7/18/2019 Apostila 1 - Introdução à Química_Constituição Da Matéria
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Apostila
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QUÍMICA
Profª Msc. Érika Almeida
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INTRODUÇÃO À QUÍMICA/
CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA
1. Conceitos
Matéria é tudo aquilo que tem massa eocupa lugar no espaço. São exemplos dematéria: papel, pedra, água e os planetas.
A matéria é composta por minúsculas partículas denominadas átomos. Os átomos, por sua vez, constituem os elementosquímicos que estão dispostos na tabela
periódica. A partir das suas diferentescombinações, formam-se as substânciasquímicas.
1.1 Estados Físicos da matéria
Existem três diferentes estados físicos damatéria que estão classificados de acordo como maior ou menor grau de agregação das
partículas.
a)
Sólido
A maioria dos sólidos apresenta suasmoléculas bastante ordenadas, condensadas efortemente unidas, portanto, com forma evolume definidos. Como exemplos de estadosólido temos: o lápis, o ferro, o gelo, dentrevários outros.
b) Líquido
No caso dos líquidos, as partículas estãomais soltas e apresentam certa liberdade demovimento. Não apresentam umaforma definida e, portanto,adotam o formato do recipiente que os contém, pois os átomos
podem deslizar uns sobre osoutros. Por outro lado, possuemvolume bem definido.
c) Gasoso
Os gases possuem suas partículas maislivres e podem se movimentar em todas asdireções. Assim como ocorre em líquidos, amatéria no estado gasoso não possui volumee nem forma definidos, adotando o formatodo recipiente que os contém.
RESUMO ESTADOS FÍSICOS
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1.2 Mudanças do estado físico da matéria
A matéria pode assumir estado físicodiferente quando sofre variações detemperatura e pressão. São as chamadasmudanças de fases da matéria.
Fusão – passagem do estado sólido para
líquido;
Vaporização – passagem do estado líquido
para gasoso;
Condensação – passagem do estado
gasoso para o estado líquido;
Solidificação – passagem da matéria doestado líquido para sólido;
Sublimação – passagem da matéria do
estado sólido para gasoso ou o processo
inverso.
O processo de vaporização estáclassificado em três diferentes tipos:
Evaporação : Este processo ocorre à
temperatura ambiente, sem o aparecimento de
bolhas e sempre ocorre abaixo da temperaturade ebulição. Exemplo: a roupa secando no
varal.
Ebulição : Caracterizado pela agitação e
formação de bolhas. O processo de ebuliçãoocorre a uma determinada temperatura que é
específica para cada substância pura. Exemplo
típico é o aquecimento da água.
Calefação : Este fenômeno ocorre de forma
mais rápida e a passagem se dá quando um
líquido entra em contato com uma superfície
muito quente (temperatura acima de 100° C
para água pura). Exemplo: gotículas de água
sobre um ferro de passar quente.
1.3 Fenômenos da matéria
A matéria pode sofrer transformações que
são denominadas de fenômenos.
a) Fenômenos físicos
Nos fenômenos físicos não ocorre alteraçãoda composição, mas acontecem mudanças nasua estrutura física como o formato, otamanho e a aparência. Como exemplostemos: quebrar um copo e amassar um folhade papel.
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Observe que tanto o copo quanto o papel
sofrem mudança na forma, entretanto, acomposição permanece a mesma.
b) Fenômenos químicos
Neste tipo de fenômeno ocorre mudançana composição da matéria. Exemplos: aqueima de um papel e a fotossíntese realizada
pelas plantas.
1.4 As substâncias químicas
As substâncias químicas sãocaracterizadas pela proporção constante entreos elementos químicos que as constituem. Issoquer dizer que cada substância possui umaidentidade que é representada por umafórmula química. O exemplo mais conhecidoé o caso da água que apresenta a fórmula H2O.
No caso das chamadas substâncias puras, possuem propriedades bem definidas e praticamente invariáveis. Para entendermosmelhor, vamos considerar a fusão da água(passagem do estado sólido para líquido).
Observe que a água apresenta ponto defusão 0 °C e ponto de ebulição 100 °C (à
pressão de 1 atm), entretanto, durante o processo de fusão, a temperatura se mantémconstante; assim como ocorre na ebulição.
Substância Simples
É formada por um ou mais átomos de ummesmo elemento químico.
Substância Composta
É formada por dois ou mais elementosquímicos.
1.5 Misturas
As misturas são formadas por duas ou maissubstâncias, cada uma delas denominadas por
Temperatura
Tempo
A temperatura permanececonstante durante o processo
de fusão
sólido + líquido
100
0
líquido + gás
FUSÃO
EBULIÇÃO
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componentes. As misturas podem ser
classificadas em:
Mistura homogênea - São misturas queapresentam uma única fase e, portanto, éimpossível visualizar a superfície deseparação entre os seus componentes.
São exemplos: água, álcool, sorofisiológico, ar atmosférico, dentre outros.
Mistura heterogênea - São misturas que
apresentam mais de uma fase, sendo possívelobservar a separação entre seus componentes.
Exemplos: granito (formado por mica,quartzo e feldspato), sangue, água e areia,leite etc.
Existem algumas misturas que secomportam igual ao de substâncias purasquando sofrem o processo de fusão e ebulição.
Misturas eutéticas: apresentamtemperatura de fusão constante (linhaamarela) e intervalo de ebulição variando.
.
Misturas azeotrópicas: apresentam intervalode fusão variando e temperatura de ebuliçãoconstante (traço verde).
água + açúcar
dissolvido(monofásico)
Álcool hidratado: formado por álcool etílico (C2H6O)
e água (H2O)
água + óleo(bifásico)
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EXERCÍCIOS
Questão 01. (UNAMA PS-2014. 2)A composição centesimal do ácido
acetilsalicílico ou AAS ou aspirina, utilizadocomo analgésico e antitérmico é 60% decarbono, 35,5% de oxigênio, e 4,5% dehidrogênio. Sabendo que sua estrutura é plana e
baseando-se nas informações anteriores,
podemos afirmar que o ácido acetilsalicílico éuma:
a) mistura homogênea
b) mistura heterogênea
c) substância composta
d) substância simples
Questão 02. (FUVEST-2012) Na obra O poço do Visconde, de Monteiro
Lobato, há o seguinte diálogo entre o Viscondede Sabugosa e a boneca Emília:
- Senhora Emília, explique-me o que é
hidrocarboneto. A atrapalhadeira não se
atrapalhou e respondeu:
- São misturinhas de uma coisa chamada
hidrogênio com outra coisa chamada carbono.
Os carocinhos de um se ligam aos carocinhos
de outro.
Nesse trecho, a personagem Emília usa ovocabulário informal que a caracteriza.Buscando-se uma terminologia mais adequadaao vocabulário utilizado em Química, devem-se
substituir as expressões “misturinhas”, “coisa”e “carocinhos”, respectivamente, por:
a) compostos, elemento, átomos
b) misturas, substâncias, moléculas
c)
substâncias compostas, molécula, íons
d) misturas, substâncias, átomos
e) compostos, íon, moléculas
Questão 03. (UFAC-2010 adaptado) O gráfico abaixo mostra a curva de
aquecimento para o clorofórmio, usualmente
utilizado como solvente para lipídeos.
Analisando a curva, observa-se que:
(1) a temperatura de fusão
(2) a temperatura de ebulição
(3) o estado físico do clorofórmio nossegmentos A e D
As numerações podem ser preenchidascorretamente com as seguintes temperaturas:
a) 60°C, -60°C, sólido e gás
b) -60°C, 60°C, sólido e líquido c) -60°C, 60°C, sólido e mudança de líquido para gás.
d) 60°C, -60°C, líquido e gás
e) -60°C, 60°C, líquido e mudança de líquido para gás.
Questão 04. (FATEC/SP-2009)O gráfico representa a curva de aquecimento,
temperatura em função do tempo, do álcool desupermercado, à pressão de 1 atm.
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Após a análise do gráfico, pode-se afirmarque o álcool de supermercado é:
a) uma substância pura
b) uma mistura heterogênea
c) uma mistura azeotrópica
d) uma mistura eutética
e) uma mistura bifásica
Questão 05. (Ubesco & Salvador, 2002) A sequência dos quadrinhos mostra as
mudanças de estado físico da água.
Para cada item a seguir, identifique o nome
das mudanças de estado:
I) A B
II) B C
III) C B
IV) B A
Questão 06. (UNAMA PS-2015. 1)
Misturas Azeotrópicas se comportam comosubstâncias puras durante a ebulição e sãomuito comuns entre líquidos, como o álcool
hidratado, por exemplo. Isto se deve ao fato do
etanol estar misturado à água em uma proporção onde é impossível separá-los pordestilação, já que a temperatura de ebulição semantém constante.
As alternativas abaixo apresentam gráficosque mostram a alteração de amostras químicasquando submetidas ao aumento da temperaturaem função do tempo. Identifique a queapresenta gráfico do aquecimento de uma
mistura azeotrópica.
Questão 07. (UFRGS-2013) Considere os seguintes processos:
I- Formação de neve, em condições
adequadas de temperatura, umidade e pressão.
II- Clareamento dos pelos com águaoxigenada.
III- Adição de adoçante do tipo aspartame nocafé.
Quais processos envolvem uma reação
química?
a) apenas I
b) apenas II
c) apenas III
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d) apenas I e II
e) apenas II e III
Questão 08.
Uma possível definição de lixo é que sãoos restos das atividades humanas, consideradasaqueles que o produzem (geradores) comoinúteis, indesejáveis ou descartáveis. O Brasil
produz atualmente mais de 100 mil toneladas de
lixo por dia e a maioria desse material fica em
grandes depósitos denominados de lixões,amontoados a céu aberto.
O lixo com o passar do tempo sofre uma
série de transformações. Durante o processo de
transformação do lixo verificamos que algumas
características como cheiro, cor e aparência
podem mudar, ou seja, o conjunto final de
características do material depois da
transformação será diferente do conjunto
inicial. Um bom exemplo desse processo é a
degradação de alimentos, portanto, não hádúvida de que as características de um
alimento mudam depois que ele se estraga.
Com base no texto acima ocorre à citação
de um processo denominado por:
a) fenômeno físico
b) fenômeno químico
c) sublimação
d) condensação
Questão 09. (UPE-2013)
Uma turma de estudantes de uma escola
participou de uma atividade denominada
“Tudo o que se vê não é igual ao que a gente
viu há um segundo” em um laboratório deuma universidade. Essa atividade envolvia a
realização de quatro experimentos (I, II, III e
IV). O relato dos procedimentos dessa
atividade experimental está descrito a seguir:
I – Submergiu-se uma palha de aço em
uma solução de cobre, e, rapidamente, a
superfície desse material ficou com uma
tonalidade vermelho-amarronzada.
II- Arrastou-se um bastão de vidro no
fundo do béquer contendo uma solução
saturada de CuSO4, e, instantaneamente,
observou-se uma rápida deposição de muitos
cristais.
III- Adicionou-se, sob agitação, magnésio
em pó a um balão de destilação contendo uma
solução de brometo de etila em éter etílico.
Inicialmente, a mistura ficou heterogênea,com um tom cinza, mas, muito rapidamente,
tornou-se límpida, incolor e transparente.
IV- Transferiu-se um pequeno volume de
ácido sulfúrico concentrado para um béquer
comprido contendo um pouco (uma colher) de
sacarose (C12H22O11). Imediatamente,
verificou-se a produção de fumaça e a
formação de um sólido preto que ocupou todo
o volume da vidraria.
Em quais desses experimentos ocorreu umatransformação química?
a) I e II, apenas
b) I e IV, apenas
c) II e III, apenas
d) III e IV, apenas
e) I, III e IV, apenas
Questão 10. (UFPB-2012)
O ar atmosférico, cuja composição até
uma altura de 70 km varia muito pouco em
qualquer lugar do planeta, é constituído
predominantemente pelos gases N2 e O2. Em
meio a esses gases, encontram-se dispersas
partículas sólidas de origens naturais,
provenientes da ação dos ventos sobre
desertos, emanações de partículas vulcânicas,
liberação de pólen de planta, e outras
partículas resultantes de queimadas e da poluição causada pelas fábricas e pelos
veículos automotores. De acordo com essas
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informações, é correto afirmar que o ar
atmosférico:
a) é uma substância composta
b) é uma substância gasosa
c) tem composição idêntica tanto na zona rural
quanto na zona urbana
d) é uma mistura heterogênea
e) pode ser purificado por processo de destilação
simples.
Questão 11. (UFMG)
A alternativa que não envolve reaçãoquímica é:
a) Caramelização do açúcar
b) Combustão da lenha
c) Dissolução em água de um comprimido
efervescente
d) Explosão da dinamite
e) Precipitação da chuva
Questão 12. (UFF-RJ)
Considere os seguintes sistemas:
Os sistemas I, II e III correspondem,
respectivamente, a:
a) substância simples, mistura homogênea,mistura heterogênea.
b) substância composta, mistura heterogênea,mistura heterogênea.
c) substância composta, mistura homogênea,
mistura heterogênea.
d) substância simples, mistura homogênea,
mistura homogênea.
e) substância composta, mistura heterogênea,mistura homogênea.
Questão 13. (ENEM-2009)
O ciclo da água é fundamental para a preservação da vida no planeta. As condiçõesclimáticas da Terra permitem que a água soframudanças de fase e a compreensão dessas
transformações é fundamental para seentender o ciclo hidrológico. Numa dessasmudanças, a água ou a umidade da Terraabsorve calor do sol e dos arredores. Quando
já foi absorvido calor suficiente, algumasmoléculas do líquido podem ter energianecessária para recomeçar a subir a atmosfera.A transformação mencionada no texto é a:
a)
fusão
b)
liquefaçãoc) evaporação
d)
solidificação
e) condensação
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GABARITO COMENTADO
Questão 01. C
O AAS (ácido acetilsalicílico) é formado peloselementos carbono, hidrogênio e oxigênio e possuia fórmula química C9H8O4 (180 g/mol). Portanto,trata-se de uma substância composta.
Questão 02. A
Os hidrocarbonetos são compostos orgânicosformados pela ligação covalente
(compartilhamento de elétrons) entre os elementoscarbono e hidrogênio.
Questão 03. C
Observando o gráfico, nota-se:A- representa o estado sólido;
B- mudança de fase do estado sólido para líquido(fusão), com temperatura de fusão de -60 °C;
C- representa o estado líquido;
D- mudança de fase do estado líquido para
gasoso (ebulição), com temperatura de ebuliçãode 60°C;
E- representa o estado gasoso.
Questão 04. C
O gráfico aponta uma constante na temperatura deebulição e uma faixa de variação na fusão, portanto, trata-se de uma mistura azeotrópica.
Questão 05.
I) A B (fusão)
II) B C (evaporação) III) C B (condensação) IV) B A (solidificação)
Questão 06. D
As misturas azeotrópicas possuem temperatura deebulição constante, enquanto que ocorre umavariação na temperatura de fusão.
Questão 07. D
Os fenômenos químicos são caracterizados por
ocorrer mudança na matéria, ou seja, comalteração das propriedades e características,enquanto que no fenômeno físico, a matéria permanece inalterada. O item I representa umfenômeno físico, pois a formação de neve advémda água.
No item II, o clareamento é uma reação química,no qual a água oxigenada (H2O2) se decompõe emágua e oxigênio, portanto, trata-se de umfenômeno químico.
H202 H20 + O
O item III representa um fenômeno físico. O cafénão deixará de ser café após a adição de adoçante.
Questão 08. B
Questão 09. E
I- transformação química: ocorre uma reaçãode oxidação do ferro;
II- transformação física: formação de precipitado (corpo de fundo), porémcontinua sendo sulfato de cobre;
III- transformação química: ocorreu umareação química com mudança de coloração;
IV- fenômeno químico, pois ocorre umareação química (formação de fumaça é umindicativo).
Questão 10. D
O ar atmosférico é uma mistura de gases,
predominantemente formada por nitrogênio (N2) eoxigênio (O2) e, portanto, trata-se de um sistemahomogêneo, monofásico. Quando analisamos o aratmosférico com poluentes, passamos a considerá-lo uma mistura heterogênea devido a presença de partículas sólidas dispersas no ar.
Questão 11. E
Na precipitação da chuva não ocorre reaçãoquímica.
Questão 12. C
Questão 13. C