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Química Geral I- Conceitos Fundamentais: 1) Elemento químico: é constituído de átomos de mesmo nº atômico e representado por um símbolo. Ex: 16O8 Elemento químico → átomos → símbolo 2) Substância química: é constituída de moléculas e representada por uma fórmula. Ex: H2SO4 – fórmula molecular da substância ácido sulfúrico, constituída de 2 átomos do elemento Hidrogênio, 1 átomo do elemento Enxofre e 4 átomos do elemento Oxigênio. WWW.APOSTILADOS.NET a) Substância pura: possui uma espécie de molécula. Ex: Substância pura água – formada apenas por moléculas de água. Critérios de pureza: composição química fixa (fórmula molecular), PF e PE constantes a uma dada pressão e densidade característica em determinada temperatura e pressão. Gráfico: b) Substância simples pura: formada por apenas um elemento químico. Ex: Fe, H2. Obs: ATOMICIDADE é o nº de átomos existentes na molécula de uma substância simples. As substâncias podem ser monoatômicas, diatômicas, triatômicas, tetratômicas, octatômicas e de atomicidade infinita. c) Substância composta pura: formada por mais de um elemento químico. Ex: H3PO4. As substâncias compostas podem ser classificadas quanto ao número de elementos químicos em: binárias, ternárias, quaternárias. 3) Alotropia: é o fenômeno em que um elemento químico forma duas ou mais substâncias simples deferentes, os alótropos, que diferem entre si pela atomicidade O2 e O3 ou pela estrutura cristalina (carbono diamante e carbono grafite). 4) Fenômenos: a) Físicos: as propriedades físicas e químicas das substâncias são conservadas. São processos reversíveis. Ex: mudanças de estado físico, misturas, ductibilidade (fios), maleabilidade (lâminas). b) Químicos: as propriedades físicas e químicas das substâncias não são conservadas. São processos, geralmente, irreversíveis. Ex: reações químicas espontâneas (oxidação do ferro ao ar). c) Físico-Químicos: as propriedades físicas e químicas das substâncias não são conservadas. São processos, geralmente, irreversíveis. Ex: reações químicas não espontâneas (eletrólise do KCl). d) Biológicos: são os fenômenos físicos, químicos e físico-químicos que ocorrem nos seres vivos. Ex: visão, digestão, respiração. O processo da visão é físico-químico. 5) Mudanças de estado físico: Observações: 1ª) Vaporização: evaporação, ebulição e calefação. 2ª) Temp. de fusão = temp. de solidificação / Temp. de ebulição = temp. de liquefação ou condensação 3ª) Quando à temperatura ambiente a substância é sólida ou líquida, falamos em estado de vapor; e quando gasosa, usamos o termo estado gasoso. Vapor → líquido: condensação / Gasoso → líquido: liquefação 4ª) Substâncias importantes que sublimam: I2, cânfora, naftalina, gelo-seco. 6) Misturas: é a união de duas ou mais substâncias, que não reagem entre si. Exemplos: Ferro + CarbonoAço Água + Ácido acéticoVinagre N2 + O2Ar Princ. componentesMistura a) Mistura comum: não há patamares durante a fusão e a ebulição. - Classificação: Misturas homogêneas ou soluções: não conseguimos enxergar as partículas do soluto (diâmetro menor que 10 Å), são monofásicas. Ex: água + álcool (álcool é miscível em água) Obs: Misturas gasosas são sempre homogêneas. Misturas heterogêneas ou dispersão: apresentam duas ou mais fases. Há dois tipos de misturas heterogêneas: 1º) Colóides- as partículas do soluto (disperso, com diâmetro entre 10Å e 1000Å) são observadas em um ultramicroscópio. Ex: Ar em cremeChantillyLíquido + Gás Azeite + Vinagre + OvosMaioneseLíquido + Líquido (emulsão) Proteína + ÁguaGelatinaSólido + Líquido Água + ArNeblinaLíquido + Gás Cinzas em arFumaçaSólido + Gás 2º) Suspensões- as partículas do soluto (disperso, com diâmetro maior que 1000Å) são observadas a olho nu ou através de um microscópio comum. Exemplo: água + areia b) Misturas eutéticas: apresentam temperatura constante durante a fusão ou a solidificação, comportando-se como substância pura durante essas mudanças. Ex: Cd (40%) + Bi (60%) – PF da mistura = 140°C / Cd puro – PF = 320°C e Bi puro – PF = 270°C Gráfico: c) Misturas azeotrópicas: apresentam temperatura constante durante a ebulição ou liquefação (ou condensação), comportando-se como substância pura durante essas mudanças. Ex: etanol (96%) + H2O (4%) – PE da mistura = 78,2°C / etanol puro – PE = 78,3°C e H2O pura – PE = 100°C Gráfico: 7) Métodos de separação de misturas: 7.1) Misturas heterogêneas: a) Sistema sólido-sólido: Gelo seco (CO2 sólido + água)Sublimação Sal + areia (extração por solvente)Dissolução fracionada Areia + serragem (diferença de densidade)Flotação Areias auríferasLevigação Casca do grão de arrozVentilação Ferro + enxofreSeparação magnética Areia + pedregulhosPeneiração (tamisação) Arroz e feijãoCatação Exemplos Método b) Sistema sólido-líquido: Ferro + águaSifonação SangueCentrifugação Areia + águaDecantação Enxofre + águaFiltração comum Exemplos Método c) Sistema sólido-gás: Pó + ar (aspirador de pó)Filtração SO2 + AsCâmara de poeira Pó + arDecantação Exemplos Método d) Sistema líquido-líquido: Gasolina + águaSifonação Água + óleoFunil de decantação Exemplos Método e) Sistema líquido-gás: para a separação de um líquido de um gás basta diminuir a pressão sobre o sistema, agitar o sistema ou então aquecê-lo. Com isso expulsamos o gás. Ex: refrigerante 7.2) Misturas homogêneas: a) Sistema sólido-sólido: fusão fracionada. Ex: moedas → Cu (75%, PF = 1083,4 °C) + Ni (25%, PF = 1453 °C) b) Sistema sólido-líquido: Água (PE = 100 °C) e NaCl (PE = 1490 °C) Destilação simples Água + sais (salinas)Evaporação Exemplos Método c) Sistema líquido-líquido: Água (PE = 100 °C) e Éter (PE = 34 °C) Destilação fracionada Exemplos Método d) Sistema líquido-gás: aquecimento simples. Ex: O2 + H2O e) Sistema gás-gás: liquefação fracionada. Ex: Separação do O2 (PE = -183 °C) e N2 (PE = -195 °C) do ar atmosférico. Lembrete: PE = ponto de liquefação
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