Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Ciências
Ensino Fundamental, 9º AnoConceito de substância e mistura classificadas
de acordo com suas características
Vamos começar esse estudo fazendo algumas perguntas ...
1. É possível um mesmo elemento químico formar materiais completamente diferentes?
Mas antes de responder, precisaremos conhecer alguns conceitos fundamentais da Física ...
2. É possível distinguir acertadamente os componentes de uma mistura por simples observação a olho nu?
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MATÉRIA CORPO OBJETOÉ tudo que tem massa e ocupa um lugar no espaço.
É uma porção limitada da matéria.
É um corpo que tem uma finalidade específica.
Matéria, Corpo e Objeto
Ex.: Madeira Ex.: Pedaços de Madeira Ex.: Cadeira de Madeira
Imagem: Oliver Herold / Creative Commons Attribution 3.0 Unported.
Imagem: Evakonpoika / GNU Free Documentation License.
Imagem: Poleydee / GNU Free Documentation License.
CIÊNCIAS, 9º ANOConceito de substancias e misturas classificadasde acordo com suas características
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Precisamos ter Consciência Ecológica.
Observe a tirinha a seguir e discuta sobre as práticas realizadas pelo lenhador.
Veja a tirinha disponível em:
http://guiaecologico.files.wordpress.com/2011/07/arvore-arroto.jpg?w=600
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Substância PuraSubstância pura é todo material com as seguintes características:
1. unidades estruturais (moléculas, conjuntos iônicos) quimicamente iguais entre si;
2. composição fixa de que decorrem propriedades fixas, como densidade, ponto de fusão e de ebulição, etc.
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Substância Pura3. A temperatura se mantém inalterada do o início ao fim de todas as mudanças de estado físico (fusão, vaporização, solidificação, etc.).
4. Pode ser representada por um fórmula porque tem composição fixa.
Ex.: Água (H2O), Gás Oxigênio (NaCl), Sal de cozinha (NaCl), Ouro (Au), Prata (Ag), Ácido sulfúrico (H2SO4), etc.
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SUBSTÂNCIA SIMPLES SUBSTÂNCIA COMPOSTA
H2OÉ constituída por um único tipo de elemento químico.
É constituída por mais de um tipo de elemento químico.
Substâncias Simples e Compostas
Ex.: Gás Oxigênio (O2) Ex.: Água Pura (H2O)
O2
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Fenômeno pelo qual um mesmo elemento químico forma substâncias diferentes.
OXIGÊNIO
(O2)
OZÔNIO
(O3)
AlotropiaExemplo:
As substâncias que fazem parte do fenômeno são denominadas de VARIEADES ALOTRÓPICAS do elemento.
Oxigênio (O2) e Ozônio (O3) são VARIEDADES ALOTRÓPICAS do elementos químico OXIGÊNIO.
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As variedades alotrópicas podem diferir quanto à ATOMICIDADE ou quanto à ESTRUTURA CRISTALINA
OXIGÊNIO (O2)OZÔNIO (O3)
Diferem pela atomicidade
Diferem pela estrutura cristalina
AlotropiaExemplo:
Outra variedade Alotrópica do Carbono é o FULERENO.
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Outros exemplos de AlotropiaO elemento químico Enxofre (S) apresenta duas variedades alotrópicas: ENXOFRE RÔMBICO e ENXOFRE MONOCLÍNICO.
As formas cristalinas das duas formas alotrópicas são diferentes. Porém, ambas são constituídas por moléculas com oito átomos de enxofre.
Imagem: Benjah-bmm27 / domínio público.
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Modelo de uma molécula de Enxofre S8 que está presente tanto nos cristais de enxofre rômbico quanto nos de enxofre monoclínico.
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Outros exemplos de AlotropiaO elemento Fósforo (P) forma várias variedades alotrópicas, sendo o FÓSFORO BRANCO e o FÓSFORO VERMELHO as mais comuns.
Fila de PirâmidesPirâmide com
quatro átomos.
FÓSFORO BRANCO FÓSFORO VERMELHO
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Matéria constituída por mais de um tipo de molécula
Essas misturas podem ser HOMOGÊNEAS ou HETEROGÊNEAS...
Misturas
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Misturas que possuem apenas um único aspecto, isto é, as mesmas propriedades químicas em toda a sua extensão.
Misturas que apresentam mais de um aspecto, isto é, têm propriedades distintas em sua extensão.
Misturas Homogêneas
Misturas Heterogêneas
Exemplo:
Exemplo:
água + açúcar dissolvido
água
óleo
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Cada aspecto homogêneo de uma mistura chama-se FASE.
Fases
As fases também aparecem quando temos uma substância pura em equilíbrio de fases.
Água
Areia
Mistura de 2 fases (bifásico)
Água
Óleo
Areia
Mistura de 3 fases (trifásico)
Água
Gelo
Limalha de ferro
Sistema trifásico constituído por dois componentes
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O aspecto visual de uma mistura não se restringe apenas à simples percepção a olho nu, mas também à utilização de aparelhos ópticos comuns: os microscópios. Veja a figura.
Observando a imagem, vista ao microscópio, nota-se que o leite não é considerado uma mistura homogênea, e sim uma mistura heterogênea.
Propriedades Microscópicas das Misturas
Aspecto homogêneo ao olho nu
Aspecto heterogêneo ao microscópio
Copo de leite Líquido branco com gotículas de gordura (amarela)
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ÁGUA PURA
Temperatura (°C) a 1 atm
Tempo
Sólido
Sólido
+
Líquido
Líquido
+
Vapor Vapor
PF= 0°C
PE=100°C
Líquido
– 10°C
Diagrama de Mudança de Estado Físico
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ÁGUA + AÇÚCAR
Temperatura (°C) a 1 atm
Tempo
Sólido
Sólido
+
Líquido
Líquido
+
Vapor
∆TE
–15°C
∆TF
Diagrama de Mudança de Estado Físico
Vapor
Líquido
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Temperatura (°C) a 1 atm
Tempo
Sólido
+
Líquido
Líquido
+
Vapor
MISTURAS EUTÉTICAS
∆TE
– 15°C
TF
Diagrama de Mudança de Estado Físico
Sólido
Vapor
Líquido
Misturas Eutéticas são misturas que mantêm sua temperatura constante durante a fusão/solidificação.
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Temperatura (°C) a 1 atm
Tempo
Sólido
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Líquido
Líquido
+
Gasoso
MISTURAS AZEOTRÓPICAS
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–15°C
∆TF
Diagrama de Mudança de Estado Físico
Sólido
Vapor
LíquidoMisturas azeotrópicas são misturas que mantêm sua temperatura constante durante a vaporização/condensação.
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Vamos
Exercitar?
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(UNISA-SP) Em qual das sequências a seguir estão representados um elemento, uma substância simples e uma substância composta, respectivamente:
a) H2, Cl2, O2.
b) N, HI, He.
c) Cl, N2, HI.
d) H2, Ne, H2O.
e) H2O, O2, H2.
Exemplo
c) Cl, N2, HI.
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(UFPI) Adicionando-se excesso de água à mistura formada por sal de cozinha, areia e açúcar, obtém-se um sistema:
a) homogêneo, monofásico.
b) homogêneo, bifásico.
c) heterogêneo, monofásico.
d) heterogêneo, bifásico.
e) heterogêneo, trifásico.
Exemplo
d) heterogêneo, bifásico.
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“Os diferentes tipos de matéria podem ser classificados em dois grupos”: Substâncias puras e Misturas. As substâncias puras podem ser simples ou compostas. Considerando-se esse modo de classificação, analise as afirmações:
O ar atmosférico é uma substância pura. A água é uma substância simples.
O oxigênio e o ozônio são substâncias distintas.
A matéria que tem três tipos de molécula é uma substância composta.
O sangue é uma mistura.
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1 1
2 2
3 3
4 4
Exemplo
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ExtrasVÍDEOS DO YOUTUBESubstâncias e Misturas Químicas - iPEDLink: http://www.youtube.com/watch?v=Z_6dZQ0JYv4 Substâncias, Misturas Simples, Misturas Eutéticas e Misturas Azeotrópicas - Prof. Maurício MonteiroLink: http://www.youtube.com/watch?v=bpTqh51URS0 LABORATÓRIO VIRTUAL: Ciência à mão – Portal de Ensino de CiênciasLink: http://www.cienciamao.usp.br SIMULAÇÕES: Construtor de moléculasLink: http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/recursos/11712/constmoleculas_lapeq.swf LINKS ÚTEIS: LabVirt Química – Sites interessantesLink: http://www.labvirtq.fe.usp.br/siteslista.asp?time=23:57:12 Banco Internacional de Objetos EducacionaisLink: http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/ CURIOSIDADES: A Graça da Química – Qui-CuriosoLink: http://www.agracadaquimica.com.br/index.php?acao=quimica/ms&i=9 LISTA DE EXERCÍCIOS: Link: http://marista.edu.br/piox/files/2010/04/lista-de-exercicios-quimica.pdf
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Obrigado pela atenção!
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Bibliografia• ATKINS, P. JONES, L. Princípios de Química, questionando a vida moderna e o meio
ambiente, Trad. Ignez Caracelli et al. Porto Alegre: Bookman, 2001.• MORTIMER, E. F.; Machado, A. H. Química para o ensino médio. São Paulo, Scipione,
2002. volume único. • ROMANELLI, L. I.; JUSTI, R. da S. Aprendendo química. Ijuí, Ed. Unijuí, 1997.• ROCHA-FILHO R. C. Átomos e tecnologia, Química Nova na Escola. 1996. v.3.• ROMANELLI, L. I. O professor no ensino do conceito átomo, Química Nova na Escola.
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