Química: conceitos fundamentais

        Conceitos fundamentais da química

Matéria

Alguns exemplos de matéria são vidro, madeira, borracha, ar, etc. Quanto à energia térmica, esta não possui massa nem ocupa lugar no espaço; então, ela não pode ser considerada matéria.

A matéria é formada por substâncias (na maioria das vezes constituídas por moléculas), e estas, pelas unidades fundamentais, que são os átomos. Existem materiais diferentes, pois as substâncias que os formam são diferentes.

·       Corpo: É uma porção limitada da matéria.

·       Objeto: É um corpo que se presta a uma finalidade determinada

·       Substância: em Química, é qualquer espécie de matéria formada por átomos de elementos específicos em proporções específicas. Cada substância possui um conjunto definido de propriedades e uma composição química.

·       Partículas: São as formadoras das substâncias, podendo ser chamadas de íons, átomos e moléculas (conjuntos de átomos).

 

1.3  PROPRIEDADES GERAIS DA MATÉRIA

 

São propriedades que todos os sistemas materiais – corpos – apresentam. Essas propriedades são: massa, extensão, impenetrabilidade, compressibilidade, elasticidade, divisibilidade e inércia.

A)       Massa é a quantidade de matéria que forma um corpo.

B)     Extensão corresponde ao espaço ocupado, ao volume ou à dimensão de um corpo.

C)      Impenetrabilidade corresponde à impossibilidade de dois corpos, ao mesmo tempo, ocuparem o mesmo lugar no espaço.

D)      Compressibilidade é a capacidade de reduzir o volume de um corpo quando submetido a uma compressão.

E)      Elasticidade é a capacidade que os corpos sólidos apresentam de retornarem à sua forma inicial, quando deixa de atuar sobre eles uma força que promove deformação  (distorção).

F)     Divisibilidade é a qualidade que os corpos apresentam de poderem ser divididos em porções cada vez menores, sem alterarem a sua constituição.

G)      Inércia é a capacidade que um corpo apresenta de não poder, por si só, modificar a sua condição de movimento ou de repouso.

 

1.3.1  PROPRIEDADES ESPECÍFICAS DA MATÉRIA

As propriedades que nos permitem distinguir uma espécie de matéria de outra são denominadas propriedades específicas da matéria. As propriedades específicas podem ser propriedades físicas, químicas ou organolépticas.

A)   Propriedades físicas- São propriedades que caracterizam individualmente uma substância sem que haja alteração da composição dessa substância. Exemplos: Temperatura de fusão, temperatura de ebulição, densidade, solubilidade, calor específico, etc.

B)   Propriedades químicas- São propriedades que caracterizam individualmente uma substância por meio da alteração da composição dessa substância. Exemplos: Decomposição térmica do carbonato de cálcio, originando gás carbônico e óxido de cálcio; oxidação do ferro, originando a ferrugem, etc.

C)    Propriedades organolépticas- São propriedades que impressionam um dos cinco sentidos (olfato, visão, tato, audição e paladar). Exemplos: Cor, sabor, odor, brilho, etc.

 

1.3.2  PROPRIEDADES FUNCIONAIS DA MATÉRIA

As propriedades que nos permitem agrupar substâncias por apresentarem propriedades químicas semelhantes são denominadas propriedades funcionais da matéria.

Exemplos:

•  Ácidos de Arrhenius são substâncias que, em contato com metais alcalinos e alcalinos terrosos, produzem sais e gás hidrogênio.

•  Os compostos fenólicos são neutralizados por bases fortes, produzindo fenolatos e água.

 

1.3.3  PROPRIEDADES EXTENSIVAS DA MATÉRIA

As propriedades que dependem das dimensões (tamanho ou extensão) dos corpos são denominadas extensivas. Exemplos:

ü Massa e volume (duas amostras de um mesmo material de tamanhos diferentes apresentam massas e volumes diferentes), quantidade de matéria em mols, área superficial, energia térmica, energia interna, entalpia, entropia, energia livre de Gibbs e corrente elétrica.

1.3.4   PROPRIEDADES INTENSIVAS DA MATÉRIA

As propriedades que não dependem das dimensões (tamanho ou extensão) dos corpos são denominadas intensivas. Exemplo:

•   Temperatura (duas amostras de tamanhos diferentes podem apresentar a mesma temperatura), pressão, pontos de fusão e de ebulição, concentração (mol.L–1) e viscosidade.

Algumas propriedades intensivas são derivadas (obtidas) de outras grandezas extensivas, por exemplo, a densidade.

Por definição, densidade é a razão entre a massa de uma amostra e o volume ocupado por ela. Matematicamente, essa definição é expressa por: d = m /V Como é possível duas propriedades extensivas, massa e volume, originarem uma propriedade intensiva, a densidade? Quando dobramos a massa de uma amostra, dobramos também o volume dessa amostra e, portanto, a razão m/V permanece a mesma, independentemente dos valores individuais de massa e de volume.

1.4 Estados físicos da matéria

 

A matéria pode ser encontrada em três estados físicos: sólido, líquido e gasoso.

No estado sólido, as partículas que o formam estão bem próximas umas das outras, formando redes (conjunto de partículas que estão conectadas umas as outras) de longa extensão, que possuem forma e volume definidos, bem como alta organização. No estado sólido, as partículas vibram com baixas velocidades, possuindo assim, baixa energia cinética. Como as forças de atração entre as partículas são altas, esse é o estado de menor energia interna.

No estado líquido, as partículas estão um pouco mais afastadas do que no estado sólido, efetuando movimentos vibracionais, rotacionais e translacionais de curto alcance à velocidade e à energia cinética medianas. A presença de movimentos translacionais confere ao estado líquido forma variável. Como a energia cinética e as forças de atração entre essas partículas são medianas, o estado líquido apresenta energia interna mediana.

As partículas que formam o estado gasoso estão totalmente afastadas e apresentam grande movimentação (têm movimento vibracional, rotacional e translacional). As forças de atração entre suas partículas são baixas, conferindo a esse estado um alto grau de desordem, pois uma partícula se movimenta independentemente de suas vizinhas. O estado gasoso é bastante diferente dos demais, possuindo forma e volume variáveis; os gases tomam a forma e o volume do recipiente que os contém. Um sistema gasoso apresenta altas compressibilidade e dilatabilidade, porque suas partículas estão distantes e podem ser aproximadas ou afastadas com facilidade.

Praticamente toda a energia das partículas gasosas é energia cinética, pois as forças de atração entre suas partículas são baixas. Contudo, a energia interna do estado gasoso é maior que a dos estados sólido e líquido.

O estado gasoso é dividido em duas fases, a fase vapor e a fase gás. Apenas o vapor pode ser transformado em líquido pelo aumento da pressão do sistema sob temperatura constante.

1.4.1  MUDANÇAS DE ESTADO FÍSICO

 

Os três estados físicos podem ser convertidos uns nos

 outros, simplesmente aquecendo-os ou resfriando- os ou, ainda, alterando a pressão do sistema.

 

A vaporização pode ser dividida em:

 

•   Evaporação: É um processo natural, lento e espontâneo, à temperatura ambiente. Nesse processo, a temperatura do líquido é inferior à sua temperatura de ebulição. Exemplo: Uma roupa no varal seca, pois a água nela contida evapora.

•    Ebulição: Processo rápido e, normalmente, não espontâneo para as substâncias na fase líquida, à temperatura e pressão ambientes. Ocorre em toda massa líquida, com a formação e desprendimento de bolhas. Exemplo: Água líquida necessita de aquecimento para passar ao estado de vapor (ferver).

•  Calefação: É o processo de ebulição realizado sob aquecimento excessivo. Nesse processo, a temperatura do líquido é superior à temperatura de ebulição. Exemplo: Uma gota-d’água sendo jogada em uma panela muito quente.

Fonte:https://www.varginha.cefetmg.br/wp-content/uploads/sites/11/2016/11/Apostila-Qu%C3%ADmica.pdf