PROPRIEDADES DA MATÉRIA

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1 PROPRIEDADES DA MATÉRIA Profª Marcelly da Silva Sampaio

2 RELEMBRANDO Matéria é tudo que tem massa e ocupa lugar no espaço. Não existe vida nem manutenção da vida sem matéria. Corpo- Trata-se de uma porção delimitada de matéria. Objeto- Corpo usado como utensílio ou ferramenta pelo homem.

3 RESUMINDO... Podemos dizer que o ferro é matéria, uma barra de ferro é um corpo e um portão de ferro é um objeto.

4 RELEMBRANDO Molécula- Trata-se da menor porção de uma substância, que conserva as propriedades e a composição da substância. oxigênio Peróxido de oxigênio

5 RELEMBRANDO Átomo- Partículas minúsculas que constituem as moléculas.

6 PROPRIEDADES GERAIS DA MATÉRIA

7 PROPRIEDADES GERAIS DA MATÉRIA São comuns a toda e qualquer espécie de matéria, independentemente da substância de que ela é feita. As principais são: impenetrabilidade, divisibilidade, compressibilidade, elasticidade, massa e volume. IMPENETRABILIDADE: Dois corpos não podem ocupar, simultaneamente o mesmo lugar no espaço.

8 PROPRIEDADES GERAIS DA MATÉRIA DIVISIBILIDADE: Propriedade que a matéria tem se reduzir-se em partículas extremamente pequenas.

9 PROPRIEDADES GERAIS DA MATÉRIA INDESTRUTIBILIDADE: A matéria não pode ser criada nem destruída, apenas transformada.

10 PROPRIEDADES GERAIS DA MATÉRIA COMPRESSIBILIDADE: propriedade da matéria que consiste em ter volume reduzido quando submetida a determinada pressão.

11 PROPRIEDADES GERAIS DA MATÉRIA ELASTICIDADE: Propriedade que a matéria tem de retornar seu volume inicial - após cessada a força que causa a compressão.

12 PROPRIEDADES GERAIS DA MATÉRIA MASSA- Os corpos tem massa! Minha massa é 30 quilos! Massa = Grandeza que pode ser ser medida com balanças. PESO = Calculado P = m x g

13 PROPRIEDADES GERAIS DA MATÉRIA MASSA- QUEM TEM A MAIOR MASSA? ou Faustão, é claro! Ele pesa bem mais que o Leo!

14 PROPRIEDADES GERAIS DA MATÉRIA VOLUME - Todo corpo ocupa um lugar no espaço. A medida que o corpo ocupa no espaço é chamada de VOLUME. Um volume pode ser grande ou pequeno. INDEPENDENTE DA MASSA!

15 PROPRIEDADES DA MATÉRIA

16 PROPRIEDADES DA MATÉRIA Considera-se propriedades, as qualidades da matéria que podem ser medidas. A diversas propriedades dos materiais podem ser classificadas em duas categorias: Propriedades Funcionais da Matéria Propriedades Específicas da Matéria

17 PROPRIEDADES DA MATÉRIA Propriedades Funcionais da Matéria São propriedades particulares de cada matéria e possuem uma classificação de acordo com a sua composição ou com suas características. Esses grupos são chamados funções químicas, e as principais são: ácidos, bases, sais e óxidos que serão estudados oportunamente.

18 PROPRIEDADES DA MATÉRIA Propriedades Funcionais da Matéria ACIDEZ BASICIDADE SALINIDADE OXIDAÇÃO

19 PROPRIEDADES DA MATÉRIA Propriedades Específicas da Matéria São propriedades que permitem identificar uma determinada espécie de matéria. Dentre as propriedades específicas, podemos citar: Propriedades físicas: são propriedades que podem ser observadas e medidas sem alterar a composição de uma substancia. Propriedades organolépticas: odor, sabor. Propriedades químicas: reações químicas.

20 PROPRIEDADES ORGANOLÉPTICAS Cor, sabor, odor... (propriedades organolépticas) Audição Visão Tato Olfato Paladar

21 PROPRIEDADES FÍSICAS São as propriedades que variam conforme as substâncias de que a matéria é feita. Você reconhece seus amigos pela aparência física: altura, peso, cor dos olhos e do cabelo. As principais propriedades físicas são: Ponto de Fusão Ponto de Ebulição Estado da matéria Densidade Solubilidade Condutividade elétrica Maleabilidade Magnetismo Ductibilidade Dureza Brilho Viscosidade

22 PROPRIEDADES FÍSICAS PONTO DE FUSÃO: a que temperatura o sólido se funde? Ponto de fusão é a temperatura constante na qual um sólido se transforma num líquido. PONTO DE EBULIÇÃO: A que temperatura o líquido ferve? Ponto de ebulição é a temperatura constante na qual um líquido passa para o estado gasoso.

23 BRILHO PROPRIEDADES FÍSICAS É a propriedade que faz com que os corpos reflitam a luz de modo diferente. VISCOSIDADE Com que facilidade um liquido escoa?

24 PROPRIEDADES FÍSICAS SOLUBILIDADE: Que massa da substância pode ser dissolvida em determinado volume de água ou em outro solvente? Solubilidade é a quantidade máxima de soluto que pode ser dissolvido no solvente. ESTADO DA MATÉRIA: É um sólido, líquido ou um gás?

25 PROPRIEDADES FÍSICAS CONDUTIVIDADE Certas matérias conduzem bem o calor e a eletricidade, como é o caso dos metais. O mesmo não acontece com outras substâncias, como o iodo, a água e o fósforo, que se apresentam resistentes na condução do calor e da eletricidade.

26 PROPRIEDADES FÍSICAS MAGNETISMO Quando uma determinada matéria tem a propriedade de atrair o ferro, significa que ela apresenta propriedade magnética. Um exemplo de substância magnética natural é a magnetita (pedra imã natural), um minério de ferro. Imã atraindo prego e limalha de ferro.

27 PROPRIEDADES FÍSICAS DUREZA É a resistência que uma espécie de matéria apresenta ao ser riscada por outra. Quanto maior a resistência ao risco, mais dura é a matéria. O diamante é a matéria mais dura que se conhece, é utilizado em brocas que cortam o mármore e em estiletes de cortar vidro.

28 PROPRIEDADES FÍSICAS MALEABILIDADE A matéria que pode ser facilmente transformada em lâminas é considerada maleável. Exemplos: ferro, alumínio, prata, ouro e chumbo.

29 PROPRIEDADES FÍSICAS DUCTIBILIDADE É a propriedade que permite a matéria ser transformada em fio. É o que acontece com os metais: os fios de cobre, por exemplo, são usados para conduzir a eletricidade que chega em nossa casa. Por ser um bom condutor de eletricidade, o cobre é usado como fio que conecta os aparelhos as tomadas

30 PROPRIEDADES FÍSICAS DENSIDADE- É a razão da massa de uma amostra e o seu respectivo volume. Quando dizemos que um material é mais denso que o outro, significa que, comparando-se volumes iguais de ambos, o mais denso é o que possui maior massa

31 DENSIDADE UMA PROPRIEDADE FÍSICA IMPORTANTE E ÚTIL massa (g) Densidade volume (cm 3 ) Mercúrio Platina Alumínio 13,6 g/cm 3 21,5 g/cm 3 2,7 g/cm 3

32 PROPRIEDADES FÍSICAS EX: Compare um isopor e um tijolo. Qual dos dois possui a maior densidade? Isopor Tijolo massa (g) Densidade 3 volume (cm )

33 Problema: Um pedaço de cobre tem uma massa de 57,54 g. Ela tem 9,36 cm de comprimento, 7,23 cm de largura e 0,95 mm de espessura. Calcule a densidade (g/cm 3 ). massa (g) Densidade 3 volume (cm )

34 SOLUÇÃO 1. Coloque as dimensões em unidades iguais mm 1cm 10 mm = cm 2. Calcule o volume em centímetros cúbicos. (9.36 cm)(7.23 cm)(0.095 cm) = 6.4 cm 3 Note que há apenas 2 algarismos significativos na resposta! 3. Calcule a densidade. massa (g) Densidade 3 volume (cm ) g = 9.0 g/ cm3 6.4 cm 3

35 DEPENDÊNCIA DAS PROPRIEDADES FÍSICAS COM TEMPERATURA A TEMPERATURA A temperatura de uma amostra de matéria afeta freqüentemente os valores numéricos de suas propriedades. A densidade é um exemplo importante. Se a água é resfriada a 0ºC, forma-se o gelo sólido. Como o gelo é bem menos denso que a água liquida, então ele flutua.

36 DEPENDÊNCIA DAS PROPRIEDADES FÍSICAS COM TEMPERATURA A TEMPERATURA Devemos especificar a temperatura quando fazemos medidas exatas de volume, uma vez que a densidade dos líquidos varia conforme a temperatura. Portanto, as vidrarias de laboratório devem ser utilizadas para realizar medidas especificas, sempre à temperatura em que foram calibrados.

37 PROPRIEDADES QUÍMICAS São as propriedades que se relacionam com as transformações químicas, existindo a formação de novas substâncias a partir daquilo que existia inicialmente.

38 PROPRIEDADES QUÍMICAS São as propriedades que se relacionam com as transformações químicas, existindo a formação de novas substâncias a partir daquilo que existia inicialmente.

39 PROPRIEDADES QUÍMICAS O QUE É UMA REAÇÃO QUIMICA? Uma reação química é uma alteração química onde matéria (um reagente ou reagentes) se convertem em uma nova substância ou substâncias (um produto ou produtos).

40 PROPRIEDADES QUÍMICAS O QUE É UMA REAÇÃO QUIMICA? Algumas reações ocorrem somente sob determinadas circuntâncias (ex., fornecimento de calor, presença de luz ou eletricidade). Algumas reações são acompanhadas de indicações externas (ex., mudança de cor, desprendimento de gás, calor ou luz).

41 FENÔMENOS FÍSICOS X QUÍMICOS - Fenômenos Físicos: não há mudança na NATUREZA da matéria. -Fenômenos Químicos: há formação de NOVAS substâncias. FÍSICO QUÍMICO

42 ESTADOS FÍSICOS DA MATÉRIA

43 ESTADOS FÍSICOS DA MATÉRIA SÓLIDOS- Matéria possui forma e volume bem definidos Ex: Barra de ouro. LÍQUIDOS- Matéria Possui volume definido e se conforma de acordo com o recipiente em que ela está. Ex: água etc. GASES- Estado onde a matéria não possui volume nem forma definidos..

44 ESTADOS FÍSICOS DA MATÉRIA

45 MUDANÇAS NO ESTADO DA MATÉRIA ÁGUA 0 C 100 C SÓLIDO LÍQUIDO GASOSO Tudo isso a 1 atm de pressão!!!

46 MUDANÇAS NO ESTADO DA MATÉRIA O Monte Everest tem uma altitude de 8836 m acima do mar e pressão atmosférica de 260 mmhg ou 0,34 atm. Nesta pressão a água ferverá a 71 C. Quanto maior a altitude, menor a temperatura de ebulição da água, por isso é importante a panela de pressão para as grandes altitudes.

47 MUDANÇA DE ESTADOS FÍSICOS Fusão Vaporização SÓLIDO LÍQUIDO GASOSO Solidificação Liquefação Sublimação

48 Estados Físicos da Matéria endotérmicos exotérmicos

49 MUDANÇA DE ESTADOS FÍSICOS FUSÃO- Passagem do estado sólido para o estado líquido. Ex: Gelo VAPORIZAÇÃO- Passagem do estado líquido para o estado gasoso. Essa passagem pode ocorrer de três maneiras: O líquido passa para o estado gasoso abaixo da temperatura de ebulição num processo chamado de evaporação. Ex:roupa no varal O líquido passa para o estado gasoso na temperatura de ebulição num processo chamado de ebulição.ex: panela fervendo O líquido passa para o estado gasoso acima da temperatura de ebulição num processo chamado de calefação.ex: Aquecimento de ambientes

50 MUDANÇA DE ESTADOS FÍSICOS LIQUEFAÇÃO- Também chamado de condensação, trata-se do estado gasoso para o estado líquido.ex: tampa da panela SOLIDIFICAÇÃO- Passagem do estado líquido para o estado sólido.ex: formação de gelo SUBLIMAÇÃO- Passagem direta do estado sólido para o estado gasoso. O processo inverso também é chamado de sublimação ou, ressublimação. Ex: naftalina no armário

51 CLASSIFICAÇÃO DA MATÉRIA

52 CLASSIFICAÇÃO DA MATÉRIA SISTEMAS HOMOGÊNEOS SISTEMAS HETEROGÊNEOS SUBSTÂNCIAS PURAS MISTURAS DE UMA FASE MISTURAS DE MAIS DE UMA FASE SUBSTÂNCIAS EM MUDANÇA DE ESTADO SIMPLES COMPOSTA

53 SUBSTÂNCIAS MISTURAS- É todo tipo de matéria cuja fusão e/ou ebulição não ocorrem em temperaturas constantes. A temperatura varia durante a fusão ou durante a ebulição, ou durante ambas. As misturas não possuem ponto de fusão e ponto de ebulição, e sim intervalo de fusão e intervalo de ebulição. A composição é variável. Podem ser classificadas em homogêneas e heterogêneas.

54 SUBSTÂNCIAS Misturas Homogêneas (soluções)- São misturas que se apresentam como um todo uniforme. Elas apresentam as mesmas propriedades físicas e a mesma composição química em toda sua extensão. Apresentam um aspecto único (uma única fase). AR Exemplo: água e álcool, ar atmosférico filtrado, ouro 18 quilates (75% ouro; 12,5% cobre e 12,5% prata). HOMOGÊNEA solução

55 SUBSTÂNCIAS Misturas Heterogêneas- São misturas que não apresentam as mesmas propriedades em toda sua extensão. ÁGUA + AREIA Apresentam mais de uma fase. Exemplo: água e areia, água e óleo, granito, etc. HETEROGÊNEA

56 SUBSTÂNCIAS Fase: corresponde a cada porção uniforme de uma matéria. Componente: corresponde a cada substância que participa da mistura. Mistura de dois ou mais sólidos será sempre heterogênea e cada sólido corresponde a uma fase. Exemplos: Sal e serragem: 2 componentes e 2 fases. Granito: 3 componentes (mica, feldspato e quartzo) e 3 fases.

57 Um material heterogêneo é uma mistura e cada porção homogênea da mesma substância, constituindo, do ponto de vista químico, uma fase. GRANITO mica - partículas escuras e brilhantes; quartzo - fragmentos transparentes e duros; feldspato - cristais oblíquos, translúcidos e acinzentados. Cada fase de uma mistura apresenta propriedades características.

58 SUBSTÂNCIAS SUBSTÂNCIA PURA- É todo tipo de matéria cuja fusão e ebulição ocorrem em temperaturas constantes. Elas possuem propriedades específicas bem definidas, como, por exemplo, cor, cheiro, estado físico, ponto de fusão, ponto de ebulição, etc., e composição química constante. Exemplo: água.

59 SUBSTÂNCIAS SUBSTÂNCIA PURA SIMPLES- São aquelas constituídas por um único elemento químico ex: O 2 para oxigênio e O 3 para ozônio. SUBSTÂNCIA PURA COMPOSTA- São aquelas constituídas por dois ou mais elementos químicos ex: CO 2, H 2 O, NaCl etc. SIMPLES COMPOSTA

60 SUBSTÂNCIAS Substância pura ÁGUA PURA Mistura ÁGUA + SAL

61 ALOTROPIA Fenômeno no qual um elemento químico forma diversas substâncias simples DIFERENTES. Oxigênio e Ozônio Enxofre rômbico e monoclínico Grafita e diamante

62 Matéria (Sistemas Materiais) Sistemas Heterogêneos (as propriedades intrínsecas variam ao longo de sua extensão) Sistemas Homogêneos Processos mecânicos ou físicos As fases podem ser separadas umas das outras por meios mecânicos ou físicos como a centrifugação, catação, filtração, decantação e outros.

63 SEPARAÇÃO DE MISTURAS HETEROGÊNEAS Para a separação de misturas heterogêneas, utilizamos processos mecânicos. Normalmente, esses processos não exigem mudança de estado físico. Exemplos: Sifonação- É um processo usado para separar as fases da mistura heterogênea sólido/líquido e líquido/líquido.

64 SEPARAÇÃO DE MISTURAS HETEROGÊNEAS Flotação- É um processo usado para separar as fases da mistura entre dois sólidos. Consiste em adicionar à mistura a ser desdobrada, um líquido que não reaja e não dissolva nenhum dos componentes e que tenha densidade intermediária à dos mesmos. A fase de menor densidade flutua e a de maior densidade sedimenta.

65 SEPARAÇÃO DE MISTURAS HETEROGÊNEAS Filtração Simples- É o processo de separação das fases de uma mistura heterogênea (sólido-líquido ou sólidogasoso) por meio de uma superfície porosa denominada filtro. Este retém a fase sólida em sua superfície, permitindo somente a passagem da fase líquida ou gasosa. Exemplo: água e areia. A areia fica retida no papel de filtro e é denominada resíduo. A água que atravessa o filtro é o filtrado.

66 SEPARAÇÃO DE MISTURAS HETEROGÊNEAS Decantação- É o processo usado para separar as fases de misturas heterogêneas constituídas por um sólido e um líquido, por líquidos imiscíveis (não se misturam) ou por sólido em um gás. Exemplo 1: mistura água/areia Ao deixarmos a mistura heterogênea sólido-líquido em repouso, lentamente o componente sólido (mais denso), pela ação da gravidade, deposita-se no fundo do frasco, ocorrendo a sedimentação. Quando a sedimentação do componente sólido for completa, inclina-se o recipiente para escoar a fase líquida (decantação).

67 Separação de Misturas Heterogêneas Sistemas Sólido/sólido: Catação Peneiração ou Tamisação Ventilação Levigação Separação Magnética Dissolução Fracionada Flotação Fusão Fracionada

68 Separação de Misturas Heterogêneas Sistemas Sólido/líquido: Sistemas Líquido/líquido: Filtração Destilação Decantação Centrifugação Cristalização Fracionada Sistemas Sólido/gás: Filtração Decantação Câmara de Poeira

69 Matéria (Sistemas Materiais) Sistemas Heterogêneos (as propriedades intrínsecas variam ao longo de sua extensão) Sistemas Homogêneos Misturas Homogêneas ou Soluções (composição variável dentro de certos limites) Substâncias Puras (composição fixa e propriedades intrínsecas invariáveis) Processos Físicos Os componentes de uma solução podem ser separados através de processos físicos como a destilação, a cristalização, a dissolução fracionada, etc.

70 Matéria (Sistemas Materiais) Sistemas Heterogêneos (as propriedades intrínsecas variam ao longo de sua extensão) Sistemas Homogêneos Misturas Homogêneas ou Soluções (composição variável dentro de certos limites) Substâncias Puras (composição fixa e propriedades intrínsecas invariáveis) Substâncias Compostas Substâncias Simples Substâncias compostas só podem ser separadas em outras mais simples através de processos químicos como a decomposição térmica, a eletrólise, a fotólise e outros.

71 ENERGIA

72 ENERGIA É A CAPACIDADE QUE OS CORPOS TÊM PARA REALIZAR TRABALHO. Eu preciso de energia para velejar!

73 Energia do movimento ou cinética: Energia dos corpos em movimento. Exemplo: A energia de usinas hidrelétricas vem do movimento da água. Para velejar, nós usamos a energia do vento ( o ar em movimento). Energia elétrica: É a energia que usamos no dia-a-dia para fazer funcionar muitos aparelhos. Energia luminosa: É a energia da luz. Pode ser natural ou artificial. Energia química: É a energia dos combustíveis e dos alimentos. Energia térmica: Energia que se transfere de um corpo para o outro em forma de calor.

74 MATÉRIA E ENERGIA Durante os fenômenos físicos e químicos,há a liberação ou absorção de energia Energia térmica (CALOR): é a liberação na queima do carvão é absorvida para evaporar a água Energia luminosa (LUZ): é liberada na combustão de uma vela é absorvida na fotossíntese dos vegetais Energia elétrica (ELETRICIDADE): é liberada numa pilha elétrica comum é absorvida na carga de uma bateria de automóvel. OS FENÔMENOS QUÍMICOS LIBERAM OU ABSORVEM MAIS ENERGIA QUE OS FENÔMENOS FÍSICOS.

75 Tipos de substâncias Cada esfera = 1 átomo Átomos: 23 Elementos: 3 Moléculas: 9 Substâncias simples: 3 Substâncias compostas: 2 Cada tipo de esfera = 1 elemento químico

76 Tipos de substâncias Átomos: 31 Elementos químicos: 3 Moléculas: 9 Substâncias simples: 1 Substâncias compostas: 2

77 EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO 1. Considere os sistemas a seguir, em que os átomos são representados por esferas: I II III IV Determine onde encontramos: a) Substância pura; b) Mistura; c) Somente substância pura simples; d) Somente substância pura composta. Considere apenas o sistema III, determine: a) O número de átomos presentes; b) O número de moléculas;

78 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.

79 3. 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.

80 4) Em cinco recipientes encontramos misturas distintas, a saber: Em quais recipientes encontraremos uma mistura homogênea? a) I, II, III e V. b) II, III e V. c) I e V. d) II, III, IV e V. e) II, III e IV.

81 5) Análise os sistemas matérias abaixo, estando ambos em temperatura ambiente. Sistema (I): Mistura de 10g de sal de cozinha, 30g de areia fina, 20 ml de óleo e 100 ml de água. Sistema (II): Mistura de 2,0 L de gás carbônico, 3,0 L de gás nitrogênio e 1,5 L de gás oxigênio. Sobre esses sistemas, é correto afirmar que: a) Ambos são heterogêneos, pois apresentam mais de uma fase. b) Em I, o sistema é bifásico, após forte agitação, e, em II, o sistema é monofásico. c) Em I, o sistema é trifásico, após forte agitação, e, em II, o sistema é monofásico. d) Ambos apresentam uma única fase, formando sistemas homogêneos. e) Em I, o sistema é trifásico, independentemente da ordem de adição dos componentes, e, em II, o sistema é bifásico.

82 UNIDADES DE MEDIDA

83 TIPOS DE OBSERVAÇÕES E MEDIDAS Fazemos observações QUALITATIVAS de reações mudanças de cor e estado físico. Também fazemos MEDIDAS QUANTITATIVAS, que envolvem números. Usamos unidades SI baseadas no sistema métrico.

84 UNIDADE DE MEDIDA Usamos unidades SI baseadas no sistema métrico Comprimento Massa Tempo Temperatura Metro, m Quilograma, kg Segundo, s Graus Celsius, C kelvins, K

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86 UNIDADES DE COMPRIMENTO 1 quilômetro (km) =? metros (m) 1 metro (m) =? centímetros (cm) 1 centímetro (cm) =? milímetro (mm) 1 nanômetro (nm) = 1,0 x 10-9 metro distância O H = 9,4 x m 9,4 x 10-9 cm 0,094 nm

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88 TRANSFORMAÇÃO DE UNIDADES Unidade de massa Mg = T Kg g mg X 10 3 X 10 3 X 10 3 Unidade de Volume L ml dm 3 cm 3 X 10 3 X 10 3

89 FIM