento)3. 
- A unidade SI de volume é o 1 m3. 
1L = 1dm3 = 1000cm3 
Densidade 
• é muito utilizada para caracterizar substâncias. 
 
• é definida como a quantidade de massa em uma 
unidade de volume de substância: 
 
 
 
• Unidade – g/cm3 ou g/mL 
 
• Originalmente baseada em massa (a densidade era 
definida como a massa de 1,00 g de água pura). 
Densidade 
(A) (B) 
(C) (D) 
(E) 
(D) 
 
(E) 
 
(A) 
 
(C) 
 
(B) 
Unidades derivadas 
Grandeza derivada Unidade derivada Símbolo 
área 
volume 
velocidade 
aceleração 
velocidade angular 
aceleração angular 
massa específica 
intensidade de campo magnético 
densidade de corrente 
concentração de substância 
luminância 
metro quadrado 
metro cúbico 
metro por segundo 
metro por segundo ao quadrado 
radiano por segundo 
radiano por segundo ao 
quadrado 
quilogramas por metro cúbico 
ampère por metro 
ampère por metro cúbico 
mol por metro cúbico 
candela por metro quadrado 
m2 
m3 
m/s 
m/s2 
rad/s 
rad/s2 
kg/m3 
A/m 
A/m3 
mol/m3 
cd/m2 
Grandeza derivada Unidade 
derivada 
Símbolo Em unidades 
do SI 
Em termos das 
unidades base 
freqüência 
força 
pressão, tensão 
energia, trabalho, quantidade de calor 
potência e fluxo radiante 
carga elétrica, quantidade de eletricidade 
diferença de potencial elétrico, tensão elétrica, 
força eletromotiva 
capacitância elétrica 
resistência elétrica 
condutância elétrica 
fluxo magnético 
indução magnética, densidade de fluxo 
magnético 
indutância 
fluxo luminoso 
iluminamento ou aclaramento 
atividade (de radionuclídeo) 
dose absorvida, energia específica 
dose equivalente 
hertz 
newton 
pascal 
joule 
watt 
coulomb 
volt 
 
farad 
ohm 
siemens 
weber 
tesla 
henry 
lumen 
lux 
becquerel 
gray 
siervet 
Hz 
N 
Pa 
J 
W 
C 
V 
 
F 
 
S 
Wb 
T 
H 
lm 
lx 
Bq 
Gy 
Sv 
N/m2 
N . m 
J/s 
W/A 
C/V 
V/A 
A/V 
 
V . S 
Wb/m2 
Wb/A 
cd/sr 
lm/m2 
J/kg 
J/kg 
s-1 
m . kg . s-2 
m-1 . kg . s-2 
m2 . kg . s-2 
m2 . kg . s-3 
s . A 
m2 . kg . s-3 . A-1 
 
m-2 . kg-1 . s4 . A2 
m2 . kg . s-3 . A-2 
m-2 . kg-1 . s3 . A2 
m2 . kg . s-2 . A-1 
kg . s-2 . A-1 
m2 . kg . s-2 . A-2 
cd 
cd . m-2 
s-1 
m2 . s-2 
m2 . s-2 
Incerteza na medida 
• trabalho científico: 
- números exatos (aqueles cujos valores são 
conhecidos com exatidão) 
→ A maioria dos números exatos tem valores definidos 
Ex: 1m = 100cm 
1 dúzia de ovos = 12 ovos 
 
- números inexatos (aqueles cujos valores têm 
alguma incerteza) 
→ Os números obtidos a partir de medidas são sempreinexatos (erros de equipamentos e/ou humano) 
Número Exato ou Inexato? 
(a) a massa de um clipe para papel; 
 
(b) a área de uma moeda norte-americana de dez 
centavos; 
 
(c) o número de polegadas em uma milha; 
 
(d) o número de onças em uma libra; 
 
(e) o número de microssegundos em uma semana; 
 
(f) o número de páginas em um livro; 
 
Precisão e exatidão 
• Termos precisão e exatidão são normalmente 
usados no exame de incertezas de valores de 
medidas; 
 
• As medidas que estão próximas do valor “correto” 
são exatas. Exatidão = Acurácia 
 
• As medidas que estão próximas entre si são 
precisas. 
 
Precisão e Exatidão 
Exemplo: 25,0 mL de água foram medidos utilizando uma 
proveta e um béquer e os resultados encontrados foram: 
Proveta (mL) Béquer (mL) 
24,7 23,0 
25,1 26,0 
26,0 30,0 
Média (x) 25,3 26,3 
Eabs=│x-xv│ │25,3-25│=0,3 │26,3-25│=1,3 
Erel= Eabs / xv 
0,3/25 = 0,012 
1,2% 
1,3/25 = 0,052 
5,2% 
 s = 0,7 s = 3,5 
Proveta Béquer 
Notação Científica 
• Se a vírgula se moveu para a esquerda, então n é 
um número inteiro positivo; se se moveu para a 
direita, n é um inteiro negativo. 
• 568,762 em notação científica: 
 
• 0,00000772 em notação científica: 
é qualquer número 
entre 1 e 9 
é um inteiro 
positivo ou 
negativo 
... 
Vamos treinar 
Passe os números abaixo para notação científica: 
 
a) 8.240,004 
 
b) 0,5806 
 
c) 9.001 
 
d) 0,00009008 x 103 
 
 
e) 6980 x 10-6 
Algarismos significativos 
• Todos os dígitos de uma grandeza medida, incluindo 
os incertos, são chamados algarismos significativos. 
 
• Quanto maior o número de algarismos significativos, 
maior é a certeza envolvida na medida. 
 
• grandezas medidas são geralmente relatadas de tal 
modo que apenas o último dígito seja incerto. 
Qual a diferença entre 1,0 g e 1,00 g? 
Algarismos significativos 
• Em qualquer medida relatada apropriadamente, todos 
os dígitos diferentes de zero são significativos. 
 
• Zeros, entretanto, podem ser usados como parte do 
valor medido ou meramente para alocar a vírgula. 
 
• Zeros, podem ou não ser significativos, dependendo 
de como eles aparecem no número. 
E O ZERO (0)? 
Zeros em Algarismos Significativos 
(a) Zeros entre dígitos diferentes de zero são sempre 
significativos 
- 2,003 kg (quatro algarismos significativos); 
- 6,02 cm (três algarismos significativos). 
 
(b) Zeros no início de um número nunca são 
significativos, simplesmente indicam a posição da 
vírgula. 
- 0,01g (um algarismo significativo); 
- 0,0012 cm (dois algarismos significativos). 
Zeros em Algarismos Significativos 
(c) Zeros no final de um número e após a vírgula são 
sempre significativos. 
- 0,0300 g (três algarismos significativos); 
- 2,0 cm (dois algarismos significativos). 
 
(d) Zeros no final de um número antes de uma casa 
decimal são ambíguos 
- 130 cm (dois ou três algarismos significativos); 
- 10300 g (três, quatro ou cinco algarismos 
significativos). 
 
Como diferenciar? 
 
Zeros em Algarismos Significativos 
• Usa-se a notação exponencial eliminando a 
ambigüidade Exemplo: 
 - uma massa de 10300 g pode ser escrita em notação 
científica: 
 
1,03x104g (três algarismos significativos) 
1,030x104g (quatro algarismos significativos) 
1,0300x104g (cinco algarismos significativos) 
Zeros em Algarismos Significativos 
• Quantos A.S. existem em cada um dos seguintes 
números (suponha que cada número é uma 
medida de grandeza): 
• (a)2,004; 
• (b)7,046x1023 
• (c)3000? 
Algarismos significativos: são aqueles a que é 
possível atribuir um significado físico 
concreto. 
4,94 cm 
O algarismo obtido por estimativa também se 
considera significativo 
Algarismos Significativos 
Algarismos significativos: ao efetuar mudanças 
de unidades o número de alg.significativos não 
se altera: 
4,94 cm = 0,0494 m 
Os zeros posicionados à esquerda do número não são 
contados como algarismos significativos 
Algarismos Significativos 
494 m = 494x103 mm 
A mudança para uma unidade menor não pode 
aumentar o número de alg. significativos. Uso de 
potências de 10 = notação científica. 
 
65 
Exemplo: 
3 Medidas de temperatura 
Quais os valores? 
 2 3 
2 3 
 Como a certeza do instrumento influencia a 
medida realizada? 
Praticando... 
67 
Praticando... 
Arredondamento de números 
• Se o número mais à esquerda a ser removido é 
menor que 5, o número antecedente permanece 
inalterado. 
- Assim, arredondando 7,248 para dois a. s., teremos 
7,2. 
 
• Se o dígito mais à esquerda a ser removido é maior 
ou igual a 5, o número precedente aumenta em 1. 
- Arredondando 4,735 para três a. s., teremos 4,74; 
- Arredondando 2,376 para dois a. s., teremos 2,4. 
Algarismos significativos em cálculos 
• Duas regras: 
 
• a primeira envolve multiplicação e divisão, e 
 
• a segunda, adição e subtração. 
Multiplicação e Divisão de A.S. em cálculos 
Na multiplicação e divisão o resultado 
deve ser informado com o mesmo número de a.s. da medida 
com o menor número de a.s.. 
ÁREA? 5,2 cm 
6,221 cm 
Área = (6,221 cm) x (5,2cm) 
 =32,3492 cm2 
 = 32cm2 
Adição e Subtração de A.S. em cálculos 
Na adição e na subtração o resultado não pode ter mais 
casas decimais do que a medida com o menor número de 
casas decimais 
Vamos Treinar? 
Efetue cada cálculo visto a seguir com o número correto de algarismos 
significativos. 
(a) 1,10 × 0,5120 × 4,0015 ÷ 3,4555 
 
(a) 4,562 × 3,99870 ÷ (452,6755 – 452,33) 
 
(a) (d) (14,84 × 0,55) – 8,02 
1,10 × 0,5120 × 4,0015 ÷ 3,4555 
= 0,65219 
= 0,652 
(14,84 × 0,55) - 8,02 = 8,162 - 8,02 
= 0,142 
= 0,1 
73 
Números Exatos 
Os números exatos são considerados com um número infinito de 
algarismos significativos. 
Exemplo: A media de três medidas de massa: 6,64g, 6,68g e 6,70g? 
6,64 + 6,68 + 6,70 
3 
= 6,67333 = 6,67g 
3 é um número exato 
= 7 
Exemplo: Quantos miligramas possue 6,67g? 
6,67 x 1000mg 
1g 
= 6670 = 6,67 x 103 mg 
Análise dimensional 
• Na análise dimensional incluímos as unidades 
durante todo o cálculo. 
 
• As unidades são multiplicadas, divididas ou 
‘canceladas’ simultaneamente. 
 
• Ajuda a ter certeza que as soluções para os 
problemas produzirão as unidades corretas. 
 
 
Análise dimensional 
• Palavra-chave em análise dimensional é o correto uso 
dos fatores de conversão de uma unidade para outra. 
 
Fator de conversão é uma fração cujos numerador e 
denominador são as mesmas grandezas expressas em 
diferentes unidades. 
Conversão 
http://www.convertworld.com/pt/ 
Regra de 3 versus Fator de Conversão 
• Transformar 1,5 kg em gramas 
Regra de Três 
Fator de 
Conversão 
Exemplo 
Exemplo