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QUÍMICA 1 Curso Preparatório para o ENEM 2019 Aula 01 – Estudo da matéria 2 Questionamento inicial Pra você o que é um sistema? 3 4 Na ciência Os objetos ou os processos que estão sendo estudados são denominados de sistemas. E as características e propriedades que os sistemas apresentam, de estado do sistema. 5 Matéria Do ponto de vista científico, matéria é tudo o que tem massa e ocupa lugar no espaço. A massa de um corpo é uma grandeza associada à inércia desse corpo, ou seja, quanto maior a massa de um corpo maior é a dificuldade de colocar esse corpo em movimento ou de, uma vez estando em movimento, fazê-lo parar. Podemos considerar a massa como uma propriedade dos objetos que pode ser determinada com o uso de uma balança. 6 Unidade de medida de massa: Ocupar lugar no espaço é uma característica da matéria associada à grandeza denominada volume. Em outras palavras, o volume de uma porção de matéria expressa quanto de espaço é ocupado por ela. Unidades de volume: 7 Um sistema material É composto por elementos químicos que podem formar substância puras ou misturas. Uma substância pura é todo sistema que apresenta apenas um único tipo de substância química (simples ou composta) em toda sua extensão. Quando um sistema é constituído por duas ou mais substâncias químicas diferentes temos uma mistura de substâncias ou, simplesmente, mistura. Veja as representações presentes na figura a seguir. 8 Sistema material 9 Figura 1: Representação esquemática de diferentes sistemas(cores fantasia e objetos sem proporção). 10 Uma substância é identificada por um conjunto de propriedades particulares. Esse fato é fundamental para sabermos se uma substância é pura ou não. Se um determinado material apresenta todas as suas propriedades definidas e determinadas, nas mesmas condições de pressão e/ou temperatura, fica evidente que se trata de uma substância pura, logo será constituído de um único tipo de substância. Algumas propriedades são comuns a todos os materiais e por isso não são utilizadas para identificação de substâncias. Essas propriedades são denominadas propriedades gerais da matéria. Contudo, existem propriedades específicas dos materiais que permitem diferenciar e caracterizar as substâncias. 11 Densidade, solubilidade, temperatura de fusão e temperatura de ebulição. 12 13 Figura: Densímetro utilizado na bomba de etanol. A Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP) regula as especificações para combustíveis de boa qualidade e a densidade é um dos parâmetros mais usados na aferição da qualidade dos combustíveis. Densidade A densidade é a relação entre a massa e o volume de determinada substância e é calculada de acordo com a seguinte expressão: densidade = 𝒎𝒂𝒔𝒔𝒂 𝒗𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆 ou d= 𝒎 𝒗 A unidade utilizada para expressar a densidade é o grama por centímetro cúbico 14 Densidade Para determinada substância pura, a densidade será constante independente de sua massa, de seu volume ou de sua forma. A densidade de uma determinada mistura (água e sal, água e álcool, ouro e cobre, etc.) varia com a composição, isto é, com a proporção de cada componente que a constitui e tende a assumir valores próximos ao da densidade do componente que está em maior proporção. 15 16 Tabela : Relação entre a composição e a densidade da mistura de água e etanol a 25 ºC. Temperatura de fusão e ebulição 17 Visite o simulador “Estados da matéria”. Disponível em: https://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/states-of-matter-basics Temperatura de fusão e ebulição 19 O ponto de fusão de uma substância é a temperatura em que ela sofre fusão (durante o aquecimento) ou solidificação (durante o resfriamento). O ponto de ebulição de uma substância é a temperatura em que ela sofre ebulição (durante o aquecimento) ou condensação (durante o resfriamento). Saber os valores do ponto de fusão e do ponto de ebulição de uma substância significa poder prever, em uma determinada temperatura, se a substância estará sólida, líquida ou gasosa. Veja o esquema a seguir Temperatura de fusão e ebulição 20 Exercício Um estudante desejava medir o volume de um parafuso grande. Para isso, colocou água em uma proveta (cilindro com graduação de volume) e determinou o volume da água colocada. A seguir, jogou o parafuso dentro da proveta e determinou novamente o volume. Os desenhos abaixo ilustram o que ele observou. a) Qual é o volume do parafuso? b) Sabendo que a massa do parafuso é 157,4 g, determine a densidade do material de que ele é feito, em g/cm3. Resposta: a) 20 mL. b) 7,87 g/cm3. Exercício Um bloco de metal tem volume de 200 mL e massa de 1.792 g. a) Qual a densidade desse metal, expressa em g/cm3? b) Qual o volume de uma amostra de 1 kg desse metal? Resposta: a) d = 8,96 g/cm3; b) v = 111,6 cm3 Exercício (UFMG) Observe a tabela que apresenta as temperaturas de fusão e de ebulição de algumas substâncias. Em relação aos estados físicos das substâncias, a alternativa correta é: a) I é sólido a 25 °C. d) IV é gasoso a 3.500 °C. b) II é líquido a 80 °C. e) V é sólido a 100 °C. c) III é líquido a 1.000 °C. Resposta: Alternativa C. Bons estudos! Amanda amanda-bae@hotmail.com 24
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