Fundamentos da Matéria: Estados, Propriedades e Misturas

• Definição de Química:

É a ciência dos fenômenos químicos e da estrutura interna da matéria.

• Definição de Física:

É a ciência dos fenômenos físicos.

• Os fenômenos físicos e químicos:

Os fenômenos físicos afetam algumas propriedades das substâncias, sem transformá-las em novas. Fenômenos químicos produzem substâncias novas e o desaparecimento de outras.

• Definição da matéria:

Podemos dizer que a matéria é algo que tem massa e ocupa um volume.

• Definições de massa e volume e suas unidades no SI:

Massa é a quantidade de matéria que um corpo possui. Sua unidade de medida no SI é o quilograma (kg).

O volume é a parte do espaço ocupado por um corpo. Sua unidade de medida é o m³.

• Propriedades gerais e específicas de um material:

As propriedades gerais são comuns a todos os corpos e, portanto, não servem para caracterizá-los. Exemplos: volume, massa.

As propriedades específicas são características usadas para determinar ou identificar uma substância. Exemplos: densidade, ponto de fusão.

• Definição de densidade, unidade de medida no SI e outras:

Definimos a densidade como a quantidade de massa correspondente à unidade de volume:

d =

A unidade de medida no SI é o kg/m³, outras unidades comuns são g/cm³, kg/l, etc. É uma propriedade específica de cada substância.

• Propriedades das substâncias de acordo com seu estado:

A matéria apresenta-se em três estados de agregação:

Mudanças de estado progressivas

• Fusão: Passagem do sólido para o líquido. O ponto de fusão é uma propriedade característica das substâncias e varia com a pressão.
• Vaporização: Passagem do líquido para o gasoso. Pode ocorrer por evaporação (superfície) ou ebulição (formação de bolhas em toda a massa). A temperatura de ebulição varia com a pressão.
• Sublimação: Transformação direta de sólido para gás sem passar pelo estado líquido.

Mudanças de estado regressivas

• Solidificação: Passagem do líquido para o sólido.
• Condensação: Passagem do gás para o líquido.
• Sublimação inversa (deposição): Passagem direta de gás para sólido.

• Formas de vaporização:

Evaporação: Passagem lenta de uma porção da superfície de um líquido para vapor em qualquer temperatura.

Ebulição: Ocorre quando o líquido recebe calor suficiente para ferver, ocorrendo em toda a massa do líquido.

• Diferença entre ponto de mudança de estado e temperatura:

O ponto de mudança de estado é a temperatura em que uma substância muda de fase a 1 atmosfera (propriedade característica). A temperatura de mudança de estado pode variar conforme a pressão.

• Teoria cinética molecular dos gases, líquidos e sólidos:

A estrutura interna da matéria, composta por átomos e moléculas, determina seu estado de agregação através das forças de coesão.

• Gases: Partículas muito pequenas, distantes, em movimento retilíneo e aleatório. Forças de atração desprezíveis.
• Sólidos: Partículas com fortes forças de atração, impossibilitadas de se mover, apenas vibrando em posições fixas.
• Líquidos: Forças atrativas mais fracas que nos sólidos, permitindo movimento, mas mantendo uma distância relativa fixa.

• Diferenças entre substâncias puras e misturas:

• Substâncias puras possuem propriedades fixas; misturas não.
• Em substâncias puras, a temperatura de fusão e ebulição é constante.
• Componentes de substâncias puras são separados por processos químicos; misturas por processos físicos.

• Separação de misturas:

Procedimentos comuns:

• Centrifugação: Separa sólidos de líquidos pela diferença de densidade.
• Filtragem: Separa sólidos de líquidos pelo tamanho das partículas.
• Decantação: Separação por repouso ou funil de decantação.
• Cromatografia: Separação baseada na afinidade das partículas com um material.
• Cristalização: Separação de sólido dissolvido baseada na volatilidade.
• Destilação: Separação baseada na diferença de pontos de ebulição.

• Classificação das soluções quanto à concentração:

Diluída: Pouco soluto em relação ao solvente.

Concentrada: Bastante soluto em relação ao solvente.

Saturada: Máximo de soluto dissolvido possível.

• Cálculo da concentração de uma solução:

Formas de expressar a concentração: (Molaridade, molalidade, normalidade, etc).