A HIPÓTESE DE DALTON

 Para explicar os fatos experimentais observados nas duas leis ponderais vistas anteriormente, o cientista inglês John Dalton imaginou a seguinte hipótese:

Todo e qualquer tipo de matéria é formado por partículas indivisíveis, chamadas átomos.

 Podemos também dizer que Dalton criou um modelo para o átomo, hoje chamado de modelo atômico de Dalton.

 Para Dalton, cada átomo seria uma partícula extremamente pequena, maciça, indivisível e eletricamente neutra.

Hoje, sabemos que os átomos podem ser divididos. Mas esse fato só começou a ser observado, experimentado, medido e explicado praticamente um século depois de enunciada a hipótese de Dalton

Fontes:

Química 1 - Ricardo Feltre

http://slideplayer.com.br/slide/1647001/

A lei de Lavoisier e Proust

  No final do século XVIII, o cientista Antoine Lavoisier realizou uma série de experiências em recipientes fechados (para que não entrasse nem escapasse nada do sistema em estudo) e, efetuando pesagens com balanças mais precisas do que as dos cientistas anteriores, concluiu que:

• No interior de um recipiente fechado, a massa total não varia, quaisquer que sejam as transformações que venham a ocorrer.

  Tal afirmativa é uma lei da Natureza, descoberta por Lavoisier e que, por esse motivo, ficou conhecida como lei de Lavoisier (ou lei da conservação da massa, ou lei da conservação da matéria).

Por exemplo: verifica-se que 3 gramas de carbono reagem com 8 gramas de oxigênio, produzindo 11 gramas de gás carbônico.

A lei de Lavoisier, portanto, pode ser enunciada também da seguinte maneira:

A soma das massas antes da reação é igual à soma das massas após a reação.

Ou ainda:

Na natureza, nada se perde, nada se cria; a matéria apenas se transforma.

A lei de Proust

Quase na mesma época de Lavoisier, Joseph Louis Proust, efetuando também uma grande série de pesagens em inúmeras experiências, chegou à seguinte conclusão:


Uma determinada substância composta é formada por substâncias mais simples, unidas sempre na mesma proporção em massa.

  Por exemplo, observa-se que o gás carbônico é sempre formado por carbono e oxigênio, e verifica-se também que:

Primeira experiência: 

3 g de carbono (C) se unem a 8 g de oxigênio (O2), produzindo 11 g de gás carbônico (CO2) 

Segunda experiência:

  6 g de carbono (C) se unem a 16 g de oxigênio (O2), produzindo 22 g de gás carbônico (CO2)

Veja que, na 1^a experiência, a proporção entre as massas é de 3 : 8 : 11. 

Na 2^a experiência, é de 6 : 16 : 22. Nesta última, os números mudaram, mas obedecendo à relação: 6 é o dobro de 3; 16 é o dobro de 8; e 22 é o dobro de 11. Enfim, os números mudaram, mas a proporção é a mesma, como se diz em Matemática.

Essa conclusão é chamada de lei de Proust ou lei das proporções constantes (ou fixas ou definidas).

As duas leis enunciadas — a de Lavoisier e a de Proust — são denominadas leis ponderais, porque falam em massa das substâncias envolvidas. São leis importantíssimas, pois marcam o início (nascimento) da Química como ciência.

Exercícios: 

http://www.portalmedquimica.com.br/arquivos/Lista-1-Geral-Alex-1S.pdf

Fontes:

Química 1 - Ricardo Feltre

http://www.portalmedquimica.com.br/

Separação de Misturas

PROCESSOS DE SEPARAÇÃO

 DE MISTURAS

1) Filtração: É um processo mecânico que serve para desdobrar misturas heterogêneas de um sólido disperso, em um líquido ou em um gás.

 Na indústria, filtrações também são muito utilizadas. Um exemplo é o dos filtros adaptados às chaminés das fábricas, para evitar que a poeira que acompanha os gases industriais seja lançada à atmosfera. Outro exemplo importante é a filtração da água, antes de ser distribuída pelas canalizações de uma cidade; essa filtração é feita, em geral, obrigando-se a água a atravessar os chamados “filtros de areia”, nos quais camadas de areia conseguem reter as partículas sólidas presentes na água.

(O aspirador filtra o ar)

2) Decantação: Também um processo mecânico que serve para desdobrar misturas heterogêneas de um sólido num líquido ou de dois líquidos imiscíveis entre si. Por exemplo, a areia que está em suspensão na água vai, lentamente, se depositando no fundo do recipiente (processo chamado sedimentação); no final, a água pode ser separada ou por inclinação cuidadosa do recipiente (processo de decantação) ou, então, por aspiração com auxílio de um sifão (processo de sifonação).

Para acelerar a decantação usa-se o processo de centrifugação: Uma centrífuga imprime rotação rápida ao recipiente em que está o sistema de um sólido em suspensão em um líquido; com a aceleração provocada pela rotação, as partículas sólidas sedimentam mais depressa.

Em certas indústrias químicas, existem “câmaras de poeira”; em um circuito em ziguezague, as partículas sólidas perdem velocidade e se depositam.

3) Destilação: Um processo físico que serve para desdobrar as misturas homogêneas, como as soluções de sólidos em líquidos (destilação simples) ou as soluções de dois ou mais líquidos (destilação fracionada).

  Quando destilamos dois líquidos miscíveis entre si, a separação tende a ser melhor quanto maior for a diferença entre as temperaturas de ebulição dos dois líquidos; nesse caso o líquido mais volátil destila em primeiro lugar. Evidentemente, a separação não será possível no caso das misturas azeotrópicas. É o que acontece com uma mistura de aproximadamente 96% de álcool comum e 4% de água, em volume, que destila inalterada a 78,1 °C.

Os processos de destilação são muito usados nas indústrias. Um dos mais simples é o do alambique para fabricação de aguardente:

4) Cristalização: É um processo físico que serve para separar e purificar sólidos. A água do mar contém vários sais. Em uma salina, entretanto, com a evaporação lenta da água, o sal comum (cloreto de sódio) cristalina-se antes de outros sais e, assim, é separado.

5) Sublimação: A sublimação é aplicável quando apenas um dos componentes da mistura é sublimável. É como se purifica o iodo:

6) Dissolução fracionada: A dissolução fracionada é aplicável quando apenas um dos componentes da mistura é solúvel num dado líquido. Por exemplo, colocando-se uma mistura de sal comum e areia em água, o sal irá se dissolver, enquanto a areia não; por decantação, separamos a solução de sal e água da areia; e, por

evaporação, recuperamos o sal.

EXERCÍCIOS
http://projetomedicina.com.br/site/attachments/article/727/exercicios_quimica_separacao_de_misturas_rbdquimica.pdf

Fontes:

 Química 1 - Ricardo Feltre

                                                                                          http://projetomedicina.com.br/portal/

Grandeza

Grandeza é tudo aquilo que pode ser medido.

Para satisfazer as exigências da vida diária (e também da ciência), novas medições foram criadas, ao longo do tempo. No cotidiano é comum dizermos, por exemplo, que o chumbo “pesa” mais do que a madeira. No entanto, 1 kg de chumbo afunda, enquanto 1 kg de madeira flutua na água. É fácil perceber, porém, que tal comparação só se torna justa e racional quando feita entre volumes iguais:

Surge dessa comparação o conceito de densidade dos materiais, entendida como a massa dos “pedaços” iguais (volumes iguais) dos vários materiais (no exemplo acima, pequenos cubos de volume igual a 1 cm³). Matematicamente, essa ideia corresponde à seguinte definição:

Densidade é o quociente da massa pelo volume do material (a uma dada temperatura).

Essa definição é expressa pela seguinte fórmula:

Fonte: 

Química 1 - Ricardo Feltre

   

Matéria e suas transformações

CONHECENDO A MATÉRIA

 E SUAS TRANSFORMAÇÕES

• Fusão é a passagem do estado sólido para o líquido.
• Solidificação é o inverso.

• Vaporização é a passagem do estado líquido para o gasoso  (gás ou vapor).

•  Evaporação é a vaporização lenta, que ocorre na superfície do líquido, sem agitação nem surgimento de bolhas.

•  Ebulição é a vaporização rápida, com agitação do líquido 

e aparecimento de bolhas.

• Calefação é uma vaporização muito rápida, com gotas do líquido “pulando” em contato com uma superfície ultra-aquecida.

• Liquefação ou Condensação é a passagem do gás ou vapor para o estado líquido.

• Sublimação é a passagem do estado sólido diretamente para o gasoso (e menos freqüentemente usada para a transformação inversa).

Se acompanharmos as mudanças dos estados físicos da água, com um termômetro que permita registrar as temperaturas durante o processo de aquecimento, ao nível do mar, iremos notar que: o gelo puro derrete a 0 °C (temperatura ou ponto de fusão do gelo) e a água pura ferve a 100 °C (temperatura ou ponto de ebulição da água).

    Neste gráfico notamos dois trechos horizontais (dois patamares). 

O primeiro patamar do gráfico exprime o fato de que a fusão do gelo ocorre à temperatura constante de 0 °C, que é a temperatura de fusão ou ponto de fusão (P.F.) do gelo. Do mesmo modo, o segundo patamar indica que a ebulição da água ocorre à temperatura constante de 100 °C, que é a temperatura de ebulição ou ponto de ebulição (P.E.) da água. No resfriamento da água, o gráfico será “invertido”:


  Se tivermos uma mistura (ou substância impura), os patamares mostrados acima não serão mais encontrados. Assim, por exemplo, uma mistura de água e sal terá um intervalo (ou faixa) de fusão abaixo de 0 °C e um intervalo (ou faixa) de ebulição acima de 100 °C, ao nível do mar, como se vê abaixo.

Existem misturas especiais que acabam se comportando como se fossem substâncias puras, diante dos fenômenos de fusão/solidificação ou de ebulição/condensação. 

No primeiro caso, temos uma mistura eutética (ou, simplesmente, um eutético), que se funde/solidifica em temperatura constante (como no caso da liga metálica que contém, em massa, 62% de estanho e 38% de chumbo, que se funde à temperatura constante de 183 °C); no segundo caso, temos uma mistura azeotrópica (ou, simplesmente, um azeótropo), que ferve/se condensa em temperatura constante (como ocorre com a mistura contendo, em volume, 96% de álcool comum e 4% de água, que ferve à tempera-tura constante de 78,1 °C).

Exercícios:

http://projetomedicina.com.br/site/attachments/article/514/quimica_propriedades_coligativas_exercicios.pdf

Fontes: 
Química 1 - Ricardo Feltre
http://projetomedicina.com.br/portal/

Sistema Homogêneo e Heterogêneo

Sistema Homogêneo e Heterogêneo

      

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 têm características iguais em todos os seus pontos.

  Em um sistema heterogêneo, as porções homogêneas são denominadas fases. No exemplo do sistema água/óleo, temos duas fases líquidas; no caso do granito, temos três fases sólidas (o conjunto dos pontos brilhantes, o conjunto dos pontos escuros e a massa acinzentada).

Assim, quanto ao número de fases, os sistemas são classificados como:

•      sistemas monofásicos — têm uma única fase (logo, são homogêneos);

•      sistemas polifásicos — possuem mais de uma fase (portanto, sempre heterogêneos).

Os sistemas polifásicos podem ser bifásicos (formados por duas fases, como o sistema água/óleo), trifásicos (como o granito), e assim por diante.

     É muito importante não confundir as fases com os componentes existentes em um sistema. Assim, no exemplo ao lado, temos:

     

   Três fases — uma sólida, que é o gelo; outra fase líquida, que é o óleo; e uma fase líquida, formada pela própria água;

Três componentes — a água, o óleo e a areia

 É também importante notar que uma fase pode estar subdividida em muitas porções. Se tivermos, por exemplo, um sistema formado por água líquida e cinco pedaços de gelo, teremos, mesmo assim, apenas duas fases: uma líquida (a água) e outra sólida (que é o gelo).

Fontes: Química 1 - Ricardo Feltre
http://projetomedicina.com.br/portal/

Exercícios: 

http://projetomedicina.com.br/site/attachments/article/727/exercicios_quimica_separacao_de_misturas_rbdquimica.pdf

Propriedades Gerais da Matéria

Química é o ramo da ciência que estuda: a matéria;
 as transformações da matéria; e a energia envolvida nessas transformações.

Matéria é tudo que tem massa (sólido, líquido ou gasoso) e ocupa lugar no espaço (isto é, tem volume).

Propriedades gerais da matéria: Massa e volume

A matéria pode se apresentar:

Sólida (por exemplo, as pedras), Líquida (por exemplo, a água) ou Gasosa (por exemplo, o ar que respiramos).

O trabalho de separação dos diferentes materiais encontrados na natureza foi uma atividade muito importante para a humanidade. 

Um primeiro cuidado do homem primitivo deve ter sido o de reconhecer os alimentos comestíveis e os venenosos, bem como o de encontrar as plantas que podiam curar suas enfermidades.

 
Com o passar dos séculos, os seres humanos foram aperfeiçoando as técnicas de extração e separação de materiais úteis ao seu dia-a-dia. Assim, por exemplo: dos vegetais extraíram as tintas para pintar seus corpos e seus utensílios; da terra separaram metais, como a prata e o ouro; do leite, a gordura para fabricar a manteiga, e assim por diante.

Separações são os processos que visam isolar os diferentes materiais encontrados numa mistura.

  Ao longo do tempo, a humanidade tem observado que, sob certas condições, a matéria se transforma. A própria natureza se encarrega de muitas transformações. Assim, por exemplo: o frio intenso transforma a água em gelo; o fogo transforma uma árvore em cinzas; com o tempo, os frutos apodre-cem; o ferro se enferruja; e até nosso corpo envelhece. Dizemos então que:

• Transformação material é toda e qualquer alteração  sofrida pela matéria.

  As transformações da matéria são também chamadas de fenômenos materiais (ou simplesmente fenômenos)

Os técnicos e os cientistas experimentaram novos caminhos para transformar os materiais da natureza em produtos que permitem melhorar a qualidade de vida das pessoas. 

Podemos então dizer que um dos conceitos de experiência em Química refere-se às tentativas de separar e reconhecer alguns materiais e, em seguida, tentar transformá-los em novos produtos.

A ENERGIA QUE ACOMPANHA AS

TRANSFORMAÇÕES DA MATÉRIA

 

   Atualmente sabemos que algumas transformações são passageiras ou reversíveis, isto é, podem ser desfeitas.

   Esse tipo de transformação chamamos de transformações físicas (ou fenômenos físicos). 

Exemplo:

•      Em montanhas muito altas, a água se congela; mas, com um pouco de calor, a neve ou o gelo se derretem facilmente, voltando à forma líquida;
•      Num termômetro, o mercúrio se dilata com o calor e se contrai com o frio, mas continua sendo sempre o mesmo mercúrio;
• O sal que dissolvemos na água pode ser recuperado, bastando que ocorra a evaporação da água. 

    

  Outras transformações são mais profundas e freqüentemente irreversíveis, isto é, torna-se difícil (e, às vezes, impossível) retornar à situação inicial. São, em geral, transformações, fenômenos ou reações químicas. 

Exemplos:

     

• Depois de se queimar um pedaço de madeira, é impossível juntar as cinzas e a fumaça finais e refazer a madeira inicial;
•      Depois de se preparar um ovo frito, é impossível fazer o ovo voltar à forma original;
•   Se um objeto de ferro se enferruja, é muito difícil reverter o processo (raspar o objeto antes de pintá-lo significa apenas “jogar a ferrugem fora”, e não recuperar a porção de ferro oxidado).

   

Energia é a propriedade de um sistema que lhe permite realizar  um trabalho. Reconhecemos a existência da energia pelo efeito (trabalho) que ela produz. Por exemplo:

•    Energia térmica (calor) pode realizar o trabalho de dilatar um corpo; energia elétrica (eletricidade) pode realizar o trabalho de movimentar um motor elétrico; e energia química de uma explosão pode realizar o trabalho de demolir um prédio.

Fonte: Química 1 - Ricardo Feltre