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Mayara Kelly Rocha Soares • 1808 John Dalton formula uma teoria atômica Para explicar a constituição da matéria Teoria atômica de Dalton • Primeiro modelo do átomo 1. A matéria é constituída de pequenas partículas esféricas maciças e indivisíveis denominadas átomos. 2. Um conjunto de átomos com as mesmas massas e tamanhos apresenta as mesmas propriedades e constitui um elemento químico. 3. Elementos químicos diferentes apresentam átomos com massas, tamanhos e propriedades diferentes. 4. A combinação de átomos de elementos diferentes, numa proporção de números inteiros, origina substâncias diferentes. 5. Os átomos não são criados nem destruídos: são simplesmente rearranjados, originando novas substâncias. • Dalton substituiu os antigos símbolos químicos da alquimia por novos e criou símbolos para outros elementos que não eram conhecidos pelos alquimistas Representação dos elementos químicos • 1810 o químico sueco Berzelius organizou a notação química utilizada até hoje Introduzindo como símbolo dos elementos as iniciais de seus nomes em latim • A representação gráfica de uma substância em que são utilizados os símbolos e os índices numéricos é denominada fórmula Representa a constituição de cada unidade formadora da substância. Essas unidades são denominadas moléculas Classificação da matéria Substância • É formada geralmente pela união de dois ou mais átomos • A classificação das diferentes substâncias é feita de acordo com sua composição Simples ou compostas. • Substâncias simples: formada por um ou mais átomos de um mesmo elemento químico • Substâncias compostas: formadas por dois ou mais elementos químicos Mayara Kelly Rocha Soares Mistura • É formada por duas ou mais substâncias, cada uma delas sendo denominada componente • Apresentam composição variável, têm propriedades — como ponto de fusão, ponto de ebulição, densidade — diferentes daquelas apresentadas pelas substâncias quando estudadas separadamente Ex. O ar que respiramos, por exemplo, é formado por uma mistura de três tipos principais de gases: • Gás nitrogênio (N2) = 78%; • Gás oxigênio (O2) = 21%; • Gás argônio (Ar) 1%; • Gás carbônico (CO2) 0,03% Tipos de misturas • De acordo com o aspecto visual de uma mistura, podemos classificá-la em função do seu número de fases • Fase: cada uma das porções que apresenta aspecto visual homogêneo (uniforme), o qual pode ser contínuo ou não • Mistura homogênea: toda mistura que apresenta uma única fase São chamadas soluções Todas as misturas de quaisquer gases são sempre misturas homogêneas Ex. água de torneira, vinagre, ar, álcool hidratado, pinga, gasolina, soro caseiro, soro fisiológico e algumas ligas metálicas • Mistura heterogênea: toda mistura que apresenta pelo menos duas fases As misturas formadas por n sólidos apresentam n fases Ex. água e óleo, areia, granito, madeira, sangue, leite, água com gás O aspecto visual contínuo de uma mistura não se restringe apenas à simples percepção a olho nu Sistemas • Sistema homogêneo: apresenta aspecto contínuo, ou seja, é constituído por uma única fase • Sistema heterogêneo: apresenta um aspecto descontínuo, ou seja, é constituído por mais de uma fase Mayara Kelly Rocha Soares Estados físicos da matéria • Cada um dos três estados de agregação apresenta características próprias Volume, a densidade e a forma Podem ser alteradas pela variação de temperatura (aquecimento ou resfriamento) • Quando uma substância muda de estado, sofre alterações nas suas características macroscópicas (volume, forma etc.) e microscópicas (arranjo das partículas) Não há alteração em sua composição Mudanças de estado físico Diagramas de mudança de estado físico Ex. Ao aquecermos uma amostra de substância pura, como, por exemplo, a água no estado sólido (gelo) e anotarmos as temperaturas nas quais ocorrem as mudanças de estado, ao nível do mar, obteremos o seguinte gráfico: Onde: {𝑡1 = 𝑖𝑛í𝑐𝑖𝑜 𝑑𝑎 𝑓𝑢𝑠ã𝑜 𝑡2 = 𝑓𝑖𝑚 𝑑𝑎 𝑓𝑢𝑠ã𝑜 { 𝑡3 = 𝑖𝑛í𝑐𝑖𝑜 𝑑𝑎 𝑒𝑏𝑢𝑙𝑖çã𝑜 𝑡4 = 𝑓𝑖𝑚 𝑑𝑎 𝑒𝑏𝑢𝑙𝑖çã𝑜 t1 = t2 = 0 °C t3 = t4 = 100 °C • Temperatura de fusão (TF) da água é 0 °C e a sua temperatura de ebulição (TE) é de 100 °C • O gráfico de aquecimento da água apresenta dois patamares, que são os pontos de fusão e ebulição em que as temperaturas permanecem fixas • As temperaturas de fusão (TF), ebulição (TE) e a densidade são propriedades utilizadas para caracterizar e identificar substâncias puras Mayara Kelly Rocha Soares Ex. Se aquecermos uma amostra de mistura, como, por exemplo, de água e açúcar e anotarmos as temperaturas nas quais ocorrem as mudanças de estado, ao nível do mar, obteremos o seguinte gráfico: Onde: ∆tF = variação da temperatura durante a fusão ∆tE = variação da temperatura durante a ebulição • Durante as mudanças de estado da mistura, as temperaturas de fusão e ebulição não permanecem constantes, logo, não apresentam patamares • Existem algumas misturas com comportamento diferente Um patamar apenas • Misturas eutéticas TF constante Um patamar durante a fusão Ex: solda (estanho + chumbo) gelo + sal de cozinha • Misturas azeotrópicas TE constante Um patamar durante a ebulição Ex: álcool comum Processos de separação de misturas • Para obtermos uma determinada substância, é necessário usar métodos de separação Raramente encontramos substâncias puras na natureza • Conjunto de processos físicos que não alteram a natureza das substâncias é denominado análise imediata Processos físicos (sem reação química) Decantação • Separar dois tipos de misturas heterogêneas • Por diferença de densidade • Sólido e liquido: O resíduo solido se deposita no fundo do recipiente • Líquido e líquido: O líquido mais denso permanece na parte inferior do funil e é escoado pela abertura da torneira Mayara Kelly Rocha Soares • Centrifugação Acelera a decantação com a utilização de uma centrífuga Devido ao movimento de rotação, as partículas de maior densidade, por inércia, são arremessadas para o fundo do tubo Destilação • Misturas homogêneas • Diferença de ponto de ebulição • Destilação simples: Sólidos dissolvidos em líquidos Bico de Bunsen: proporciona o calor Tela de amianto: distribui o calor A substancia da mistura com menor ponto de ebulição, ao ser aquecida, passa para o estado gasoso Condensador: resfria o gás, o transformando em líquido novamente O resíduo continua no balão de destilação, enquanto o destilado vai para o Erlenmeyer • Destilação fracionada: Líquidos misturados os quais suas temperaturas de ebulição (TE) não sejam muito próximas Mesmo processo da simples, porém é separado, inicialmente, o líquido de menor TE; depois, o líquido com TE intermediária, e assim sucessivamente, até o líquido de maior TE Conhecendo a TE de cada líquido, é possível saber, pela temperatura indicada pelo termômetro, qual liquido está sendo destilado Mais utilizada na destilação do petróleo Transformações da matéria Fenômenos físicos e químicos Mayara Kelly Rocha Soares • Qualquer modificação que ocorra com a matéria é considerada um fenômeno • Fenômenos físicos: não alteram a natureza da matéria, isto é, a sua composição A forma, o tamanho, a aparência e o estado físico podem mudar Mudanças de estado físico são os principais fenômenos físicos • Fenômenos químicos: alteram a natureza da matéria, ou seja, a sua composição Uma ou mais substânciasse transformam e dão origem a novas substâncias → reação química A formação de uma nova substância está associada à: 1. Mudança de cor 2. Liberação de um gás (efervescência) 3. Formação de um sólido 4. Aparecimento de chama ou luminosidade Algumas reações ocorrem sem essas evidências visual Ex. Quando você queima um pedaço de papel, constituído de celulose, ocorrem a formação de uma substância de cor preta (carvão) e, simultaneamente, a formação de fumaça, constituída principalmente de vapor d’água e gás carbônico. Essas novas substâncias foram formadas pela reação química entre a celulose e o oxigênio do ar Equações químicas • As reações químicas são representadas por equações químicas Mostram as fórmulas das substâncias participantes, em proporções adequadas Reagentes → produtos • Como uma reação é um rearranjo dos átomos, é necessário que Nº total de átomos dos reagentes = Nº total de átomos dos produtos Diz-se que a equação está balanceada • Os números colocados na frente das fórmulas, denominados coeficientes, indicam a quantidade de partículas que participam da reação
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