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Módulo inicial
Materiais: Diversidade e Constituição
Química10.º ano
Ano lectivo 2007/2008
Escola Secundária José Saramago Marta Paulino e Ângela Patrício
Módulo inicial Materiais: Diversidade e Constituição
O que é um Material?
É algo que tem massa e ocupa espaço.
Módulo inicialMateriais: Diversidade e Constituição
ClassificaçãoMateriais:
Componentes Origem
NaturaisMisturasSubstâncias Sintéticos
Módulo inicialMateriais: Diversidade e Constituição
Materiais Naturais: obtêm-se directamente da natureza.
ex: água, ar, sal,…
Materiais Sintéticos: produzidos por acção do ser humano
através de processos de transformação.
ex: vidro, papel, plástico,…
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Substâncias:
material constituído por um único componente;
composição definida;
propriedades próprias;
podem ser convertidas noutras através de processos
denominados reacções químicas.
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Substâncias
Simples ou Elementaresunidades estruturais constituídas pelo mesmo elemento químico)Ex: He, O2, O3, S8,…
Compostasunidades estruturais constituídas por elementos químicos diferentes)Ex: H2O, CO2,NH3,…
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Substância “pura” não é sinónimo de substância elementar, qualquer
substância elementar ou composta, pode encontrar-se pura ou
impura.
diamante (elementar) - carbono puro
carvão - carbono impuro
Água (composta) – substância pura
Água do mar - substância impura
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Substâncias(propriedades físicas)
Pontos de fusão Pontos de ebulição
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Ponto normal de fusão - Temperatura a que a substância passa do
estado sólido (s) ao estado líquido (l) à pressão de 1 atm.
Ponto normal de ebulição - Temperatura a que a substância passa
do estado líquido (l) ao estado gasoso (g) à pressão de 1 atm.
Algumas substâncias sublimam – não têm ponto de fusão e ebulição.
Ex: iodo
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Matéria
Estados físicos: sólido, líquido e gasoso
Diferentes condições de temperatura e pressão
Substância
Mudança de estado físico
(transformação física)
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Representação química de uma substânciaUnidades estruturais
Átomosex: Hidrogénio(H)
Moléculas
(conjunto de átomos ligados
entre si)
ex: Metano (CH4)
Iões
(Átomos ou moléculas que perdem ou
recebem electrões)-Catiões e aniões
ex: Cloreto de sódio (Na� Cl�)
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Modelo atómico actual:
O átomo é electricamente neutro:
O número de protões do núcleo é igual ao número de
electrões do átomo – número atómico (Z).
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Elemento químico:
- conjunto de átomos idênticos entre si, todos com o
mesmo número atómico;
- pode apresentar-se sob a forma de diferentes substâncias
elementares.
ex: Oxigénio (Z=8):
oxigénio atómico (O), dioxigénio (O2) e ozono (O3)
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Elemento químico:
Z= nº de protões = nº de electrões?
Sim, para o átomo neutro, mas não para o ião.
Ex: átomo (O) – Núcleo ( 8 protões + 8 neutrões) + 8
electrões
anião óxido (O2-) – Núcleo (8 protões + 8 neutrões) + 10
electrões
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Elementos
H, He, C, O, Na, Ca
Símbolos
Fórmulas
Substâncias Elementares
Substâncias Compostas
H2,O2,O3
H2O, CO2, NaCl, HCl, Na2SO4
He, Na, Ca
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Misturas:
Conjunto de duas ou mais substâncias;
Propriedades que resultam da combinação de cada uma das
substâncias que as constituem;
Podem ser separadas por processos físicos (decantação,
filtração, destilação,…).
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Homogéneas(soluções)
Heterogéneas(suspensões)
Coloidais
Misturasaspecto
macroscópico
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Processos físicos de separação de misturas:
Misturas heterogéneas
Decantação – Baseia-se na diferença de densidade na
mistura sólido – líquido ou na mistura de dois líquidos
imiscíveis.
Ex: água e terra; água e azeite
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Processos físicos de separação de misturas:
Misturas heterogéneas
Filtração – Permite separar sólidos em suspensão num
líquido por passagem através de material poroso.
Dois tipos: filtração por gravidade e filtração a pressão
reduzida
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Processos físicos de separação de misturas:
Misturas heterogéneas
Centrifugação – por acção da força centrífuga as partículas
sólidas em suspensão são projectadas para o fundo do
recipiente.
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Processos físicos de separação de misturas:
Misturas heterogéneas
Separação magnética – Baseia-se nas diferentes
propriedades magnéticas dos componentes da mistura.
Ex: mistura de enxofre com limalha de ferro
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Processos físicos de separação de misturas:
Misturas homogéneas
Cromatografia – Baseia-se na diferente velocidade de
passagem das diferentes substâncias que atravessam certos
meios porosos.
Ex: separação dos constituintes da tinta de um marcador
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Processos físicos de separação de misturas:
Misturas homogéneas
Destilação simples – Permite a separação de um sólido –
líquido ou dois líquidos com pontos de ebulição diferentes.
Ex: água salgada
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Processos físicos de separação de misturas:
Misturas homogéneas
Destilação fraccionada – Permite a separação mais eficaz
de dois líquidos com pontos de ebulição mais próximos.
Ex: petróleo bruto
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Materiais
Existem na natureza?sim não
simforam transformados? Processados
não produzidos por reacções químicas de síntese
SintéticosNaturais
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Materiais Podem ser separados por processos físicos?
sim não
sim, podem ser decompostas por processos químicos
sim Aspecto uniforme? não sim não
CompostaHomogéneas(soluções)
Misturas Substâncias
Heterogéneas(suspensões) Elementar
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Materiais :
Utilidade para o homem;
Produzidos para melhorar a qualidade de vida do ser humano;
A sociedade tem preocupação com o impacto provocam sobre a
natureza.
E qual acção da Química neste contexto ?
Soluções
Módulo inicialMateriais: Diversidade e Constituição
O que é uma solução?
Soluto é sinónimo de solução?
A água das salinas é igual à água do mar?
Se misturar duas substâncias obtêm-se uma solução?
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Uma solução é uma mistura homogénea de duas ou mais
substâncias na qual não se consegue observar a fase
dispersa, mesmo ao microscópio;
Nas soluções existe um solvente (fase dispersante) e um
soluto (fase dispersa);
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O solvente tem sempre o mesmo estado físico da solução,
apresenta-se em maior quantidade do que o soluto e é
também o mais volátil.
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Tipos de soluções:
Sólidas
Líquidas
Gasosas
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Solução Estado Físico
Solvente Soluto Principal
LatLatããoo SSóólidolido CobreCobre ZincoZinco
ÁÁlcool a 96%lcool a 96% LLííquidoquido EtanolEtanol ÁÁguagua
ÁÁgua do margua do mar LLííquidoquido ÁÁguagua Cloreto de Cloreto de ssóódiodio
ArAr GasosoGasoso AzotoAzoto OxigOxigéénionio
Constituição das soluções:
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Concentração mássica de
uma solução é a massa do
soluto dissolvido por
unidade de volume da
solução e expressa-se
através da seguinte
fórmula:
solução
solutosoluto V
m=ρ
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A unidade do S.I. para a concentração mássica é o kg/m3,
mas a unidade mais utilizada é g/dm3.
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A percentagem em massa é dada pela seguinte expressão:
A fracção mássica do soluto é dada pela seguinte expressão:
100)/%(solução
soluto ×=mmmm
solução
solutoSoluto m
mw =
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Análise de um rótulo de uma água: