APOSTILA - INTRODUÇÃO À QUÍMICA

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INTRODUÇÃO À QUÍMICA 
 
QUÍMICA → é a ciências que estuda a matéria, as transformações da matéria e as energias envolvidas nessas transformações da 
matéria. 
 Mas o que é matéria? 
MATÉRIA ou MATERIAL → é tudo o que existe de concreto na natureza, a matéria tem massa e ocupa lugar no espaço, logo 
tem volume. 
 Ausência total de matéria é o vácuo. 
 Mas o que é massa e volume? 
MASSA (m) → massa é a grandeza1 que usamos para medir a quantidade de matéria de um corpo2 ou objeto3. 
 
GRANDEZA UNIDADE REPRESENTAÇÃO EQUIVALÊNCIA 
Massa grama g 
1kg ⇔ 1000g ⇔ 103 g 
1g ⇔ 1000mg ⇔ 103 mg 
1mg ⇔ 0,001g ⇔ 10-3 g 
 
1 → GRANDEZA é tudo o que se pode medir. 
 
2 → Denomina-se CORPO qualquer porção limitada de matéria. 
Ex: tábua de madeira; barra de ferro. 
 
3 → Denomina-se OBJETO todo corpo que, devido a sua forma, se presta à determinada finalidade ou uso. 
Ex: cadeira; faca; martelo. 
VOLUME (V) → é o espaço ocupado pela matéria. 
GRANDEZA UNIDADE REPRESENTAÇÃO EQUIVALÊNCIA 
Volume 
Litro ou 
metro cúbico 
L 
m
3
 
1L ⇔ 1000mL ⇔ 103 mL 
1mL ⇔ 0,001L ⇔ 10-3 L ⇔ 1cm³ 
1dm
3 ⇔ 1L ⇔ 10-1 L 
1m3 ⇔ 1000L ⇔ 103 L 
 
 E o que é energia? 
ENERGIA → é a capacidade de realizar uma ação. Ou seja, a capacidade de realizar um trabalho (realizar um deslocamento 
contra uma força oposta a esse deslocamento). 
Exemplos: A energia se apresenta como cinética ou potencial, e a partir dessas formas há várias modalidades de energia (que 
constantemente está em transformação) como: mecânica, interna, luminosa, elétrica, calor, etc. 
GRANDEZA UNIDADE REPRESENTAÇÃO EQUIVALÊNCIA 
Energia 
Caloria ou 
Joule 
cal 
1 cal ⇔ 4,18 J 
J 
 
 EXERCÍCIOS 
 
1) Faça a conversão de unidade de energia abaixo: 
a) 600 J em cal b) 480 J em cal c) 86,5 J em cal d) 1500 cal em J e) 12,5 cal em J f) 232,8 cal em J 
 
 
 
 
 
 
Quando selecionamos um conjunto de materiais e iniciamos uma análise desses materiais, esse conjunto de materiais recebe nome 
de “SISTEMA”. Fazemos muito disso no nosso dia a dia. 
 Ex.: Observação do leite para que ele não derrame, observação da cicatrização de um ferimento quando a ele é aplicado uma 
medicação,... 
 Logo: 
SISTEMA → é um material ou conjunto de materiais, que esta sendo submetida ao estudo, análise, observação,... 
O fenômeno em que o sistema absorve energia é denominado ENDOTÉRMICO. 
O fenômeno em que o sistema libera energia é EXOTÉRMICO. 
 
PROPRIEDADES DA MATÉRIA 
 
 Toda matéria possui propriedades (particularidades próprias) e essas propriedades são divididas em dois tipos: 
PROPRIEDADES GERAIS e PROPRIEDADES ESPECÍFICAS. 
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PROPRIEDADES GERAIS → são particularidades comuns a toda a matéria e são 5 propriedades. 
 
 IMPENETRABILIDADE → dois corpos não ocupa o mesmo lugar no espaço. 
 DIVISIBILIDADE → a matéria pode ser dividida varias vezes sem que suas características sejam alteradas. 
 COMPRESSIBILIDADE → o volume de uma porção de matéria pode variar. 
 INÉRCIA → é a tendência de um corpo em manter seu estado de movimento (dinâmico ou estático) até que a ação de 
forças externas modifique esse estado. 
 INDESTRUTIBILIDADE → a matéria pode ser transformada, mas não pode ser distribuída. 
 
PROPRIEDADES ESPECÍFICAS → são particularidades própria de cada matéria, ou seja, cada uma tem um valor diferente da 
outra, existem vários tipos de propriedades específicas, no entanto, iremos estudar 3. 
 PONTO DE FUSÃO (PF) → é a temperatura4 na qual o material sólido passa a líquido, a uma determinada pressão. 
Ex: água: ao nível do mar o gelo se funde a 0ºC. 
 PONTO DE EBULIÇÃO (PE) → é a temperatura na qual o material líquido passa a gasoso, a uma determinada pressão. 
Ex: água: ao nivelo do mar a água liquida entra em ebulição a 100ºC. 
 DENSIDADE (ρ) → é a massa do material que ocupa 1 unidade de volume. 
A densidade é facilmente calculada pela relação entre a massa (m) e o volume (V) de um material. 
 
 
 
 
 Unidade da densidade (g/cm3, g/mL). 
 
4⟶ temperatura é o grau de agitação das partículas de um material. 
 
EXERCÍCIOS 
1) Um cubo de 2cm³ possui 4,5g de grafite. Calcule a densidade do grafite. 
 
2) Em um corpo de 9mL de látex há 8,73g do material. Calcule a densidade do látex. 
 
3) Há 6,21g de enxofre em um corpo de 3cm³. Calcule a densidade do enxofre. 
 
4) Em um corpo de 5mL de lanolina há 5,35g do material. Calcule a densidade da lanolina. 
 
5) Calcule a massa contida em um corpo de gesso de 10cm³. A densidade do gesso é 2,32g/cm³. 
 
6) A densidade da glicerina é de 1,27g/mL. Calcule a massa de glicerina contida em 250mL do material. 
 
7) A densidade da cera de carnaúba é de 0,99g/cm³. Calcule a massa de cera de carnaúba contida em 5cm³ do material. 
 
8) Calcule a massa contida em um corpo de breu de 15cm³. A densidade do breu é 1,08g/cm³. 
 
9) Calcule o volume ocupado por um corpo de gesso de 20g. A densidade do gesso é 2,32g/cm³. 
 
10) A densidade da glicerina é de 1,27g/mL. Calcule o volume de 19g de glicerina. 
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11) A densidade da cera de carnaúba é de 0,99g/cm³. Calcule o volume de 100g cera de carnaúba. 
 
12) Calcule o volume de 25g de breu. A densidade do breu é 1,08g/cm³. 
 
TRANSFORMAÇÕES DA MATÉRIA 
“Matéria não se cria e nem se destrói, matéria se transforma.” 
 A matéria pode sofrer três tipos de transformações: 
TRANSFORMAÇÕES FÍSICAS e TRANSFORMAÇÕES QUÍMICAS 
 TRANSFORMAÇÕES QUÍMICAS (são também denominadas REAÇÕES QUÍMICAS ou FENÔMENOS QUÍMICOS) 
→ são transformações da matéria que a matéria se altera, ou seja, uma matéria se transforma em outra matéria. 
Ex.: queima de papel, enferrujamento de um prego, formação da coalhada, etc. 
 TRANSFORMAÇÕES FÍSICAS (são também denominadas FENÔMENOS FÍSICOS) → são transformações da matéria 
somente no seu aspecto físico, ou seja, ela não se transforma em outra matéria. 
Ex.: fusão do gelo, rasgar uma folha de papel, furar um pneu, etc. 
 TRANSFORMAÇÕES NUCLEARES (são também denominadas REAÇÕES NUCLEARES) → são transformações da 
matéria que ocorre no núcleo do átomo, ou seja, a matéria se altera porque os átomos se alteraram, um átomo se 
transforma em outro átomo. 
Ex.: fusão dos átomos de hidrogênio transformando em átomos de hélio, fenômeno que ocorre no sol. 
 
ESTADOS FÍSICOS DA MATÉRIA 
ESTADOS FÍSICOS DA MATÉRIA → são as diferentes formas de como uma substância pode se apresentar no espaço. 
Citaremos quatros estados físicos da matéria: 
SÓLIDO LÍQUIDO GASOSO PLASMA 
 
 
SÓLIDO ⟶ é um estado físico da matéria onde os átomos ou moléculas estão com a menor energia, o que confere a essas 
partículas uma ordenação espacial fixa. Ou seja, volume e forma definidos. 
LÍQUIDO ⟶ é um estado físico da matéria no qual as partículas que compõem esse material possuem mais energia do 
que as partículas do mesmo material em estado sólido, a uma mesma pressão. Esta maior energia se traduz em maior 
liberdade de movimento, que é o que permite ao líquido adaptar sua forma à forma do recipiente que o contém, embora o 
líquido seja praticamente incompressível. 
GASOSO ⟶ é um estado físico da matéria no qual as partículas que compõem esse material possuem mais energia do que 
as partículas do mesmo material em estado líquido, a uma mesma pressão. Esta maior energia se traduz em movimentos 
rápidos e aleatórios, de suas partículas, que é o que permite ao gás não possuir forma e nem volume definido. O gás é 
compressível. 
PLASMA ⟶ é um gás ionizado, ou seja, um gás muito aquecido pode perder elétrons, ionizar as moléculas e se tornar 
carregado. É um alto condutor de eletricidade.MUDANÇAS DOS ESTADOS FÍSICOS DA MATERIA 
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O diagrama a seguir mostra as mudanças de estado físico da matéria, com os nomes particulares que cada um deles recebe. 
 
EXOTÉRMICA 
 
 RESSUBLIMAÇÃO 
 
SÓLIDO 
FUSÃO 
LIQUIDO 
VAPORAIZAÇÃO 
GASOSO 
IONIZAÇÃO 
PLASMA SOLIDIFICAÇÃO CONDENSAÇÃO DESIONIZAÇÃO 
 
 
 SUBLIMAÇÃO 
 
ENDOTÉRMICA 
 
FUSÃO → é um fenômeno no qual uma substancia no estado sólido transforma-se para o líquido, a uma temperatura (ponto de 
fusão) e pressão atmosférica. 
VAPORIZAÇÃO → é um fenômeno no qual uma substancia no estado líquido transforma-se para o gasoso, a uma temperatura e 
pressão atmosférica. Existem três tipos de vaporização: 
 Evaporação: é um processo lento que ocorre na superfície de líquidos a qualquer temperatura. 
Ex.: água líquida que colocamos em um frasco e após algum tempo desaparece. 
 Ebulição: é um processo turbulento que ocorre no corpo do líquido a uma determinada temperatura (ponto de ebulição) e 
pressão atmosférica. 
Ex.: fenômeno que ocorre quando colocamos água para ferver, com o passar do tempo notamos a formação de bolhas no 
fundo do caneco que vão aumentando e subindo para a superfície do líquido. 
 Calefação: é um processo rápido que ocorre quando há um aumento violento da temperatura. 
Ex.: fenômeno que ocorre quando colocamos pequenas quantidades de água em uma frigideira com a temperatura acima 
da temperatura de ebulição. 
CONDENSAÇÃO → é um fenômeno no qual uma substancia no estado gasoso transforma-se para o líquido, a uma temperatura e 
pressão atmosférica. 
SOLIDIFICAÇÃO → é um fenômeno no qual uma substancia no estado líquido transforma-se para o sólido, a uma temperatura e 
pressão atmosférica. 
SUBLIMAÇÃO → é um fenômeno no qual uma substancia no estado sólido transforma-se para o gasoso sem passar pelo estado 
líquido, a uma temperatura e pressão atmosférica. 
RESSUBLIMAÇÃO → é um fenômeno no qual uma substancia no estado gasoso transforma-se para o sólido sem passar pelo 
estado líquido, a uma temperatura e pressão atmosférica. 
IONIZAÇÃO → é um fenômeno no qual uma substancia no estado gasoso transforma-se em um gás ionizado (plasma), a uma 
temperatura e pressão atmosférica. 
DESIONIZAÇÃO → é um fenômeno no qual uma substancia no estado plasma transforma-se em um gás, a uma temperatura e 
pressão atmosférica. 
CURVAS DE MUDANÇA DE ESTADO FÍSICO PARA SUBSTANCIAS PURAS 
 
A INFLUÊNCIA DA PRESSÃO ATMOSFÉRICA NA MUDANÇA DE ESTADO FÍSICO DA MATÉRIA 
 A atmosfera terrestre é composta por vários gases em movimento, esses gases exercem uma força sobre a superfície da Terra 
e a essa força denominamos pressão atmosférica. Devido a força gravitacional esses gases são atraídos para a superfície da Terra, 
logo, quanto mais próximo da superfície da Terra maior será a pressão atmosférica e quanto mais afastado da superfície da Terra 
teremos uma menor concentração de gases, e portanto, uma menor pressão atmosférica. 
 Quanto menor a pressão exercida sobre a superfície de um líquido, mais fácil é a vaporização, pois as moléculas do líquido 
encontram menor resistência para transformar-se em vapor. 
 Ex.: “o caso da água” 
SÓLIDO 
LÍQUIDO 
LÍQUIDO e GASOSO 
SÓLIDO e LÍQUIDO 
GASOSO 
-150 
-100 
-50 
0 
50 
100 
150 
200 
250 
TE
M
P
ER
A
TU
R
A
 °
C
 
TEMPO 
CURVA DE AQUECIMENTO 
PONTO DE FUSÃO 
PONTO DE EBULIÇÃO 
SÓLIDO 
LÍQUIDO 
LÍQUIDO e GASOSO 
SÓLIDO e LÍQUIDO 
GASOSO 
-150 
-100 
-50 
0 
50 
100 
150 
200 
250 
TE
M
P
ER
A
TU
R
A
 °
C
 
TEMPO 
CURVA DE RESFRIMENTO 
PONTO DE FUSÃO 
PONTO DE EBULIÇÃO 
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 Ao nível do mar a pressão exercida pelo ar é de 1 atm (1 atmosfera), logo, a água ferve a uma temperatura de 100°C. Já na 
cidade de Campo Grande - MS, por exemplo, que está a uma altitude maior, ou seja, uma pressão atmosférica menor, a água ferve 
a aproximadamente 98°C. 
 Um fato curioso ocorre na Lua. Na lua não existe ar e, portanto, a pressão atmosférica é nula. Se levarmos até lá um bloco de 
gelo e colocarmos ao sol para derretê-lo, observaremos uma sublimação, isto é, transformação direta da água do estado sólido para 
o estado gasoso. A ausência de ar atmosférico, ou seja, pressão impede que lá exista água no estado líquido. 
 
 
EXERCÍCIOS 
1) Observe a tabela e responda as questões: 
 
Substância PF (ºC) PE (ºC) 
Água 0 100 
Etanol -112 78 
Ferro 1536 3000 
Oxigênio -218 -195 
Cloreto de sódio 801 1413 
Mercúrio -38,83 356,7 
 
Qual o estado físico: 
a) De cada substância à temperatura de 25 ºC? 
b) Do oxigênio à temperatura de - 220 ºC? 
c) Do ferro à temperatura de 4500 ºC? 
d) Do etanol à temperatura de - 114 °C? 
 
RETA DOS NÚMEROS REAIS 
 
-∞ -10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 +∞ 
 
 
 
2) Esboce a curva de aquecimento e resfriamento para cada uma das substâncias citadas na tabela do exercício 1. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3) Pesquise na web e descreva todo o processo de mudança de 
estado físico da água no ciclo hidrológico ressaltando a 
participação da energia solar no processo. 
 
 
4) (UFPE) Para identificar três líquidos – de densidades 1,0; 1,2 e 1,4 – o analista dispõe de uma pequena bola de densidade 1,2. 
Conforme as posições das bolas apresentadas no desenho a seguir, podemos afirmar que: 
 
a) os líquidos contidos nas provetas 1, 2 e 3 apresentam densidades 1,2, 1,4 e 1,0. 
b) os líquidos contidos nas provetas 1, 2 e 3 apresentam densidades 1,4, 1,2 e 1,0. 
c) os líquidos contidos nas provetas 1, 2 e 3 apresentam densidades 1,4, 1,0 e 1,2. 
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d) os líquidos contidos nas provetas 1, 2 e 3 apresentam densidades 1,2, 1,0 e 1,4. 
e) os líquidos contidos nas provetas 1, 2 e 3 apresentam densidades 1,0, 1,2 e 1,4. 
 
5) Analise as afirmativas abaixo e preencha as lacunas com falso (F) ou verdadeiro (V) de acordo com a veracidade de cada 
uma. 
a) ( ) evaporação é um fenômeno no qual uma substancia no estado sólido transforma-se para o líquido, a uma 
temperatura (ponto de fusão) e pressão atmosférica. 
b) ( ) ebulição é um processo turbulento que ocorre no corpo do líquido a uma determinada temperatura (ponto de 
ebulição) e pressão atmosférica. 
c) ( ) desionização é um fenômeno no qual uma substancia no estado plasma transforma-se em um líquido, a uma 
temperatura e pressão atmosférica. 
d) ( ) sublimação é um fenômeno no qual uma substancia no estado plasma transforma-se para o gasoso sem passar pelo 
estado líquido, a uma temperatura e pressão atmosférica. 
e) ( ) ressublimação é um fenômeno no qual uma substancia no estado gasoso transforma-se para o sólido sem passar 
pelo estado líquido, a uma temperatura e pressão atmosférica. 
f) ( ) fusão é um fenômeno no qual uma substancia no estado gasoso transforma-se para o líquido, a uma temperatura e 
pressão atmosférica. 
g) ( ) ionização é um fenômeno no qual uma substancia no estado plasma transforma-se em um gás, a uma temperatura e 
pressão atmosférica. 
h) ( ) vaporização é um fenômeno no qual uma substancia no estado líquido transforma-se para o gasoso, a uma 
temperatura e pressão atmosférica. existem três tipos de vaporização: 
i) ( ) solidificação é um fenômeno no qual uma substancia no estado gasoso transforma-se para o sólido, a uma 
temperatura e pressão atmosférica. 
j) ( ) calefação é um processo rápido que ocorre quando há um aumento violento da temperatura. 
k)( ) evaporação é um processo lento que ocorre na superfície de líquidos a qualquer temperatura. 
 
6) Preencha o organograma abaixo com os termos: vaporização, desionização, sólido, plasma, exotérmico, endotérmico, 
sublimação, solidificação, ressublimação, líquido, gasoso ou fusão; conforme a necessidade. 
 
 
 
 
 
 
FUSÃO 
LIQUIDO 
 
 
 
PLASMA CONDENSAÇÃO 
 
 
 SUBLIMAÇÃO 
 
 
7) O cobre possui ponto de fusão igual a 1084,62 ºC e ponto de ebulição igual a 2562ºC ao nível do mar. Um químico deseja 
derreter uma amostra de cobre e em seguida vaporizá-la na cidade de Dourados (Mato Grosso do Sul). Sabendo-se que a 
altitude desta cidade é bem mais elevada do que ao nível do mar um tanto elevado, a temperatura necessária para vaporizar o 
cobre: 
a) chegaria a 2562ºC. 
b) ultrapassaria 2562ºC, pois o nível de altitude é mais elevado que em outras regiões. 
c) não chegaria a 2562ºC, pois Dourados está numa altitude bem maior do que ao nível do mar. 
d) chegaria a 1084,62 ºC. 
e) não chegaria a 1084,62 ºC, pois esta cidade situa-se acima do nível do mar. 
 
 
8) Cite cada processo de mudança de estado físico e o fenômeno de absorção de 
energia envolvido: 
9) Dê acordo com os nossos estudos dê a definição de: 
a) Matéria 
 
b) Pressão atmosférica 
 
c) Volume 
 
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d) Massa 
 
e) Energia 
 
f) Temperatura 
 
10) Converta: 
Modelo: 1074g/ml em kg/m³ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
a) 25g/ml em kg/m³ 
 
b) 36g/ml em kg/m³ 
 
c) 40g/ml em kg/m³ 
 
11) A densidade da água é 1 g/cm3. Nessa temperatura qual é o volume de 500 g de água? 
 
12) Se em um copo completamente cheio com água você colocar uma pedra, notará que a água transbordará, isto ocorre em 
função de uma propriedade da matéria, denominada: ................................................................................ 
13) Qual a diferença entre fenômeno físico, químico e nuclear? 
 
Fazendo um relatório 
 Depois de o professor ter feito uma experiência em sala, você vai descrever suas conclusões através de formatos 
padronizados “relatórios” para facilitar a compreensão do leitor. 
 Um bom relatório depende de uma boa tomada de dados. Procure organizar-se de maneira a anotar durante a prática 
todas as informações relevantes de uma forma inteligível posteriormente. Use seu caderno para essas anotações, ao invés 
de usar folhas avulsas. No relatório você vai descrever, nas suas palavras, a experiência efetuada, justificar o 
procedimento escolhido “objetivo”, descrever os dados medidos e os resultados e conclusões. Para organizar o relatório, 
pode dividir ele em várias partes. Por exemplo: 
Introdução 
Resumo teórico para situar a experiência. Exposição dos conceitos teóricos que vai usar. 
Objetivos 
Descrição sucinta do que se pretende obter da experiência. 
Equipamento 
Descrição do equipamento e/ou diagrama do arranjo experimental. 
Procedimento Experimental 
Descrição do procedimento seguido em aula. Isto é, descrever o que o professor fez. 
Dados Experimentais e Análise 
Apresentação dos dados coletados, você pode ou não usar tabelas, gráficos etc. Avaliando os dados, relatando como 
chegou ao resultado. 
Conclusões 
Discussão dos resultados obtidos. Sempre que possível, comparar os resultados com os conhecidos ou esperados 
teoricamente.