Aula 1_Noções_Preliminares

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Química para Engenharias
Tó i 
Química para Engenharias
Tópico 1
Noções preliminaresNoções preliminares
Professores:
•Euler de Vilhena Garcia
•Emmanuel Pacheco Rocha Lima
•Grace Ferreira Ghesti
•Sandra Maria da Luz
•Yovanka P. Ginoris
•Maria del Pilar Hidalgo
OBJETIVOS DO TÓPICO
R l ã t Q í i E h i•Relação entre a Química e as Engenharias
•Conhecer a utilidade das perspectivas macroscópica,
microscópica e simbólica na compreensão dos sistemasmicroscópica e simbólica na compreensão dos sistemas
químicos.
•Relembrar as formas fundamentais de classificar os materiais
•Incertezas inerentes a toda medida de grandeza.
•Ométodo científico
O estudo da químicaO estudo da químicaO estudo da químicaO estudo da química
Química e Engenharia
Por que as latas de 
refrigerante são feitas de 
alumínio???alumínio???
O que faz do alumínio um O que faz do alumínio um 
material adequado para 
esse tipo de aplicação e 
como ele se tornou tão 
comum na nossa vida???
Propriedades do alumínio
•Leve e bem forte
•Não sofre reações químicas que possam degradá-lo
O estudo da químicaO estudo da químicaO estudo da químicaO estudo da química
Química e Engenharia
Descoberto em 1809, era muito caro. Naquela época,
Napoleão III imperador da França pagou 150 mil librasNapoleão III, imperador da França, pagou 150 mil libras
esterlinas por um jogo de talheres de alumínio.
O estudo da químicaO estudo da químicaO estudo da químicaO estudo da química
Química e Engenharia
Peso de 2,8 kg
Washington Monument
O estudo da químicaO estudo da químicaO estudo da químicaO estudo da química
Química e Engenharia
Equipamentos para indústrias alimentícias e químicas, artefatosEquipamentos para indústrias alimentícias e químicas, artefatos
decorativos, arquitetura, carrocerias para ônibus, acabamento para
máquinas, estampagem profunda, construção naval, aplicações expostas ao
ar marinho sinalização viária refrigeração revestimentos em molduras ear marinho, sinalização viária, refrigeração, revestimentos em molduras e
luminárias, etiquetas metálicas e painéis anodizados entre outras
aplicações.
Porque o alumínio era tão caro naquela época e o que mudou
para que ele se tornasse tão acessível?
O estudo da químicaO estudo da químicaO estudo da químicaO estudo da química
Química e Engenharia
A grande disponibilidade do alumínio é resultado de 
 l b ã i i iê i bá i uma colaboração impressionante entre a ciência básica 
da química e as ciências aplicadas da engenharia
Interações da Interações da 
sociedade humana 
com a Terra
A matéria flui da 
fecosfera para a 
economia humana 
como matéria-
iprima
A matéria flui da 
Sociedade 
humana
A matéria flui da 
economia humana 
para a ecosfera 
como lixo
Papel da engenharia 
Maximizar com eficiência os materiais que como lixoq
são extraídos e minimizar a quantidade de 
lixo que é retornado.
O estudo da químicaO estudo da química
Química e Engenharia
O estudo da químicaO estudo da química
O alumínio puro nunca e encontrado na natureza
Extração
Purificação
Bauxita (rocha e alumínioBauxita (rocha e alumínio
combinado com oxigênio)
Alumínio puro
Química para Engenharias
Conteúdo abordado em 
12 Tópicos com ênfase nas 
aplicações às Engenharias 
d C Gcursadas no Campus - Gama
Estequiometria
Como funciona o motor 
Flex?????e ?????
Estrutura atômica e 
Lei Periódica
Como funciona oComo funciona o 
tubo de raiostubo de raios 
catódicos da 
TV???
Ligação Química-Estrutura Molecular
Fil fi â i
Au
Filmes finos cerâmicos
BaPbTiO3
Au
LaNiO3
Química InorgânicaQuímica Inorgânica
Como ocorre a ferrugem??g
Como a dureza da água pode causar g p
incrustações em tubulações??
Como ocorre a 
b tã ??combustão??
Equilíbrio QuímicoEquilíbrio Químico
fComo se forma e 
quais as causas daq
névoa fotoquímica??
Cinética QuímicaCinética Química 
Como é produzido o biodiesel e queComo é produzido o biodiesel e que 
fatores influenciam 
l id d dna velocidade do processo
Cinética Química - catáliseCinética Química - catálise
Como obter gás hidrogênio pela decomposição do 
gás metano na presença de gás carbônico usando 
Níquel como catalisadorq
Cinética Química - catálise
Funcionamento do sensor de gás NOx em um automóvel, pelo 
i d f i d li d j d d 
Cinética Química - catálise
monitoramento do funcionamento do catalisador, ajudando no 
controle da poluição
EletroquímicaEletroquímica
Princípio de funcionamento da célula dePrincípio de funcionamento da célula de 
combustível e das pilhas ou baterias
R di ti id dRadioatividade
Como funcionam os reatores de Co o u c o a os eato es de
fissão e fusão nuclear??
Q í i O â iQuímica Orgânica
Polímeros de engenhariaPolímeros de engenharia
O estudo da químicaO estudo da químicaO estudo da químicaO estudo da química
Objetivos do cursoj
•Auxiliá-lo a conectar partes das informações que você já
hconhece
•Aumentar sua compreensão dos conceitos químicos•Aumentar sua compreensão dos conceitos químicos
•Proporcionar um quadro mais coerente e sistemático dap q
química
bili h i l j é i l•Habilitar o engenheiro a planejar estratégias para resolver
diversos problemas nas diferentes áreas da engenharia.
O estudo da químicaO estudo da químicaO estudo da químicaO estudo da química
Esse quadro coerente envolve três níveis de compreensão ou de
perspectivas sobre a natureza da química: macroscópicoperspectivas sobre a natureza da química: macroscópico,
microscópico e simbólico.
•O que podemos ver sobre as substâncias e suas reações nos
fornece a perspectiva macroscópica.
•Devemos considerar esses eventos considerando a perspectiva
microscópica (ou “particulada”) na qual focalizamos os
menores componentes do sistemamenores componentes do sistema.
•Devemos ser capazes de comunicar esses conceitos de forma
eficiente mediante a perspectiva simbólica.e c e te ed a te a pe spect a s bó ca.
Classificações da matériaClassificações da matéria
A perspectiva macroscópica
Matéria: é tudo o que tem massa e ocupa um lugar no
espaço, ou seja, possui volume.
Examinando o alumínio.....
Dirigível de Hindenburg (Zeppelin)
Classificações da matériaClassificações da matériaClassificações da matériaClassificações da matéria
Propriedades da matériaop edades da até a
Propriedades Físicas:
As propriedades físicas podem ser observadas ou medidas
sem alterar identidade e a composição da substânciasem alterar identidade e a composição da substância.
As propriedades físicas permitem classificar e identificarp p p
substâncias do mundo da matéria.
Classificações da matériaClassificações da matéria
Propriedades da matéria
Classificações da matériaClassificações da matéria
Propriedades da matéria
Propriedades Químicasp Q
•Refere-se à capacidade de uma substância de transformar-se
b â iem outra substância.
•Podem ser determinadas pela observação de como uma
substância altera sua identidade nas reações químicassubstância altera sua identidade nas reações químicas.
•Exemplo: a gasolina queima ao ar em ummotor de automóvel
• o carro enferruja ao ar.j
•O hidrogênio reage com oxigênio formando água
•O zinco reage com ácidos para produzir hidrogênio
Classificações da matériaClassificações da matéria
Propriedades da matéria
Classificações da matériaClassificações da matéria
p
Propriedades Físicas
Propriedade Uso da propriedade para diferenciar substâncias
Cor A substância é colorida ou incolor?
Qual é a cor e qual sua intensidade?Qual é a cor e qual sua intensidade?
Ponto de fusão A que temperatura o sólido se funde?
Ponto de ebulição A que temperatura o líquido ferve?
Densidade Massa por unidade de volume?
SolubilidadeQue massa da substância pode ser dissolvida em um determinado
volume de água ou em outro solvente?g
Condutividade elétrica Trata-se de um condutor elétrico ou de um isolante?
Maleabilidade Qual é a facilidade de se deformar o sólido?
Ductilidade Com que facilidade o sólido pode ser transformado em fios?
Viscosidade Qual é a suscetibilidade de um líquido ao escoamento?
Classificações da matériaClassificações da matéria
Densidade
Propriedades físicas
Densidade
• Definida como a razão entre a massa de um objeto e seu
volume:volume:
• Densidade de sólidos e líquidos: Unidades: g/cm3 ou g/mL
Ch b d id d / 3• Chumbo: densidade = 11,35 g/cm3
• Gelo: densidade = 0,917 g/cm3
b d l l d d• Um cubo de gelo com um volume de 16,0 cm3 tem massa de
14,7 g
U b d h b d i l l t d 8• Um cubo de chumbo de igual volume tem massa de 180g
Classificações da matériaClassificações da matériaçç
Temperatura
TemperaturaTemperatura
Existem três escalas de temperatura:
• Escala Kelvin
U d iê i– Usada em ciência.
– Mesmo incremento de temperatura como escala Celsius.
– A menor temperatura possível (zero absoluto) é o zero Kelvin. 
– Zero absoluto: 0 K = -273,15 oC.
• Escala Celsius
– Também utilizada em ciência.
– A água congela a 0 oC e entra em ebulição a 100 oC.
– Para converter: K = oC + 273,15. 73, 5
• Escala Fahrenheit
– Geralmente não é utilizada em ciência.Geralmente não é utilizada em ciência.
– A água congela a 32 oF e entra em ebulição a 212 oF.
– Para converter:
5 9 32-F
9
5C    32C
5
9F 
Classificações da matériaClassificações da matéria
Propriedades da matéria
çç
Podem ser classificadas em função de sua
dependência da massa da amostradependência da massa da amostra
Propriedade intensiva: independe da massa da amostra.p p
Ex. Temperatura, pressão, densidade, viscosidade, ponto de
fusão, ponto de ebulição.
Propriedade extensiva: É uma propriedade que depende
da massa Ex Volume 2 kg de água ocupam um volume duasda massa. Ex. Volume. 2 kg de água ocupam um volume duas
vezes maior que 1 kg de água.
Ex: Volume, massa, energiag
Classificações da matériaClassificações da matériaClassificações da matériaClassificações da matéria
Como podemos distinguir uma mudança física Como podemos distinguir uma mudança física 
de uma química??
Considerar as partículas que 
formam a água e aquilo que 
está acontecendo no nível está acontecendo no nível 
microscópico.
Classificações da matériaClassificações da matéria
A perspectiva microscópica
P i í i f d t l d q í iPrincípio fundamental da química
Toda matéria é composta de átomos e moléculas
Á ã í l d i i•Átomos são as menores partículas que podem existir e que
mantêm a identidade química de qualquer elemento.
Classificações da matériaClassificações da matéria
M d d é i
Classificações da matériaClassificações da matéria
Mudanças da matéria
Mudanças FísicasMudanças Físicas
Mudanças nas propriedades físicasç p p
A substância apresenta alteração em sua aparência física,
mas não em sua composição.
A id id d d b â i é d dA identidade da substância é preservada mesmo que mude
seu estado físico, seu tamanho ou sua forma bruta
Classificações da matériaClassificações da matéria
A perspectiva microscópica
Classificações da matériaClassificações da matéria
Classificações da matériaClassificações da matéria
Mudanças da matéria
çç
Mudanças Químicas
Uma substância é transformada em outra substância
quimicamente diferente.
Classificações da matériaClassificações da matéria
A perspectiva microscópica
H OH2O
Classificações da matériaClassificações da matéria
Mudanças da matéria
Classificações da matériaClassificações da matéria
Mudanças da matéria
Água Hidrogênio Oxigênio
Comparação entre água, hidrogênio e oxigênio
Água Hidrogênio Oxigênio
Estado Líquido Gás Gás
Ponto de ebulição normal 100ºC -253 °C -183°CPonto de ebulição normal 100 C 253 C 183 C
Densidade 1,00 g/mL 0,084 g/L 1,33 g/L
Combustão Não Sim Não
Classificações da matériaClassificações da matéria
Al í i
Classificações da matériaClassificações da matéria
Alumínio
As propriedades físicas e químicas importantes para suaAs propriedades físicas e químicas importantes para sua
utilidade.
•Maleabilidade
•Alumínio puro pode reagir com os ácidos em muitos
f i t A l t ã tid d trefrigerantes. As latas são revestidas por dentro com uma
camada de polímero.
Isto demonstra como o conhecimento das propriedades
químicas pode permitir que os projetistas do produtoq p p q p j p
considerem e evitem reações prejudiciais em potencial.
Classificações da matériaClassificações da matéria
Mudanças da matéria
Classificações da matériaClassificações da matéria
Exercício
O etanol (CH3CH2OH), também chamado álcool etílico, é
(1)um líquido claro a temperatura ambiente que (2)evapora a(1)um líquido claro a temperatura ambiente que (2)evapora a
78,4ºC, tem (3)densidade de 0,9874 g/cm3 a 25ºC e (4)é
totalmente miscível em água. (5)O etanol é inflamável
(temperatura de auto-ignição 425ºC) e é (6)considerado um
excelente combustível pois durante sua queima há liberação de
grande quantidade de energia na ordem de 6100 kcal/kg degrande quantidade de energia na ordem de 6100 kcal/kg de
etanol, além da formação de gás carbônico e água.
Classifique cada uma das propriedades do etanol em físicas ou
químicas
Classificações da matériaClassificações da matériaClassificações da matériaClassificações da matéria
j d fi bj d
Classificação da matéria- Estados da matéria
•Conjunto de configurações que objetos podem apresentar
sólida, líquida ou gasosa.
•É uma propriedade do material que depende das condições de
temperatura e pressão em que eles se encontramtemperatura e pressão em que eles se encontram
•A teoria cinético molecular da matéria ajuda a interpretar asA teoria cinético molecular da matéria ajuda a interpretar as
propriedades dos sólidos, líquidos e gases.
Classificações da matériaClassificações da matéria
Estado sólido
Classificações da matériaClassificações da matéria
•Forma rígida da matéria
•A matéria do corpo mantém a forma macroscópica e a posição
l i d í lrelativa das partículas.
•Os átomos ou as moléculas são empacotados de modo a
ficarem muito perto e o sólido é rígido porque os átomos nãoficarem muito perto e o sólido é rígido, porque os átomos não
podem mover-se facilmente.
•Uma vez que toda a matéria tem alguma energia cinética, atéq g g ,
os átomos do sólido mais rígido movem-se ligeiramente.
Classificações da matériaClassificações da matéria
Estado Líquido:
Classificações da matériaClassificações da matéria
q
•É uma forma fluida da matéria, que tem superfície bem definida
e que toma a forma do recipiente que o contém
•Apresenta empacotamento semelhante ao de um sólido, porém
eles tem energia suficiente para mover-se uns em relação aos
outros.outros.
•A posição relativa das partículas não se mantém.
•O resultado é que um líquido como água ou cobre fundido fluiO resultado é que um líquido como água ou cobre fundido flui
em resposta a uma força como a da gravidade, por exemplo.
Classificações da matériaClassificações da matéria
Estado Gasoso
U á é f fl id d é i d
Classificações da matériaClassificações da matéria
•Um gás é uma forma fluida da matéria que ocupa todo o
recipiente que o contém
•Apresenta empacotamento semelhante ao de um sólido•Apresenta empacotamento semelhante ao de um sólido,
porém eles tem energia suficiente para mover-se uns em
relação aos outros.ç
•As moléculas se movem quase totalmente livres umas das
outras: elas movem-se pelo espaço em velocidades próximas à
d l lidi d d d d di ãdo som, eventualmente colidindo e mudando de direção.
Classificações da matériaClassificações da matéria
Estados físicosda água
Estados da matéria
g
Classificações da matériaClassificações da matériaClassificações da matériaClassificações da matéria
Estados da matéria
Além dos três estados conhecidos existem mais três estados
i ifi dcientificamente comprovados:
Plasma, condensado de Bose-Einstein e o gás Fermiônico
Cortador a plasmaCortador a plasma
corta e separa chapas de aço, aço
inoxidável e alumínio cominoxidável e alumínio com
espessuras de até 10 mm
Classificações da matériaClassificações da matéria
Classificação da matéria
O lí id d
Classificações da matériaClassificações da matéria
O líquido no copo pode ser:
O composto águaO composto água
O líquido pode ser uma mistura da água com outros
compostosp
O líquido pode conter partículas em suspensão
E l t l d i lEsses exemplos representam algumas das maneiras pelas
quais podemos classificar a matéria
Classificações da matériaClassificações da matéria
A teoria atômica moderna nos ajuda a classificar as substâncias:
A perspectiva microscópica
çç
A teoria atômica moderna nos ajuda a classificar as substâncias:
•todos os elementos são compostos de átomos - os montes de clipes de
lpapel;
•todos os átomos de um elemento são iguais - todos os clipes de papel no
monte têm o mesmo tamanho e a mesma cor;
•os átomos de elementos diferentes são diferentes (tamanho, propriedades)
- como clipes de tamanhos e cores diferentes;
•os átomos de diferentes elementos podem se juntar e formar compostos - ép j p
possível unir diferentes clipes de diferentes tamanhos e cores para formar
novas estruturas;
•nas reações químicas os átomos não são criados destruídos ou alterados -nas reações químicas, os átomos não são criados, destruídos ou alterados
não surgem novos clipes de papel, e eles também não desaparecem nem são
modificados de um tamanho/cor para outro;
•em qualquer composto os números e tipos de átomos continuam os•em qualquer composto, os números e tipos de átomos continuam os
mesmos - o número total e os tipos de clipes que você tinha no começo são
os mesmos que você vai ter no final;
g
Cl ifi õ d té iCl ifi õ d té iClassificações da matériaClassificações da matéria
A perspectiva microscópica ou particulada
Cl ifi õ d té iCl ifi õ d té iClassificações da matériaClassificações da matéria
Substâncias puras e misturas
Cl ifi õ d té iCl ifi õ d té i
Elementos
Classificações da matériaClassificações da matéria
Elementos
Na atualidade existem 114 elementos conhecidos
Classificações da matériaClassificações da matéria
Tabela periódica dos elementos
çç
Cl ifi õ d té iCl ifi õ d té iClassificações da matériaClassificações da matéria
Elementos
• Os símbolos químicos com uma letra têm letra maiúscula
(por exemplo, H, B, C, N, etc.)
• Os símbolos químicos com duas letras têm apenas a
primeira letra maiúscula (por exemplo, He, Be).
Cl ifi õ d té iCl ifi õ d té iClassificações da matériaClassificações da matéria
Compostos
A i i d l i f• A maioria dos elementos interagem para formar compostos.
• As proporções de elementos em compostos são as mesmas,
i d d t t d t f i f dindependentemente de como o composto foi formado.
• Lei da Composição Constante (ou Lei das Proporções
Definitivas):Definitivas):
– A composição elementar de um composto puro é sempre
a mesmaa mesma.
Cl ifi õ d té iCl ifi õ d té i
Compostos
Classificações da matériaClassificações da matéria
Compostos
• Quando a água é decomposta, sempre haverá duas vezes
mais gás hidrogênio formado do que gás oxigêniomais gás hidrogênio formado do que gás oxigênio.
• As substâncias puras que não podem ser decompostas são
elementos.elementos.
Cl ifi õ d té iCl ifi õ d té i
Substâncias puras – Características
Classificações da matériaClassificações da matéria
Substâncias puras Características
1 Apresenta um conjunto de propriedades únicas pelas quais1. Apresenta um conjunto de propriedades únicas pelas quais
pode ser reconhecida
2. Não pode ser separada em duas ou mais substânciasp p
diferentes mediante técnicas de separação física,
destilação, evaporação.
Classificações da matériaClassificações da matériaClassificações da matériaClassificações da matéria
Misturas
•A maior parte da matéria consiste de misturas dep
diferentes substâncias.
•Cada substância em uma mistura mantém sua própriap p
identidade química, e conseqüentemente suas propriedades.
•Enquanto substâncias puras tem composições fixas, asEnquanto substâncias puras tem composições fixas, as
composições das misturas podem variar.
•Substâncias que compõem as misturas são componentes.Substâncias que compõem as misturas são componentes.
Mi
Classificações da matériaClassificações da matéria
Misturas
Misturas heterogêneas
não apresentam aspecto uniforme isto é possuem entre seusnão apresentam aspecto uniforme, isto é, possuem entre seus
componentes uma superfície de separação.
Mi
Classificações da matériaClassificações da matéria
Misturas
Misturas homogêneas
apresentam aspecto uniforme isto é não apresentamapresentam aspecto uniforme, isto é, não apresentam
superfície de separação entre seus componentes. Todos os
componentes estão na mesma fase.p
Solução de sulfato de 
cobre 
Classificações da matériaClassificações da matéria
Misturas
É uma mistura 
homogênea ou 
h ê ????heterogênea????
Sangue humano
Classificações da matériaClassificações da matériaçç
Misturas
Solução: Dispersões cujo tamanho das moléculas dispersas é menor que 1 nanômetro,
sendo uma solução homogênea. Podem ser encontradas soluções no estado sólido,
gasoso e liquido. Há sempre um solvente e um soluto.
Colóide: Sistemas no qual um ou mais componentes apresentam pelo menos uma de
suas dimensões dentro do intervalo de 1 a 100 nanômetros. As dispersões coloidais são
misturas essencialmente heterogêneas sendo compostas por um meio dispersante e ummisturas essencialmente heterogêneas, sendo compostas por um meio dispersante e um
meio disperso. Os colóides não se sedimentam, nem podem ser filtrados por filtração
comum.
Suspensão: Numa suspensão, as partículas vão se depositando graças à força da
gravidade exercida sobre elas. Quanto menor o tamanho da partícula e mais viscosa for
f lí id á l id d d di t ãa fase líquida, menor será a velocidade de sedimentação.
Classificações da matériaClassificações da matéria
MATÉRIA (Pode ser sólida liquida ou gasosa)
çç
MATÉRIA (Pode ser sólida, liquida ou gasosa)
Tudo o que ocupe espaço e possua massa
Pode ser fisicamente separado em
MISTURA HETEROGÊNEA
Composição não uniforme
MISTURA HOMOGÊNEA
Composição uniforme
f p
SOLUÇÕES
Mi t h ê i õ 
SUBSTÂNCIAS PURAS
C i ã fi ã d 
Podem ser fisicamente separadas em
Misturas homogêneas: composições 
uniformes que podem variar muito
Composição fixa não pode ser 
purificada além deste estágio
C bi i i f
SUBSTÂNCIAS ELEMENTARES
Não podem ser subdivididas por 
 í i fí i
COMPOSTOS
Elementos agrupados em 
õ fi
Combinam-se quimicamente para formar
processos químicos ou físicos proporções fixas
Quimicamente separáveis em
Classificações da matériaClassificações da matériaClassificações da matériaClassificações da matéria
Exercício
O boletim emitido pela CETESB no dia 08 de Outubro de 2009 às 8:00 h em
relação à qualidade do ar na estação de Guarulhos situada na região
metropolitana de São Paulo acusou o seguinte resultado:p g
Estação: Guarulhos
D t 08/10/2009Data: 08/10/2009
Hora: 08:00
Índice: 42
Qualidade: Boa
Poluente: MP10 - Partículas Inaláveis
Considerando os dados emitidos pelo boletim como você classificaria o ar
nessa região: um elemento, um composto ou uma mistura (heterogênea ou
h ê ) ifihomogênea). Justifique sua resposta.
Classificações da matériaClassificaçõesda matéria
Filtração
Separação de 
misturas
Filtração
Decantaçãomisturas
Catação
Heterogênea Flotação
Dissolução 
fracionada
Separação
Misturas
Separação 
Magnética
SublimaçãoSublimação
Destilação
Simples
Homogênea Fracionada
Cristalização
Classificações da matériaClassificações da matéria
Técnicas de separação de misturas heterogêneas
Classificações da matériaClassificações da matéria
Decantação: método utilizado para separar misturas
Técnicas de separação de misturas heterogêneas
heterogêneas de sólido-líquido e líquido-líquido. Exemplos:
água barrenta e água e óleo.
Classificações da matériaClassificações da matéria
é i d d i h ê
Classificações da matériaClassificações da matéria
Qualquer mistura de dois líquidos imiscíveis. Neste caso
Técnicas de separação de misturas heterogêneas
Q q q
se utiliza o funil de decantação, de separação ou de Bromo.
Classificações da matériaClassificações da matéria
Técnicas de separação de misturas heterogêneas
Classificações da matériaClassificações da matéria
Centrifugação: método utilizado para separar misturas heterogêneas do tipo
sólido-líquido. Este método é uma maneira de acelerar a decantação. Neste
Técnicas de separação de misturas heterogêneas
q ç
método é utilizado a centrífuga. Neste aparelho, devido aos movimentos de
rotação, as partículas com maior densidade são “atiradas” para o fundo do
tubo.tubo.
Classificações da matériaClassificações da matéria
Técnicas de separação de misturas heterogêneas
Classificações da matériaClassificações da matéria
Filtração: método utilizado para separar misturas heterogêneas do tipo
sólido-líquido e sólido-gasoso. Exemplos de misturas que são separáveis
filt ã ã filt ã d fé tili ã d i d d ópor filtração são: filtração de café e a utilização de aspirador de pó.
O processo de filtração consiste em: um filtro reter as partículas maiores e
deixar passar as menores que os “poros” do filtro.
Classificações da matériaClassificações da matéria
Técnicas de separação de misturas heterogêneas
Classificações da matériaClassificações da matéria
Dissolução fracionada: usado quando apenas um dos
componentes sólidos da mistura é dissolvido em um líquido.
l i di i á à i O l i á di lEx. sal + areia. Adiciona-se água à mistura. O sal irá se dissolver
e a areia se depositar no fundo do recipiente. Em seguida a
mistura é filtrada separando a areia (fase sólida) da águamistura é filtrada separando a areia (fase sólida) da água
salgada (fase líquida) ou através da evaporação da água,
obtendo-se o sal.
Classificações da matériaClassificações da matéria
Técnicas de separação de misturas heterogêneas
Classificações da matériaClassificações da matéria
Separação magnética ou imantação: usa-se quando um dos
sólidos é atraído por um ímã. Usado para separar alguns
minérios de ferro de suas impurezas. Ex. Ferro + enxofre
Classificações da matériaClassificações da matéria
Técnicas de separação de misturas heterogêneas
Classificações da matériaClassificações da matéria
Sublimação: usada quando um dos sólidos, por aquecimento,
f bli ã ã E l l i d isofre sublimação e o outro não. Exemplo: sal e iodo ou areia e
iodo.
Classificações da matériaClassificações da matéria
Técnicas de separação de 
misturas homogêneas
çç
misturas homogêneas
Destilação simples
É um processo que permite a
ã d lí id dseparação de um líquido de uma
substância não volátil (tal como um
sólido p ex ) ou de outro(s)sólido, p.ex.), ou de outro(s)
líquido(s) que possue(m)
uma diferença no ponto de ebulição
maior do que cerca de 80° C.
Classificações da matériaClassificações da matéria
Técnicas de separação de misturas heterogêneas
Classificações da matériaClassificações da matéria
Destilação Fracionada: consiste no
aquecimento de uma mistura deaquecimento de uma mistura de
líquidos miscíveis (solução), cujos
pontos de ebulição (PE) não sejam
i ó i O lí id ãmuito próximos. Os líquidos são
separados na medida em que cada
um dos seus pontos de ebulição é
atingido. Inicialmente, é separado o
líquido com menor PE; depois, com
PE intermediário e assim
sucessivamente até o líquido de
maior PE. A aparelhagem usada é a
mesma de uma destilação simples,mesma de uma destilação simples,
com o acréscimo de uma coluna de
fracionamento ou retificação
Classificações da matériaClassificações da matéria
Técnicas de Separação de misturas homogêneas
Classificações da matériaClassificações da matéria
p ç g
• A cromatografia pode ser utilizada para separar misturas que têm diferentes
habilidades para aderirem a superfícies sólidas.
Q i ã d l fí i ( l) i• Quanto maior a atração do componente pela superfície (papel), mais
lentamente ele se move.
• Quanto maior a atração do componente pelo líquido, mais rapidamente ele seQua to a o a at ação do co po e te pe o qu do, a s ap da e te e e se
move.
As observações na ciênciaAs observações na ciência
Observações e modelos
A química é uma ciência empírica.q p
Estudo da química feito por meioq p
de medida de propriedades da
substâncias e observações de
reações químicas.
Criação de modelos para ajudar a organizar e
interpretar os dados
Unidades de medidaUnidades de medida
Muitas propriedades da matéria são quantitativas.
Quando um número representa uma medida quantitativa, as 
id d d d d ifi dunidades de grandeza devem ser especificadas
As unidades usadas em medidas científicas são as do
i t ét i (d l id F )sistema métrico (desenvolvido na França)
U id d SIUnidades SI
• Existem dois tipos de unidades:
id d f d i ( bá i )– Unidades fundamentais (ou básicas);
– Unidades derivadas.
• Existem 7 unidades básicas no sistema SI.
Unidades de medidaUnidades de medida
Unidades SIUnidades SI
Os prefixos são usados para indicar frações decimais ou 
múltiplos de várias unidadesmúltiplos de várias unidades
• As potências de dez são utilizadas por conveniência com menores ou maiores unidades no sistema SI. 
Unidades de medidaUnidades de medida
[ ] É di â i id l l á / 8 d
Unidades SI básicas
metro [m] É a distância percorrida pela luz no vácuo em 1/299792458 de
um segundo.
quilograma [kg] É a massa de um protótipo internacional na forma de um
cilindro de Platina/Iridium guardado em Sevresna França. É ainda a única
unidade básica baseada em um objeto material e também o único com
prefixo.p
segundo [s] é o tempo de duração de 9192631770 períodos de vibração do
Césio 133.
Ampère [A] É a corrente que produz um força específica entre dois fiosAmpère [A] É a corrente que produz um força específica entre dois fios
paralelos que estão a 1 metro de distância.
kelvin [K] é 1/273,16 da temperatura termodinâmica do ponto triplo da
águaágua
mol [mol] é a quantidade de substância igual à quantidade de unidades
elementares contidas em 0,012 kg de carbono-12.
d l [ d] é i id d d f l i d f üê icandela [cd] é intensidade de uma fonte luminosa de uma freqüência
específica que resulta em uma potência específica em uma determinada
direção.
Unidades de medidaUnidades de medida
Unidades SIUnidades SI
Prefixos usados com freqüência em Química
A incerteza na medidaA incerteza na medida
Precisão e exatidão
A incerteza na medidaA incerteza na medida
As observações da natureza envolvem algum nível de incerteza
Como não é possível observar a natureza com certeza absolutaComo não é possível observar a natureza com certeza absoluta
precisamos estabelecer os tipos de incerteza que encontramos
ao fazermos observações.ç
Exatidão: indica a concordância entre o valor medido e o valor
lnormalmente aceito para a quantia.
Precisão: indica a concordância entre diversas determinações
da mesma quantidadeda mesma quantidade
•As medidas que estão próximas do valor “correto” são exatas.q p
•As medidasque estão próximas entre si são precisas.
A A incertezaincerteza nana medidamedida
Precisão e exatidão
A A incertezaincerteza nana medidamedida
Precisão e exatidão
A A incertezaincerteza nana medidamedida
Algarismos significativos
A A incertezaincerteza nana medidamedida
Algarismos significativos
O ú d dí it i f d did fl t• O número de dígitos informado em uma medida reflete a
exatidão da medida e a precisão do aparelho de medição.
• Todos os algarismos conhecidos com certeza mais um• Todos os algarismos conhecidos com certeza mais um
algarismo extra são chamados de algarismos significativos.
A A incertezaincerteza nana medidamedida
Algarismos significativos
A A incertezaincerteza nana medidamedida
Algarismos significativos
• Números diferentes de zero são sempre significativos• Números diferentes de zero são sempre significativos.
• Zeros entre números diferentes de zero são sempre
significativos (1 005 kg -4 algarismos significativos; 1 03 – 3significativos. (1,005 kg 4 algarismos significativos; 1,03 3
algarismos significativos)
• Zeros antes do primeiro dígito diferente de zero não sãoZeros antes do primeiro dígito diferente de zero não são
significativos. (Exemplo: 0,0003 tem um algarismo
significativo.)
• Zeros no final do número depois de uma casa decimal são
significativos. 3,0 – 2 algarismos significativos
• Zeros no final de um número antes de uma casa decimal são
ambíguos (por exemplo, 10.300 g).
Análise dimensionalAnálise dimensional
Utilizando dois ou mais fatores de conversãoUtilizando dois ou mais fatores de conversão
• Em análise dimensional sempre faça três perguntas:• Em análise dimensional, sempre faça três perguntas:
– Quais dados nos são fornecidos?
Qual a quantidade que precisamos?– Qual a quantidade que precisamos?
– Quais fatores de conversão estão disponíveis para nos
levar a partir do que nos é fornecido ao que precisamos?levar a partir do que nos é fornecido ao que precisamos?
Análise dimensionalAnálise dimensional
O fator de conversão pode ser estimado conforme a seguinte
expressão:
fornecidasunidades
snecessária unidadesconversão de Fator 
expressão:
fornecidas unidades
As unidades necessárias são estimadas a partir da expressão
anterior como segue:
conversão de fatorfornecida informaçãosnecessária Unidades 
anterior como segue:
Ao usar um fator de conversão, as unidades são tratadas como
se fossem quantidades algébricas: elas podem serse fossem quantidades algébricas: elas podem ser
multiplicadas ou canceladas. Por isso as unidades do
denominador ou do fator de conversão cancelam as unidades
dos dados originais, deixando as unidades do numerador do
fator de conversão.
Análise dimensionalAnálise dimensional
Exemplo:
Desejamos converter um volume de 1,7 quartos (qt) em litros.
Primeiramente, temos de identificar a relação entre as unidades:
1 qt = 0,9463525 L
O fator de conversão entre a unidade dada (qt) e a unidade desejada (L) é:(q ) j ( )
qt1
L 0,9463525conversão de Fator 
Portanto,
q
L 1,6
qt 1
L 0,9463525qt) (1,7(L) Volume 