Espec�fica ? Qu�mica ?Org�nica - DOC by SoxsdP

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									                         Química ►Geral                                                     Mistura é qualquer sistema formado de duas ou mais substâncias puras, denominadas
                                                                                            componentes. Pode ser homogênea ou heterogênea, conforme apresente ou não as
                         Professor Jônatas                                                  mesmas propriedades em qualquer parte de sua extensão em que seja examinada.

                                                                                            Ex: Sangue, ar, ligas
                         O estudo da química
                                                                                            Mistura homogênea é uma mistura onde ao final do processo de união de substâncias,
A química envolve o estudo das propriedades e do comportamento da matéria. Matéria é        estas já não podem ser identificadas como no início.
o material físico do universo; é tudo que tem massa e ocupa espaço. Porém, nem todas
as formas de matéria são tão comuns ou tão familiares, mas estudos têm mostrado que         Tais substâncias sofrem dissolução, ou seja, a mistura dessas substância somente produz
uma variedade enorme de matéria origina-se da combinação de aproximadamente cem             uma fase. Isso quer dizer que toda mistura homogênea é uma solução, ou seja, é um
substâncias básicas ou elementares, chamadas elementos. Daí passamos a ter mais um          conjunto de substâncias solúveis entre sí.
novo termo, que conhecemos, mas muitas vezes não sabemos definir, sendo assim,
elemento químico é o conjunto de átomos com características químicas e físicas
semelhantes, com uma característica imutável, o seu número atômico.                         Ex: Mistura da água com álcool: quando misturadas essas duas substâncias, é
                                                                                            impossível distingüir o álcool da água.
A combinação dos átomos destes elementos resultam em diversas substâncias químicas
diferentes e que veremos no decorrer da matéria como cada uma delas irá se comportar,
e principalmente, quais as características fundamentais de cada uma.
                                                                                            Observações
Classificação da matéria
                                                                                            Gases sempre formam misturas homogêneas exceto quando suas densidades forem
Estados da Matéria – Uma amostra de matéria pode ser um gás, um líquido ou um               muito diferentes, como o hexafluoreto de urânio (UF6) com hélio (He).
sólido. Essas três formas de matéria mais conhecidas diferem em algumas propriedades
observáveis. Por exemplo, um gás, não tem volume nem forma definida, mais                   Mistura heterogênea Uma mistura é dita heterogênea quando é possível distinguir
especificamente, irá assumir o volume e a forma do recipiente que o contém. O líquido       visualmente os elementos que a compõem, ou seja, apresenta duas ou mais fases. Esta
tem um volume definido, independente do recipiente, mas já a forma não é definida,          mistura é caracterizada por componentes que estão misturados, porém não dissolvidos.
sendo assim assume a forma do recipiente que o ocupa. Os sólidos têm tanto forma
quanto volume definidos. Também chamamos estes estados de estados de agregação da
matéria, em que podemos medir suas diferenças pelo grau de agitação das substâncias         Ex: água + óleo + areia (3 fases) ou água + areia (2 fases).
que o contém, ou pela energia interna do sistema, ou pela distância entre as substâncias,
ou seja temos como equacionar as diferenças entre esses estados.                            Observação

Substâncias puras – São matérias que se caracterizam em suas propriedades                   A visualização não é, necessariamente, a olho nú. As fases de uma mistura heterogênea
específicas, formadas por um ou mais tipos de elementos químicos, mas que não variam        podem ser detectadas no microscópio ou separadas em uma centrífuga. Como exemplos
em sua composição de amostra para amostra. Apresentam como característica principal         tem-se o sangue e o leite.
temperaturas das mudanças de estado constantes. Estarão divididas em substâncias
simples e substâncias compostas.
                                                                                            Existem misturas que, como exceção, se comportam como se fossem substâncias puras
                                                                                            no processo de fusão, isto é, a temperatura mantém-se inalterada do início ao fim da
- Substância Simples: são os compostos formados exclusivamente por um único tipo de         fusão. Essas são chamadas misturas eutéticas.
elemento químico.

Ex: H2, Cl2, F2

Casos especiais: Alotropia é o fenômeno em que um mesmo elemento químico (átomos
de mesmo Z) forma duas ou mais substâncias simples diferentes.

Elemento: Variedades alotrópicas


          Carbono (C): Diamante (Cn) Grafite (Cn)
          Oxigênio (O): Oxigênio (O2) Ozônio (O3)
          Fósforo (P): Fósforo branco (P4) Fósforo vermelho (Pn)
          Enxofre (S): Enxofre rômbico (S8) Enxofre monoclínico (S8)

Grandeza molecular: Substância simples


          moléculas monoatômicas: gases nobres
          moléculas biatômicas: H2,N2,O2,F2,Cl2,Br2,I2
          moléculas triatômicas: O3                                                        Existem misturas que, como exceção, se comportam como se fossem substâncias puras
          moléculas tetratômicas: P4                                                       em relação à ebulição, isto é, a temperatura mantém-se inalterada do início ao fim da
                                                                                            ebulição. Essas são chamadas misturas azeotrópicas.
          moléculas octatômicas: S8

-Substância Composta: são os compostos formado por átomos de elementos químicos
diferentes.

Ex: CO2, H2O, H2SO4




Misturas
                                                                                                Misturas homogêneas


                                                                                                    Destilação: separa líquido(s) de sólido(s) dissolvidos ou líquido(s) de
                                                                                                     líquido(s). Na destilação acontecem duas mudanças de estado consecutivas:
                                                                                                     uma ebulição (vaporização) seguida de uma condensação. Na ebulição é
                                                                                                     retirado da mistura o componente com o ponto de ebulição mais baixo, e na
                                                                                                     condensação esse componente volta à sua forma líquida. Existe um tipo de
                                                                                                     destilação, a destilação fraccionada, que permite a separação de vários
                                                                                                     líquidos com pontos de ebulição muito próximos. Ex: obtenção de água
                                                                                                     destilada, aguardentes; separação dos diferentes componentes do petróleo.


                                                                                                    Destilação Fracionada: é um método de separação de líquidos que
                                                                                                     participem de mistura homogênea ou heterogênea. Quanto mais distantes
                                                                                                     forem os pontos de ebulição destes líquidos, mais eficiente será o processo
                                                                                                     de destilação. Eleva-se a temperatura até que se alcance o ponto de ebulição
                                                                                                     do líquido que apresente valor mais baixo para esta característica e aguarda-
                                                                                                     se, controlando a temperatura, a completa destilação deste. Posteriormente,
                                                                                                     permite-se que a temperatura se eleve até o ponto de ebulição do segundo
                                                                                                     líquido. Quanto mais próximos forem os pontos de ebulição dos líquidos,
                                                                                                     menor o grau de pureza das frações destiladas. A destilação fracionada é
É comum confundir mistura heterogênea com sistemas multifásicos.
                                                                                                     usada na obtenção das diversas frações do petróleo.

Ex: água líquida + gelo (água sólida) – sistema bifásico e não uma mistura heterogênea.


Separação de mistruras                                                                      Resumo esquemático:

Misturas heterogêneas
                                                                                                                            Matéria


          Decantação: permite a separação de líquidos imiscíveis (que não se
           misturam) ou um sólido precipitado num líquido. Exs.: água e areia, água e
           óleo vegetal. Pode-se aproveitar a pressão atmosférica e a gravidade para                           Não                        Sim
                                                                                                                             É toda
           auxiliar no processo de decantação. Um dos líquidos pode ser retirado por                                        uniforme?
           sifonação, que é a transferência, através de uma mangueira, de um líquido
           em uma posição mais elevada para outra, num nível mais baixo.

                                                                                                      Mistura                                  Homogênea
Pode-se ainda usar o princípio da decantação para a separação de misturas sólido-gás                heterogênea

(câmara de poeira). A mistura sólido-gás atravessa um sistema em zigue-zague, o pó,
sendo mais denso, se deposita pelo trajeto.
                                                                                                                                  Não             Tem              Sim

     
                                                                                                                                               composição
           Filtração: este é um método de separação muito presente no laboratório                                                               variavel?
           químico e também no cotidiano. É usado para separar um sólido de um
           líquido ou sólido de um gás, mesmo que o sólido se apresente em suspensão.
           A mistura atravessa um filtro poroso, onde o material particulado fica retido.                                                                               Mistura
                                                                                                                      Substância pura                                 hormogênea
                                                                                                                                                                       (solução)

          Centrifugação: para separar líquidos imiscíveis (que não se misturam) ou
           um líquido de um sólido insolúvel em suspensão. Para fazer uma
           centrifugação é preciso uma centrifugadora. Esta máquina faz rodar a                                                          Sim
                                                                                                         Não         Pode ser separada
           mistura (na qual uma das partes tem que ser líquida) a alta velocidade,                                    em substâncias
           provocando a separação pela acção da força que é aplicada (do centro para                                   mais simples?

           fora). A separação dá-se devido às diferenças de densidades dos materiais.
           Normalmente uma centrifugação é seguida de uma decantação.Ex: separar
           glóbulos vermelhos do plasma
                                                                                              Elemento                                          Composto
          Dissolução Fracionada: é o processo de separação utilizado em misturas
           heterogéneas de sólidos quando um dos componentes dela é solúvel em um
           líquido e o outro não. Exemplo: Sal e Areia; põe se a água, que solui o sal;
           deixando a areia separada, na parte inferior. Depois disso, pode ser utilizada
           a filtração, para filtrar a água da areia; e depois usar a destilação simples,
           para separar o sal da água.


          Flotação: técnica de separação muito usada na indústria de minerais, na
           remoção de tinta de papel e no tratamento de água, entre outras utilizações.
           A técnica utiliza diferenças nas propriedades superficiais de partículas
           diferentes para as separar. As partículas a ser flotadas são tornadas
           hidrofóbicas pela adição dos produtos químicos apropriados. Então, fazem-
           se passar bolhas de ar através da mistura e as partículas que se pretende
           recolher ligam-se ao ar e deslocam-se para a superfície, onde se acumulam
           sob a forma de espuma. Exemplo: Separar a cerragem da areia, que usa a
           água para separá-los; fazendo a cerragem ficar na superfície e a areia no
           fundo do pote.
Exercícios de aula                                                                         e) somente II e III



       1. Analise as afirmativas:
                                                                                           4. Considerando-se a reação: C + H2O  CO + H2. Qual o número de
       I-Substâncias puras simples são formadas por átomos de apenas um elemento           substâncias simples e compostas, respectivamente, existentes nessa reação?
       químico;
                                                                                           a) 0 e 4
       II-Substâncias puras compostas são formadas por átomos de apenas dois
       elementos químicos;
                                                                                           b) 1 e 3

       III-As substâncias puras são representadas por fórmulas químicas;
                                                                                           c) 2 e 2

       IV-As misturas são representadas por fórmulas químicas.
                                                                                           d) 3 e 1

         Estão corretas:
                                                                                           e) 4 e 0

       a) somente I e IV

       b) somente II e III

       c) somente I e II                                                                   4.(UnB) - A utilização das reações químicas pelo homem é coisa muito antiga e
                                                                                   comum a quase todos os povos: o fogo, a extração de pigmentos, a fermentação
                                                                                   alcoólica, a cerâmica e a metalurgia são alguns exemplos dessa utilização. Nos dias de
       d) somente III e IV
                                                                                   hoje, essa utilização chega a atingir proporções gigantescas, como se pode perceber pela
                                                                                   enorme quantidade de “produtos químicos” que utilizamos. Por “produtos químicos”
       e) somente I e III                                                          pode-se entender qualquer material em cuja obtenção tenha ocorrido uma transformação
                                                                                   química controlada pelo homem.
                                                                                            A. P. Chagas. Como se faz química: uma reflexão sobre a química e a atividade
                                                                                                          do químico. Campinas: UNICAMP, 1992, p. 13 (com adaptações)

       2. (FAEE-GO) A seqüência na qual todas as substâncias simples apresentam           A partir do texto acima, julgue os itens a seguir.
       atomicidades diferentes entre si é:
                                                                                          (1) Apesar de o texto afirmar que a “utilização das reações químicas pelo
                                                                                   homem é coisa muito antiga”, a Química como atividade científica não é milenar.
       a) H2 , H2O , H2O2 e O2                                                            (2) As reações químicas são definidas como processos artificiais.
                                                                                          (3) Os produtos químicos de uso diário são constituídos por átomos de
       b) S8 , Fe , O2 e P4                                                        elementos químicos naturais.
                                                                                          (4) As reações químicas em um sistema podem ser identificadas pela mudança
                                                                                   de propriedades físicas desse sistema.
       c) F2 , Al , N2 e O3                                                               (5) Produtos químicos, como detergentes e loções para a pele, contêm mais de
                                                                                   uma substância.
       d) CH4 , CCl4 , H2SO4 , HClO4
                                                                                          5.(Mackenzie) - Constitui um sistema heterogêneo a mistura formada de:
       e) Na2O , NaCl , HCl , H2O                                                         a) Cubos de gelo e solução aquosa de açúcar (glicose).
                                                                                          b) Gases N2 e CO2.
                                                                                          c) Água e acetona.
                                                                                          d) Água e xarope de groselha.
                                                                                           e) Querosene e óleo diesel.
       3. (UnB-DF adaptado) Julgue os itens:
                                                                                          6.. Julgue os itens
       I-As substâncias são representadas por fórmulas;
                                                                                           (1) O estado da matéria menos compacto é o líquido.
                                                                                           (2) Líquidos têm volume e forma definidos.
       II-As moléculas são constituídas por átomos;
                                                                                           (3) A matéria no estado sólido é descontínua, isto é, ela é composta de partículas
                                                                                   discretas.
       III-Os átomos são constituídos por elementos;                                       (2) A madeira é homogênea.
                                                                                           (3) A madeira é uma substância.
                                                                                           (4) 0 solo é uma mistura.
       IV-A água, de fórmula H2O, possui apenas dois átomos;
                                                                                           (5) A água do mar, embora homogênea, é uma mistura.
                                                                                           (6) Qualquer sistema constituído por uma única substância é homogêneo.
       V-O álcool etílico (C2H5OH) é uma substância composta.                              (7) Qualquer sistema constituído por duas ou mais substâncias é heterogêneo.
                                                                                           (8) Uma solução, embora contenha mais de uma substância, é homogênea.
                                                                                           (9) A menor unidade de um elemento que pode existir e participar de uma
       São verdadeiras:                                                            reação química é chamada de molécula.

       a) somente III e IV

       b) somente I

       c) somente V

       d) somente I, II e V
Exercícios propostos                                                                              (2) No rótulo de um medicamento fitoterapêutico está escrito: “Não contém
                                                                                           substâncias químicas”. Esta afirmação é incorreta uma vez que o medicamento, sendo
        1. Ao se combinarem, os átomos dão origem às mais diversas substâncias.            matéria, e não energia, é constituído de substâncias químicas.
Quando formadas por átomos do mesmo elemento químico, denominam-se substâncias                    (3) Uma tabela de ponto de fusão (P.F.) e de ponto de ebulição (P.E.) apresenta
simples. Quando formadas por átomos de dois ou mais elementos, denominam-se                os seguintes valores à pressão de 1 atm.
substâncias compostas ou, simplesmente, compostos. Se um material, por outro lado é
                                                                                                                          S ubstância     p.f. (ºC)      p.e. (ºC)
formado de moléculas iguais, ele será chamado de substância pura, enquanto que a
presença de dois ou mais tipos de moléculas diferentes origina uma mistura. Com base                                         Fenol            43           182,0
nestes dados, e conhecendo alguns materiais comuns, julgue os itens abaixo.                                                  Etanol          -117           78
                                                                                                                            Oxigênio        -218,4         -183
       (1) A água que bebemos é um exemplo de substância pura.
       (2) O ar atmosférico é formado por uma mistura de substâncias gasosas, onde
um dos componentes é o oxigênio que respiramos.                                                    Um estudante, ao manipular essas substâncias no laboratório, constata que os
       (3) S8 e P4 são exemplos de substâncias compostas, pois são constituídas por        seus estados físicos são: fenol – líquido; etanol – líquido e oxigênio – gás (temperatura
mais de um átomo.                                                                          do laboratório: 25 ºC).
       (4) Areia, ferro e óleo podem ser separados realizando-se a seguinte seqüência              (4) O glutamato de sódio (NaC5H8O4N) e o cloreto de sódio (NaCl) são usados
de métodos: decantação e filtração.                                                        em alimentos. Uma pessoa ao ingerir simultaneamente ambos os sais estará ingerindo
       (5) Uma fórmula química, como C6H12O6, representa uma molécula da                   apenas cinco elementos químicos diferentes.
substância mostrando sua composição quantitativa e qualitativa.
                                                                                                  6.Relativamente à tabela, julgue os itens a seguir.
       2. Nos itens abaixo é incorreto afirmar que são formas alotrópicas:
                                                                                                                      Solubilidade      Ponto de      De nsidade C omposição
       a) Carbono diamante e carbono grafite                                                       Substância
                                                                                                                        e m água       fusão (°C )     (g/cm 3 )   atômica
       b) Enxofre rômbico e enxofre monoclínico
       c) Ozônio e oxigênio                                                                                A            Insolúvel          5              0,8           C, H
       d) Fósforo branco e fósforo vermelho                                                                B            Insolúvel         132             1,2         C, H, O
       e) Álcool etílico e álcool metílico                                                                 C            Insolúvel         112             2,1            S
                                                                                                           D             Solúvel          110             2,2        Cu, S, O, H
       3. As propriedades físicas de uma substância podem ser determinadas para que
se possa identificá-las e diferenciá-las das outras substâncias. A tabela abaixo contém
propriedades de algumas substâncias.                                                              Julgue os itens seguintes.
                                       Ponto de                     S olubilidade
                          Ponto de                   Densidade                                    (1) Aumentando-se a pressão, haverá um aumento na temperatura de ebulição da
         S ubstância                   ebulição                          em
                         fusão (°C)                   (g/mL)                               substância B.
                                         (°C)                            água                     (2) A é uma substância mais volátil que C.
          Glicerina          20           290            1,26       M uito solúvel                (3) A 25 °C, as forças de interação intermoleculares de C são mais fortes que as
           Eugenol          -7,5          253            1,07         Insolúvel            de D.
          Etanodiol         -144          35            0,839       Pouco solúvel                 (4) A 25 °C, A deixa de ser sólido.
                                                                                                  (5) A 150 °C, todos são pelo menos líquidos.
            Água              0           100             1
       De acordo com estes dados, julgue os itens que se seguem.
       (1) Se o eugenol e a glicerina são líquidos miscíveis entre si, é impossível                7. Após uma aula sobre propriedades físicas da matéria, um professor de
separá-los quando formando uma mistura, pois esta apresentará uma única fase.              química entregou para seus alunos dois recipientes, A e B (mostrados abaixo), fechados,
       (2) Uma mistura de água e glicerina é heterogênea e a água fica por cima.           sem rótulos (sem identificação), contendo um recipiente apenas água líquida, e, outro,
       (3) Um litro de glicerina pesa tanto quanto 1,26 litros de água.                    benzeno líquido, ambos puros e incolores. Para identificar as substâncias sem abrir os
       (4) O etanodiol passa para o estado gasoso com mais facilidade do que a água.       recipientes, o aluno colocou os recipientes num banho de gelo, e após certo tempo notou
       (5) Num dia muito frio, a glicerina pode ser um sólido.                             que no recipiente A existe uma fase sólida na superfície e no recipiente B observou a
                                                                                           presença de fase sólida no fundo (vide figura).
       4. O reveillon em Brasília passou a ser uma festa de que os brasilienses se
orgulham. Quem vai à Esplanada dos Ministérios nesta noite, tem a chance de ver uma
queima de fogos de artifício espetacular. E como será que ela é feita?
       Os pirotécnicos, chamados pelo povo de fogueteiros, têm as suas diferentes                 sólido                                              líquido
técnicas ao produzir as cores. Apesar das técnicas serem diferentes, todos têm que usar,
por exemplo, clorato de bário para fazer verde, ou carbonato de estrôncio para a
produção de vermelho. E o azul? Como será feito? Temos a utilização de verde Paris,                líquido
que graças aos novos compostos que apareceram em química veio a ser substituído,                                                                      sólido
tendo-se descoberto que ele contém substâncias cancerígenas. Como alternativa temos,
por exemplo, o sulfato de cobre. Por sua vez, para fazer amarelo usa-se o sódio.                       S ubstância                  Densidade
       Cada pirotécnico faz a sua composição podendo designá-la como lhe aprouver.
Analisando algumas cores existentes nos foguetes, podemos verificar, por exemplo, a                            Água           1,00 g/mL a 0 °C
formação de uma cauda em algumas. Esta cauda é fruto da utilização de escamas de                               Gelo           0,92 g/mL a 0 °C
alumínio na composição. No caso do vermelho, a utilização de magnésio também forma                   Benzeno líquido          0,90 g/mL a 0 °C
um rasto.
                                                                                                     Benzeno sólido           1,00 g/mL a 0 °C
       Sobre o texto e assuntos relacionados, julgue os itens seguintes.

       (1) Os fogos de artifícios são constituídos de misturas de substâncias, logo não            Julgue os itens.
têm propriedades constantes.                                                                       (1) O recipiente A contém água.
       (2) O clorato de bário apresenta fórmula química Ba(ClO3)2, portanto sua                    (2) A fase sólida de qualquer substância tem densidade maior que a de sua fase
molécula é formada por 3 átomos e 10 elementos químicos.                                   líquida.
       (3) O carbonato de estrôncio é constituído por 1 átomo de estrôncio (Sr), 1                 (3) O aluno não usou nenhum dado de propriedade física para ajudá-lo na
átomo de carbono (C) e 3 átomos de oxigênio, logo sua fórmula química é SrCO3.             identificação das substâncias contidas nos recipientes A e B.
                                                                                                   (4) Benzeno e água são imiscíveis porque têm densidades diferentes.
       (4) A fabricação e comercialização de um artefato pirotécnico são de exclusiva
responsabilidade dos químicos.
                                                                                           Gabarito: 1 - ECEEE; 2 - letra e; 3 - EEECC; 4 - CECE; 5 - ECCE; 6 - CCECC
       5. Julgue os itens a seguir.                                                                  7 - CEEE
        (1) A água do mar contém uma grande variedade de sais dissolvidos. Dentre
eles, o que se encontra em maior quantidade é o cloreto de sódio. A obtenção do cloreto
de sódio, a partir da água do mar, é mais eficaz se feita por evaporação.

								
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