Disciplina: Química Professor: Rubens Barreto I Unidade.
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Disciplina: Química
Professor: Rubens Barreto
I Unidade
1. Para você, o que é a Química?
2. Por que estudar Química?
3. É comum ouvirmos pessoas dizerem que preferem pão sem Química. E você, prefere pão com Química ou pão sem Química?
4. Os produtos Químicos poluem?
5. Quais são os desafios da Química na atualidade?
6. A Química deve ter alguma ligação com a cidadania?
Indagações Iniciais
Vivemos Cercados pela Química!
Alguns aspectos da Química
1. A linguagem própria;
2. Utilização de ferramentas de outras áreas;
3. O caráter experimental;
4. O caráter puro e aplicado;
5. O caráter interdisciplinar
Um pouco de história
A Química é uma ciência jovem, ela só se firmou como ciência no transcorrer dos séculos XVII e XVIII.
A antiguidade
1500 a.C – Egípcios: Técnicas de objetos cerâmicos por meio do cozimento da argila, a extração de corantes, a obtenção de vinagre e bebidas alcoólicas não destiladas (vinho e cerveja) e a produção de vidro e de alguns metais. Destaca-se também a arte da conservação das múmias, na qual os egípcios atingiram alto grau de perfeição.
478 a.C - Leucipo, apresentou a primeira teoria atômica de que se tem notícia, e seu discípulo Demócrito a aperfeiçoou e propagou.
(384 – 322 a.C)- Aristóteles: tudo é constituído de quatro “elementos” básicos: fogo, terra, ar e água. Essas ideias somente foram contestadas a partir do século XVI
Alquimia, a precursora da Química
Após Aristóteles, a Grécia passou por um agitado período político e, gradualmente, a cidade egípcia de Alexandria assumiu a liderança científica da época.
Lá, encontraram-se frente a frente a filosofia grega, a tecnologia egípcia e as místicas religiões orientais.
Disso tudo nasceu a Alquimia, uma mistura de ciência, arte e magia, que floresceu na Idade Média
A Alquimia tinha basicamente dois objetivos:
• A busca do elixir da longa vida, que garantiria a imortalidade e a cura das doenças do corpo;
• E a descoberta de um método para a transformação dos metais comuns em ouro (transmutação), que ocorreria na presença de um agente conhecido como “pedra filosofal”.
Da Alquimia surge a Química
Séculos XVII e XVIII – Robert Boyle e Antoine L. Lavoisier
Século XIX - Gay-Lussac, Dalton, Avogadro, Kekulé e outros, cujas conclusões deram origem à chamada Química clássica.
Século XX - com o grande avanço tecnológico, presenciou-se uma vertiginosa evolução do conhecimento químico. O átomo teve a sua estrutura interna pesquisada, elementos artificiais foram sintetizados e modernas técnicas de investigação foram desenvolvidas, utilizando conceitos de Química, Física, Matemática, Computação e Eletrônica.
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Observando a natureza
- O que é a Matéria?
- Como ela se Apresenta?
- O que são processos de separação?
- E qual a sua importância?
Tipos de transformações da matéria:
Transformações Físicas – são passageiras ou reversíveis, isto é, podem ser desfeitas. “ Não altera a estrutura da substância”.
Transformações Químicas – são mais profundas e frequentemente irreversíveis, isto é, torna-se difícil (ou as vezes impossível) retornar à situação inicial. “Ocorre alteração na estrutura da substância”.
O que é a Química afinal?
“É o ramo da ciência que estuda a matéria; as transformações da matéria e a energia envolvida nessas transformações”
Química
Então, podemos afirmar que a Química está presente em nosso cotidiano!
Conhecendo a matéria e suas transformações
Como a matéria se apresenta
sistemas uniformes e sistemas não-uniformes
Sistemas homogêneos: os que se apresentam uniformes e com características iguais em todos os seus pontos;
Sistemas heterogêneos: os que não se apresentam uniformes nem tem características iguais em todos os seus pontos.
Quanto ao número de fases, os sistemas são classificados como:
• Sistemas monofásicos – têm uma única fase
• Sistemas polifásicos – possuem mais de uma fase
Como a matéria se apresenta
Pura? Misturada?
Comparando um copo com água pura e um copo com água e açúcar, totalmente dissolvido, nossa visão não irá notar nenhuma diferença, mas, pelo paladar, percebemos a diferença entre uma e outra. Note que:
• Pela visão, distinguimos os materiais homogêneos dos heterogêneos;• Pelo paladar, distinguimos, salgado, doce, azedo ou amargo;• Pelo olfato, percebemos deste um perfume até um odor extremamente desagradável.
As propriedades que impressionam nossos sentidos são chamadas propriedades organolépticas
Exercícios:
ESTADOS FÍSICOS DA MATÉRIA
Toda matéria é constituída de pequenas partículas e, dependendo do maior ou menor grau de agregação entre elas, pode ser encontrada em três estados físicos: sólido, líquido e gasoso.
Cada um dos três estados de agregação apresenta características próprias — como o volume, a densidade e a forma —, que podem ser alteradas pela variação de temperatura (aquecimento ou resfriamento).
Transformações da água
Observamos, em nosso cotidiano, que o gelo derrete sob a ação do calor, transformando-se em água, e que a água ferve, sob a ação do calor mais intenso, transformando-se em vapor d’água.
MUDANÇAS DE ESTADO FÍSICO
EbuliçãoEvaporação
Calefação
Se acompanharmos as mudanças dos estados físicos da água, com um termometro, iremos notar que:
Diagrama de mudança de estados físicos
Diagrama de mudança de estados físicos
Ponto de Ebulição – PEPonto de Fusão - PF
Curvas de aquecimeto e de resfriamento
Se tivermos uma mistura (ou uma substância impura), os patamares mostrados anteriormente não serão mais mostrados
Por exemplo, uma mistura de água e sal terá uma faixa de fusão abaixo de 0 °C e uma faixa de ebulição acima de 100 °C ao nível do mar.
Para finalizar...
Ao nível do mar, cada líquido e cada sólido, desde que puros, irão fundir ou ferver em temperaturas bem definidas. Por exemplo, ao nível do mar temos:
Substância Ponto de Fusão (°C)
Ponto de Ebulição
Álcool (etanol) - 114,1 + 78,5Acetona - 94,0 + 56,5Chumbo + 327,0 + 1.740,0
Ferro 1.535,0 +2.750,0
As observações e as experiências na ciência
Medições: o cotidiano e o científico
verificar que o gelo derrete e a água ferve, sob ação do calor, é uma observação do cotidiano;
verificar que, ao nível do mar, o gelo puro derrete a 0 °C e a água pura ferve a 100 °C é uma observação científica.
No campo da ciência as medições são muito importantes. Medimos massa, volume, temperatura e outras grandezas.
Grandeza – é tudo aquilo que pode ser medido.
exemplo: na experiência do gelo e vaporização da água, as temperaturas foram medidas com o auxílio da unidade graus Celsius (°C).
Unidade – é uma grandeza escolhida arbitrariamente como padrão.
Sistema Internacional de Unidades (SI)
Exemplos
As medições só são possíveis com o auxílio de aparelhos convenientes
Para medir o tempo: relógios mais precisos
Para medir massas: balanças cada vez mais precisas
Massa – grandeza relacionada a inércia de um corpo
Volume – o lugar no espaço ocupado pela matéria
Unidade de medida
Uma medição importante: a densidade
Quem “pesa” mais, um 1kg de chumbo, um 1kg de madeira ou um 1kg de algodão?...
...e na água qual deles flutua ou afunda?
1 cm3 de madeira tem massa entre 0,60 g e 0,80 g
1 cm3 de água tem massa 1,0 g
1 cm3 de ferro tem massa 7,86 g
1 cm3 de chumbo tem massa 11,40 g
Densidade é o quociente da massa pelo volume do material a uma dada temperatura
onde:m= massa da substância (em g)V = volume da substância (em cm3 ou mL)d = densidade (em g/cm3 ou em g/mL)
O densímetro
É importante lembrar que densidade varia com a
temperatura, pois o volume de um corpo muda de
acordo com a temperatura, embora a massa
permaneça a mesma