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Química GeralQuímica GeralFrente IIFrente II
Prof. Paulo MigotoProf. Paulo Migoto
20152015
Aulas 1, 2 e 3Aulas 1, 2 e 3
- Estados físicos da matéria- Estados físicos da matéria
- Tipos de substância: simples x composta- Tipos de substância: simples x composta
- Sistemas: substância pura x mistura- Sistemas: substância pura x mistura
- Métodos de separação de misturas- Métodos de separação de misturas
pág. 262pág. 262
Esse Material?Esse Material? @cesse @cesse
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MATÉRIA e ENERGIAMATÉRIA e ENERGIA
QUÍMICAQUÍMICA
MATÉRIAMATÉRIA
Elemento e SubstânciaElemento e Substância
Substância Simples: Substância Simples: formada por um tipo elemento químicoformada por um tipo elemento químico
Substância Composta: Substância Composta: mais de 1 tipo de elemento químicomais de 1 tipo de elemento químico
ALOTROPIA – propriedade de alguns elementos formar substâncias simples diferentes entre si
Alótropos do CarbonoAlótropos do Carbono
Grafite Diamante
Fulereno
Substância simples x compostaSubstância simples x composta
Equação QuímicaEquação Química
Toda substância composta pode ser Toda substância composta pode ser decomposta em substâncias simples:decomposta em substâncias simples:
1 H1 H22O O (l)(l) 1 H 1 H22 (g)(g) + 1/2 O + 1/2 O2 (g)2 (g)
ouou
2 H2 H22OO(l)(l) 2 H 2 H2 (g)2 (g) + 1 O + 1 O2 (g)2 (g)
Estados Físicos da MatériaEstados Físicos da Matéria
SUBLIMAÇÃO
Sólido Líquido Gasoso
Mudança de EstadosMudança de EstadosSUBSTÂNCIA PURASUBSTÂNCIA PURA
Fusão
Ebulição
Mudança de EstadosMudança de EstadosSUBSTÂNCIA PURASUBSTÂNCIA PURA
1 atm
Propriedades específicasPropriedades específicas
Ponto de fusão – Temperatura na qual ocorre a Ponto de fusão – Temperatura na qual ocorre a transição do estado sólido para líquido.transição do estado sólido para líquido.
Ponto de ebulição – Temperatura na qual Ponto de ebulição – Temperatura na qual ocorre a transição do estado líquido para ocorre a transição do estado líquido para gasoso.gasoso.
Outras propriedades: ponto triplo, ponto Outras propriedades: ponto triplo, ponto crítico, densidade, viscosidade, solubilidade, crítico, densidade, viscosidade, solubilidade, etc.etc.
1 atm
(0,006 atm)
(217 atm)
Vapor x GásVapor x Gás
B
A
D
C
Gás
MisturasMisturas
Mistura eutéticaMistura eutética
Mistura azeotrópicaMistura azeotrópica
Sistema Homogêneo x HeterogêneoSistema Homogêneo x Heterogêneo
Sistema HOMOGÊNEO Sistema HOMOGÊNEO – – apresenta uma única faseapresenta uma única fase
Ex.: Ex.: água + sal de cozinhaágua + sal de cozinha
ar atmosféricoar atmosférico
Sistema HETEROGÊNEO Sistema HETEROGÊNEO – apresenta mais de uma fase– apresenta mais de uma fase
Ex.: Ex.: água + areiaágua + areia
água + óleoágua + óleo
Sistema Homogêneo x HeterogêneoSistema Homogêneo x Heterogêneo
MAS MAS CUIDADO!!!CUIDADO!!!
Conceito deConceito de SISTEMA SISTEMA ≠ ≠ Conceito deConceito de MISTURA MISTURA
- Nem todo sistema homogêneo é uma mistura homogêneaNem todo sistema homogêneo é uma mistura homogênea(sistema homogêneo constituído por uma única substância – p.ex água pura)(sistema homogêneo constituído por uma única substância – p.ex água pura)
- Nem todo sistema heterogêneo é uma mistura Nem todo sistema heterogêneo é uma mistura heterogêneaheterogênea
(sistema heterogêneo constituído por uma única substância em diferentes estados físicos(sistema heterogêneo constituído por uma única substância em diferentes estados físicosp.ex: água pura na forma líquida e sólida)p.ex: água pura na forma líquida e sólida)
Sistema Homogêneo x HeterogêneoSistema Homogêneo x Heterogêneo
IMPORTANTE:IMPORTANTE:
- Toda mistura gasosa é homogêneaToda mistura gasosa é homogênea
- Toda mistura sólida é heterogênea (exceto as Toda mistura sólida é heterogênea (exceto as ligas metálicas)ligas metálicas)
Exemplo – Aula 1Exemplo – Aula 1
1)1) Imagine um copo cheio de refrigerante bem geladinho. O copo Imagine um copo cheio de refrigerante bem geladinho. O copo está “suado” e há gelo no refrigerante. Quais os fenômenos está “suado” e há gelo no refrigerante. Quais os fenômenos físicos envolvidos?físicos envolvidos?
a)a) Vaporização e condensaçãoVaporização e condensaçãob)b) Sublimação e fusãoSublimação e fusãoc)c) Condensação e fusãoCondensação e fusãod)d) CondensaçãoCondensaçãoe)e) FusãoFusão
Exemplo – Aula 1Exemplo – Aula 1
2) Ácido acético e bromo, sob pressão de 1 atm, estão em recipientes 2) Ácido acético e bromo, sob pressão de 1 atm, estão em recipientes imersos em banhos, como mostrado na figura adiante. Nessas imersos em banhos, como mostrado na figura adiante. Nessas condições, qual é o estado físico preponderante de cada uma dessas condições, qual é o estado físico preponderante de cada uma dessas substâncias?substâncias?
Dados: Dados:
a)a) Ácido acético sólido e bromo líquidoÁcido acético sólido e bromo líquidob)b) Ácido acético líquido e bromo gasosoÁcido acético líquido e bromo gasosoc)c) Ácido acético gasoso e bromo sólidoÁcido acético gasoso e bromo sólidod)d) Ácido acético sólido e bromo gasosoÁcido acético sólido e bromo gasosoe)e) Ácido acético gasoso e bromo líquidoÁcido acético gasoso e bromo líquido
Ref. 1atmRef. 1atm TTfusão fusão (ºC)(ºC) TTebulição ebulição (ºC)(ºC)
Ácido acéticoÁcido acético 1717 118118
BromoBromo -7-7 5959
Exercícios – Aula 1 pág 262Exercícios – Aula 1 pág 262
Exercícios – Aula 1 pág 262Exercícios – Aula 1 pág 2621) Os compostos orgânicos possuem interações fracas e tendem a 1) Os compostos orgânicos possuem interações fracas e tendem a
apresentar temperaturas de ebulição e fusão menores do que apresentar temperaturas de ebulição e fusão menores do que
as dos compostos inorgânicos. A tabela apresenta dados sobre as dos compostos inorgânicos. A tabela apresenta dados sobre
as temperaturas de ebulição e fusão de alguns hidrocarbonetos.as temperaturas de ebulição e fusão de alguns hidrocarbonetos.
Na temperatura de -114ºC, é correto afirmar que os estados físicos Na temperatura de -114ºC, é correto afirmar que os estados físicos em que se encontram os compostos, metano, propano, eteno e em que se encontram os compostos, metano, propano, eteno e propino, são, respectivamente:propino, são, respectivamente:
e) gasoso, líquido, líquido e sólidoe) gasoso, líquido, líquido e sólido
Exercícios – Aula 1 pág 263Exercícios – Aula 1 pág 2632) Referindo-se às propriedades dos estados físicos da matéria, é 2) Referindo-se às propriedades dos estados físicos da matéria, é
incorreto afirmar que:incorreto afirmar que:
a) a mudança de estado de um material altera o modo como as a) a mudança de estado de um material altera o modo como as partículas se organizam e se movimentam sem modificar sua partículas se organizam e se movimentam sem modificar sua naturezanatureza
b) os sólidos apresentam máxima organização interna e suas b) os sólidos apresentam máxima organização interna e suas partículas efetuam movimentos de vibração em torno de um partículas efetuam movimentos de vibração em torno de um ponto de equilíbrioponto de equilíbrio
c) as partículas se encontram mais distantes umas das outras nos c) as partículas se encontram mais distantes umas das outras nos líquidos do que nos gases e as forças de interação entre elas são líquidos do que nos gases e as forças de interação entre elas são desprezíveisdesprezíveis
d) as partículas que constituem os gases apresentam entre si d) as partículas que constituem os gases apresentam entre si grandes espaços vazios e fracas forças de interação, favorecendo grandes espaços vazios e fracas forças de interação, favorecendo sua expansão e compressão.sua expansão e compressão.
Exercícios – Aula 1 pág 263Exercícios – Aula 1 pág 2633) Considere a curva de aquecimento de uma substância sólida até 3) Considere a curva de aquecimento de uma substância sólida até
seu estado gasoso, em função do tempo, à pressão de 1 seu estado gasoso, em função do tempo, à pressão de 1 atmosfera.atmosfera.
De acordo com as infor-De acordo com as infor-mações do enunciado emações do enunciado ecom o gráfico, assinalecom o gráfico, assinalea(s) proposição(ões)a(s) proposição(ões)correta(s).correta(s).
01 Após t01 Após t2 2 coexistem sólido e líquidocoexistem sólido e líquido
02 A temp. T2 representa o ponto ebulição da substância02 A temp. T2 representa o ponto ebulição da substância04 No intervalo t04 No intervalo t
33 e t e t44, os estados líquido e vapor coexistem a T cte, os estados líquido e vapor coexistem a T cte
08 A curva de aquecimento mostra que a substância não é pura, mas 08 A curva de aquecimento mostra que a substância não é pura, mas sim, uma mistura homogênea simplessim, uma mistura homogênea simples
16 O tempo t16 O tempo t1 1 representa o início da vaporização da substânciarepresenta o início da vaporização da substância
32 Entre t32 Entre t2 2 e te t
3 3 a substância é líquida com temperatura entre T1 e T2a substância é líquida com temperatura entre T1 e T2
Exercícios – Aula 2 pág 264Exercícios – Aula 2 pág 264
Exercícios – Aula 2 pág 264Exercícios – Aula 2 pág 2641) 1) Quando dois ou mais metais, no estado líquido, são miscíveis, dizemos que Quando dois ou mais metais, no estado líquido, são miscíveis, dizemos que
constituem uma liga metálica, podendo ter composição porcentual, em constituem uma liga metálica, podendo ter composição porcentual, em
massa, variável. Como ex. Tem-se o bronze, liga de cobre e estanho, sado massa, variável. Como ex. Tem-se o bronze, liga de cobre e estanho, sado
na manufatura de um sino que contém 80% de cobre e 20% de estanho e na manufatura de um sino que contém 80% de cobre e 20% de estanho e
de uma fechadura contendo 90% de cobre e 10% de estanho.de uma fechadura contendo 90% de cobre e 10% de estanho.
Com as informações acima, fazem-se as afirmações. Quais são corretas?Com as informações acima, fazem-se as afirmações. Quais são corretas?
I. O bronze, por não ter composição fixa, não é representado por I. O bronze, por não ter composição fixa, não é representado por
fórmula químicafórmula química
II. Se o sino for de meia-tonelada, a massa de cobre é 400 kgII. Se o sino for de meia-tonelada, a massa de cobre é 400 kg
III. Se na fechadura houver 20g de estanho, então há 200g bronzeIII. Se na fechadura houver 20g de estanho, então há 200g bronze
IV. Na obtenção de ligas metálicas, deve haver a evaporação dos IV. Na obtenção de ligas metálicas, deve haver a evaporação dos
metais que a compõem.metais que a compõem.
Exercícios – Aula 2 pág 265Exercícios – Aula 2 pág 2652) 2) Observe as figuras a seguir, onde os átomos são representados por esferas Observe as figuras a seguir, onde os átomos são representados por esferas
e cada tamanho representa um átomo diferente.e cada tamanho representa um átomo diferente.
Assinale a alternativa verdadeira:Assinale a alternativa verdadeira:
a) nas figuras 1 e 2, encontramos somentea) nas figuras 1 e 2, encontramos somente substâncias simplessubstâncias simplesb) as figuras 1 e 3 representam misturasb) as figuras 1 e 3 representam misturasc) Na figura 2, estão representados 14 elementos químicosc) Na figura 2, estão representados 14 elementos químicosd) Durante uma mudança de estado físico, a temperatura permanece d) Durante uma mudança de estado físico, a temperatura permanece
constante para as amostras representadas nas figuras 2 e 3constante para as amostras representadas nas figuras 2 e 3e) Na figura 3, estão presentes 6 substânciase) Na figura 3, estão presentes 6 substâncias
Exercícios – Aula 2 pág 265Exercícios – Aula 2 pág 2653) 3) Considerando as amostras abaixo, em sistemas isolados, assinale o que for Considerando as amostras abaixo, em sistemas isolados, assinale o que for
correto. correto.
Ar atmosférico não poluído Ar atmosférico não poluído Hidrogênio gasosoHidrogênio gasoso
Água potávelÁgua potável Gás carbônicoGás carbônico
Acetona Acetona Gasolina comumGasolina comum
VinagreVinagre GrafiteGrafite
01. Gás carbônico e acetona são substâncias compostas. 01. Gás carbônico e acetona são substâncias compostas.
02. Vinagre, gasolina comum e ar atmosférico não poluído são exemplos de 02. Vinagre, gasolina comum e ar atmosférico não poluído são exemplos de
misturas. misturas.
04. Hidrogênio gasoso é uma substância simples. 04. Hidrogênio gasoso é uma substância simples.
08. Água potável, grafite e gás carbônico são misturas homogêneas. 08. Água potável, grafite e gás carbônico são misturas homogêneas.
NA MAIORIA DAS VEZES QUANDO SE TEM NA MAIORIA DAS VEZES QUANDO SE TEM
UMA MISTURA DE VÁRIAS SUBSTÂNCIAS...UMA MISTURA DE VÁRIAS SUBSTÂNCIAS...
Análise imediataAnálise imediata
...É POSSÍVEL ...É POSSÍVEL
SEPARÁ-LAS.SEPARÁ-LAS.
Separação de misturaSeparação de misturasólido-líquida heterogêneasólido-líquida heterogênea
Decantação (Sedimentação)
Separação de misturaSeparação de misturasólido-líquida heterogêneasólido-líquida heterogênea
Sifonação
Filtração simples
Separação de misturaSeparação de misturasólido-líquida heterogêneasólido-líquida heterogênea
Filtração a vácuo
Separação de misturaSeparação de misturasólido-líquida heterogêneasólido-líquida heterogênea
Filtração a vácuo
Separação de misturaSeparação de misturasólido-líquida heterogêneasólido-líquida heterogênea
Decantação (funil de separação)
Separação de misturaSeparação de misturalíquido-líquido heterogênealíquido-líquido heterogênea
Centrifugação
Separação de misturasSeparação de misturasheterogêneasheterogêneas
Centrifugação
Separação de misturasSeparação de misturasheterogêneasheterogêneas
Destilação simples
Separação de misturasSeparação de misturashomogêneashomogêneas
Destilação fracionada
Separação de misturasSeparação de misturashomogêneashomogêneas
Destilação fracionada
Separação de misturasSeparação de misturashomogêneashomogêneas
Mistura
Fração volátil
Fração pesada
AplicaçõesAplicações
Exercícios – Aula 3 – pág 267Exercícios – Aula 3 – pág 267
Exercícios – Aula 3 pág 267Exercícios – Aula 3 pág 267
1) O ciclo da água na natureza, relativo à formação de nuvens, 1) O ciclo da água na natureza, relativo à formação de nuvens,
seguida de precipitação da água na forma de chuva, pode ser seguida de precipitação da água na forma de chuva, pode ser
comparado, em termos das mudanças de estado físico que comparado, em termos das mudanças de estado físico que
ocorrem e do processo de purificação envolvido, à seguinte ocorrem e do processo de purificação envolvido, à seguinte
operação de laboratório:operação de laboratório:
a)a) sublimaçãosublimaçãob)b) filtraçãofiltraçãoc)c) decantaçãodecantaçãod)d) dissoluçãodissoluçãoe)e) destilaçãodestilação
Exercícios – Aula 3 pág 267Exercícios – Aula 3 pág 267
2) Uma solução aquosa de cloreto de sódio é adicionada a uma 2) Uma solução aquosa de cloreto de sódio é adicionada a uma
mistura composta de areia e azeite. Para separar cada mistura composta de areia e azeite. Para separar cada
componente da mistura final, que apresenta três fases, a componente da mistura final, que apresenta três fases, a
sequência correta de procedimentos é:sequência correta de procedimentos é:
a) centrifugação, filtração e destilação. a) centrifugação, filtração e destilação.
b) destilação, filtração e centrifugação. b) destilação, filtração e centrifugação.
c) cristalização, destilação e decantação. c) cristalização, destilação e decantação.
d) filtração, cristalização e destilação. d) filtração, cristalização e destilação.
e) filtração, decantação e destilação:e) filtração, decantação e destilação:
Exercícios – Aula 3 pág 268Exercícios – Aula 3 pág 2683) Analise as afirmativas abaixo:3) Analise as afirmativas abaixo:
I) É possível separar uma mistura sólido-gás por filtração.I) É possível separar uma mistura sólido-gás por filtração.
II) Uma mistura contendo areia e cloreto de sódio pode ser separada II) Uma mistura contendo areia e cloreto de sódio pode ser separada
por dissolução fracionada.por dissolução fracionada.
III) Uma mistura contendo água, areia e enxofre pode ser separada III) Uma mistura contendo água, areia e enxofre pode ser separada
por filtração seguida de fusão fracionada.por filtração seguida de fusão fracionada.
Assinale:Assinale:
(a)(a) se apenas a afirmativa I está correta. se apenas a afirmativa I está correta.
(b)(b) se as afirmativas I e II estão corretas. se as afirmativas I e II estão corretas.
(c)(c) se as afirmativas I e III estão corretas. se as afirmativas I e III estão corretas.
(d)(d) se as afirmativas II e III estão corretas. se as afirmativas II e III estão corretas.
(e)(e) se todas as afirmativas estão corretas. se todas as afirmativas estão corretas.
Dúvidas ?Dúvidas ?
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