CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA
Ciências (Química) – Capítulo 2
Prof. Adriana “Amor” im
CINÉTICALUMINOSATÉRMICAELÉTRICAMAGNÉTICA
UNIVERSO = MATERIA + ENERGIA
Capacidade derealizar trabalho.
TERRAÁGUAARMADEIRAOURO
Tudo aquilo que tem massae ocupa lugar no espaço.
Todas as substâncias são formadas por
diferentes tipos de matéria.
OBJETO: CORPO COM FUNÇÃO DEFINIDA
CORPO: PORÇÃO LIMITADA DE MATÉRIA
MATÉRIA: TUDO O QUE MASSA E OCUPA UM LUGAR NO ESPAÇO.
Matéria corpo objeto
Um mesmo objeto pode ser fabricado com materiais diferentes:
A massa de um corpo corresponde a quantidade de matéria contida nele.
O volume corresponde a medida do espaço que ele ocupa.
A matéria é constituída por partículas muito pequenas denominadas átomos.
1 grão de areia (1mm) / 10.000.000 = tamanho de um átomo
Os átomos apresentam vários tipos diferentes, chamados também de elementos químicos. Ex: hidrogênio, oxigênio, ouro, sódio, etc.
A união entre átomos é chamada de ligação química. Os átomos de combinam (ligação química) para formar as moléculas ou aglomerados iônicos.
H H
O O
+
+
H H o+ +
H2- Gás hidrogênio
O2- Gás oxigênio
H2O - ÁGUA
Um conjunto de espécies químicas iguais – moléculas – forma as substâncias químicas.
As substâncias químicas são responsáveis pela constituição de toda e qualquer matéria.
Na grande maioria dos casos, os materiais que constituem um corpo ou um objeto são compostos por várias substâncias químicas diferentes. Ex:
Em um fio de cobre, encontramos muitos átomos de cobre.
No leite encontramos água, lactose, galactose, caseína e albumina, etc.
A laranja é constituída por água, frutose, acido cítrico, vitamina C , etc.
Na madeira encontramos celulose e lignina, entre outras.
A água do mar é constituída água, cloreto de sódio, além e outro vários tipos de sais.
PROPRIEDADES DA MATÉRIA
A matéria é caracterizada por suas propriedades, podendo ser:
GERAIS: quando são comuns a toda espécie de matéria, não importando quais as substâncias a compõem.
ESPECÍFICAS: quando dependem das substâncias que a formam, permitindo assim identificar e diferenciar os diversos materiais.
Propriedades Gerais
• Extensão
• Inércia
• Massa
• Impenetrabilidade
• Divisibilidade
• Compressibilidade
EXTENSÃOÉ o espaço ocupado por um corpo.
Denominamos volume a medida deste espaço.
Utilizamos vários produtos comercializados em unidades de medida de volume – como litros e mililitros.
INÉRCIAÉ a propriedade segundo a qual um corpo tende
a permanecer na situação em que está, resistindo à variação de seu estado – seja em repouso, seja em movimento – até que uma força atue sobre ele.
A bola tende a permanecer parada até que alguém chute.
Após o chute, a bola tende a permanecer em movimento, parando quando sofre a ação da força de atrito do solo.
MASSAÉ a quantidade de matéria existente nos
corpos. Também pode ser definida como a medida da inércia de um corpo.
Muitos produtos são adquiridos em massa
Quanto maior for o corpo, maior a dificuldade em movimentá-lo, portanto, maior será sua inércia.
IMPENETRABILIDADEDois corpos não podem ocupar ao mesmo
tempo o mesmo lugar no espaço.
DIVISIBILIDADEÉ a propriedade segundo qual a matéria
pode ser dividida em porções menores.
O almofariz e o pistilo são instrumentos usados em laboratório para macerar sólidos.
COMPRESSIBILIDADE
A matéria pode ser comprimida, sofrendo redução do seu volume se aplicarmos sobre ela uma força, ou seja, exercermos pressão sobre ela.
Propriedades específicas
• Propriedades organolépticas
• Propriedades físicas
• Propriedades químicas
• Propriedades funcionais
É importante ressaltar que analisando as propriedades especificas, é possível identificar uma substância desconhecida.
Propriedades organolépticas: são aquelas que podem ser detectadas pelos órgãos dos sentidos: cor, brilho, odor e sabor.
Cor: está relacionada com a luz que ele reflete quando iluminado pela luz branca.
Brilho: depende de como o material reflete a luz.
Odor: As substâncias podem ser inodoras (sem cheiro), ou odoríferas.
Nunca devemos cheirar substâncias desconhecidas, pois muitas liberam vapores tóxicos que podem provocar náuseas, tonturas e mal estar geral.
SAIBA MAIS: pag. 31
• Sabor: Algumas substâncias são conhecidas pelo seu sabor característico.
• Ácidos comestíveis: ácido cítrico/ ácido acético (vinagre)
• Açucares: frutose e sacarose• Amargo: quinino, boldo• Adstringente: caju e banana verde
(amarra a boca)• O sabor no entanto não pode ser
usado pelos químicos para identificar substâncias desconhecidas, pois elas podem ser tóxicas e venenosas.
Propriedades físicas: são elas estados físicos, dureza, maleabilidade, ductibilidade, densidade e solubilidade.
1) ESTADOS FÍSICOS DA MATÉRIA:
SÓLIDO
No estado sólido, as partículas encontram-se muito próximas e unidas por intensas forças de ligação. Elas vibram em posições fixas.
Forma e volume constantes e definidos. Permite pouca compressibilidade.
LÍQUIDO
As partículas estão mais afastadas uma das outras, reduzindo as forças de ligação que as mantém unidas. Estão mais livres e se movem com facilidade.
Forma variável (recipiente)
Volume constante
GASOSOAs partículas encontram-se muito afastadas
umas das outras e são praticamente livres.
Se movimentam rapidamente em todas as direções e sentidos.
A forma e volume são variáveis (de acordo com o recipiente).
DUREZA: é a resistência de um material ao ser riscado por outro ou sofrer desgaste quando atritado com outro material.
O material mais duro é aquele que consegue fazer um sulco em outro material.
É o material de maior dureza e só pode ser riscado por outro diamante.
Broca feita com diamante industrial, para perfurar materiais como vidro, granito, aço rochas.
MALEABILIADE: é a capacidade que a matéria tem de ser moldada ou transformada em lâminas ou chapas finas para produzir diversos objetos.
Comum a maioria dos metais.
O ouro é o metal mais maleável que existe.
DUCTIBILIDADE: é a propriedade que alguns materiais apresentam de serem transformados em fios.
Alguns metais são dúcteis.
Utilizados em circuitos elétricos
O fio de ouro é utilizado em tratamento estéticos.
DENSIDADE: é a propriedade que relaciona a massa de um corpo com o volume que essa massa ocupa. Também chamada da massa específica da matéria.
Massas iguais
Volumes diferentesAlgodão
1 kg Chumbo 1 kg
Ouro - 19,3 g Alumínio – 2,7g
Mesmo volume
Massas diferentes
Fórmula da densidade
Onde:
d= densidade
m= massa (g, kg, mg)
V= volume (L, mL, cm³, m³)
EXEMPLO: se pesarmos 1 litro de água, teremos como massa 1 kg de água.
Aplicando a fórmula teremos:
d= m/V d= 1 kg/1 L d= 1 kg/L
d= 1000g/1000mL d= 1 g/mL
• Tabela de densidade de alguns materiais – pág. 35
* Para líquidos, lembre-se de que 1 cm³ equivale a 1 mL:
- Álcool – d= 0,8 g/cm³ em cada 1mL de álcool tem massa de 0,8g.
- O mercúrio é o metal líquido que apresenta densidade bastante elevada – Cada litro de mercúrio metálico tem massa de 13,5 kg.
FLUTUAÇÃO DOS CORPOS
- Está relacionada com a sua densidade.
- Dois materiais com densidades diferentes:
O material mais denso tende a afundar.
O material menos denso tende a flutuar.
Os icebergs são grandes massas de água no estado sólido, que se deslocam seguindo as correntes marítimas nos oceanos. Em geral, a ponta do iceberg corresponde a menos de 10% do volume total do mesmo.
O gelo tem uma densidade ligeiramente menor do que a água. Assim, os icebergs flutuam devido à menor densidade do gelo.
• Observe a imagem e responda
Por que na água salgada o ovo flutua e na água doce afunda?
• O mesmo acontece com a água do mar e da piscina.
SOLUBILIDADE
Se colocarmos um pouco de óleo em um copo com água, veremos que ele não se dissolve
Entretanto, se colocarmos açúcar em um copo com água, este dissolve-se totalmente no meio líquido.
A essa propriedade da matéria chamamos solubilidade.
+
- Todo material que se dissolve é chamada de SOLUTO.
- Toda material que dissolve outro material é chamado de SOLVENTE.
- O material formado pela interação do soluto e do solvente é chamado de solução.
SOLUTO + SOLVENTE = SOLUÇÃO
Se colocarmos uma quantidade muito grande de açúcar em um copo com água, o que ocorrerá?
AÇUCAR
ÁGUA
- Parte do açúcar não se dissolveu, ficando no fundo do copo.
A solubilidade pode, então, ser definida como a “quantidade máxima de uma substância, denominada soluto, que é possível dissolver em um quantidade-padrão de outra substância, denominada solvente, em dada temperatura.”
- Para registrar o valor da solubilidade de um material, verificamos a quantidade de soluto, a quantidade de solvente e a temperatura em que eles se encontram.
- Em regra geral, um aumento da temperatura aumenta a solubilidade das substâncias.
- Tabela de solubilidade. Pág. 36
- Existem substâncias que não se dissolvem em água e, por isso são chamadas de insolúveis.
- O álcool é solúvel em qualquer proporção.
- A quantidade de soluto é proporcional a quantidade de solvente, assim em 200g de água, podemos dissolver 72 gramas do cloreto de sódio.
MUDANÇAS DOS ESTADOS FÍSICOS DA MATÉRIA
• As substâncias podem mudar de estado físico (sólido, líquido, gasoso).
• O que diferencia essas substâncias em cada estado físico são as disposições e a agitação das moléculas.
• É possível mudar o estado físico de uma substância provocando afastamento e aproximação de suas moléculas, o que é conseguido por meio de alterações na temperatura ou na pressão.
• As mudanças de um estado físico para outro recebem denominações específicas
FUSÃO
Passagem do estado sólido para o estado líquido.
Cada substância sofre fusão em um temperatura específica, denominada temperatura de fusão (TF)
Tabela de temperaturas de fusão - (TF)
Substância TF ao nível do mar
água 0ºC
ferro 1536ºC
ouro 1063ºC
alumínio 660ºC
chumbo 327ºC
prata 950ºC
SOLIDIFICAÇÃO
Passagem do estado líquido para o estado sólido.
É o processo inverso da fusão. Para dada substância, a temperatura de solidificação (TS)coincide com a temperatura de fusão (TF)
VAPORIZAÇÃOÉ a passagem do estado líquido para o estado gasoso.Esse processo pode acontecer de 3 formas diferentes: evaporação, calefação e ebulição
EVAPORAÇÃO: passagem lenta e espontânea.
Ocorre em qualquer temperatura e é um fenômeno superficial, pois são as moléculas da superfície do líquido que passam para a fase gasosa.
Os líquidos apresentam maior ou menor capacidade de evaporação.
Exemplos: ciclo da água, roupas no varal, etc.
CALEFAÇÃO: é a passagem instantânea.
Ocorre quando pequenas porções de líquidos são jogadas em uma superfície muito quente.
EBULIÇÃO: é o processo que ocorre em uma temperatura específica para cada substância, chamada de temperatura de ebulição (TE).
Ocorre em toda a massa líquida e tem como característica a formação de bolhas.
Tabela de temperaturas de ebulição (TE)
substância TE ao nível do mar
Água 100 ºC
Álcool comum 78 ºC
Cloreto de sódio 1490 ºC
Ferro 3000º C
Mercúrio 356 º C
CONDENSAÇÃO: também chamada de liquefação, é a passagem do estado gasoso para o líquido.
É o processo inverso da ebulição.
SUBLIMAÇÃO E RESSUBLIMAÇÃO: passagem do sólido para o gasoso e gasoso para o sólido.
ebulição
evaporação
calefação
ressublimação
Influência da temperatura e da pressão nas mudanças de estados físicos.
- Passando pelos processos de fusão e vaporização e a sublimação é necessário aquecer o material.
- Esse aquecimento aumenta a agitação das partículas.
- Ocorre o aumento da temperatura e absorção de calor.
- Processo chamado de Endotérmico.
- Passando pelos processos de solidificação, condensação e ressublimação é necessário reduzir a temperatura do material.
- Essa redução da temperatura diminui a agitação das moléculas.
- Ocorre diminuição da temperatura e liberação de calor.
- Processo denominado Exotérmico.
Pressão atmosférica: Toda a massa de ar existente que exerce uma força sobre tudo o que está na superfície da Terra.
- Ao nível do mar, a pressão atmosférica atinge o seu valor máximo, que corresponde a 1 atm.
- Todas as temperaturas de ebulição e fusão citadas foram consideradas ao nível do mar.
O que acontece no processo de ebulição da água?
- As moléculas recebem energia em forma de calor e assim agitam-se mais e “escapam” para a atmosfera.
- Se a pressão que atua no líquido diminui, as moléculas se desprendem com mais facilidade, ou seja, com menor grau de agitação, reduzindo a temperatura de ebulição.
Em Ubatuba a água ferve a 100ºC.
Em São José a água ferve a 98º C.
No Pico Everest a água ferve a 72ºC.
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