Curso Pré- Vestibular

Vestibular1 – O Portal do vestibular!

www.vestibular1.com.br

Química

Professor: Albério Riccio Filho

O Que é Química?

Química é uma Ciência Experimental que estuda a estrutura, composição e a transformação da matéria.

O Método Científico

LEIS

EXPERIMENTAIS

TEORIAS &

MODELOS

HIPÓTESES

OBSERVAÇÕES

EXPERIÊNCIAS

CIÊNCIA: é o conjunto de

atividades que visam observar,

experimentar, explicar e relacionar

os fenômenos da natureza, criando

leis, teorias e modelos cada vez

mais gerais, que nos permitam

prever e controlar os fenômenos

futuros.

Tecnologia: é a ciência aplicada

ESTRUTURA DA MATÉRIA

A matéria é formada por moléculas, que

por sua vez são formadas por partículas

minúsculas chamadas de átomos.

Elementos QuímicosÁtomos

Nome Símbolo Natureza

Ferro Fe Fe3O4

Cálcio Ca CaCO3

Prata Ag (Argentum) Ag

Oxigênio O O2

Átomos & Moléculas

H + H H H

H H

H + H + O O

Átomos Moléculas

Simples Composta

Substância Pura

Homogênea Heterogênea

Mistura

Sistemas Materiais

Substâncias Puras

SIMPLES COMPOSTA

MISTURAS

HETEROGÊNEAHOMOGÊNEA solução

ÁGUA + AREIAAR

CLASSIFICAÇÃO

DA MATÉRIA

SISTEMAS

HOMOGÊNEOS

SISTEMAS

HETEROGÊNEOS

SUBSTÂNCIAS

PURAS

MISTURAS DE

UMA FASE

MISTURAS DE

MAIS DE UMA

FASE

SUBSTÂNCIAS

EM MUDANÇA

DE ESTADO

OUTROS CONCEITOS

ATOMICIDADE

VARIEDADE ALOTRÓPICA

FENÔMENOS (Transformações):

QUÍMICOS E FÍSICOS

ATOMICIDADE

Atomicidade Substâncias

Monoatômica He, Ne, Ar, Kr

Diatômica H2, N2, HCl, CO

Tetratômica P4 (fósforo branco)

Indeterminada P(verm), C(graf), metais

Atomicidade se refere ao número de átomos

que compõem uma substância

VARIEDADE ALOTRÓPICA

C(grafite) C(diamante)

estrutura amorfa estrutura cristalina

Variação na arrumação dos átomos

Variação na atomicidade

O2 (Oxigênio) O3 (Ozônio)

FENÔMENO QUÍMICO

Combustão do álcool etílico

H3C- CH2- OH + 3O2 2CO2 + 3H2O

Reagentes Produtos

O fenômeno químico transforma

a natureza íntima da matéria.

FENÔMENO FÍSICO

SÓLIDO LÍQUIDO GASOSO

SUBLIMAÇÃO

FUSÃO

CONDENSAÇÃO

VAPORIZAÇÃO

SOLIDIFICAÇÃO

Estados físicos da matéria

O fenômeno físico não altera a natureza da matéria

EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO1. Considere os sistemas a seguir, em que os átomos

são representados por esferas:

Determine onde encontramos:a) Substância pura; b) Mistura; c) Somente substância simples;

d) Somente substância composta.

Considere apenas o sistema III, determine:a) O número de átomos presentes; b) O número de elementos

químicos; c) O número de moléculas; d) O número de substâncias;

e) O número de substâncias binárias; f) O número de substâncias

diatômicas.

I II III IV

2. Considere o sistema representado abaixo.

Pode-se descrever o sistema em questão

como constituido por:

a) Três fases e um componente.

b) Duas fases e dois componentes.

c) Três fases e dois componentes.

d) Três fases e três componentes.

3. Os diferentes tipos de matéria podem ser

classificados em dois grupos:Substâncias puras e misturas. As substâncias puras podem

ser simples e compostas. Considerando esse modo de

classificação, pode-se afirmar:

(01) O ar atmosférico é uma substância pura .

(02) A água é uma substância simples.

(04) O sangue é uma mistura.

(08) Uma solução de açúcar é uma mistura

(16) O oxigênio e o ozônio são substâncias distintas, embora

constituídas por átomos de um mesmo elemento.

(32) A matéria que contém três tipos de moléculas é uma

substância composta.

(64) A matéria que contém apenas um tipo de molécula é uma

substância simples, mesmo que cada molécula seja formada por

dois átomos diferentes.

4. Observe os seguintes fatos:

I – Uma pedra de naftalina deixada no armário.

II – Uma vasilha com água deixada no freezer.

III – Uma vasilha com água deixada no fogo.

IV – O derretimento de um pedaço de chumbo quando

aquecido.

Nestes fatos estão relacionados corretamente os seguintes

fenômenos:

a) I – sublimação, II – solidificação, III – vaporização, IV – fusão.

b) I – sublimação, II – solidificação, III – fusão, IV –vaporização.

c) I – fusão, II – sublimação, III –vaporização, IV – solidificação.

d) I – vaporização, II- solidificação, III – fusão, IV – sublimação.

e) I – vaporização, II – sublimação, II –fusão, IV – solidificação.

5. Qual dos fenômenos a seguir não

envolve reações químicas?

a) Fusão de gelo.

b) Digestão de alimentos.

c) Combustão.

d) Queima de vela.

e) Explosão de dinamite.

PROPRIEDADES DA MATÉRIA

PROPRIEDADES GERAIS

PROPRIEDADES FUNCIONAIS

PROPRIEDADES ESPECÍFICAS:

PROPRIEDADES GERAIS

Massa

Volume

Inércia

impenetrabilidade

Dureza

As propriedades gerais são comuns a

todos os materiais.

PROPRIEDADES FUNCIONAIS

Hidrocarbonetos são inflamáveis.

Os ácidos têm sabor azedo.

Os sais fundidos conduzem corrente elétrica.

As propriedades funcionais são aquelas

apresentadas por um grupo de substâncias,

chamado função química .

PROPRIEDADES

ESPECÍFICAS

Ponto de Fusão / Solidificação

Ponto de Ebulição / Liquefação

Densidade ou Massa Específica

Coeficiente de Solubilidade

As propriedades específicas caracterizam cada

tipo de substância .

Ponto de Fusão / Solidificação

Ponto de Fusão é a temperatura

em que uma substância muda do

estado sólido para o estado líquido.

Ponto de Solidificação corresponde

ao processo inverso, embora as

temperaturas sejam equivalentes.

Obs. O PF e o PS são obtidos em uma dada pressão, quando

esta não é citada, considera-se a pressão atmosférica

Ponto de Ebulição / Liquefação

Ponto de Ebulição é a temperatura

em que uma substância muda do

estado líquido para o estado gasoso.

Ponto de liquefação corresponde

ao processo inverso, embora as

temperaturas sejam equivalentes.

Obs. O PE e o PL são obtidos em uma dada pressão, quando

esta não é citada, considera-se a pressão atmosférica

Curva de Aquecimento

da água

S

L

L e G

G

T°C

100

0

- 20

tempo

S e L

Curva de Resfriamento

da água

S

L

L e G

G

T°C

100

0

- 20

tempo

S e L

Curvas de Misturas Comuns

Aquecimento Resfriamento

Curvas de Misturas Eutéticas

Resfriamento

PS

Aquecimento

PF

Curvas de Misturas Azeotrópicas

Aquecimento

PE

Resfriamento

PL

Influência da Pressão

Quanto maior a pressão maior o Ponto de Ebulição

P

T >T

>P

Influência da Altitude

Quanto maior a Altitude menor o Ponto de Ebulição

> A < P < T

A P T

Densidade

Densidade é a relação da massa

pelo volume de uma substância a

uma dada Temperatura e Pressão:

d = m / V

Influência da Temperatura

T

V1

>T

V2

> T > V < densidade

> P < V > densidade

Influência da Pressão

P

>P

A DENSIDADE é maior quanto maior o estado de

agregação da matéria

Influência do Estado Físico

da Substância

sólido > líquido > gasoso

Aumento do volume

Exceções a Regra

• Água líquida é mais densa

que o gelo.

• Prata, Ferro e Bismuto,

todos diminuem de volume

quando fundidos, portanto

fase líquida mais densa.

Transformação de Unidades

T Kg g mg

X 103 X 103 X 103

KL L mL µL

X 103 X 103 X 103

m3 dm3 cm3

mm3

Unidade de massa

Unidade de Volume

Exercícios de fixação:1) Dada a tabela:

PF PE

Clorofórmio – 63°C 61°C

Fenol 43°C 182°C

Cloro – 101°C – 34,5°C

Determine o estado físico de cada substância

nas condições ambientes ( 25°C e 1 atm).

Clorofórmio

Fenol

Cloro

Exercícios de fixação:2) Com relação ao gráfico, indique as proposições verdadeiras:

(01) O gráfico representa o aquecimento de substância pura.

(02) O ponto de fusão da substância é 85°C.

(04) O ponto de solidificação da substância é 20°C.

(08) Na temperatura ambiente (25°C) a substância é sólida.

(16) Entre 35 e 50 minutos (intervalo DE) a substância forma um

sistema bifásico.

(32) Se o gráfico dado mostrasse apenas o intervalo AD, referente ao

aquecimento de um sólido, nada poderíamos afirmar sobre a pureza

do mesmo.

0 10 25 35 50 tempo (min)

T°C

+ 85

+ 20

+ 10

Exercícios de fixação:

tempo (min)

T1

BT°C

T2

A

(01) Se a amostra A e B forem idênticas, então a pressão é diferente para

cada experiência.

(02) Se a pressão é a mesma, então A e B poderão ser amostras idênticas

em quantidades diferentes.

(04) A e B são substâncias puras.

(08) A e B podem ser misturas.

(16) Se A e B são amostras idênticas, A foi realizada numa pressão maior

que B.

(32) Se A e B são amostras idênticas, A foi realizada numa altitude menor

que B.

(64) B pode ser uma substância pura e A, ser uma mistura azeotrópica.

3) O gráfico está representando a ebulição de duas amostras, iguais ou

diferentes, em experiências distintas realizadas cada uma a pressão

constante. As quais foram realizadas em sistemas abertos.

Exercícios de fixação:4) Responda a essa questão considerando três frascos

contendo massas iguais de líquidos diferentes, A, B

e C, cujos valores de densidade em g/mL são

respectivamente: 0,8; 1,0; 1,2.

I

II

III

A alternativa que indica cada frasco com

seu respectivo líquido é:

a) I – A, II – B, III – C.

b) I – A, II – C, III – B.

c) I – B, II – C, III – A.

d) I – B, II – A, III – C.

e) I – C, II – B, III – A.

Exercícios de fixação:5) (UFMG) As figuras abaixo representam densímetros como os

usados em postos de gasolina. O primeiro contém etanol puro

(d = 0,8g/cm3). Dos dois restantes, um está cheio de etanol e

água e o outro gasolina (d = 0,7g/cm3), não estão

necessariamente nessa ordem. Com base nessas informações,

pode-se afirmar corretamente que:

a) A densidade da bola preta é maior que 1g/cm3

b) A densidade da bola branca é menor que 0,8

g/cm3.

c) A mistura no densímetro II, tem densidade

menor que 0,8g/cm3.

d) A mistura no densímetro III, contém água.

e) As duas bolas apresentam densidade menores

que 0,7g/cm3.

I

II

III

Exercícios de fixação:

6) Uma torneira defeituosa goteja a cada 36

segundos. Sabendo-se que cada gota de

água pesa 0,25g, quanto tempo levará para

encher uma lata de 0,01 m3 ?

Coeficiente de

Solubilidade - CS

Em geral é considerada como sendo

a massa em gramas possível de ser

solubilizada em 100 g de água, em uma

dada Temperatura e pressão.

Obs. Quando a temperatura / pressão não

são indicadas, considera-se a temperatura

de 25°C e pressão de 1 atm.

1L de água

a 0°C

1L de água

a 0°C

1L de água

a 0°C

357 g de NaCl

SOLUÇÕES

Misturas Homogêneas

• CS do NaCl a 0°C = 35,7 g / 100g de H2O

• CS do NaCl a 25°C = 42,0 g / 100g de H2O

200 g de NaCl 400 g de NaCl

Saturada Saturada com

corpo de fundo

insaturada

SOLUÇÃO

SUPERSATURADA

1L de água

a 0°C

1L de água

a 25°C

1L de água

a 0°C

400 g de NaCl

Supersaturada

• A concentração na solução final está

acima do CS do NaCl a 0°C.

CURVAS DE SOLUBILIDADE

CS (g/100g de água)

Comportamento

normal

Comportamento

anormal

CS1

T1T°C

Exercícios de fixação:

1) A 18°C a solubilidade de uma substância X é

de 60g/100mL de água. Nessa temperatura

150g de X foram misturados em 200mL de

água . O sistema obtido é:

a) Heterogêneo com uma fase.

b) Homogêneo com duas fases.

c) Uma solução aquosa com corpo de fundo.

d) Heterogêneo com três substâncias.

e) Apenas uma solução aquosa.

2) 160g de uma solução saturada de

sacarose (C12H22O11) a 30°C é resfriada

a 0°C. Qual a massa de açúcar

cristalizada?

Dados:

Temperatura

°C

CS da sacarose

(g/ 100g de água)

0° 180

30° 220

Exercícios de fixação:

Para responder às questões 3) e 4) considere

o gráfico e as informações apresentadas:

0 10 20 30 40 50 60

Temperatura °C

120

100

80

60

40

20

0

20°C

Solução aquosa

de KNO3

100g

de KNO3

100g

de água

Exercícios de fixação:

3) Essa mistura heterogênea, inicialmente a

20°C, é aquecida até 60°C. Dessa forma:

a) A solução aquosa torna-se insaturada.

b) A solução aquosa torna-se saturada e

restam 5g de corpo de fundo.

c) A solução aquosa continua saturada,

sem corpo de fundo.

d) A solução aquosa continua saturada e

restam 20g de corpo de fundo.

e) A massa de KNO3 dissolvida triplica.

Exercícios de fixação:

4) Uma maneira conveniente para se recuperar

todo o KNO3 do sistema e obter o sal sólido

e puro é:

a) Evaporar toda água, por aquecimento.

b) Agitar a mistura e depois filtrá-la.

c) Decantar a solução sobrenadante.

d) Resfriar a mistura a 0°C.

e) Aquecer a mistura a 40°C

Exercícios de fixação:

Definição: processos de separação de uma

mistura nos seus constituintes.

Classificação dos processos:

Mecânicos: separações que não envolvem

transformações físicas ou químicas.

Físicos: processos que envolvem mudanças

de estados físicos das substâncias.

Normalmente indicados nas separações de

misturas homogêneas.

ANÁLISE IMEDIATA

Misturas Heterogêneas:

Sólido/sólido

Sólido/líquido

Sólido/gás

Líquido/líquido

Misturas Homogêneas:

sólido/sólido

sólido/líquido

líquido/líquido

líquido/gás

gás/gás

ANÁLISE IMEDIATA

Sistemas Sólido/sólido:

Catação

Peneiração ou Tamisação

Ventilação

Levigação

Separação Magnética

Dissolução Fracionada

Flotação

Fusão Fracionada

Separação de Misturas

Heterogêneas

Sistemas Sólido/líquido:

Filtração

Decantação

Centrifugação

Cristalização Fracionada

Sistemas Sólido/gás:

Filtração

Decantação

Câmara de Poeira

Separação de Misturas Heterogêneas

Sistemas Líquido/líquido:

Decantação

Separação de Misturas Homogêneas

Sistemas Sólido/sólido:

Fusão Fracionada

Sistemas Sólido/líquido:

Evaporação

Destilação Simples

Sistemas Líquido/líquido:

Destilação Fracionada

Sistemas Líquido/gás:

Aquecimento

Despressurização

Sistemas gás/gás:

Liquefação Fracionada

Materiais comuns de Laboratório

Tubo de Ensaio

Béquer

Erlenmeyer

Balão de Fundo Chato

Balão Volumétrico

Balão de Destilação

Condensador

Funil de Decantação

Funil de Filtração

Funil Liso

Funil de Büchner

Kitassato

Proveta

Pipeta Volumétrica

Pipeta Graduada

Materiais comuns de Laboratório

Bureta

Dessecador

Vidro de Relógio

Almofariz e Pistilo

Cápsula de Evaporação

Cadinho de Porcelana

Cadinho de Platina

Piscete

Espátula

Suporte de Ferro

Garras

Tripé de Ferro

Tela de Amianto

Bastão de Vidro

Frasco de Reagente