aula 1 fundamentos em química

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QUÍMICA GERAL
Prof. Esp. Silas Gouveia
Email: silasgouveiasilva@gmail.com
Bacharel em Biomedicina – FSAA
Especialista em Biotecnologia – UEM/PR
Prós-graduando em Vigilância Sanitária – UCAM/RJ
INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA QUÍMICA
 A química é a ciência da matéria e das
mudanças que ela sofre.
 O mundo da química inclui todo o mundo material
que nos rodeia – o chão que nos suporta, a comida
que nos alimenta, a carne de que somos feitos e o
silício com que fabricamos nossos computadores.
 Nenhum material independe da química, seja
vivo ou morto, vegetal ou mineral, seja na terra
ou em uma estrela distante;
A QUÍMICA COMO PARTICIPANTE DA
SOCIEDADE
 Construída em séculos de exploração e descoberta.
 As pessoas não se davam conta de que estavam
fazendo química ao transformar o material que
encontravam na forma de pedras – hoje chamaríamos
de minerais – em metais.
 A civilização surgiu com o desenvolvimento da
capacidade de transformar os materiais: vidro, jóias,
moedas, cerâmicas e inevitavelmente, as armas
tornaram-se mais variadas e eficientes;
 A arte, a agricultura e a guerra ficaram mais complexas.
Nada disso teria acontecido sem a química.
FONTE: ATKINS & JONES, 2012
O cobre é facilmente
extraído dos seus
minérios e foi um
dos primeiros
metais a ser
trabalhado. A idade
do bronze nasceu
quando o homem
descobriu que, ao
adicionar um pouco
de estanho ao
cobre, o metal
ficava mais duro e
resistentes.
COBRE (Cu)
BRONZE = ESTANHO (Sn) + COBRE (Cu)
A QUÍMICA COMO PARTICIPANTE DA
SOCIEDADE
 Advento do século XX e XXI – indústria química se
desenvolve enormemente
 A química transformou a agricultura
 Fertilizantes artificiais geraram os meios de alimentar a
enorme, sempre crescente, população do planeta
 A química transformou as comunicações e os
transportes;
 A química de hoje produz materiais mais avançados,
como polímeros para tecidos, silício para
computadores, vidro para fibras ópticas;
 Produção de combustíveis mais eficientes e renováveis;
 Transformação da medicina, aumentando
substancialmente nossa expectativa de vida.
QUÍMICA – UMA CIÊNCIA EM TRÊS NÍVEIS
 A química funciona em três níveis. 
1. Trata da matéria e suas transformações – podemos 
ver as mudanças (queima de combustível, mudança 
de cor de uma folha);
2. Nível macroscópico, trata das propriedades de 
objetos grandes e visíveis;
3. Nível microscópico, mundo de mudanças que não 
podemos ver diretamente – a química interpreta os 
fenômenos em termos do rearranjo dos átomos
Fonte: NETO, João. Blog. 
2017
QUÍMICA – UMA CIÊNCIA EM TRÊS NÍVEIS
Fonte: NETO, João. Blog. 2017
QUÍMICA – UMA CIÊNCIA EM TRÊS NÍVEIS
3. Nível simbólico, a descrição dos fenômenos 
químicos por meio de símbolos químicos e 
equações matemáticas
Fonte: WIKIPEDIA, 2017 - Mecanismo completo da reação de rearranjo e 
degradação de Hoffman
A ciência QUÍMICA está voltada para o estudo da
matéria, qualquer que seja sua origem.
Observando a composição da matéria, suas transformações
e a energia envolvida nesses processos
MATÉRIA CORPO OBJETO
É tudo que tem massa 
e ocupa um lugar no 
espaço 
É uma porção 
limitada da matéria 
É um corpo que tem 
finalidade específica 
OS RAMOS DA QUÍMICA
 O campo da química organizou-se ao longo dos 50 
anos, tradicionalmente, em três ramos principais: 
 Química orgânica – o estudo dos compostos de 
carbono;
 Química Inorgânica – o estudo dos demais elementos 
e seus compostos;
 Físico-química – o estudo dos princípios da química
 Novas áreas de estudo foram se desenvolvendo à
medida que mais informações foram sendo adquiridas
em áreas especializadas ou como resultado do uso de
técnicas especiais;
 Bioquímica – o estudo de compostos químicos,
reações e outros processos de sistemas vivos;
 Química analítica – o estudo de técnicas de
identificação de substâncias e medida de modelos
matemáticos;
 Química computacional – computação de
propriedades moleculares;
 Engenharia química – o estudo e o projeto de
processos químicos industriais, incluindo a
construção de plantas industriais e sua operação;
 Química medicinal – a aplicação de princípios
químicos no desenvolvimento de fármacos;
 Química biológica – aplicação de princípios
químicos em estruturas e processos biológicos.
Ramos interdisciplinares
 Biologia molecular – estudo das bases químicas e
física das funções biológicas e da diversidade,
especialmente em relação aos genes e às
proteínas;
 Ciência dos materiais – estudo da estrutura
química e da composição de materiais;
 Nanotecnologia – estudo da matéria no nível de
nanômeros, em que estruturas com um número
pequeno de átomos podem ser manipuladas;
MATÉRIA
 Sempre que tocamos, mudamos de lugar ou
pesamos alguma coisa, estamos trabalhando com
a matéria.
 As propriedades da matéria são o objetivo da
química, particularmente a conversão de uma
forma da matéria em outra.
 ENTÃO, O QUE É MATÉRIA??????
ENTÃO, O QUE É MATÉRIA??????
Fonte: 
https://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwiB48_aqbTWAhUJI5AKHeKGDVoQjRwIBw&
url=https%3A%2F%2Fpt.linkedin.com%2Fpulse%2Fenvie-sua-pergunta-sobre-investimentos-hindemburg-melao-jr&psig=AFQjCNGP47-
yk_LO4HoQxTzk39ZX9TAW2w&ust=1506016204757407
MATÉRIA
Matéria é qualquer coisa que 
tem massa e ocupa espaço;
Fonte: https://2.bp.blogspot.com/-SjFudBoaWI/VxZci5W5rlI/AAAAAAAAApo/wQ4Cg88Z9vYiYZ17SMoeiltd-
vR9oVvHQCLcB/s1600/Materia.jpg
Toda matéria é constituída por
partículas minúsculas chamadas
ÁTOMOS 
A matéria é formada por partículas esféricas, 
indivisíveis, indestrutíveis e intransformáveis
chamada átomo
Para Thomson o átomo é uma esfera homogênea,
não maciça, de cargas positivas (os prótons) na qual estariam 
incrustadas algumas
cargas negativas (os elétrons),
garantindo assim a neutralidade do átomo
Fonte: https://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjO4-
z5q7TWAhVGfpAKHevxAAcQjRwIBw&url=http%3A%2F%2Fwww.eletronpi.com.br%2Fce-007-carga-
eletrica.aspx&psig=AFQjCNGZ8fnWuiE7zM_wtZS-YQk77Bsz-g&ust=1506016802510487
Os átomos apresentam duas partes fundamentais: 
O núcleo e a eletrosfera
 As partículas fundamentais que constituem os 
átomos são: PRÓTONS, NÊUTRONS E 
ELÉTRONS
PARTÍCULAS
PRÓTONS
NÊUTRONS
ELÉTRONS
MASSA RELATIVA CARGA RELATIVA
– 1
+ 1
0
1
1
1/1836
SUBSTÂNCIA
 É uma forma simples e pura da matéria
 Ex: a carne é uma mistura de muitas substâncias
diferentes e, no sentido técnico usado em química, não
é uma “substância”
 O ar é materia, mas, sendo uma mistura de vários
gases, não é uma substância simples
A matéria pode ser uma 
SUBSTÂNCIA PURA ou uma MISTURA
As substâncias puras podem ser classificadas em:
SIMPLES e COMPOSTA
SUBSTÂNCIA SIMPLES SUBSTÂNCIA COMPOSTA
O2 H2O
É constituída
por um único tipo de 
elemento químico 
É constituída por mais de 
um tipo de 
elemento químico
Podemos observar um fenômeno pelo
qual um mesmo elemento químico é
formador de substâncias simples diferentes, tal 
fenômeno chama-se 
ALOTROPIA 
OXIGÊNIO
(O2)
OZÔNIO
(O3)
As substâncias que fazem parte do fenômeno são 
denominadas de 
VARIEADES ALOTRÓPICAS 
do elemento 
Oxigênio (O2) e Ozônio (O3) são VARIEDADES ALOTRÓPICAS
Do elementos químico OXIGÊNIO
OXIGÊNIO
(O2)
OZÔNIO
(O3)
As variedades alotrópicas podem diferir quanto à 
ATOMICIDADE 
ou quanto à 
ESTRUTURA CRISTALINA
OXIGÊNIO
(O2)
OZÔNIO
(O3)
Diferem pela atomicidade Diferem pela estrutura cristalina
VARIEDADES ALOTRÓPICAS DO CARBONO
Na natureza o elemento químico carbono possui três 
formasalotrópicas: 
GRAFITE, DIAMANTE e FULERENO
Se a matéria for constituída por mais de um tipo de 
molécula teremos uma MISTURA
Estas misturas podem ser 
HOMOGÊNEAS ou HETEROGÊNEAS
As misturas que possuem apenas um 
único aspecto, isto é, as mesmas 
propriedades químicas em toda a sua 
extensão são denominadas de 
HOMOGÊNEA 
Se a mistura apresentar mais de um 
aspecto, isto é, tem propriedades 
distintas em sua extensão, será 
HETEROGÊNEA
Cada aspecto homogêneo de uma mistura chama-se 
FASE da mistura
A mistura de água e óleo possui duas fases
ESTADOS FÍSICOS DA MATÉRIA
 As substâncias e a matéria, em geral, existem em
diferentes formas, chamadas de estados da matéria;
 SÓLIDO – é um forma da matéria que retém sua forma e não
flui;
 LÍQUIDO – é uma forma fluída da matéria, que tem superfície
bem definida e que toma a forma do recipiente que o contém;
 GÁS – é uma forma fluida da matéria que ocupa todo o
recipiente que o contém.
O termo vapor é usado para indicar que uma substância,
normalmente sólida ou líquida, está na forma de gás.
Falamos de Gelo (a água na forma sólida), água (na
forma líquida) e vapor de água
Fonte: Atkins & Jones, 2012 
CONDENSAÇÃOSOLIDIFICAÇÃO
GASOSO
VAPORIZAÇÃO
SÓLIDO LÍQUIDO
FUSÃO
SUBLIMAÇÃO
RESSUBLIMAÇÃO
MUDANÇAS DE ESTADOS FÍSICOS DA MATÉRIA
REFERENCIAS
ATKINS Peter; LORETTA JONES. Princípios de
química: questionando a vida moderna e o meio
ambiente. 5.ed. Porto Alegre: Bookman, 2014.
RUSSEL,John B. Química geral. 2.ed. São Paulo:
Pearson Makron Books, 2014. V.1.