Química aplicada - 3o semestre

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EDUCAÇÃO SUPERIOR
Modalidade Semipresencial
Química
Aplicada
São Paulo
2017
Química Aplicada
Luciana Borin de Oliveira
Sistema de Bibliotecas do Grupo Cruzeiro do Sul Educacional
PRODUÇÃO EDITORIAL - CRUZEIRO DO SUL EDUCACIONAL. CRUZEIRO DO SUL VIRTUAL
O48q 
Oliveira, Luciana Borin de.
 Química aplicada. / Luciana Borin de Oliveira. São Paulo: Cruzeiro 
do Sul Educacional. Campus Virtual, 2017.
 88 p.
 
 Inclui bibliografia
 ISBN: 978-85-8456-207-7
 1. Química. 2. Ciências exatas. I. Cruzeiro do Sul Educacional. 
Campus Virtual. II. Título.
CDD 540
Pró-Reitoria de Educação a Distância: Prof. Dr. Carlos Fernando de Araujo Jr.
Autoria: Luciana Borin de Oliveira
Revisão: Luciene Oliveira da Costa Santos, Luciano Vieira Francisco, Eliane Tavelli Alves e Vera Lídia de Sá Cicaroni
2017 © Cruzeiro do Sul Educacional. Cruzeiro do Sul Virtual. 
www.cruzeirodosulvirtual.com.br | Tel: (11) 3385-3009
Todos os direitos reservados. É proibida a reprodução, mesmo parcial, por qualquer processo, sem autorização 
por escrito dos autores e detentor dos direitos autorais
Química Aplicada
Plano de Aula
9 Unidade I – Estados da Matéria
23 Unidade II – Substâncias e Misturas
37 Unidade III – Classificação Periódica dos Elementos
49 Unidade IV – As Funções Químicas
65 Unidade V – Ciência dos Materiais
SUMÁRIO
 
6
PLANO DE
AULA
Orientações de estudo
Para que o conteúdo desta Disciplina seja bem 
aproveitado e haja uma maior aplicabilidade na sua 
formação acadêmica e atuação profissional, siga 
algumas recomendações básicas: 
Assim:
Organize seus estudos de maneira que passem a fazer parte da 
sua rotina. Por exemplo, você poderá determinar um dia e horário 
fixos como o seu “momento do estudo”.
Procure se alimentar e se hidratar quando for estudar, lembre-se de que uma 
alimentação saudável pode proporcionar melhor aproveitamento do estudo.
No material de cada Unidade, há leituras indicadas. Entre elas: artigos científicos, livros, vídeos e 
sites para aprofundar os conhecimentos adquiridos ao longo da Unidade. Além disso, você também 
encontrará sugestões de conteúdo extra no item Material Complementar, que ampliarão sua 
interpretação e auxiliarão no pleno entendimento dos temas abordados.
Após o contato com o conteúdo proposto, participe dos debates mediados em fóruns de discussão, 
pois irão auxiliar a verificar o quanto você absorveu de conhecimento, além de propiciar o contato 
com seus colegas e tutores, o que se apresenta como rico espaço de troca de ideias e aprendizagem.
Organize seus estudos de maneira que passem a fazer parte da 
sua rotina. Por exemplo, você poderá determinar um dia e horário 
Mantenha o foco! 
Evite se distrair com 
as redes sociais.
Mantenha o foco! 
Evite se distrair com 
as redes sociais.
Determine um 
horário fixo 
para estudar.
Aproveite as 
indicações 
de Material 
Complementar.
Procure se alimentar e se hidratar quando for estudar, lembre-se de que uma 
Não se esqueça 
de se alimentar 
e se manter 
hidratado.
Aproveite as 
Conserve seu 
material e local de 
estudos sempre 
organizados.
formação acadêmica e atuação profissional, siga 
Procure manter 
contato com seus 
colegas e tutores 
para trocar ideias! 
Isso amplia a 
aprendizagem.
Seja original! 
Nunca plagie 
trabalhos.
 
7
Objetivos de aprendizagem
Un
id
ad
e I Estados da Matéria
 » Abordar as fases ou estados da matéria: sólido, líquido e gasoso. O principal objetivo desta unidade é compreender 
como a matéria se apresenta, as características dos estados e suas mudanças de fase.
Un
id
ad
e I
I
Substâncias e Misturas
 » Identificar as substâncias, misturas, com apresentação das mesmas e seus métodos de separação utilizados no mercado.
Un
id
ad
e I
II Classificação Periódica dos Elementos
 » Entender as propriedades periódicas e aperiódicas;
 » Avaliar as ligações químicas e a geometria molecular.
Un
id
ad
e I
V As Funções Químicas
 » Classificar, avaliar e conhecer funções orgânicas e inorgânicas.
Un
id
ad
e V Ciência dos Materiais
 » Conceituar Materiais (seta) substâncias que compõem tudo o que nos rodeia; Materiais muito utilizados e comumente 
encontrados são: a madeira, o vidro, o aço, o plástico, o papel, o cobre, o concreto.
Responsável pelo Conteúdo:
Profa. Ms. Luciana Borin de Oliveira 
Revisão Textual:
Profa. Esp. Vera Lídia de Sá Cicaroni
I
Estados da Matéria
Estados da Matéria
UNIDADE
I
10
Contextualização
Para iniciar esta unidade, a partir da ilustração abaixo, reflita sobre as diferentes apresentações 
da substância água na natureza. 
Água Gelo Vapor
Figura 1
Fonte: Adaptado de Thinkstock / Getty Images
Oriente sua reflexão pelas seguintes questões:
 » Por que isso acontece?
 » Quais fenômenos estão envolvidos?
 » Como controlar esses estados?
Estados da Matéria
11
Introdução
“A química, como toda ciência, não é nada magico ou superior, 
reservado para mentes brilhantes. Nem tampouco existe uma receita 
mirabolante para se aprender ou fazer ciência, algo como o mito do 
fantástico ‘método cientifico’ que os cientistas seguem como uma 
maquininha de fazer leis e teorias... Existem tantos métodos quanto 
cientistas; tudo é válido para se resolver um problema e não existe 
necessariamente uma ordem a ser seguida” (MATHEUS, 2001).
Matéria
Vivemos rodeados por objetos que são diferentes, mas que têm uma coisa em comum: 
ocupam um lugar no espaço. Sendo assim, não se consegue colocar duas ou mais coisas no 
mesmo lugar.
Princípio da 
Impenetrabilidade
“Dois corpos não ocupam o mesmo lugar no espaço”
O espaço ocupado é chamado de volume e o tamanho dele, com maior ou menor 
quantidade de substância, chama-se massa. Chamaremos de matéria tudo o que ocupa 
lugar no espaço e tem massa.
Para Pensar
Aninha pegou um copo e encheu-o com suco de uva.
Como estava muito calor, colocou três pedras de gelo no copo.
Nesse momento, o suco transbordou e Aninha chorou, pois molhou e 
sujou seu vestido.
Pergunta: Por que o líquido transbordou?
Fenômenos
Os objetos que nos rodeiam sofrem transformações. Essas transformações podem alterar 
a matéria final ou não. Ao derreter uma barra de ferro numa fundição, não há alteração de 
matéria, pois o ferro continua sendo ferro; só muda o estado físico de sólido para líquido pela 
ação da alta temperatura. Por outro lado, ao se incinerar, no laboratório, uma amostra de carne, 
teremos a formação de cinzas.
Estados da Matéria
UNIDADE
I
12
Fenômeno físico Fenômeno químico
Figura 2 e 3
Fonte: Adaptado de Thinkstock / Getty Images
O fenômeno físico não altera a matéria, já o fenômeno químico proporciona a formação de 
outra substância.
Exemplificando: Ir ao cabelereiro e cortar o cabelo é um fenômeno físico, porém queimar 
esse cabelo que foi cortado é um fenômeno químico.
Exemplos de propriedades químicas:
Combustão ao colocarmos a gasolina em contato com uma fonte de calor, ela pega fogo; o suco de uva não.
Digestão
ao ingerirmos os alimentos, eles vão para o estômago, onde recebem o ácido 
estomacal, momento em que são digeridos, quebrados em partículas menores 
para absorção do organismo.
Oxidação o ferro sofre oxidação e enferruja. A oxidação é a reação do material com o oxigênio contido no ar.
Estados da Matéria
13
Estados da matéria: sólido, líquido e gasoso
Abordaremos, adiante, as mudanças de fase da matéria. A matéria pode se apresentar nos 
estados sólido, líquido e gasoso. A mudança de estado da matéria é um fenômeno físico.
No nosso dia a dia, observamos a água em diferentes formas:
 » ao abrirmos o congelador, deparamo-nos com os cubos de gelo.
 » ao abrirmos a torneirae o chuveiro, temos a água que lava nossas roupas, louças e nos 
higieniza no banho. 
 » e quando colocamos água na caneca sobre fogo alto do fogão, temos a formação do 
vapor de água.
A água é um elemento que se apresenta diariamente nos três estados: sólido, líquido e gasoso.
Como vimos, as substâncias podem se apresentar em três fases: fase sólida, fase líquida e 
fase gasosa.
A temperatura do ambiente e pressão são os fatores que determinam o estado em que as 
substâncias se encontram. Dessa forma, cada material se apresenta de uma forma diferente em 
cada ambiente. E, toda vez que uma substância muda do estado sólido para líquido, líquido 
para gasoso, por exemplo, diz-se que houve uma mudança de estado ou mudança de fase.
Esse fenômeno explica-se, pois as substâncias são formadas por átomos e, ao se fornecer 
energia para os átomos, eles começam a se movimentar. 
Exemplifi cando:
Imagine um grupo de amigos que está conversando e uma música 
começa a tocar. O grupo começa a se agitar, o calor aumenta e eles 
começam a se separar.
Da mesma forma, quando a música para, o grupo volta a se reunir para continuar conversando.
A mesma coisa acontece com os átomos. Ao receber o calor (= energia), os átomos começam 
a se movimentar e a se distanciar. Ocorre, então, a mudança do estado sólido para líquido e de 
líquido para gasoso.
Os átomos, ao perderem energia, param de se agitar, voltam a se aproximar e temos as 
mudanças de gasoso para líquido e de líquido para sólido.
Concluindo, vemos que o que define um estado físico da matéria são as forças de coesão e 
repulsão. A coesão aproxima as partículas e a repulsão tende a separá-las. 
 » Se a força de coesão for maior que a força de repulsão, a substância se apresentará na 
fase sólida.
 » No momento em que as forças apresentarem a mesma intensidade, ocorrerá a fase líquida.
 » E, quando a força de repulsão superar a força de coesão, teremos a fase gasosa.
Estados da Matéria
UNIDADE
I
14
Sólido
Os sólidos apresentam forma e volume bem definidos. É como se comporta uma bola de 
boliche. No estado sólido, as partículas encontram-se organizadas em posições bem definidas, 
lado a lado.
Líquido
O líquido adquire a forma do recipiente em que está contido, como um copo de água estreito 
e um copo largo de 300 mililitros. A forma pode mudar, mas o volume continua sendo o mesmo. 
Nesse estado, existe menor atração entre as partículas e elas ficam se movendo e deslizando 
umas sobre as outras.
Gasoso
Um material no estado gasoso é denominado gás ou vapor. Um gás passa facilmente de um 
lugar para outro, pois possui grande fluidez. Ele sempre ocupa o volume do recipiente que o 
contém. A matéria nesse estado não possui forma e volume próprios. O ar pode ocupar uma 
sala de aula e pode ser acondicionado num cilindro.
Resumindo numa tabela:
Sólido Líquido Gasoso
Ligação entre átomos intensa fracas muito fracas
Movimento vibração translação intenso
Forma geométrica definida sem definição Indefinida
Volume constante constante indefinido
Estados da Matéria
15
Mudanças de Estados da Matéria
O derretimento das geleiras e a evaporação da água são fenômenos físicos que acontecem 
por mudanças de temperatura e pressão. As mudanças de estado recebem nomes especiais:
Fusão Vaporização
Sólido Líquido Gasoso
Solidi�cação
Sublimação
Liquefação
(condensação)
 
Fusão
Fonte: Thinkstock/Getty Images
É a passagem do estado sólido para o estado líquido. 
Ocorre quando uma substância sólida é aquecida.
A temperatura em que ocorre a mudança de fase 
denomina-se Temperatura de Fusão ou Ponto de Fusão.
Importante!
O sistema permanecerá em Temperatura de Fusão até que toda 
substância no estado sólido passe para o estado líquido
Fonte: Adaptado de profmcastro.wordpress.com
Estados da Matéria
UNIDADE
I
16
Vaporização
Fonte: Thinkstock/Getty Images
É a passagem do estado líquido para o estado gasoso. Ocorre 
quando uma substância líquida é aquecida.
A vaporização pode ocorrer de duas formas diferentes:
• evaporação, quando o líquido passa para o estado gasoso 
lentamente à temperatura ambiente; 
• ebulição, quando a passagem do estado líquido para 
o gasoso é rápida e com formação de bolhas.
A temperatura em que ocorre a mudança de fase denomina-
se Temperatura de Ebulição ou Ponto de Ebulição.
Importante!
O sistema permanecerá em Temperatura de Ebulição até que 
toda substância no estado líquido passe para o estado gasoso.
Liquefação (Condensação)
Fonte: Thinkstock/Getty Images
É a passagem do estado gasoso para o estado líquido.
Ocorre quando uma substância gasosa perde calor.
Importante!
Chamamos de condensação quando a substância no estado 
gasoso é um vapor e liquefação quando a substância no estado 
gasoso é um gás.
Solidifi cação
Fonte: Thinkstock/Getty Images
É a passagem do estado líquido para o estado sólido.
Ocorre quando uma substância líquida perde calor.
 
Estados da Matéria
17
Sublimação
Fonte: Thinkstock/Getty Images
É a passagem direta do estado sólido para o estado gasoso sem 
a passagem pelo estado líquido.
Para pensar
A tabela, a seguir, fornece os Pontos de Fusão e Pontos de Ebulição de 
algumas substâncias.
Substância Fusão (ºC) Ebulição(ºC)
A 50 200
B -100 100
C -200 90
Considere essas substâncias nas geleiras (temperatura de – 40ºC), em São 
Paulo (temperatura de 25ºC) e no deserto (temperatura de 60ºC).
Quais os estados físicos das substâncias em questão nos três locais 
indicados? 
Estados da Matéria
UNIDADE
I
18
Outras Propriedades da Matéria
Densidade
É a propriedade do material que relaciona massa e volume.
md
v
=
Ela é uma propriedade específica de cada material, como o Ponto de Fusão e o Ponto de 
Ebulição, e serve para diferenciá-los dos demais.
A unidade de densidade no Sistema Internacional (SI) é o quilograma por metro cúbico (kg/
m3), embora as unidades mais utilizadas sejam o grama por centímetro cúbico (g/cm3) ou o 
grama por mililitro (g/mL).
A densidade da água é 1,0 g/cm3
Significa que 1 grama de água cabe num cubo de 1 centímetro de largura, 1 centímetro de 
profundidade e 1 centímetro de altura.
Re� ita
Você já deve ter observado que alguns objetos afundam e outros não. 
A diferença entre os materiais que afundam e os que não afundam é 
explicada pela densidade. Não é o material de maior massa que afunda, 
e sim o material mais denso. Esta é uma observação importante: os 
objetos com densidade superior à da água afundam e os materiais com 
densidade inferior não afundam. Faça o teste: encha vários copos de água 
e mergulhe diversos materiais neles!
Propriedades Organolépticas
São aquelas perceptíveis aos cinco sentidos dos seres humanos: visão, paladar, olfato, 
audição e tato, e servem para identificar determinado material. Exemplo: o açúcar é branco, 
a cândida tem cheiro forte, o ácido cítrico tem sabor azedo. 
É possível identificar o açúcar e o sal pelo paladar; pela visão fica difícil, pois ambos são pós 
brancos utilizados na cozinha. Pode-se, também, identificar o óleo e a água pela aparência, pois 
são líquidos com cores diferentes.
As análises físico-químicas são muito importantes na identificação dos materiais, mas, 
como foi apresentado acima, as propriedades organolépticas não devem ser desprezadas na 
identificação das substâncias.
Estados da Matéria
19
Você sabia?
A Análise Sensorial é uma ciência que se utiliza da percepção das propriedades 
organolépticas para classificar produtos. De acordo com Isaac et al. (2012), a 
análise sensorial tem sido utilizada como instrumento de medida científica na 
avaliação da qualidade de cosméticos. É fonte de informação única e a mais 
próxima possível do ser humano, porque avalia a aceitação e a preferência 
pelos produtos,quanto a atributos como a aparência, viscosidade, fragrância, 
espalhabilidade, resíduo graxo, secagem rápida, podendo ser muito útil na 
elucidação de problemas relacionados à aceitação do produto pelo consumidor. 
A aquisição e a continuidade do uso do produto estão relacionadas à sensação 
provocada no consumidor e pode ser a avaliada pela Análise Sensorial. 
• Se a aparência não agrada, o consumidor não compra, não usa. 
• Pelo tato, é possível verificar a sensação graxa residual: a maciez, a hidratação, 
a refrescância, o toque seco, entre outros atributos proporcionados por um 
determinado cosmético. 
• Pelo gosto, envolvendo a percepção do doce, do salgado, do ácido, do 
amargo, do adstringente, do metálico, pode ser definida a compra de um 
batom ou a continuidade do uso de uma pasta dentifrícia. 
• A aquisição e/ou a utilização constante podem, também, ser definidas 
quando a fragrância de um cosmético e o odor de um perfume podem ser 
percebidos pelo homem. 
Em estudos de mercado, a análise sensorial pode ser aplicada em ensaios 
comparativos entre produtos concorrentes e, também, em ensaios de aceitação 
dos consumidores por produtos a serem lançados para consumo.
Em resumo, tudo o que nos cerca tem química. Falamos de materiais, estados, mudanças de 
fase e propriedades. Cabe a nós observar, a partir de agora, as coisas com outros olhos, os olhos 
de quem estuda e desvenda química.
Estados da Matéria
UNIDADE
I
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Material Complementar
Para complementar os conhecimentos adquiridos nesta unidade, leia o seguinte artigo:
Livros:
ZIEBELL, Luiz Fernando. O quarto estado da matéria. Porto Alegre: UFRGS, 
Instituto de Física, 2004. 30 p. : il. (Textos de apoio ao professor de física, ISSN 
1807- 2763; v. 15)
Essa leitura irá enriquecer sua compreensão sobre o assunto tratado nesta unidade.
Estados da Matéria
21
Referências
ISAAC, V., CHIARI, B. G., MAGNANI, C., CORREA, M. A. Análise sensorial como 
ferramenta útil no desenvolvimento de cosméticos. Rev. Ciênc. Farm. Básica Apl., 
2012;33(4):479-488.
MATHEUS, A. L. Química na cabeça. Belo Horizonte: Editora UFMG, 2001.
Responsável pelo Conteúdo:
Profa. Ms. Luciana Borin de Oliveira
Revisão Textual:
Profa. Ms. Luciene Oliveira da Costa Santos
II
Substâncias e Misturas
Substâncias e Misturas
UNIDADE
II
24
Contextualização
Para iniciar esta unidade, a partir da ilustração abaixo, reflita sobre a forma de apresentação 
das substâncias na natureza. 
Oriente sua reflexão pelas seguintes questões:
O que é substância?
O que é mistura?
Por que num momento se misturam e no outro não?
Como separá-las?
Substâncias e Misturas
25
Introdução
Sabemos que a matéria é formada por substâncias que são constituídas por elemen-
tos químicos.
Os elementos químicos são representados por símbolos internacionais descritos na 
Tabela Periódica.
E as fórmulas são representações das substâncias, ou seja, o conjunto dos símbolos dos 
elementos que constituem as substâncias.
As substâncias podem ser classificadas como simples ou compostas.
Substâncias Simples
As substâncias simples são aquelas formadas a partir de um 
único elemento.
Como exemplo, podemos nos lembrar de: oxigênio O2, ozônio 
O3 e o Ferro Fe.
Substâncias Compostas
As substâncias compostas são formadas por mais de um elemento 
e, nesta categoria, podemos listar a água H2O, o gás carbônico CO2 
e a Glicose C6H12O6.
Substâncias e Misturas
UNIDADE
II
26
Substância Pura e Mistura
Teremos caracterizada uma substância pura quando, no sistema em que ela se apresenta, 
encontrarmos apenas partículas dela.
Quando a substância pura for composta por um único elemento químico, ela é uma 
substância pura e simples.
E quando encontrarmos uma substância pura composta por uma substância que contenha 
um ou mais elementos, ela é considerada pura e composta.
Substâncias Puras
CompostaSimples
A mistura se caracteriza por um sistema que apresenta mais de um tipo de substância. 
Exemplos: 
RELEMBRANDO
PONTO DE FUSÃO: temperatura em que a substância passa do estado sólido para o estado líquido.
PONTO DE EBULIÇÃO: temperatura em que a substância passa do estado líquido para o estado gasoso.
Agora aprenderemos a diferenciar uma substância pura de uma mistura por meio da 
observação de suas constantes físicas: o ponto de ebulição, o ponto de fusão, a solubilidade e 
a densidade.
Durante as mudanças de estado, as substâncias puras mantêm suas constantes, já as misturas 
apresentam comportamento diferente. Exemplo: a água pura apresenta suas constantes 
físicas definidas, e a mistura de água e sal de cozinha não apresenta constantes.
Substâncias e Misturas
27
Esta visualização fica bem pronunciada quando colocamos estes parâmetros em gráficos.
Temperatura (°C) Temperatura (°C)
Tempo
Sólido
Líquido
PF
Líquido
VaporVapor
Sólido e Líquido
Sólido e Líquido
Sólido e Vapor
Sólido e Vapor
t1
0
100 Δt
Δt
t2 t3 t4 t1 t2 t3 t4 Tempo
Sólido
No primeiro gráfico, a substância pura apresenta suas propriedades ponto de fusão e ponto 
de ebulição bem definidas, ou seja, as temperaturas que permanecem fixas durante todo o 
processo de mudança de fase (Sólido + Líquido - de t1 a t2 e Líquido + Gasoso – de t3 a t4).
Diferente do segundo gráfico que representa uma mistura, não existe patamar de temperatura 
constante durante a troca de estado físico.
Podemos dizer, então, que mistura é a união de duas ou mais substâncias em que 
cada uma mantém suas propriedades.
As misturas são divididas em duas categorias: homogênea e heterogênea.
A mistura homogênea é caracterizada quando não podemos distinguir a olho nu quantas 
substâncias fazem parte do sistema. Como exemplo, podemos pensar na adição de pequena 
quantidade de sal a um copo de água; ao misturarmos este sistema com uma colher, e 
compararmos com um copo contendo apenas água, não conseguimos distinguir o copo que 
contém o sal.
Por outro lado, a mistura heterogênea é caracterizada pela perfeita distinção visual dos 
componentes. Num sistema contendo azeite e água, é muito fácil e possível distinguirmos as 
duas substâncias visualmente.
A maneira como observamos uma mistura dá a classificação de misturas homogêneas e 
heterogêneas. Levando isso em consideração, uma mistura que, a olho nu, é classificada como 
mistura homogênea, ao passar por uma análise microscópica, pode se revelar uma mistura 
heterogênea. 
Água e
açúcar
 
Fonte: iStock/Getty Images
Substâncias e Misturas
UNIDADE
II
28
As misturas heterogêneas cujos componentes só podem ser observados com o auxilio de 
um microscópio, são chamadas de coloides. Os coloides estão muito presentes no nosso 
dia a dia nos alimentos, como a maionese e a gelatina, e em alguns produtos vendidos em 
farmácias, como as pomadas.
“Os sistemas coloidais formam misturas heterogêneas (coloides) que são compostas 
por uma fase finamente dividida denominada fase dispersa, e um meio de dispersão, 
denominada fase continua. O tamanho das partículas dispersas em coloides tem um 
intervalo entre 0,001 a 1 µm” (JAFELICCI JÚNIOR; VARANDA, 1999)
Fonte: iStock/Getty Images
Entendemos, então, que as misturas heterogêneas apresentam fases distintas, que podem 
ser observadas a olho nu. Ao observarmos uma mistura de acetona com pedaços de alumínio, 
temos caracterizada uma mistura heterogênea bifásica, que apresenta duas fases bem nítidas, 
dois componentes distintos: a acetona e o alumínio. 
A classificação de um sistema contendo água, cubos de gelo e areia é um sistema trifásico 
constituído de dois elementos: água e areia.
Água e
Gelo
1 Componente
2 Fases
2 Componente
2 Fases
2 Componente
2 Fases
Vários componentes
Polifases
Água e
Óleo
Água e
AreiaSangue
Devemos observarbem os sistemas para caracterizar componentes e fases.
Avalie a classificação acima e discuta com seus colegas!
Melhor do que isso, comece a classificar as misturas que você encontra no seu dia a dia e 
traga exemplos aos colegas para fóruns de debate.
Substâncias e Misturas
29
Separação de Misturas
As misturas podem ter seus componentes separados. Existem várias técnicas conhecidas 
que realizam a separação de misturas. É muito importante frisar que o que definirá o tipo de 
separação é o tipo de mistura com a qual iremos trabalhar.
Separação de Sólidos
Para separar sólidos, podemos utilizar os métodos:
CATAÇÃO a separação é feita recolhendo com as mãos ou um equipamento específico um dos componentes da mistura.
Exemplo: retirar as impurezas do feijão antes de cozinhar.
Fonte: iStock/Getty Images
PENEIRAÇÃO 
ou TAMIZAÇÃO
é o método que separa sólidos de tamanho maior dos 
sólidos de tamanho menor, utilizado também para separar 
sólidos em suspensão de líquidos.
Exemplo: a indústria produtora de arroz usa esta técnica 
para classificar seu produto para venda.
 
Fonte: iStock/Getty Images
Substâncias e Misturas
UNIDADE
II
30
LEVIGAÇÃO
é o método que utiliza água corrente como veículo para 
separar as substâncias mais densas das substâncias 
menos densas.
Exemplo: esse processo é utilizado nos garimpos de ouro 
para separar o ouro que é um material mais denso de outros 
materiais como a areia que é um material menos denso.
Fonte: iStock/Getty Images
DISSOLUÇÃO
consiste na utilização de solvente para dissolver uma 
mistura; importante observar que este solvente deve ter 
uma densidade intermediária entre as densidades dos 
componentes do sistema a ser separado.
Exemplo: ao se adicionar água à mistura de serragem e 
areia, a areia se deposita no fundo e a serragem flutua.
Água
Serragem
Areia
Você sabia?
A DISSOLUÇÃO FRACIONADA também utiliza o solvente para 
dissolver a mistura, porém, neste caso, o solvente terá ação em apenas 
um dos componentes da mistura.
Exemplo: numa mistura de sal e areia, a água dissolve o sal, mas não 
dissolve a areia. A filtração é o método utilizado para separar a areia, 
que deve ficar retida no filtro, da água salgada. Logo após, utiliza-se o 
processo de evaporação para separar a água do sal.
Substâncias e Misturas
31
SEPARAÇÃO 
MAGNÉTICA
é utilizada quando temos uma mistura em que um material 
magnético é um dos componentes. O equipamento 
utilizado para este fim contém um ímã ou eletroímã que 
atrai o material magnético e o separa da mistura.
Exemplo: o malte recebido na indústria cervejeira pode 
conter pequenas sujidades como pregos, por exemplo; 
então, a separação magnética retira este material no 
recebimento de matéria-prima, garantindo a segurança 
alimentar do produto que será armazenado em silos.
Fonte: iStock/Getty Images
VENTILAÇÃO
é um método utilizado para separar componentes sólidos 
com densidades diferentes pela aplicação de um jato de ar 
sobre a mistura.
Exemplo: os produtores de arroz utilizam este método 
para separar o arroz da palha antes da distribuição.
Fonte: iStock/Getty Images
Substâncias e Misturas
UNIDADE
II
32
Separação de Sólidos e Líquidos
Para separar misturas de sólidos e líquidos, podemos utilizar os seguintes métodos:
SEDIMENTAÇÃO
é o método de separação que deixa a mistura em repouso 
até que o componente sólido, por ser mais pesado, se 
deposite no fundo do recipiente. Este é um processo muito 
lento e qualquer movimentação no sistema coloca a areia 
novamente em suspensão.
Exemplo: mistura de água + areia.
DECANTAÇÃO
é um processo de separação de misturas que contenham 
líquidos imiscíveis, que não se misturam. O recipiente 
escolhido para o processo, por exemplo, um Becker, que 
contem os líquidos deve ser inclinado para derramar o 
líquido que fica em cima em outro recipiente escolhido. 
Uma forma de tornar este processo mais eficiente é a 
utilização de um funil de bromo.
O funil de bromo é uma vidraria muito utilizada em laboratório. Muito parecido com um 
funil comum, porém, tem forma de balão e sua abertura superior é menor e uma torneira 
em baixo. A mistura dos líquidos imiscíveis pode ser colocada neste equipamento deixando 
um béquer posicionado bem abaixo da torneira. O processo consiste em abrir a torneira. 
Desta forma, o líquido que ficou embaixo escorre rapidamente para o béquer pela torneira, 
e o líquido que ficou em cima, mais leve, fica retido no funil. É importante ter a percepção 
de fechar a torneira exatamente no momento em que a passagem do líquido finalizar.
CENTRIFUGAÇÃO
é o processo que acelera a sedimentação com o auxílio de 
um aparelho chamado centrífuga. A centrífuga, como o 
próprio nome diz, utiliza da força centrífuga para separar 
o material mais denso do material menos denso.
FILTRAÇÃO
é um método de separação que separa mistura sólido-
líquido ou sólido-gás quando o sólido se encontra disperso 
por um líquido ou gás. Esta metodologia acontece com o 
auxílio de uma superfície porosa conhecida como papel-
filtro. O papel-filtro serve para reter o material sólido e 
deixar o líquido passar.
EVAPORAÇÃO
é o método utilizado para separar sólido-líquido, ele 
dispersa por evaporação o líquido que está misturado com 
um sólido.
Exemplo: o sal de cozinha é obtido por este processo. O sal 
grosso é o resultado do processo de evaporação nas salinas e 
ao ser purificado torna-se o sal refinado ou sal de cozinha.
Substâncias e Misturas
33
Separação de Misturas Homogêneas
Os métodos de fracionamento são baseados na manutenção da temperatura constante 
durante as mudanças de estados da matéria. Estes métodos são utilizados para separar os 
elementos das substâncias de misturas homogêneas.
Apresentaremos a seguir: fusão e destilação.
FUSÃO 
FRACIONADA
é o método que separa substâncias sólidas de misturas 
homogêneas. O componente sólido é aquecido e derretido 
até o seu ponto de fusão, separando-se das demais 
substâncias. É importante que as substâncias tenham 
pontos de fusão bem distintos.
Como exemplo, temos a separação de mistura sólida 
de metais. O metal com ponto de fusão menor funde-se 
primeiramente seguindo a mesma lógica da destilação.
Fonte: iStock/Getty Images
DESTILAÇÃO
é o método que separa líquidos e sólidos com pontos 
de ebulição diferentes, sendo que os líquidos devem ser 
miscíveis entre si.
Como exemplo, temos a mistura de água + álcool etílico 
que é imperceptível ao olho nu. Seguindo a dinâmica da 
destilação, o ponto de ebulição do álcool etílico é menor 
do que o ponto de ebulição da água. Por esse motivo, 
o álcool deve ferver em primeiro lugar ao aquecermos a 
mistura. No condensador, o vapor do álcool se resfria e 
vira álcool líquido no frasco coletor.
Você sabia?
Fonte: iStock/Getty Images
Para essa técnica, também chamada de destilação simples, utiliza-se 
o destilador, que é um conjunto de vidrarias, tais como mangueiras, 
suportes, balão de destilação, haste metálica, bico de gás, condensador, 
termômetro, agarradores e frasco coletor.
A destilação fracionada é estudada em disciplinas de química orgânica e 
muito utilizada nas organizações em processos de separação de misturas 
líquidas de dois ou mais componentes. Como exemplo, podemos 
enumerar gasolina, óleo diesel e querosene que são produzidos em 
torres de separação de petróleo.
Substâncias e Misturas
UNIDADE
II
34
Material Complementar
Para complementar os conhecimentos adquiridos nesta unidade, consulte os livros 
disponíveis em Minha Biblioteca:
Livros:
BRASIL, Nilo Índio do, ARAÚJO, Maria Adelina Santos, and SOUSA, Elisabeth Cristina Molina de (orgs.). Processamento de 
Petróleo e Gás. 2.ed. Rio de Janeiro: LTC, 2014. VitalBook file.
SCHWANKE, Cibele. Ambiente: Conhecimentose Práticas. Série Tekne. Porto Alegre: Bookman, 2013. VitalBook file.
KOBLITZ, Maria Gabriela Bello. Matérias-Primas Alimentícias. Composição e Controle de Qualidade. Rio de Janeiro: 
Guanabara Koogan, 2011. VitalBook file.
Leia-os para enriquecer sua compreensão sobre o assunto tratado nesta unidade.
Bom estudo! 
Substâncias e Misturas
35
Referências
BROWN, T.L.; LEMAY, H. E.; BURSTEN, B. E. Química, a Ciência Central. 9. ed. São 
Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005.
CHANG, R. Química Geral. Conceitos Essenciais. 4. ed. São Paulo: McGraw-Hill, 2006.
SARDELLA, A. Curso de Química: Química Geral. 25. ed. 2ª impressão. São Paulo: 
Editora Ática, 2002.
Responsável pelo Conteúdo:
Profa. Ms. Luciana Borin de Oliveira
Revisão Textual:
Profa. Eliane Tavelli Alves
III
Classifi cação Periódica dos Elementos
Classi� cação Periódica dos Elementos
UNIDADE
III
38
Contextualização
Para iniciar esta unidade, a partir da ilustração abaixo, reflita sobre a classificação periódica 
de um elemento. Trata-se de uma representação do elemento Ferro extraída da Tabela 
Periódica. A figura aborda alguns números que são específicos de cada elemento.
Para Pensar
Oriente sua reflexão pelas seguintes questões:
Como diferenciar um elemento do outro?
Quais são os critérios para montagem da Tabela Periódica?
Classi� cação Periódica dos Elementos
39
Introdução
Glossário
Significado de átomo de acordo com o dicionário on-line de português:
s.m. Fisioquímica. A menor partícula que compõe um elemento químico, composta pelo 
núcleo cujo interior está repleto de prótons e nêutrons, e por elétrons que estão ao redor 
deste mesmo núcleo.
P.ext. O que é excessivamente pequeno; insignificante.
P.ext. Intervalo de tempo muito breve; instante.
Filosofia. Segundo os adeptos do atomismo, a determinação das características de cada 
objeto é feita por partículas (infindáveis, pequenas e não divisíveis) que se combinam e se 
separam por serem movidas por forças da natureza.
(Etm. do grego: átomos.os.on)
 
Qual a explicação de átomo que você tinha até hoje?
Distribuição Eletrônica e a Tabela Periódica
Para o conhecimento da Tabela Periódica e sua construção, precisamos primeiro entender 
como é feita a distribuição eletrônica, ou seja, entender como os elétrons se distribuem em 
torno do núcleo do átomo.
Os elétrons se dividem em níveis, também chamados camadas, em 
torno do núcleo.
Na natureza os elétrons conseguem se distribuir até a sétima camada. 
E em cada uma delas temos um limite de elétrons que podem se 
acomodar.
Camada K L M N O P Q
Nível 1 2 3 4 5 6 7
Número máximo 
de elétrons
2 8 18 32 32 18 2
Classi� cação Periódica dos Elementos
UNIDADE
III
40
Os elétrons distribuem se em níveis, que se distribuem em subníveis que, por sua vez, 
apresentam orbitais.
Os subníveis são quatro: s, p, d, f, que também possuem uma limitação de elétrons em cada 
um deles.
Subnível s p d f
Número máximo de elétrons 2 6 10 14
O elétron ocupa posição nos níveis e subníveis em ordem crescente de energia: da posição 
de menor energia para a posição de maior energia, sendo que a posição de menor energia é 
a que está mais próxima do núcleo.
Considerando isso, o químico Linus Pauling chegou a seguinte tabela para facilitar a 
visualização da distribuição eletrônica:
1s2
2s2
3s2
4s2
5s2
6s2
7s2
K
L
M
N
O
P
Q
2p6
3p6
4p6
5p6
6p6
7p6
3d10
4d10
5d10
4f14
5f14
6d10
Vamos exercitar?
Átomo Cloro
17Cl = 1s
2 2s2 2p6 3s2 3p5 
Última camada de distribuição ou camada 3 (M) contém 7 elétrons
Íon Cloro
17Cl-
1 = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 
Última camada de distribuição ou camada 3 (M) contém 8 elétrons
A camada de valência corresponde à última camada do átomo, a camada 
com maior energia. As ligações químicas entre os elementos acontecerão 
entre os elétrons que se encontram nesta camada. E a quantidade de 
elétrons nesta camada irá determinar sua posição na Tabela Periódica.
Classi� cação Periódica dos Elementos
41
Tabela Periódica
A Tabela Periódica criada por Mendeleyev dispõe os elementos de acordo com suas pro-
priedades.
Fonte: Wikimedia Commons
Estrutura
As colunas apresentam os elementos químicos com a mesma confi guração eletrônica nos 
últimos subníveis e são denominados por GRUPOS ou FAMÍLIAS.
A Tabela Periódica possui:
 · Família 1A (Grupo 1): Metais Alcalinos
 · Família 2A (Grupo 2): Metais Alcalinos-Terrosos
 · Família B (Grupo 3 a 12): Metais de Transição
 · Família 3A (Grupo 13): Família do Boro
Classi� cação Periódica dos Elementos
UNIDADE
III
42
 · Família 4A (Grupo 14): Família do Carbono
 · Família 5A (Grupo 15): Família do Nitrogênio
 · Família 6A (Grupo 16): Calcogênios
 · Família 7A (Grupo 17): Halogênios
 · Família 0 ou 8A (Grupo 18): Gases Nobres
Os Metais se apresentam normalmente no estado sólido, única exceção é o Mercúrio que 
se apresenta no estado líquido. Estes elementos possuem como características serem bons 
condutores de calor e de eletricidade, serem maleáveis e terem boa ductilidade.
Os Ametais se apresentam na forma líquida, gasosa ou sólida. Não são bons condutores de 
calor e de eletricidade, e não podem ser moldados.
E os Semimetais, como o próprio nome indica, possuem características intermediárias 
entre os metais e os não metais, como consequência a condutibilidade elétrica também é 
intermediária.
Fonte: iStock/Getty Images
Temos ainda os Gases Nobres que apresentam baixos 
pontos de fusão e de ebulição, pois possuem forças de 
atração fracas porque possuem os níveis de energia exteriores 
completos com elétrons.
Classi� cação Periódica dos Elementos
43
As linhas horizontais da tabela apresentam elementos com o mesmo número de níveis e são 
denominadas PERÍODOS. A localização dos elementos na Tabela Periódica se dá indicando o 
GRUPO ou FAMÍLIA e o PERÍODO onde se encontram.
A posição de um elemento na tabela diz muito sobre suas propriedades físicas e químicas. A 
variação destas propriedades em função do número atômico pode ser:
 · Periódicas quando ocorrem à medida que o número atômico de um elemento químico 
aumenta, assumindo valores que crescem e decrescem em cada período da Tabela Periódica, 
como densidade, temperatura de fusão, temperatura de ebulição e volume atômico, e 
 · Aperiódicas quando os valores variam à medida que o número atômico aumenta não se 
repetindo em períodos regulares e não obedecendo à sua posição na tabela, como dureza e 
massa atômica.
São exemplos de propriedades periódicas:
• O raio atômico que se refere ao tamanho do 
átomo. Quanto maior o número de níveis, 
maior será o tamanho do átomo. 
• A energia de ionização que é a energia 
necessária para remover elétrons de um átomo 
isolado no estado gasoso. O tamanho do átomo 
interfere na sua energia de ionização. 
• A afinidade eletrônica que é a energia liberada 
quando um átomo no estado isolado captura 
um elétron. Quanto menor o raio, maior a sua 
afinidade eletrônica em uma família ou período.
Classi� cação Periódica dos Elementos
UNIDADE
III
44
Ligações Químicas
As ligações químicas representam interações entre dois ou mais átomos, interações essas 
que podem ocorrer por doação ou compartilhamento de elétrons e que vão gerar as moléculas. 
Cada um desses processos é caracterizado por um tipo de ligação química.
H - H H - H H - H
H - F
H - F
H - F
H - H H - H H - H
H - F
H - F
H - F
Para iniciar esta caminhada pelo universo das ligações químicas, 
vamos observar as forças que atuam nas moléculas: temos as 
forças intermoleculares, isto é, entre as moléculas, e as forças 
intramoleculares, que agem no interior dessas moléculas, entre dois 
ou mais átomos.
As forçasintermoleculares são as Pontes de Hidrogênio ou Forças 
de Van der Waals.
Já as forças intramoleculares são as famosas ligações químicas do tipo iônica, covalente 
ou metálica. 
A molécula da água é formada por Pontes de Hidrogênio que são ligações químicas formadas 
por um átomo de hidrogênio que é compartilhado entre duas moléculas, portanto, essas 
pontes são formadas pelas forças intermoleculares. Esse tipo de ligação tem baixa energia 
e pode ser facilmente rompida com o aumento da temperatura. Os átomos de hidrogênio e 
oxigênio podem interagir com outras moléculas diferentes dando à água a característica de 
solvente universal.
Água Gelo Vapor
Regra do Octeto
Os gases nobres estão livres porque obedecem à regra do octeto, eles contêm 8 elétrons na 
sua camada de valência, aquela mais afastada do núcleo.
A Regra do Octeto diz que os elementos químicos devem conter sempre 8 elétrons na 
última camada, fi cando estáveis, como a confi guração dos gases nobres. Então os átomos dos 
demais elementos químicos devem adquirir estabilidade através das ligações químicas.
Como vimos, há três tipos de ligações químicas promovidas pelas forças intramoleculares:
 · Ligação Iônica – perda ou ganho de elétrons;
 · Ligação Covalente – compartilhamento de elétrons (normal ou dativa);
 · Ligação Metálica – átomos neutros e cátions mergulhados numa “nuvem eletrônica”. 
Classi� cação Periódica dos Elementos
45
Ligação Iônica
Para ocorrer uma ligação iônica devemos ter a doação e o recebimento de elétrons entre dois 
átomos. A ligação iônica é responsável pela formação de compostos iônicos. Ocorre entre um 
átomo metálico e um átomo não metálico e um átomo metálico e um átomo de hidrogênio.
Propriedades destes compostos:
 · São sólidos em condições ambiente;
 · Apresentam altos pontos de fusão e ebulição;
 · São condutores de eletricidade quando no estado líquido ou quando dissolvidos em água;
 · A maioria dos compostos é solúvel em água.
Fórmula Molecular das Substâncias
Fórmula química representa o número e o tipo de átomos que constituem uma molécula. É 
a representação que aponta quantos átomos de cada elemento químico constitui a molécula.
Exemplos: H2O (água), CO2 (gás carbônico).
A+X B-Y AY BX
Ligação Covalente
A ligação covalente acontece quando se combinam dois átomos que possuem uma mesma 
tendência de ganhar e perder elétrons. Nessas condições, não ocorre uma transferência total 
de elétrons, ocorre um compartilhamento de pares de elétrons. A ligação covalente ocorre 
sempre entre dois átomos não metálicos, ou ametal e hidrogênio.
Propriedades destes compostos:
 · São sólidos, líquidos ou gasosos em condições ambiente;
 · Apresentam baixos pontos de fusão e ebulição (comparados aos iônicos);
 · São maus condutores de eletricidade, alguns podem conduzir quando em meio 
aquoso (ionização);
 · A maioria dos compostos é solúvel em solventes orgânicos.
A ligação covalente pode ser polar ou apolar, conforme indicação abaixo:
Ligação apolar quando a diferença de eletronegatividade é igual a zero. Geralmente, 
acontece em moléculas de átomos iguais.
 · Cl2, O2
Ligação polar quando a diferença de eletronegatividade é diferente de zero. Geralmente, 
acontece em moléculas de átomos diferentes.
 · HCl, H2S
Classi� cação Periódica dos Elementos
UNIDADE
III
46
Ligação Metálica
Na ligação metálica os elétrons distribuem-se sobre os núcleos positivos de átomos 
metálicos, formando uma nuvem eletrônica responsável pelas propriedades metálicas da 
matéria constituída. Esta nuvem de elétrons funciona como a ligação metálica, que mantém os 
átomos unidos formando as chamadas ligas metálicas. As ligas têm mais aplicação do que os 
metais puros e são cada vez mais importantes para o nosso dia a dia.
Alguns exemplos: 
Bronze 
(cobre e estanho)
Aço Comum 
(ferro e carbono)
Aço Inoxidável 
(ferro mais carbono, cromo e níquel) 
Latão 
(cobre e zinco)
Ouro para fabricação de joias 
(ouro e cobre)
Fonte: iStock/Getty Images Fonte: iStock/Getty Images
Fonte: iStock/Getty Images Fonte: iStock/Getty Images Fonte: iStock/Getty Images
Classi� cação Periódica dos Elementos
47
Material Complementar
Para complementar os conhecimentos adquiridos e enriquecer sua compreensão sobre o 
assunto tratado nesta unidade, leia o artigo:
Livros:
TOLENTINO, M.; ROCHA FILHO, R. C.; CHAGAS, A. P. Alguns aspectos históricos 
da classificação periódica dos elementos químicos. Química Nova, Rio de Janeiro, 
v. 20, n. 1, 1997.
Classi� cação Periódica dos Elementos
UNIDADE
III
48
Referências
BROWN, T.L.; LEMAY, H. E.; BURSTEN, B. E. Química, a ciência central. 9ª ed. São 
Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005.
CHANG, R. Química geral: conceitos essenciais. 4ª ed. São Paulo: McGraw-Hill, 2006.
PERUZZO, F. M.; CANTO, E. L. Química na abordagem do cotidiano. São Paulo: Ed. 
Moderna, 1998. v. 1.
SARDELLA, A. Curso de química: química geral. 25ª ed. 2ª impressão. São Paulo: Editora 
Ática, 2002.
IV
As Funções Químicas
Responsável pelo Conteúdo:
Profa. Ms. Luciana Borin de Oliveira
Revisão Textual:
 Prof. Ms. Luciano Vieira Francisco
As Funções Químicas
UNIDADE
IV
50
Contextualização
Para iniciar esta Unidade, a partir das seguintes ilustrações reflita sobre as diferentes funções 
e apresentações das substâncias químicas na natureza. 
Figuras 1, 2 e 3 – Limão, cal, ferrugem e sal de cozinha.
Para pensar
Oriente sua reflexão pelas seguintes questões:
• Qual a função dessas substâncias?
• O que as diferencia ou as une em um mesmo grupo?
As Funções Químicas
51
Introdução
Fonte: iStock/Getty Images
O conhecimento e a classifi cação das funções 
químicas são importantes para entender o 
comportamento das substâncias e como essas 
reagem, podendo transformar-se em outras.
Função Química
Funções químicas são definidas como os grupos de substâncias compostas que apresentam 
propriedades químicas semelhantes. Os fenômenos de acidez, basicidade, solubilidade em 
água e reatividade são temas estudados.
Os quatro principais tipos de função inorgânica 
são: óxidos, ácidos, bases e sais, compostos que 
não possuem cadeia carbônica.
C
H H H H CH3
CH3
CH3
CH3
O
O
O
O
O O
C
HH
OH
OH
N
H3C
H3C
H3C
H3C
HH
H H H H
C C C O
Já os compostos orgânicos apresentam átomos 
de carbono distribuídos em cadeias, átomos de 
carbono ligados diretamente ao hidrogênio.
As Funções Químicas
UNIDADE
IV
52
Função Inorgânica
A base de classificação das funções inorgânicas é a Teoria da Dissociação Iônica,proposta 
por Arrhenius, em 1884, após realização de experimentos para explicar a condutividade de 
algumas soluções.
Figura 1. Svante Arrhenius 
Fonte: Wikimedia Commons
De acordo com fatos históricos, Svante Arrhenius concluiu que 
as soluções iônicas transportavam corrente elétrica pelo fato de 
que os seus íons se separavam quando colocados em água, 
constatando que a condutividade elétrica das soluções dependia 
dos íons responsáveis pelo transporte de carga. Já as substâncias 
moleculares em água, sofriam o fenômeno da ionização. Daí surgiu 
o fenômeno da dissociação iônica. 
Após essa conclusão, Arrhenius descreveu que certos grupos 
de substâncias inorgânicas liberavam os mesmos cátions quando 
colocados em água; ao passo que em outros grupos,essas substâncias 
liberavam os mesmos ânions.
As substâncias inorgânicas foram então divididas em grupos menores – ou funções 
inorgânicas –, conhecidas até hoje como ácidos, bases, sais e óxidos.
Observe os dois seguintes experimentos:
Figura 2. Experimento com eletrodos
Temos eletrodos mergulhados em duas soluções 
diferentes: uma de sacarose e outra de sal de 
cozinha (fi gura ao lado)
Re� ita: por que a lâmpada só acende na solução 
aquosa dosal de cozinha?
Dissociação iônica e ionização
Quando uma substância iônica funde ou se dissocia em água ocorre o fenômeno da 
dissociação iônica - a separação dos íons que constituem a substância.
 Compostos iônicos quando fundidos ou dissolvidos em água liberam seus íons, tornando-se condutores de eletricidade.
Quando uma substância molecular reage com água pode ocorrer a formação de íons. 
Esse fenômeno é chamado de ionização.
 Quanto maior a tendência de ionização de um composto molecular, maior será sua condutibilidade elétrica.
Fonte: Abril Educação
As Funções Químicas
53
Importante!
Número de Oxidação (NOX) 
Para entender o fenômeno da eletroquímica, torna-se necessário 
saber calcular o número de oxidação das substâncias que são 
envolvidas em uma reação química.
Apresentaremos a seguir alguns exemplos da forma de calcular o Número de Oxidação –
mais conhecido como NOX:
Substância simples: 
quando não há perda, nem ganho de elétrons.
H2
NOX H = 0
Átomo como íon simples: 
apresenta sua própria carga.
Na+ 
NOX Na = 1+
Metais alcalinos: 1+
NaCl
NOX Na = 1+
Metais alcalino-terrosos: 2+
CaO
NOX Ca = 2+
Halogênios: 1-
NaCl
NOX Cl = 1-
Calcogênios: 2-
CaO
NOX O = 2-
Elementos Ag: 1+
AgCl
NOX Ag = 1+
Elementos Zn: 2+
ZnCl2
NOX Zn = 2+
Elementos Al: 3+
AlCl3
NOX Al = 3+
Hidrogênio em composto: 1+
H2O
NOX H = 1+
Hidrogênio como hidreto metálico: 1-
NaH
NOX H = 1-
Oxigênio em composto: 2- 
H2O
NOX O = 2-
Oxigênio ligado a flúor: 1+ e 2+
O2F2
NOX O = 1+
Oxigênio como peróxido: 1-
H2O2
NOX O = 1-
As Funções Químicas
UNIDADE
IV
54
Ácido
Ácido é o grupo que compreende toda substância que libera um íon H+ em água, segundo a 
teoria de Arrhenius. Contudo, na teoria mais atual de Brønsted-Lowry ácido é toda substância 
com capacidade de receber um par de elétrons. A partir dessas duas teorias, a de Arrhenius 
sofreu atualização e hoje podemos dizer que ácido é toda a substância que libera um íon H+.
A classificação dos ácidos pode ser realizada de diversas formas e a partir da observação 
de sua fórmula:
A partir da presença ou não de oxigênio, temos:
HIDRÁCIDOS Não possuem oxigênio na fórmula. Exemplo: HF
OXIÁCIDOS Possuem oxigênio na fórmula. Exemplo: H2CO3
Levando em consideração o grau de dissociação iônica, observa-se que o cálculo de α nos 
ácidos é igual ao desenvolvido nas bases.
Sendo α – em porcentagem – igual a cem vezes o número de moléculas dissociadas, é 
dividido pelo número total de moléculas dissolvidas:
α > 50% → forte e α < 5% → fraco
Dessa forma, os Hidrácidos se classificam:
• Fortes: HCl < HBr < HI
• Médios: HF 
• Fracos: os demais.
Quanto aos Oxiácidos, observando que x é igual ao número de oxigênio, menos o número 
de hidrogênio, temos:
Se x > 1: Fortes como o H2SO4 
Se x = 1: Médios como o HClO2
Se x < 1: Fracos como o HClO
As Funções Químicas
55
A nomenclatura dos ácidos também apresenta particularidades de acordo com a sua 
composição. 
Para os Hidrácidos utilizamos a seguinte nomenclatura:
Ácido + elemento + ídrico
Assim:
HCl = ácido clorídrico
Para os Oxiácidos é necessário observar o NOX:
NOX Prefixo Sufixo Cabe ressaltar que quanto menor a quantidade 
de oxigênio na fórmula, menor será o NOX do 
elemento que está na posição central; por sua 
vez, quanto maior a quantidade de oxigênio na 
fórmula, maior será o NOX.
+1 ou +2 hipo oso
+3 ou +4 - oso
+5 ou +6 - ico
+7 (hi)per ico
Fonte: elaborado pela autora.
Logo, utilizamos a nomenclatura abaixo:
Ácido + prefixo + elemento + sufixo
Assim:
HClO4= ácido perclórico (onde o NOX do Cloro será Cl = +7)
As Funções Químicas
UNIDADE
IV
56
Base
As bases são os compostos que se dissociam em meio aquoso, liberando ânions OH
_
. Na 
teoria de Lewis a base é definida como uma substância capaz de doar um par de elétrons.
A classificação das bases segue as seguintes regras:
Em função de seu grau de dissociação, utilizamos o mesmo cálculo dos ácidos:
PARA α = 100% FORTES
São as bases formadas por metais dos grupos 1A e 2A, 
alcalinos e alcalinos terrosos, ou seja, quando o grau de 
ionização é praticamente 100%.
Para α < 5% FRACAS
São as bases cujo grau de ionização é, na maioria dos 
casos,inferior a 5%. Podemos exemplificar com o hidróxido 
de amônio e os hidróxidos dos metais em geral, excluindo 
as bases formadas por metais das famílias dos metais 
alcalinos e alcalinos terrosos.
A nomenclatura das bases também apresenta particularidades:
Quando o cátion possuir NOX fixo, será chamada de:
hidróxido de + cátion
Exemplo:
KOH= Hidróxido de Potássio
Quando o cátion não possuir NOX fixo, será chamada de:
hidróxido + cátion + sufixo
ou
hidróxido de + cátion+ NOX*
Exemplo: Exemplo:
Fe(OH)2= Hidróxido ferroso Fe(OH)2= Hidróxido de ferro II
*esse representado em algarismo romano
As Funções Químicas
57
Sal
Sais são os compostos que apresentam característica de dissociação em meio aquoso e liberação 
de um cátion diferente de H+ e um ânion específico de OH–. Podem também ser definidos como 
os compostos resultantes da reação de uma substância ácida e uma substância básica. Tem a 
propriedade de se tornarem condutores de eletricidade quando dissolvidos em água.
A classificação dos sais se faz de acordo com:
A PRESENÇA OU NÃO DE 
OXIGÊNIO
Halóides quando não possuem oxigênio. 
Exemplo: KBr
Oxissais quando possuem oxigênio. 
Exemplo: CaCO3
A PRESENÇA DE 
ÍONS H+ OU ÍONS OH-
É sal normal aquele formado pela neutralização completa na reação de um 
ácido e uma base. Detalhe, esse tipo de sal não possui íon H+ nem OH-
Exemplo: HCl+ NaOH  NaCl+ H2O
Já o hidrogenossal – ou hidroxissal – é formado na reação de neutralização 
quando ocorre a neutralização parcial, com sobra de íons H+ ou íons OH_, isso 
quando o ácido e a base não se apresentam em proporção estequiométrica.
Exemplo: H2CO3+ NaOH  NaHCO3+ H2O
SAL MISTO
Apresenta mais de um cátion, ou mais de um ânion, os quais diferentes em 
sua fórmula. Esse sal é formado pela neutralização de um ácido por mais de 
um tipo de base, ou de uma base por mais de um tipo de ácido.
Exemplo: Al(OH)3+ HCl+ H2SO4  AlClSO4+ 3H2O
A nomenclatura dos sais segue as seguintes regras:
Pela terminação do ácido:
Ácido Ânion Exemplo:
HCl = ácido clorídrico
NaCl= cloreto de sódio
ídrico eto
oso ito
ico ato
Fonte: elaborado pela autora.
Para oxissais temos: 
NOX Prefixo
Sufixo
Óxidos ácidos 
e Oxiácidos
Oxissais
+1 ou +2 hipo oso ito
+3 ou +4 - oso ito
+5 ou +6 - ico ato
+7 (hi)per ico ato
Fonte: elaborado pela autora.
As Funções Químicas
UNIDADE
IV
58
Atenção
Os elementos B+3, C+4 e Si+4 são exceções à regra, pois só possuem sufi xo “ico” na 
forma de ácido. Assim, quando sais, usa-se sempre o sufi xo “ato”, como se segue:
KNO2 (NOX N = +3) = Nitrito de Potássio.
Outra exceção aparece quando na fórmula do sal há um hidrogênio, devendo ser 
acrescentado o prefi xo “bi” ao nome do cátion. Daí temos:
NaHCO3 = bicarbonato de sódio.
Óxido
Os óxidos são compostos binários que apresentam o oxigênio com número de oxidação 
igual a -2, sendo o elemento mais eletronegativo da fórmula.As classificações e propriedades 
de um óxido dependem das características iniciais do elemento formador desse óxido.
Vamos à classificação dos óxidos:
ÓXIDOS NEUTROS 
São aqueles formados por um elemento ametal 
e oxigênio.
Suas características são:
• Possuir ligação covalente;
• Não reagir com água, base ou ácidos.
Exemplo: CO = Monóxido de Carbono
ÓXIDOS BÁSICOS 
São aqueles formados por um metal e oxigênio.
Sua principal característica é possuir 
ligação iônica.
Exemplo: BaO = Óxido de Bário
ÓXIDOS DUPLOS OU MISTOS 
São aqueles formados por dois óxidosprovenientes de um mesmo elemento químico.
Exemplos: Fe3O4 = Magnetita 
FeO + Fe2O3  Fe3O4
ÓXIDOS ANFÓTEROS
São os óxidos básicos na presença de ácidos e os 
óxidos ácidos na presença de bases.
Exemplo: Al2O3 = Óxido de Alumínio
ÓXIDOS ÁCIDOS 
São formados por um elemento ametal e oxigênio.
Suas principais características são:
• Possuir ligação covalente;
• Na presença de água, tornar-se um ácido; enquanto 
na presença de base, tornar-se sal e água.
Exemplo: So2 = Óxido de Enxofre
PERÓXIDOS 
São formados por um elemento qualquer e 
oxigênio do grupo.
Exemplo: Na2O2 = Peróxido de Sódio
As Funções Químicas
59
A nomenclatura dos óxidos segue a seguinte classificação:
Para qualquer óxido:
prefixo + óxido de + prefixo + elemento(ou de elemento + NOX)
Exemplo:
 Fe3O4= tetróxido de triferro (de ferro(3))
Para elementos com NOX fixo:
óxido de + elemento
Exemplo:
 Al2O3= óxido de alumínio
Para os elementos que não apresentam NOX fixo:
óxido + elemento + sufixo ou óxido de + elemento + NOX*
Exemplo: Exemplo:
 Fe2O3= óxido férrico Fe2O3= óxido de ferro III
*esse representado em algarismo romano
Apenas para os óxidos ácidos:
anidrido + prefixo + elemento + sufixo
NOX Prefixo Sufixo
+1 ou +2 hipo oso
+3 ou +4 - oso
+5 ou +6 - ico
+7 (hi)per ico
Fonte: elaborado pela autora.
Novamente as exceções são os elementos B+3, C+4 e Si+4, onde apenas 
se usa o sufixo “ico”.
Exemplo:
 Mn2O7= anidrido permangânico
A nomenclatura dos peróxidos é a seguinte:
peróxido de + elemento
Exemplo:
 H2O2= peróxido de hidrogênio
Quanto à nomenclatura dos superóxidos:
superóxido de + elemento
Exemplo:
 Na2OH2= superóxido de sódio
As Funções Químicas
UNIDADE
IV
60
Função orgânica
Dado o grande número de compostos orgânicos existentes, foi necessário agrupá-los em 
funções orgânicas. Assim, as substâncias são classificadas de acordo com a semelhança de 
suas propriedades e composições,melhorando o estudo desses compostos.
As principais funções orgânicas são:
• Hidrocarboneto;
• Álcool;
• Cetona;
• Éter;
• Ácido carboxílico.
Hidrocarboneto
Os hidrocarbonetos correspondem à função mais simples da Química orgânica. A partir do 
seu conhecimento é possível determinar com facilidade as demais funções. 
O petróleo e o gás natural são exemplos de fontes de hidrocarbonetos. Ponto de partida 
para a produção de combustíveis, plásticos, corantes e muitos outros produtos largamente 
utilizados pelo homem.
Hidrocarbonetos são compostos orgânicos formados exclusivamente por hidrogênio e 
carbono. Daí vem o nome hidrocarboneto, hidro = H e carboneto = C.
Sua fórmula geral é CxHy
Exemplos:
Propano (C3H8) que está presente no 
gás de cozinha GLP:
Octano (C8H18) = gasolina
As Funções Químicas
61
Álcool
O Álcool é a denominação de uma substância orgânica contendo um ou mais grupos 
Oxidrila ou Hidroxila (OH) ligados diretamente aos átomos de carbono saturados. 
O álcool etílico– ou etanol – é de grande importância.Trata-se de componente das bebidas 
alcoólicas. É considerada uma substância tóxica,pois age no organismo como agente depressivo 
do sistema nervoso. Apresenta grande importância na indústria química, em processos de 
laboratório, na fabricação de perfumes e aromas, na produção de solventes e nos combustíveis.
A representação de um monoálcool pode ser: 
R — OH
Onde:
R = radical
OH = hidroxila
Exemplos:
Cetona
Todo composto orgânico que possui o grupo funcional – CO – é chamado de Cetona.
Nos aldeídos e nas cetonas, chamamos esse grupo – CO – de Carbonila. Por esse motivo, 
os Aldeídos e Cetonas fazem parte do grupo dos Carbonilados.
As Cetonas são encontradas em abundância na natureza em flores e frutos. São líquidos que 
apresentam odor agradável. As diversas Cetonas artificiais e naturais são usadas amplamente 
na indústria de aromas e fragrâncias como perfumes e aromatizantes. Temos também como 
exemplo de Cetonas os compostos cetônicos da urina, que são substâncias medicinais.
As cetonas possuem o grupo Carbonila – CO – ligado a outros dois átomos de carbono.
São exemplos de cetonas:
Propanona Butanona Ciclobutano
O
||
H3C — C — CH3
O
||
CH3 — C — CH2 — CH3
As Funções Químicas
UNIDADE
IV
62
Éter
Chamamos de éter a todo composto orgânico que apresenta a cadeia carbônica ligada por 
Oxigênio – O – entre dois carbonos. Esse oxigênio deve também estar diretamente ligado a 
dois radicais orgânicos. 
Entre os compostos classificados como éter mais conhecidos temos o éter dietílico, ou 
comumente chamado de éter comum. Esse possui característica de ser um líquido altamente 
volátil, dado que seu ponto de ebulição gira em torno de 35°C. Possui ainda característica de 
alta inflamabilidade, é incolor e tem odor muito conhecido e característico. É um composto 
muito utilizado em formulações de solvente de óleos, resinas e tintas. Pela possibilidade de 
utilização como composto alucinógeno, possui uso restrito.
O éter apresenta uma fórmula genérica R – O – R, sendo que R é a representação do 
Radical, enquanto O é o elemento Oxigênio.
Eis algumas fórmulas para exemplificar:
Ácidos Carboxílicos
Os ácidos carboxílicos são compostos orgânicos que apresentam um ou mais grupos – 
COOH – ligados à cadeia de carbonos.
Entre os ácidos carboxílicos conhecidos, temos o ácido fórmico, que é o ácido mais simples 
por conter apenas um carbono em sua fórmula. Fórmico é o nome popular do ácido metanoico, 
por esse ser o elemento presente nas picadas de formigas e abelhas.
Concluindo, seguem representações de ácidos carboxílicos:
As Funções Químicas
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Material Complementar
Para complementar os conhecimentos adquiridos nesta Unidade, leia o seguinte artigo:
Livros:
• FERREIRA, A. de M.; SILVA, G. C. S.; DUARTE, H. A. Materiais funcionais para 
a proteção ambiental. Cadernos Temáticos de Química Nova na Escola, n. 8, 
p. 30-38, maio 2014.
https://goo.gl/9BjvVN
E para maiores conhecimentos consulte:
• BRADY, J. E.; SENESE, F. A.; JESPERSEN, N. D. Química – a matéria e suas 
transformações. v. 1. 5. ed. [São Paulo?]: LTC, 2009a.
• ______. Química – a matéria e suas transformações, v. 2., 5. ed. São Paulo: LTC, 
2009b.
As Funções Químicas
UNIDADE
IV
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Referências
ATKINS, P. W.; JONES, L. Princípios de Química. Porto Alegre, RS: Bookman, 2001. 
PERUZZO, F.; CANTO, E. do. Química na abordagem do cotidiano – Química orgânica. 
v. 3. 3. ed. São Paulo: Moderna, 2003. 
REIS, M. Completamente Química. São Paulo: FTD, 2001.
USBERCO, J.; SALVADOR, E. Química – Química orgânica. v. 3. 11. ed. São Paulo: 
Saraiva, 2005.
Responsável pelo Conteúdo:
Profa. Ms. Luciana Borin de Oliveira
Revisão Textual:
Profa. Ms. Luciene Oliveira da Costa Santos
V
Ciência dos Materiais
Ciência dos Materiais
UNIDADE
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Contextualização
Para iniciar esta unidade, a partir das imagens abaixo reflita sobre os diferentes materiais e 
sua utilização nas organizações. 
Fonte: iStock/Getty Images Fonte: iStock/Getty Images Fonte: iStock/Getty Images
Fonte: iStock/Getty Images Fonte: iStock/Getty Images
Oriente sua reflexão pelas seguintes questões:
• Qual a função desses materiais?
• O que as diferencia ou as une num mesmo grupo?
• Como definir sua melhor utilização?
Ciência dos Materiais
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Introdução
Diálogo com o Autor
Segundo Callister (2012), a disciplina ciência dos materiais envolve 
a investigação das relações que existem entre as estruturas e as 
propriedades dos materiais. Transportes, comunicação, recreação, 
habitação, vestuário e produção de alimentos — virtualmente, cada 
seguimento de nossas vidas diárias é influenciado em maior ou 
menor grau pelos materiais.
Quais são os critérios para seleção de materiais que serão utilizadosnos processos industriais 
de produção?
O processo de seleção de materiais envolve uma análise das propriedades químicas e físicas 
do material a ser escolhido.
O primeiro passo é a verificação das condições a que o material será exposto para determinar 
o tipo de material que pode proporcionar melhor desempenho no processo.
Como exemplo, podemos avaliar as seguintes considerações:
• Resistência à corrosão é uma característica muito importante na seleção do material, 
onde deve ser avaliado o material ou os materiais que entrarão em contato e o meio 
ambiente a que está exposto. 
• As características do produto final, sua combinação de resistência à corrosão e resistência 
mecânica, suas propriedades mecânicas são fundamentais para a seleção do material. 
• Os métodos de fabricação do produto, incluindo todos os processos a que o material 
será submetido.
• Uma análise de custo é recomendada para avaliar os custos de material e os custos 
relativos à manutenção, conservação e substituição de peças.
• É essencial ter em conta a disponibilidade do material.
• É recomendável entregar ao usuário do produto uma lista de recomendações para o cui-
dado e manutenção dos equipamentos que favorece o desempenho esperado do material.
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PAPEL
Fonte: iStock/Getty Images
Introdução
A madeira das árvores é a matéria-prima cuja transformação dá origem 
ao papel. A madeira dos eucaliptos é a mais utilizada para a produção de 
papel, porém, pode-se também fazer papel a partir da reciclagem do próprio 
material. A reciclagem favorece o equilíbrio do meio ambiente, evitando 
o corte de novas árvores que contribuem para a qualidade do ar. Esses 
processos ainda são poluentes e consomem grandes quantidades de água.
Transformação
Os troncos de madeira, depois de descascados, são triturados em 
pedaços. Depois, a madeira é moída até se desfazer completamente 
e se transformar numa pasta de celulose. A pasta é submetida a um 
processo de branqueamento até ficar pronta para a produção de papel. 
Finalmente, passa por rolos aquecidos, formando as folhas de papel.
Propriedades
Textura: pode ser lisa e brilhante, ou rugosa e áspera.
Espessura: existem papéis muito finos e muito grossos. A espessura é 
medida de acordo com o seu peso em gramas por metro quadrado.
Resistência: resistência ao corte e a serem rasgados é uma propriedade 
que varia de papel para papel.
Absorção: a facilidade, maior ou menor, com que absorvem a água 
e até mesmo a humidade do ar é um fator a ter em conta no seu 
armazenamento. Combustibilidade – o papel arde com grande facilidade.
Propriedades óticas: cor, brilho.
MADEIRA
Fonte: iStock/Getty Images
Introdução
A madeira é extraída dos troncos, ramos e das raízes das árvores. Podemos 
obter madeira de árvores ditas folhosas (folha caduca ou persistente), como 
o castanheiro, a nogueira, o eucalipto, o carvalho etc.; árvores como o 
pinheiro, o cedro e o abeto são resinosas (folhas persistentes, possuem 
resina e têm frutos em forma de cone). As madeiras exóticas são originárias 
das florestas tropicais.
Transformação
Após o corte da árvore, a madeira é cortada ainda verde, ou seja, quando 
ainda contém água no seu interior. A seguir, é feita a secagem.
Propriedades
Cor: as diferentes árvores dão origem a madeiras de cores e tonalidades 
diversas.
Cheiro: tem um cheiro característico, que varia de espécie para espécie. 
Resistência: resiste às forças de compressão, tração e fl exão, mantendo 
a sua consistência.
Densidade e peso: um mesmo volume de madeira pode ser diferente 
no peso e dureza.
Combustibilidade: arde com muita facilidade.
Ciência dos Materiais
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ARGILA
Fonte: iStock/Getty Images
Introdução
A argila é uma rocha que é extraída do solo. Por isso é de origem mineral. 
Pode ser de várias cores, de acordo com a constituição dos solos de onde 
são extraídas. Pode ser acinzentadas, amareladas ou avermelhadas.
Transformação
Ao local de extração da argila chama-se barreiro. O barro pode ser 
encontrado na superfície ou em camadas mais profundas. Após 
a extração, passa por três fases de transformação. A primeira é a 
desagregação, que consiste em partir os torrões da terra, transformando-
os em pequenos pedaços de tamanho mais ou menos igual. A segunda 
fase é a da limpeza, que é passar a argila desagregada por uma peneira 
ou crivo, para separar pedras, areias grossas e outras impurezas. Depois, 
inicia-se a lavagem barro amolece na água durante vários dias, sendo 
mexida frequentemente. A operação fica concluída quando a mistura 
passa por uma rede e são extraídas as impurezas mais finas. Quando a 
água evapora, está pronta para ser trabalhada.
Propriedades
Plasticidade: assume várias formas por pressão de uma força, neste caso, 
dos dedos da mão.
Solubilidade: antes de ser cozida a altas temperaturas, a argila amolece 
por ação da água, sendo solúvel se misturada com esta.
Estabilidade: as dimensões de um pedaço de argila variam antes e 
depois da secagem. Antes de secar, é mais volumosa do que depois de 
seca, quando a água se evapora.
Resistência: depois de cozida a altas temperaturas, a cerâmica adquire 
resistência.
Sonoridade: a cozedura confere uma dureza e consistência às peças 
de cerâmica, que se traduz num som característico quando batemos com 
dedos na sua superfície.
Impermeabilidade: depois de cozidas e vidradas, as peças tornam-se 
impermeáveis, deixando de absorver líquidos.
Os materiais estão intimamente ligados à evolução do homem desde o início de sua existência.
Nas idades mais remotas da Terra, veja os MATERIAIS que mais foram usados:
• PEDRA 
• MADEIRA 
• OSSOS
• FIBRAS 
• PELES 
• ARGILA
O avanço das civilizações pode ser medido pela íntima relação entre as CIVILIZAÇÕES e 
os MATERIAIS por ela utilizados em suas atividades diárias.
Podemos fazer uma classificação dos períodos da história ressaltando a IMPORTÂNCIA 
DOS MATERIAIS:
Ciência dos Materiais
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Períodos da história
Materiais mais utilizados em cada época:
Idade da Pedra > Idade do Cobre > Idade do Bronze > Idade do Ferro
De acordo com Navarro, em seu artigo “A Evolução dos Materiais. Parte1: da Pré-
história ao Início da Era Moderna”,
desde os primórdios, a história do Homem está interligada aos materiais. Essa ligação 
é uma soma de todos os materiais que inventamos ou descobrimos, manipulamos, 
usamos e abusamos, incluindo desde histórias de opulência e mistérios envolvendo 
materiais preciosos (ouro e prata), histórias mundanas, como no caso do ferro e 
da borracha pelos seus aspectos meramente industriais, passando por histórias 
de segurança e devastação ligadas aos materiais atômicos e aos lixos doméstico, 
industrial e hospitalar não processado. Desde eras muito remotas, a movimentação 
do Homem e os aglomerados humanos tinham como origem suas necessidades e 
disponibilidades dos locais em atendê-las. A necessidade essencial, comum a todos 
os selvagens, era a alimentação, e ela provinha basicamente da proteína animal, ou 
seja, o homem primitivo (homídeos) era um caçador. Como caça não se faz apenas 
com as mãos, os homídeos tiveram que construir instrumentos para conseguir caçar 
e ter seus alimentos. Embora de perfil majoritariamente nômades, ao descobrirem 
um território fértil tanto em caça como em matérias-primas para a produção de 
artefatos domésticos e de caça, os homídeos tinham que demarcar e defender o 
território correspondente contra os avanços de tribos semelhantes. A partir daí, surge 
a necessidade de desenvolvimento de artefatos bélicos, os quais representariam a 
força de uma tribo à medida que fossem mais contundentes e fabricados de maneira 
mais fácil e em maior quantidade. Manutenção de vastos territórios e o crescimento 
populacional estavam diretamente relacionados com as disponibilidades(alimento 
e matérias-primas) da área sob domínio e da capacidade do grupo dominante em 
explorá-la e defendê-la a contento. Quando uma dessas premissas não era atingida, 
as tribos, por seu próprio comportamento nômade, partiam em buscas de outras 
paragens. A busca incessante por alimentação e/ou matérias-primas e/ou a dispersão 
causada pelas lutas territoriais fizeram com que os homídeos se deslocassem por 
áreas muitas vezes inóspitas, ou o próprio ambiente assim se mostrava quando das 
glaciações, e os primitivos tiveram que cobrir seus corpos cada vez mais desprovidos 
de pelos. Os animais agora não serviam apenas como fonte de alimentos, mas de 
vestimentas (feitas com suas peles) e de instrumentos mais elaborados (feitos com seus 
ossos e chifres). Mesmo naquela época, a caça não era tão farta assim, de forma que 
os homídeos tiveram que domesticar e criar esses animais. Tornaram-se, então, cada 
vez menos nômades e assumiram uma postura sedentária, para os padrões de então, 
ao desenvolverem a agricultura e a criação de animais. Essa nova postura não só 
criou a necessidade de desenvolvimento de outro tipo de ferramenta, como também o 
estabelecimento de outro tipo de moradia: os homídeos abandonaram as cavernas e 
passaram a construir suas primeiras habitações. Ainda durante seus deslocamentos e 
tendo em vista as novas necessidades, os homídeos travaram contato com rochas mais 
duras e cujas lascas produziam artefatos mais resistentes e contundentes. Algumas 
delas, por ocasião das fogueiras para aquecimento corporal ou transformação de 
alimentos apresentaram comportamento até então desconhecido: o amolecimento 
(a fusão) e posterior endurecimento (solidificação); outras, por outro lado, menos 
consistentes originavam pós que assumiam consistência quando molhados, assim 
Ciência dos Materiais
71
como determinados depósitos de solo de regiões alagadas, ou que antes faziam 
parte de pequenos lagos que secaram. Desse ponto em diante, os homídeos, alguns 
já pertencentes à mesma espécie do homem moderno, tomaram conhecimento de 
novas e mais versáteis matérias-primas. Para cada nova mudança de comportamento, 
correspondiam o domínio e o uso de uma nova matéria-prima, e aqueles mais 
eficientes nesse aspecto preponderavam sobre os outros, principalmente, porque, 
desde sempre, as matérias-primas novas se destinavam, em primeiro lugar, para 
fins bélicos e só depois assumiam um aspecto doméstico ou caseiro. Assim como 
hoje, preponderava quem detinha o conhecimento e reservas do que se configurava 
como estratégico, e, assim como os alimentos, os materiais sempre acompanharam 
o homem ao longo de sua história evolutiva: quanto mais avançada a civilização, 
mais estratégicos os materiais à sua disposição e mais elaborados e eficientes os 
artefatos e equipamentos produzidos.
Classifi cação dos materiais
Os materiais sólidos são agrupados em três classificações básicas:
Metais | Cerâmicas | Polímeros
Essa classificação é baseada na composição química e na estrutura atômica, sendo que a 
maioria dos materiais se enquadra dentro de um ou outro grupo.
Além disso, existem três outros grupos importantes:
Compósitos | Semicondutores | Biomateriais
Estrutura dos materiais
As características e propriedades que pontuam o comportamento dos materiais dependem 
da sua estrutura interna.
A análise da estrutura dos materiais pode ser feita em diversos níveis de observação, dentre eles:
NÍVEL OBSERVAÇÃO
 SUBATÔMICO
Avalia o átomo de forma individual, levando em consideração 
também o comportamento dos seus elétrons, prótons e nêutrons.
ATÔMICO
Chega à observação da interação entre os átomos, suas ligações e 
seus padrões na formação de moléculas.
MICROSCÓPIO
Permite a classificação dos arranjos atômicos e arranjos moleculares, 
a formação das estruturas cristalinas, moleculares e amorfas.
MACROSCÓPICO
É a observação constante, o acompanhamento do desempenho do 
material quando colocado em serviço.
Ciência dos Materiais
UNIDADE
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Propriedades dos materiais
As Propriedades dos materiais são aquelas inerentes aos materiais relativas à sua forma 
de obtenção, sua constituição e sua composição química. Essas propriedades definem o que 
é o material.
Dentre elas, podemos destacar:
Condutibilidade térmica
É a capacidade do material dissipar energia, na forma de calor. Essa propriedade pode se 
apresentar como:
 · Condução: é a principal forma de propagação de calor de uma partícula a outra. O calor 
passar de uma partícula a outra pela vibração intensa, sem a necessidade de uma partícula 
se chocar com a outra.
 · Convecção: é a transferência de calor pela matéria em movimento, formando correntes de 
convecção que estabilizam a temperatura, facilitando o aquecimento dos líquidos e gases.
 · Radiação: é a propagação de calor por ondas eletromagnéticas.
Condutibilidade elétrica
É a propriedade de certos corpos que permitem a passagem da corrente elétrica. 
Quando os corpos permitem a passagem da eletricidade, temos o grupo dos condutores, como, 
por exemplo, os metais, que são bons condutores de eletricidade. De outro lado, os materiais 
como a madeira são conhecidos como isolantes por não deixarem passar a eletricidade.
Peso específico
É o que corresponde à massa existente em uma unidade de volume do material observado. 
Fusibilidade
É a que determina a temperatura na qual o material muda de estado, passando do estado 
sólido para o estado líquido pela ação do calor. Todo o material é essencialmente fusível, 
porém, para ser fusível industrialmente, é preciso que tenha o ponto de fusão baixo e que 
não sofra oxidações, nem alterações na sua estrutura e homogeneidade durante o processo 
de fusão.
Dilatação Térmica
É a propriedade do material que permite a dilatação e contração de acordo com a variação da 
temperatura, impedindo a utilização de certos materiais em condições de temperatura extremas, 
como os processos que utilizam fornos, caldeiras, sistemas de refrigeração e frigoríficos.
Ciência dos Materiais
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Propriedades tecnológicas dos materiais
As Propriedades Tecnológicas dos Materiais são as propriedades que relatam o 
comportamento dos materiais, tendo como variáveis as diferentes ações mecânicas e 
tratamentos térmicos.
Dentre elas, podemos destacar:
Maleabilidade
É a propriedade do material que expressa o grau de facilidade que o material tem para 
ser deformado de forma permanente por ação de pressão, ou carga de compressão, sem 
rompimento. Em outras palavras, é a que representa o quanto ele pode ser laminado, forjado 
ou dobrado. A maleabilidade pode ser conduzida a quente ou a frio, sendo que, se o material 
apresenta grande maleabilidade a frio, ele é chamado plástico.
Ductilidade
É a capacidade do material de sofrer deformação permanentemente, por carga de tração 
sem rompimento, ou seja, possibilitando ser estirado ou trefilado.
Fragilidade
É a característica do material de apresentar repentina ruptura quando submetido a um 
esforço, sem apresentação de deformação aparente. Pode-se dizer que a fragilidade é o oposto 
da ductilidade. 
Ciência dos Materiais
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Materiais metálicos
São substâncias inorgânicas compostas por um ou mais elementos metálicos, podendo em 
alguns casos ser composta por elemento não metálico.
Nesta categoria de materiais, temos:
AÇO (Fe+C) | ALUMÍNIO | NÍQUEL | LATÃO (Zn+Cu)
Os materiais metálicos são muito resistentes e deformáveis, dando abertura ao seu amplo 
uso em aplicações estruturais.
Ao estudarmos a classe dos materiais metálicos, podemos dividi-los em dois grupos distintos: 
ferrosos e não ferrosos.
Materiais metálicos ferrosos
De uma forma geral, podemos dividir os mesmos em dois grupos distintos, mais importantes:
AÇO: é uma liga Ferro-Carbono contendo até cerca de 2% de Carbono, e alguns elementos