Propriedades específicas dos materiais e

caracterização de substâncias

A água é um dos componentesA água é um dos componentes

das seguintes misturas: das seguintes misturas:

água do marágua do mar

água dos rioságua dos rios

água da chuvaágua da chuva

água da copasaágua da copasa

A água é sempre formada de A água é sempre formada de 2 átomos de hidrogênio e 2 átomos de hidrogênio e 1 átomo de oxigênio.1 átomo de oxigênio.

A água apresenta uma fórmulaA água apresenta uma fórmula fixa, que é Hfixa, que é H22O.O.

A água não pode ser desdobrávelA água não pode ser desdobrávelfisicamente.fisicamente.

Quìmicamente, através da Quìmicamente, através da eletrólise, a água se desdobra eletrólise, a água se desdobra em gases: hidrogênio e oxigênio.em gases: hidrogênio e oxigênio.

Daí, ser água uma substância pura Daí, ser água uma substância pura COMPOSTA.COMPOSTA.

OXIGÊNIOOXIGÊNIO

Componente da mistura conhecida como o ar atmosférico.

Composição fixa, dois átomos de oxigênio

Fórmula definida, OFórmula definida, O22

Não é desdobrável nem química, nem fisicamente

Substância pura SIMPLES

SUBSTÂNCIA PURA PODE SER:SUBSTÂNCIA PURA PODE SER:

SIMPLES OU ELEMENTAR :Formada de apenas 1 elementoFe(s) - O2(g) - O3(g) - P4(s) - S8(s)

COMPOSTA OU COMPOSTO:Formado(a) de dois ou mais elementos, ou seja,de átomos de tipos diferentes:

HH22O O (l)(l) - - NHNH33 (g)(g) - CH - CH44(g)(g) - HCl - HCl(g)(g)

ELEMENTO ÁTOMOS

Hidrogênio H D T

Hidrogênio comum 1 HDeutério 2 DTrítio 3 T

Átomos diferentes do mesmo elemento : ISÓTOPOS

Oxigênio 16O 17O 18O

Ouro em pó .......... Au (s) Substância simples ou elementar

Ouro ...... Au .... Elemento químico

Ouro 197 ...197Au..... átomo

PROPRIEDADES QUE NÃOPROPRIEDADES QUE NÃOIDENTIFICAM:IDENTIFICAM:

MASSA BALANÇAGRAMA ...............gKILOGRAMA......kgMILIGRAMA......mg

Assim: 1,0 kg 1,0 x 103g 1,0 x106mg

VOLUMEVOLUME

BURETAPROVETA OU CILINDRO

GRADUADO

PIPETA GRADUADA

PIPETA VOLUMÉTRICA

BALÃO VOLUMÉTRICO

Metros Cúbicos ou m3

Litro ( L ) ou dm3

Mililitro (mL) ou cm3 ou c.c.

Assim: 40 m3 = 40000 L = 4,0 x 104L

PROPRIEDADES QUE IDENTIFICAM

COR CHEIRO SABOR

SOLUBILIDADE DENSIDADE

PONTOS DE FUSÃOPONTOS DE FUSÃO E EBULIÇÃO

ASPECTO ( ESTADOS FÍSICOS)

SÓLIDOSÓLIDO

ORGANIZAÇÃO MÁXIMAMÍNIMO DE ENERGIA(ENTALPIA)FORMA E VOLUME FIXOS

GASOSOGASOSO

DESORDEM MÁXIMA(ENTROPIA)MÁXIMO DE ENERGIAFORMA E VOLUME VARIÁVEIS

LÍQUIDOLÍQUIDO

MAIS PRÓXIMO AO SÓLIDOFORMA VARIÁVELVOLUME FIXO

GASOSOGASOSO

FUSÃOFUSÃO VAPORIZAÇÃOVAPORIZAÇÃO

SOLIDIFICAÇÃOSOLIDIFICAÇÃO CONDENSAÇÃOCONDENSAÇÃO (LIQUEFAÇÃO)(LIQUEFAÇÃO)

SUBLIMAÇÃOSUBLIMAÇÃO

LÍQUIDOLÍQUIDOSÓLIDOSÓLIDO

AQUECIMENTO DE SUBSTÂNCIA PURAAQUECIMENTO DE SUBSTÂNCIA PURA

Temperatura (ºC)

Tempo (min.)

0

Sólido

Líquid

o

Vapor

Sólido+

Líquido

+Líquido

Vapor

pepe

pfpf

Temperatura (ºC)

Tempo (min.)

Sólido

Líquido

Vapor

Faixa deTemperatura

pfpfFaixa de Temperatura

pepe

AQUECIMENTO DE UMA MISURA

T (ºC)

183

Tempo

Sólido

Líquido

Vapor

Tf = constante

Faixa de temperatura

MISTURA EUTÉTICA

T (ºC)

Tempo

76,3

Sólido

Líquido

Vapor

Faixa de temperatura

Te = constante

Mistura Azeotrópica

Propriedades da Matéria

Propriedades são determinadas características que, em conjunto, vão definir a espécie de matéria.

Podemos dividi-las em 3 grupos: gerais, funcionais e específicas.

PROPRIEDADES GERAIS

São propriedades inerentes a toda espécie de matéria.

MASSA

é a medida da quantidade de matéria.

Obs.: é importante saber a diferença entre massa e peso. O peso de um corpo é a força de atração gravitacional sofrida pelo mesmo, ou seja, é a força de atração que o centro da terra exerce sobre a massa dos corpos. O peso de um corpo irá varia em função da posição que ele assumir em relação ao centro da terra, enquanto a massa é uma medida invariável em qualquer local. Em Química trabalhamos preferencialmente com massa.

Extensão: é o espaço que a matéria ocupa, o seu volume.

Inércia: é a propriedade que os corpos têm de manter o seu estado de movimento ou de repouso inalterado, a menos que alguma força interfira e modifique esse estado.

Obs.: a massa de um corpo está associada à sua inércia, isto é, a dificuldade de fazer variar o seu estado de movimento ou de repouso, portanto, podemos definir massa como a medida da inércia.

Impenetrabilidade: duas porções de matéria não podem ocupar, simultaneamente, o mesmo lugar no espaço.

Divisibilidade: toda matéria pode ser dividida sem alterar a sua constituição, até um certo limite ao qual chamamos de átomo.

Compressibilidade: sob a ação de forças externas, o volume ocupado por uma porção de matéria pode diminuir.

Obs.: de uma maneira geral os gases são mais compressíveis que os líquidos e estes por sua vez são mais compressíveis que os sólidos.

Elasticidade: Dentro de um certo limite, se a ação de uma força causar deformação da matéria, ela retornará à forma original assim que essa força deixar de agir.

Porosidade: a matéria é descontínua. Isso quer dizer que existem espaços (poros) entre as partículas que formam qualquer tipo de matéria. Esses espaços podem ser maiores ou menores, tornando a matéria mais ou menos densa.

Ex.: a cortiça apresenta poros maiores que os poros do ferro, logo a densidade da cortiça é bem menor que a densidade do ferro.

Propriedades Funcionais

São propriedades comuns a determinados grupos de matéria, identificados pela função que desempenham.

Ex.: ácidos, bases, sais, óxidos, álcoois, aldeídos, cetonas.

Propriedades Específicas São propriedades individuais de cada tipo particular de matéria. Podem ser: organolépticas, químicas ou físicas.

I- Organolépticas São propriedades capazes de impressionar os nossos sentidos, como a cor, que impressiona a visão, o sabor, que impressiona o paladar, o odor que impressiona o nosso olfato e a fase de agregação da matéria (sólido, líquido, gasoso, pastoso, pó), que impressiona o tato. Ex.: água pura (incolor, insípida, inodora, líquida em temperatura ambiente) barra de ferro (brilho metálico, sólida)

Químicas

Responsáveis pelos tipos de transformação que cada matéria é capaz de sofrer. Relacionam-se à maneira de reagir de cada substância. Ex.: oxidação do ferro, combustão do etanol.

Físicas

São certos valores encontrados experimentalmente para o comportamento de cada tipo de matéria quando submetidas a determinadas condições. Essas condições não alteram a constituição da matéria, por mais diversas que sejam. As principais propriedades físicas da matéria são:

Pontos de fusão e solidificação São as temperaturas nas quais a matéria passa da fase sólida para a fase líquida e da fase líquida para a sólida respectivamente, sempre em relação a uma determinada pressão atmosférica. Obs.: a pressão atmosférica (pressão exercida pelo ar atmosférico) quando ocorre a 0° C, ao nível do mar e a 45° de latitude, recebe o nome de pressão normal, à qual se atribuiu, convencionalmente, o valor de 1 atm. Ex.: água 0° C; oxigênio -218,7° C; fósforo branco 44,1° C

Ponto de fusão normal: é a temperatura na qual a substância passa da fase sólida para a fase líquida, sob pressão de 1atm. Durante a fusão propriamente dita, coexistem essas duas fases. Por isso, o ponto de solidificação normal de uma substância coincide com o seu ponto de fusão normal.

Pontos de ebulição e condensação São as temperaturas nas quais a matéria passa da fase líquida para a fase gasosa e da fase gasosa para a líquida respectivamente, sempre em relação a uma determinada pressão atmosférica. Ex.: água 100° C; oxigênio -182,8° C; fósforo branco 280° C.

Ponto de ebulição normal: é a temperatura na qual a substância passa da fase líquida à fase gasosa, sob pressão de 1 atm. Durante a ebulição propriamente dita, coexistem essas duas fases. Por isso, o ponto de condensação normal de uma substância coincide com o seu ponto de ebulição normal.

Densidade é a relação entre a massa e o volume ocupado pela matéria. Ex.: água 1,00 g/cm3; ferro 7,87 g/cm3.

Coeficiente de solubilidade

É a quantidade máxima de uma matéria capaz de se dissolver totalmente em uma porção padrão de outra matéria (100g, 1000g), numa temperatura determinada.

Ex.: Cs KNO3 = 20,9g/100g de H2O (10° c) Cs KNO3 = 31,6g/100g de H2O (20° c) Cs Ce2(SO4)3 = 20,0g/100g DE H2O (0° c) Cs Ce2(SO4)3 = 10,0g/100g DE H2O (25° c)

Dureza

É a resistência que a matéria apresenta ao ser riscada por outra. Quanto maior a resistência ao risco mais dura é a matéria. Entre duas espécies de matéria, X e Y, decidimos qual é a de maior dureza pela capacidade que uma apresenta de riscar a outra. A espécie de maior dureza, X, Risca a de menor dureza, Y. Podemos observar esse fato, porque sobre a matéria X, mais dura, fica um traço da matéria Y, de menor dureza.

Tenacidade É a resistência que a matéria apresenta ao choque mecânico, isto é, ao impacto. Dizemos que um material é tenaz quando ele resiste a um forte impacto sem se quebrar. Observe que o fato de um material ser duro não garante que ele seja tenaz; são duas propriedades distintas. Por exemplo: o diamante, considerado o material mais duro que existe, ao sofrer um forte impacto quebra-se totalmente.

Brilho

É a capacidade que a matéria possui de refletir a luz que incide sobre ela. Quando a matéria não reflete luz, ou reflete muito pouco, dizemos que ela não tem brilho. Uma matéria que não possui brilho, não é necessariamente opaca e vice-versa. Matéria opaca é simplesmente aquela que não se deixa atravessar pela luz. Assim, uma barra de ouro é brilhante e opaca, pois reflete a luz sem se deixar atravessar por ela.