Química Vol 1 - Usberco e Salvador

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<p>QUIMICA Química geral QUIMICA Editora Saraiva</p><p>38088 Ao estudante ser humano é curioso e apresenta uma necessidade de descobrir segredos da natureza e de saber sempre mais a respeito de si mesmo e do planeta em que vive. Para tanto, a capacidade humana de observar, analisar e comparar é fundamental, mas nem sempre é suficiente. Por isso, ser humano vem criando, há séculos, experi- mentos que simulam fenômenos naturais. A interpretação lógica e criativa dos resultados desses experimentos tem sido um dos pilares do conhecimento A Química, assim como outras ciências, interfere amplamente na vida cotidiana e seu estudo não está limitado às pesquisas de laboratório e à produção industrial. Ao contrário, a Química está presente na nossa vida das mais variadas formas e é parte importante dela. Quando preparamos e cozinhamos nossos alimentos, quando lavamos utensílios ou quando ingerimos um medicamento, estamos lançando mão de princípios, conceitos e reações da Química. Nesta edição da coleção completamente reformulada, procuramos atender sugestões de muitos professores, quais, como seu próprio professor, pretendem que você, estudante do Ensino Médio, aproveite ao máximo essa obra, e não apenas adquira mais conhecimento sobre Química, mas também amplie seus horizontes e perceba a inter-relação dessa ciência com outras e com a sua vida. Assim, nesta edição, aprofundamos as relações entre vários conteúdos específicos da Química com a vivência cotidiana, para tornar mais evidente sua interdependência. Além disso, apresentamos textos e artigos extraídos de jornais e revistas relativos a fatos interessantes do dia-a-dia, a novas descobertas e novos processos tecnológicos. Tratamos também da utilização e dos efeitos do uso da Química no ambiente e no organismo humano. Com isso, esperamos que você adquira conhecimentos como aluno de Química e como cidadão consciente, que pode e deve intervir em discussões sobre assuntos que afetam sua vida, sua comunidade e O próprio planeta. Essa nossa preocupação está de acordo com os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN) propostos pelo MEC, com as referências curriculares dos Sistemas de Avaliação Seriada aplicados em alguns estados do país, e com Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM), que vem sendo utilizado no processo de seleção de candidatos ao ingresso em Faculdades e Em três seções deste livro, especialmente, fica mais evidente O nosso objetivo de mostrar a inter-relação da Química com outras ciências e com a vida cotidiana: Faça Você Mesmo: são experimentos que você mesmo pode fazer em sua casa que é um verdadeiro "laboratório" utilizando substâncias de uso doméstico e aparelhagens muito simples. Esses experimentos têm a finalidade de desenvolver, principalmente, suas capacidades de observação, investigação, compreensão e representação. Integrando seu trata-se de uma seção de atividades que apresenta um texto sobre um tema da atualidade, qual O instiga a relacionar conteúdos estudados naquela Unidade ou em Unidades anteriores do livro. Química e...: são textos complementares que tratam de assuntos variados: Tecnologia, História da Ciência, Sociedade, Ambiente, Corpo Humano, Medicina, Saúde etc. Junto ao livro, você está recebendo também um CD-Rom interativo, que, além de filmes e demonstrações de estruturas e fenômenos da Química, traz uma série de atividades com as quais você poderá aprofundar seus estudos em sala de aula e em casa. Na margem das páginas, ao longo do livro, consta um ícone (veja- ao lado), que indica os pontos da matéria trabalhados no CD. Os princípios teóricos e são expostos de maneira lógica e agradável, bem como associados a exemplos significativos, mostrando a necessidade de se adotar uma posição cada vez mais crítica quanto à utiliza- ção dos conhecimentos tecnológicos, esclarecendo seus possíveis efeitos no ser humano e no ambiente. No entanto, esta obra é apenas um esboço capaz de dar suporte para entendimento da Química como uma Ciência articulada, que ainda tem muito a contribuir para a melhoria da nossa saúde, do nosso padrão de vida e de nós mesmos como seres humanos. Os autores</p><p>SUMÁRIO UNIDADE 1 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA Capítulo 1 - Por que estudar Química, 10 Capítulo 3 Química: uma Ciência experimental, 23 A hoje, 12 Química, sociedade e ambiente, 13 local de trabalho do 23 Exercícios 16 Segurança no laboratório, 23 Testando seu conhecimento, 16 Proteção pessoal, 23 Sua casa um grande 24 Capítulo 2 o método 18 Exercícios fundamentais, 25 Testando seu conhecimento, 26 19 Faça você mesmo, 27 Lei, 19 Hipótese, 19 Teoria 19 Química e aparência, 20 Exercícios fundamentais, 21 Testando seu conhecimento, 21 Faça você mesmo, 22 A MATERIA E SUAS TRANSFORMAÇÕES Testando seu conhecimento, 61 Capítulo 4 - o estudo da matéria, 30 Aprofundando seu conhecimento, 61 Conceitos fundamentais, 30 Integrando seu 62 30 Energia, 30 7 Processos de separação de Unidades de medida, 32 misturas, 63 Química e saúde, 36 Exercícios resolvidos, 38 Análise imediata, 64 Exercícios fundamentais, 38 Outros aparelhos de 70 Testando seu conhecimento, 40 Química e sociedade, 71 Aprofundando seu conhecimento, 41 Exercícios fundamentais, 72 Exercícios 74 Faça você mesmo, 42 Testando seu conhecimento, 74 Aprofundando seu conhecimento, 76 Capítulo 5 Os estados da matéria, 44 Integrando seu conhecimento, 78 Estados físicos da matéria e suas 44 Faça você mesmo, 80 Mudanças de estado físico, 45 Diagramas de mudança de estado 46 Capítulo 8 Transformações da matéria, 82 Exercícios fundamentais, 48 Fenômeno 83 Exercícios 50 Fenômenos químicos, 83 Testando seu conhecimento, 50 Exercícios 84 Aprofundando seu conhecimento, 52 Exercícios resolvidos, 85 Integrando seu conhecimento, 54 Testando seu 85 Aprofundando seu conhecimento, 86 Capítulo 6 A composição da matéria, 56 Integrando seu conhecimento, 86 Tipos de misturas, 57 Faça você 87 Sistemas, 59 Exercícios fundamentais, 60</p><p>SUMÁRIO 5 UNIDADE 3 A CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA Capítulo 9 História da Química, 90 Número de massa (A), 115 Raízes 90 Elemento 116 117 Leis 92 Lei da conservação das massas, 92 Semelhanças atômicas, 119 Lei das proporções definidas, 93 119 Lei das proporções múltiplas, 94 120 Teoria atômica de Dalton, 94 120 Substâncias puras simples e compostas, 97 120 As explicações de Dalton para as Leis ponderais, 97 Exercícios 122 Exercícios resolvidos, 100 Exercícios fundamentais, 122 Exercícios fundamentais, 101 Testando seu conhecimento, 123 Testando seu 102 Aprofundando seu conhecimento, 124 Aprofundando seu conhecimento, 103 Faça você mesmo, 105 Capítulo 12 Evolução do modelo atômico, 126 Capítulo 10 Descobrindo a estrutura Ondas eletromagnéticas, 126 espectro eletromagnético, 127 atômica, 106 Química e saúde, 129 Características elétricas da matéria, 106 Modelo atômico de 130 átomo 107 Química e tecnologia, 131 A descoberta da primeira O 107 A eletrosfera, 132 A descoberta da segunda partícula subatômicas 108 Um novo modelo, 132 A descoberta da radioatividade, 109 Energia dos níveis e 132 A descoberta da terceira particula 110 Distribuição eletrônica de ions, 135 Exercícios fundamentais, 111 Exercícios resolvidos, 136 Testando seu conhecimento, 112 Exercícios fundamentais, 137 Aprofundando seu conhecimento, 113 Testando seu 138 Faça você 114 Aprofundando seu conhecimento, 140 Complemento: Capítulo 11 Principais características do Modelo Quântico, 142 átomo e suas relações, 115 da incerteza: Heisenberg, 142 Distribuição eletrônica em orbitais, 146 Número atômico 115 148 UNIDADE 4 TABELA PERIÓDICA Capítulo 13 Introdução: bases da organização Capítulo 14 Propriedades periódicas e dos elementos, 152 aperiódicas, 170 As primeiras tabelas 152 Raio atômico: tamanho do átomo, 170 Tabela atual, 155 Na mesma família, 171 Famílias ou grupos, 156 No mesmo 171 Química e sociedade, 158 Energia (ou potencial) de 173 Períodos, 160 Afinidade eletrônica ou eletroafinidade, 175 Localização na tabela 160 Eletronegatividade, 176 Classificação dos 161 Eletropositividade ou 176 Propriedades dos elementos, 162 177 Estado 163 Propriedades físicas dos elementos, 177 Ocorrência dos elementos, 163 Densidade, 177 Exercícios resolvidos, 163 Volume 178 Exercícios fundamentais, 164 Temperatura de fusão (TF) e temperatura de ebulição (TE). 179 Testando seu conhecimento, 165 Exercícios resolvidos, 180 Aprofundando seu 166 Exercícios 181 Testando seu 181 Aprofundando seu conhecimento, 184</p><p>SUMÁRIO 6 ATÔMICAS E MOLECULARES Capítulo 15 Ligações ou Capítulo 17 Ligações metálicas, 219 eletrovalentes, 190 Ligação 219 Formação de ligas metálicas, 220 Introdução, 190 Exercícios fundamentais, 222 Teoria do 191 Testando seu conhecimento, 223 191 Ligação ionica ou eletrovalente, 192 Aprofundando seu conhecimento, 224 Determinação das fórmulas 193 Características dos compostos 193 18 - Geometria molecular, 225 Química e saúde, 195 Exercicios 196 Exercícios 227 Exercícios fundamentais, 196 Exercícios fundamentais, 228 Testando seu conhecimento, 197 Testando seu conhecimento, 228 Aprofundando seu conhecimento, 198 Aprofundando seu 229 Faça você mesmo, 200 Faça você 230 Capítulo 16 Ligações covalentes e covalente Capítulo 19 Polaridade, 231 dativa, 201 Polaridade das ligações, 231 Ligação covalente ou molecular, 201 Ligações covalentes, 231 Características, 201 Ligações 232 A ligação covalente e a tabela periódica, 202 Relação de polaridade entre as ligações, 232 Exercícios 203 Polaridade de 233 Exercícios 204 Exercícios resolvidos, 235 Testando seu conhecimento, 205 Exercícios fundamentais, 235 Ligação covalente dativa ou coordenada, 205 Testando seu conhecimento, 236 Características, 205 Aprofundando seu conhecimento, 237 Alotropia, 207 Química e corpo humano, 239 A ligação covalente e as propriedades de seus compostos, 210 Exercícios 211 Capítulo 20 - Forças 241 Exercícios fundamentais, 211 Testando seu conhecimento, 212 Estado e forças intermoleculares, 241 Aprofundando seu conhecimento, 213 Tipos de forças 242 Forças intermoleculares e temperaturas de fusão e 243 Exceções à regra do octeto, 215 forças intermoleculares e solubilidade, 244 Grupo I que adquirem estabilidade com menos de oito Principais 245 elétrons, 214 Exercícios 246 Grupo II que adquirem estabilidade com mais de oito Exercícios fundamentais, 246 215 Testando seu conhecimento, 247 Ressonância, 217 Aprofundando seu conhecimento, 249 Exercícios, 217 Faça você mesmo, 218 Faça você 254 UNIDADE6 FUNÇÕES INORGÂNICAS Capítulo 21 Dissociação e ionização, 256 Definição, 264 Nomenclatura, 264 Histórico, 256 Classificação, 266 Conceito de ácido, base e sal pela teoria de Arrhenius, 259 Exercícios 269 Condutividade 260 Exercícios 270 Exercícios resolvidos, 260 Testando seu conhecimento, 270 Exercícios fundamentais, 260 Algumas propriedades dos 271 Testando seu 261 Principais ácidos e suas aplicações, 273 Aprofundando seu 261 Exercícios resolvidos, 276 Faça mesmo, 262 Exercícios 276 Testando seu 276 22 Ácidos, 264 Aprofundando seu 277 Ácidos, 264 Faça você 280</p><p>SUMÁRIO 7 Capítulo 23 - Bases ou hidróxidos, 281 Testando seu conhecimento, 304 Aprofundando seu conhecimento, 305 Bases ou hidróxidos, 281 Integrando seu conhecimento, 308 Definição, 281 Faça você 309 Nomenclatura das bases, 282 Classificação das bases, 282 25 - Óxidos, 311 Exercícios fundamentais, 284 Testando seu conhecimento, 284 Óxidos, 311 Algumas propriedades das 285 Definição, 311 Principais bases e suas aplicações, 285 311 e higiene, 286 Classificação, 312 Exercícios fundamentais, 287 Exercícios 315 Testando seu conhecimento, 288 Testando seu conhecimento, 315 Aprofundando seu conhecimento, 289 Aprofundando seu conhecimento, 316 Faça você 290 Alguns óxidos importantes, 318 Os óxidos e ambiente, 319 Capítulo 24 Sais, 291 Efeito estufa, 319 Chuva ácida, 320 Sais, 291 Poluentes 321 291 Inversão 322 Nomenclatura dos sais, 292 Ilhas de 323 Classificação, 293 Exercícios resolvidos, 323 Exercícios resolvidos, 294 Exercícios fundamentais, 324 Exercícios fundamentais, 295 Testando seu 325 Testando seu conhecimento, 295 Aprofundando seu 326 Aplicações de alguns sais, 297 Complemento: Exercícios fundamentais, 299 Hidretos, 327 Testando seu conhecimento, 300 Hidretos ionicos, 327 Obtenção de sais, 301 Hidretos moleculares, 328 Exercícios resolvidos, 303 328 Exercícios 304 Faça você mesmo, 328 CLASSIFICAÇÃO DOS TIPOS DE REAÇÕES Capítulo 26 Balanceamento das equações Capítulo 28 Condições para a ocorrência de químicas, 330 reações, 341 Reações químicas, 330 Reações de simples troca ou deslocamento, 341 Equações químicas, 330 Reatividade dos metais, 341 Balanceamento de uma equação química, 331 Reatividade dos ametais, 343 Exercícios fundamentais, 334 Exercícios 344 Testando seu conhecimento, 334 Testando seu conhecimento, 345 Aprofundando seu conhecimento, 335 Reações de dupla 346 Exercícios resolvidos, 349 Capítulo 27 Tipos de reações, 336 Exercícios fundamentais, 349 Testando seu conhecimento, 350 Exercícios 338 Aprofundando seu conhecimento, 351 Exercícios fundamentais, 339 Faça você 354 Testando seu conhecimento, 339 Integrando seu conhecimento, 355 Aprofundando seu conhecimento, 339 DE MASSA Capítulo 29 Massas dos átomos, 358 Constante de Avogadro ou número de Avogadro, 362 Mol: a unidade de quantidade de substância, 364 Unidade de massa atômica (u), 358 Massa molar (M). 365 Massa atômica de um (MA), 358 Determinação da quantidade de matéria de mol, 365 Massa atômica de um elemento (MA), 359 Exercícios resolvidos, 366 Massa molecular (MM). 359 Exercícios 367 Exercícios resolvidos, 360 Testando seu conhecimento, 368 Exercícios 360 Aprofundando seu conhecimento, 369 Testando seu conhecimento, 361</p><p>SUMÁRIO 8 UNIDADE 9 ESTUDO DOS GASES Capítulo 30 - Gases e suas transformações, 374 Capítulo 31 Quantidade de substância e equação de estado, 396 Características gerais dos gases, 374 Variáveis de estado dos gases, 375 Volume 396 375 Lei de Avogadro, 397 Volume, 377 Equação de estado dos gases perfeitos, 397 Temperatura, 378 Exercícios resolvidos, 398 Química e 378 Exercícios 399 Exercícios fundamentais, 379 Testando seu conhecimento, 399 Testando seu conhecimento, 380 Aprofundando seu conhecimento, 400 Aprofundando seu conhecimento, 380 Transformações gasosas, 381 Capítulo 32 Mistura de gases, 403 Transformação isotérmica, 381 Exercícios resolvidos, 383 Pressão parcial (Lei de 403 Exercícios 384 Volume parcial (Lei de 405 Testando seu 384 Exercícios resolvidos, 406 Aprofundando seu conhecimento, 385 Exercícios 407 Transformação isobárica, 385 Testando seu 407 Exercícios resolvidos, 386 Aprofundando seu 408 Exercícios fundamentais, 387 Testando seu conhecimento, 387 33 Densidade dos gases, 410 Aprofundando seu conhecimento, 388 Transformação isocórica, 388 Densidade absoluta dos gases, 410 Exercícios resolvidos, 390 Densidade relativa dos gases, 411 Exercícios fundamentais, 390 Exercícios resolvidos, 412 Testando seu conhecimento, 390 Exercícios fundamentais, 413 Aprofundando seu conhecimento, 391 Testando seu conhecimento, 413 Equação geral dos gases, 392 Aprofundando seu conhecimento, 414 Exercícios 393 Integrando seu conhecimento, 415 Exercícios fundamentais, 393 Faça você mesmo, 416 Testando seu conhecimento, 394 Complemento: Aprofundando seu conhecimento, 394 Difusão e efusão de gases, 417 Lei de 417 Exercícios, 418 UNIDADE 10 ESTEQUIOMETRIA Testando seu conhecimento, 439 Capítulo 34 Estequiometria, 422 Aprofundando seu conhecimento, 441 Introdução, 422 Tipos de 422 Capítulo 36 As reações no laboratório e na percentual, 422 indústria, 444 mínima ou empirica, 423 Fórmula molecular, 425 Reagente em excesso e reagente limitante, 444 Exercícios resolvidos, 427 Exercícios resolvidos, 446 Exercícios fundamentais, 427 Exercícios fundamentais, 447 Testando seu conhecimento, 428 Testando seu conhecimento, 447 Aprofundando seu conhecimento, 429 Aprofundando seu conhecimento, 449 Estequiometria das reações químicas, 430 Reações químicas com substâncias impuras, 450 Leis ponderais, 430 Exercícios fundamentais, 452 Lei volumétrica de Gay-Lussac, 431 Testando seu conhecimento, 452 Exercícios fundamentais, 431 Aprofundando seu conhecimento, 453 Testando seu conhecimento, 432 Rendimento de uma reação química, 454 Aprofundando seu conhecimento, 432 Exercícios 455 Testando seu conhecimento, 455 Capítulo 35 Os coeficientes e a quantidade de Aprofundando seu 456 substância (mol), 434 Integrando seu conhecimento, 457 Exercícios resolvidos, 436 Respostas, 459 Exercícios fundamentais, 438 Siglas de vestibulares, 479</p><p>UNIDADE 1 Introdução ao Estudo da Química Capítulo 1 - Por que estudar Química? Capítulo 2 método científico Capítulo 3 - Química: uma Ciência experimental</p><p>CAPÍTULO 1 Por que estudar Química? Olhe ao seu redor. Tudo que você vê ou toca, cheira ou sente sabor são substâncias químicas. Muitas dessas substâncias são naturais e estão presentes no seu corpo, no solo, na vegeta- ção, no ar etc. Muitas outras são sintéticas, isto é, são produzidas pelo ser humano nos laboratórios e nas indústrias, por exemplo: os plásticos, as fibras têxteis e os medicamentos. Na vida moderna, essas substâncias químicas sintéticas têm grande importância. A produção de diversos materiais e produtos que utilizamos em nosso dia-a-dia - industrial. a borracha, náilon e metal - é resultado de conhecimentos de Química e de sua aplicação Um tênis é um bom exemplo de produto final formado por um conjunto de materiais encontrados na natureza ou sintetizados pelo ser humano. Metal Tecido Borracha natural natural natural Algodoeiro. Seringueira. sintético sintética Extração de minério de ferro. Torre de</p><p>CAPÍTULO 1 - Por que estudar Química? 11 A Química é a Ciência que estuda a estrutura, a composição, as propriedades e as transfor- mações da matéria. Assim, podemos dizer que a Química é uma Ciência que ocupa uma posição central, sendo fundamental em todos campos do conhecimento Veja O diagrama, que mostra a relação da Química com outras RELAÇÃO DA QUÍMICA COM OUTRAS CIÊNCIAS Biologia Biologia Celular Botânica Microbiologia Bioquímica Agronomia Anatomia Biologia Molecular Fitoterapia Engenharia Genética Ciências Ambientais Ecologia e Poluição Medicina e QUÍMICA Ciências da Saúde Farmacologia Geologia Nutrição Composição e estrutura dos materiais Química Nuclear Astronomia Física Medicina Nuclear Composição de galáxia Física Nuclear Mecânica Quântica Quem usa a Química? Você, eu, todos nós! Em muitas é necessário conhecimento da Química: Os agricultores usam a Química para corrigir a acidez do solo e na escolha do melhor ferti- lizante a ser adotado e da quantidade necessária a ser empregada. Os médicos devem conhecer Química para saber a composição das substâncias usadas como medicamentos e avaliar sua ação no organismo humano. Os engenheiros usam a Química quando escolhem materiais para produzir equipamentos ou para fazer uma construção e na fabricação de produtos Os cozinheiros utilizam a Química no controle das mudanças que ocorrem na preparação dos o perfumista deve conhecer os solventes, as essências e os fixadores que usa na preparação dos perfumes. Agora você já consegue responder à questão no título do capítulo "Por que estudar Química?"?</p><p>UNIDADE 1 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA 12 Um dia sem Química São 6h30 da manhã e sua mãe acabou de acordá-lo é hora de levantar e enfrentar dia. Pela manhã, aulas de Física, Geografia, Química e Mas as coisas poderiam ser piores!! Imagine como seria seu dia sem a utilização da Você se levanta e vai acender as luzes do quarto, mas... é impossível: funcionamento de uma lâmpada incandescente envolve aquecimento de um filamento de tungstênio num bulbo de vidro. Tanto a extração do tungstênio, a partir de seu minério, quanto a produção do vidro dependem de processos Na hora de se o banho e os outros hábitos de higiene terão de ser feitos sem sabonete, xampu ou creme dental, pois todos são produtos da indústria Você vai se vestir, colocar uma calça, um par de tênis, uma camiseta... De jeito nenhum!!! Os corantes e os (náilon e poliéster) não existem sem a A sua mãe está esperando para levá-lo ao colégio de carro? Esqueça: não há carro, pois aço, plástico, os vidros, os pneus e o combustível não estão Mesmo num ambiente relacionamo nos com a Química, pois nosso organismo disponíveis, pois não há indústrias depende de muitas transformações químicas Como você teve de ir correndo ao colégio, isso lhe provocou dor de cabeça. para funcionar e manter-se Agüente porque sem a não nenhum medicamento para aliviar a Na verdade, não há nem mesmo água potável para você tomar o remédio, pois a água, para que possamos consumi-la, é tratada com várias substâncias químicas. Ufa!! Que alívio, acabou a manhã! Pelo menos a tarde vai ser legal. Você irá jogar futebol e relaxar, mas lembre-se: sem tênis e sem bola de couro ou A QUÍMICA HOJE Hoje, mais do que nunca na história da humanidade, é impossível viver sem os conheci- mentos e a utilização da A aplicação de seus conhecimentos e dos de outras Ciências na criação de novos materiais e no desenvolvimento de novos processos, principalmente aqueles que têm uso prático, é a função da tecnologia. conhecimento normalmente precede seu uso, ou seja, existe sempre um inter- valo de tempo entre a descoberta e sua aplicação. Na tabela a seguir podemos ver alguns exemplos: Descoberta Aplicação (Ano) (Ano) Fotografia 1782 1838 DDT 1873 1939 Raios (em Medicina) 1895 (dezembro) 1896 (janeiro) Antibióticos 1910 1940 Náilon 1927 1939 Fotocópia 1935 1950 Videocassete 1950 1956 avanço da tecnologia é responsável pela mudança de muitos hábitos e, geralmente, proporciona melhoria da qualidade de vida.</p><p>CAPÍTULO 1 - Por que estudar Química? Um exemplo da utilidade da tecnologia é a descoberta feita pelo físico italiano Alessandro Volta (1745-1827). Ele ob- servou que algumas transformações químicas produziam ener- gia elétrica. Para utilizou-se de um dispositivo criado por ele: a Ao longo do tempo, essa descoberta possibilitou a criação de muitos equipamentos utilizados hoje em dia, como com- putador. Foto de pilha similar à inventada por Alessandro Volta em Inicialmente reservado às grandes empresas, hoje computador tornou-se um objeto de uso QUÍMICA, SOCIEDADE E AMBIENTE A mudança de hábitos da sociedade tem muito a ver com a evolução do estudo da Química e de sua aplicação, pois ela é responsável pelo aumento na produção de alimentos, pela pesqui- sa de medicamentos e pela busca de novos dentre outras Contudo, devido ao uso exagerado ou inadequado de certos produtos químicos, O ar está cada vez mais poluído, as praias e os rios estão sujos e oceanos estão contaminados. Isso provoca uma grande mortandade nos ambientes aquáticos e acarreta perigos potenciais para seres vivos e para planeta como um Diante desse quadro, necessitamos cada vez mais estabelecer prioridades, identificar até que ponto avanço tecnológico pode ser definir critérios para a exploração dos recur- SOS naturais e estudar formas de rea- proveitar os dejetos produzidos por nossa Parte da poluição das praias é devida a atitudes dos seus A reciclagem de papel evita a derrubada de novas</p><p>14 UNIDADE 1 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA QUÍMICA Todavia, não podemos nos esquecer de que é também à Química que precisamos recorrer para tais empreendimentos ou ações. Um dos mais sérios problemas contemporâneos é a enorme quantidade de lixo produzido e destino final dado a ele. Atualmente, cada brasileiro produz em média 0,6 kg diários de lixo. No total, lixo domici- liar chega a 96 mil toneladas/dia. Embora, no Brasil, em muitos municípios a composição do lixo apresente características bem diferentes, na média ela pode ser representada pelo esquema a seguir, em porcentagem de massa: orgânicos" borracha 69,8 0,4 madeira, papel, papelão couro, louça 13,6 0,9 trapos plásticos vidro 6,5 2,2 outros metais 2,4 2,7 Restos de alimentos; folhas e talos de hortaliças e árvores; cascas de frutas, de legumes e de papel higiênico e guardanapos usados. Fonte: Cempre Compromisso empresarial para a Para diminuir a quantidade do lixo produzido e incentivar sua coleta seletiva, instituiu-se um conjunto de procedimentos conhecido por "política dos 3 erres": R edução do lixo produzido Para isso, recomenda-se a escolha de embalagens que produzam a menor quantidade pos- sível de lixo. R eutilização de tudo que for possível Aconselha-se ao consumidor reutilizar embalagens plásticas e de vidro, evitando, assim, seu descarte e a compra de novos recipientes, que também acabarão se transformando em lixo. Os sacos plásticos usados nos supermercados para As embalagens vazias de produtos como margarina, palmito ou acondicionar as compras podem ser empregados para azeitonas servem para acondicionar alimentos e guardá-los na descarte do lixo doméstico. geladeira. Garrafas vazias de refrigerantes podem ser usadas para acondicionar água ou sucos. Nesses casos as embalagens reutilizadas devem ter seu conteúdo indicado por etiquetas. R eciclagem A reciclagem permite a transformação de materiais como papel, vidro, latas, plásticos e embalagens diversas em novos objetos. Esse procedimento deve ser estimulado pois, além de diminuir O acúmulo de lixo e ajudar na preservação das fontes naturais, é extremamente vanta- joso em termos econômicos, já que em vários casos é mais barato reciclar do que produzir utilizando matérias-primas</p><p>CAPÍTULO 1 - Por que estudar 15 Esse processo é limitado por dois fatores: a separação dos materiais e a forma de coleta. A reciclagem deve ser facilitada pelo uso de latas de lixo diferentes para diferentes materiais recicláveis, evitando-se que eles fiquem sujos ou contaminados. Em algumas cidades do Brasil, há recipientes apropriados para a coleta de materiais Nessa situação, é fundamental a participação dos cidadãos. Veja, a seguir, alguns símbolos universais relacionados à reciclagem, utilizados em diversas embalagens. Para indicar diferentes tipos de plásticos, usam-se números que variam de 1 a 7. al alumínio papel papel reciclável 2 vidro é plástico é reciciável aço reciclável Como anda a reciclagem no Brasil Segundo dados publicados pelo Compromisso Empresarial para Reciclagem (Cempre), Brasil, em termos de reciclagem de alguns materiais, encontra-se afinado com as médias mun- diais. Para se ter uma idéia, hoje reaproveitamos mais latas de alumínio que os Estados Unidos e até que Japão, que tinha primeiro lugar nessa classificação. Entretanto, como todo O mundo, ainda estamos longe de uma situação ideal, tendo em vista futuro dos recursos naturais. Por enquanto, a média nacional de reciclagem, por material, encontra-se nestes patamares: alumínio: 85% papel: 43,9% vidro: 45% latas de aço: 75% pneus: 10% aço: 33,89% Atualmente, existem várias entidades envolvidas com a reciclagem. Todas elas mantêm sites informativos de livre acesso para qualquer pessoa. Abaixo, indicamos alguns deles. www.cempre.org.br www.cecae.usp.br/recicla www.ambiente.sp.gov.br www.latasa.com.br www.labisolda.ufsc.br/~caroline/reciclar</p><p>UNIDADE 1 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA QUÍMICA 16 Exercícios Fundamentais 1. Qual é significado para este símbolo? 6. Observe quadro a seguir. TEMPO* DE DECOMPOSIÇÃO Chiclete 5 anos Lata de aço 10 anos Vidro mais de 10000 anos $ Plástico mais de 100 anos Madeira 6 meses Papel de 3 meses a vários anos Cigarro (filtro) de 3 meses a vários anos Lata de alumínio mais de anos 2. (Enem) Um grupo de estudantes, saindo de uma escola, ob- Restos orgânicos de 2 meses a 1 ano servou uma pessoa catando latinhas de alumínio jogadas na Um deles considerou curioso que a falta de civilida- Este tempo pode variar de acordo com as condições ambientais. de de quem deixa lixo pelas ruas acaba sendo útil para a Em relação aos materiais citados, responda: subsistência de um desempregado. Outro estudante comen- a) Quais são recicláveis? tou significado econômico da sucata recolhida, pois ouvira b) Qual deles poderia ser utilizado como adubo? dizer que a maior parte do alumínio das latas estaria sendo reciclada. Tentando sintetizar que estava sendo observa- 7. Imagine duas camadas de terra umedecida. Se você colocar do. um terceiro estudante fez três anotações, que apresen- entre elas chiclete, filtro de cigarro, bolinha de gude, folhas e pedaços de plástico, conforme a ilustração, em qual desses tou em aula no dia seguinte: materiais você irá notar alterações em menor espaço de tempo? I. A catação de latinhas é prejudicial à indústria de alumínio; II. A situação observada nas ruas revela uma condição de duplo do ser humano com a natureza e dos seres humanos entre si; terra úmida III. Atividades humanas resultantes de problemas sociais e ambientais podem gerar reflexos (refletir) na economia. Com quais dessas afirmações você concorda? chiclete pedaços de plástico 3. Indique a matéria-prima usada para produzir: papel, vidro e lata de aço. terra úmida 4. Dos materiais mencionados na questão anterior, qual deles emprega como matéria-prima um recurso natural renovável? 5. Cite um material qualquer em que a Química não esteja en- filtro de folhas bolinha volvida. cigarro de gude Testando seu Conhecimento Ao longo da sua vida, você acumula uma série de conhecimen- 4. o fumo matéria-prima do cigarro contém mais de 4 mil tos químicos, mesmo sem perceber. Use-os para responder às compostos, dos quais cerca de 400 são venenosos, e 40 substâncias Cite nome da substância mais questões de 1 a 5. conhecida presente no fumo. 1. Cite pelo menos um metal encontrado em cada um dos obje- tos a seguir: 5. Quais procedimentos você adotaria para diminuir a quanti- a) panela; dade de lixo? b) fio condutor de eletricidade; c) d) trilho de trem; 6. Procure, em sua casa, embalagens que apresentem os e) lata de bebida; a seguir e indique de que material elas são cons- f) faca: g) filamento de lâmpada. a) c) e) 2. Qual substância, existente no vinho e na pinga, pode ser utilizada como combustível para veículos? Qual maté- al ria-prima é utilizada no Brasil para produzi-la? 3. Os alimentos podem apresentar, em sua composição, prote- gorduras, fibras etc. Dentre os alimentos a seguir, indi- b) d) que pelo menos um componente presente: 2 a) na carne bovina; d) no leite e no b) no peixe; e) nos ovos; PET c) nas verduras; f) nas frutas.</p><p>CAPÍTULO 1 - - Por que estudar Quimica? 17 7. (UFGO) No Estado de mais de 50% da arrecadação do 8. (Enem) Os gases liberados pelo esterco e por alimentos em ICMS provém de atividades industriais da área da Química, decomposição podem conter sulfeto de hidrogênio (H,S), que ressalta seu papel fundamental no desenvolvimento com cheiro de ovo podre que é tóxico para muitos seres do estado. Sobre a Química, classifique os itens em verda- vivos. Com base em tal fato, foram feitas as seguintes afir- deiro ou falso: mações: I. principal setor industrial, em é I. Gases tóxicos podem ser produzidos em processos na- turais. II. está presente em indústrias como as de couro, perfu- II. Deve-se evitar o uso de esterco como adubo porque po- me, bebida, papel e plástico. lui das zonas rurais. III. foi precedida pela Alquimia, que visava às descobertas III. Esterco e alimentos em decomposição podem fazer par- da Pedra Filosofal e do Elixir da Longevidade. te no ciclo natural do enxofre (S). IV. estuda a estrutura e a transformação das substâncias, Está correto, apenas, que se afirma em correlacionando-as com as propriedades macroscópicas. a) I b) c) III d) I e III e) e III</p><p>CAPÍTULO 2 O método científico "Tudo merece ser apreciado, pois tudo merece uma Herman Hesse Muitas pessoas acreditam que os cientistas são dotados de um misterioso e poderoso método de raciocínio que lhes permite resolver a grande maioria das questões que instigam a humanidade. Realmente, eles têm uma maneira peculiar de encarar os problemas, envolvendo a curiosida- de, a imaginação e a capacidade de constantemente questionar e de interpretar suas observações. Com base nos meus Humm. conhecimentos de Vou nenhuma mudança. Química, suponho uma sobre a Logo, nestas que a mistura outra e agitar a as dessas duas duas não mistura... substâncias reagem. seja muito reativa. Fazendo uma previsão. Tirando conclusões. Talvez seja então estas outras BUM melhor mudar minhas duas também roupas e não devem minha reagir. teoria. Prognosticando Modificando idélas. David A. Ucko. processo da (adaptado de quadro autorizado pelo Museum of Science and Chicago). modo pelo qual um cientista se propõe a resolver um novo problema ou a questionar a validade de um conhecimento anterior é chamado método O método fundamenta-se em um esquema básico de etapas a serem seguidas: observação, lei, hipótese e teoria.</p><p>CAPÍTULO 2 método 19 OBSERVAÇÃO Uma observação pode ser simples, isto é, feita a olho nu, ou pode exigir a utilização de instrumentos apropriados. Algumas pessoas, ao olharem a vêem uma moça; outras vêem uma mulher idosa. Diferentes pessoas observando uma mesma ilustração podem ver coisas Em Ciência, existem infinitos fenômenos a serem observados, mas as observações cas precisam ser cuidadosas e LEI Após certo número de observações semelhantes, um cientista pode formular uma lei. Uma lei descreve eventos que se manifestam de maneira invariável e uniforme, mas não explica O porquê de sua ocorrência. HIPÓTESE As hipóteses são possíveis explicações para um Devem ser testadas por um grande número de TEORIA (MODELO) Se a hipótese for confirmada por vários experimentos, ela levar à criação de uma teoria ou um A teoria, ou O deve responder não à questão inicial e às que surgirem durante O processo, mas permitir, previsões sobre futuros experimentos que possam modificá-la. Na verdade, a teoria, ou O modelo nada mais é do que uma imagem do sistema criada por meio de Por sua própria natureza, a teoria é provisória e temporária em função do número e da qualidade das experiências OBSERVAÇÃO LEI HIPÓTESE EXPERIMENTO TEORIA (MODELO)</p><p>20 UNIDADE 1 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA QUÍMICA QUÍMICA e APARÊNCIA Acnes A criação de hipóteses é inerente ao ser humano. Contudo, muitas das hipóteses criadas são in- Apesar disso, elas são popularmente acei- tas e acabam se transformando em Esses mitos, bastante difundidos, muitas vezes se tornam um grande obstáculo à aceitação de novas hipóteses, mesmo que essas sejam mais coerentes com fatos experimentais. A foto mostra regiões da face em que é mais comum o aparecimento da acne. Ela também pode em menor grau, nos ombros, nas escápulas e no tronco Um exemplo são os mitos a respeito da acne. Veja a tabela. MITO REALIDADE Chocolate e outros alimentos Algumas pessoas associam aparecimento de acne à ingestão de determinados provocam espinhas. alimentos. não existe comprovação para isso. Lavar rosto várias vezes ao Ao contrário, lavar rosto várias vezes não somente não ajuda a evitar a acne como dia ajuda a evitar a acne. pode, inclusive, provocar aumento da oleosidade da pele, deixando-a mais propen- sa ao aparecimento de acnes. Acne é contagiosa. Apesar de ser uma infecção, a acne não é contagiosa. Cravos pretos indicam sujeira escurecimento é provocado pela presença de e falta de higiene. as espinhas ajuda a Ao contrário, espremê-las pode ajudar a disseminar a inflamação e pode lesar a pele, eliminar a inflamação. provocando Anticoncepcional faz piorar e Dependendo do anticoncepcional, pode haver melhora do quadro. aumentar a acne. Masturbação provoca Não existe nenhuma relação entre masturbação e Menstruação provoca acne. Pela influência dos hormônios relacionados ao ciclo menstrual, pode haver uma piora da acne nos dias anteriores à Sol piora/melhora a Apesar de Sol ter algum efeito cicatrizante, a exposição a ele pode provocar maior produção de sebo, aumentando a acne. Além disso, Sol é a principal causa de envelhecimento e câncer de pele Cicatrizes de acne não têm Existem, atualmente, vários recursos para tratamento de cicatrizes de acne. Os cura. procedimentos devem ser realizados por um dermatologista experiente e algumas vezes são necessárias várias etapas de acompanhamento médico para um resultado satisfatório. (Adaptado do site em 04/09/2002.)</p><p>CAPÍTULO 2 método cientifico 21 Exercícios Fundamentais 1. As palhas de aço são comercializadas em embalagens Após aquecer sistema durante certo tempo, ele observou ticas vedadas a vácuo. Ao abrirmos essas embalagens, no- que os grãos "explodiam", transformando-se em pipoca, e tamos que a palha de aço não está enferrujada. Se pegar- que havia algumas gotas de água na face interna da lâmina mos duas palhas de aço, molharmos uma delas e as deixar- plástica. mos expostas ao ar, alguns dias notaremos a forma- Com base nessas informações, responda: ção de ferrugem nas Na palha de aço molhada, a for- mação de ferrugem é mais a) Qual a origem da água presente na lâmina de plás- tico? Com base nessas informações, responda: b) o que deve ter ocorrido no interior do grão de milho para a) A ferrugem é produto da interação do ferro presente na causar a "explosão"? palha de aço com outras duas Quais são? c) Essa transformação ocorreria sem aquecimento? b) Por que a palha de aço não enferruja dentro da embala- d) Se usássemos uma balança de grande precisão para gem? medir a massa do grão de milho antes e após a "explo- c) Se deixarmos uma palha de aço seca numa cidade a massa seria a mesma? nea e outra em Brasília, qual delas vai enferrujar mais depressa? Justifique. 3. (UERJ) Desde início, Lavoisier adotou uma abordagem mo derna da Química. Essa era sintetizada por sua fé na balança. 2. Um estudante preparou pi- Paul. sonho de Mendeleiev: a verdadeira his- pocas no laboratório usan- tória da química. Rio de Janeiro: Jorge Zahar, 2002.) do alguns grãos de milho, Do ponto de vista do método essa frase traduz a um béquer grande e uma relevância que Lavoisier a: lâmina de na a) teorias. qual fez um furo com alfi- b) modelos. nete antes de cobrir c) béquer. d) experimentos. Testando seu Conhecimento 1. STRIPTIRAS de Laerte a ERA ACHAVA AS IMAGENS EU TINHA DA VINHAM PELO FIO DE A hipótese feita pelo personagem é correta? Justifique sua resposta. 2. Você provavelmente já cortou ou comeu peda- de cebola crua. Lembra-se do que observou durante esses experimentos? Se você colocar pedaços de cebola em uma fri- gideira junto com algumas gotas de óleo e los, observará algumas alterações, dentre elas sabor adocicado que a cebola passou a ter. Sabendo que uma hipótese só tem valor em Ciên- cia se for testá-la experimentalmente, indique quais das afirmativas a seguir podem ser consideradas hipóteses para explicar gos- to adocicado da cebola frita: Fatias de Fatias de a) sabor adocicado é resultado da ação do óleo sobre a cebola. cebola crua. cebola b) Um espirito amargo, azedo, está presente na cebola crua, e aquecimento espanta, fazendo-o abandoná-la. c) o sabor adocicado é proveniente do óleo e não tem relação com a cebola. d) sabor adocicado aparece na cebola quando ela é frita. e) Na cebola crua existem açúcares, como em vários vegetais, cujo sabor é mascarado por outras substâncias. f) aquecimento elimina da cebola as substâncias de sabor forte. Como você poderia testar as hipóteses a e c? A afirmação do item b pode ser considerada uma Por quê?</p><p>UNIDADE 1 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA QUÍMICA 22 Faça você mesmo Imaginando explicações (hipóteses) Experimento 1 Material mL de água oxigenada 10 volumes Batata Pedaço de Pedaço de papel 1 conta-gotas Procedimento Corte um pedaço da batata, do fígado e do papel e coloque duas gotas de água oxigenada em cada um Observe, atentamente, e responda: a) Por que usamos a mesma quantidade de água oxigenada em cada um dos materiais? b) A efervescência foi observada nos três experimentos? c) A efervescência indica que a água oxigenada está fervendo? Justifique. Quando se aplica água oxigenada sobre um ferimento, nota-se certa efervescência. Crie algumas hipóteses para explicar a efervescência observada nos experimentos mencionados. Experimento 2 Material 2 comprimidos de antiácido inteiros 1 copo com água quente 1 copo com água gelada 1 relógio (ou cronômetro) Procedimento Aos dois copos, que devem conter a mesma quantidade de água, adicione separadamente um compri- mido de antiácido. Escreva detalhadamente que você observou e, em seguida, resolva as questões: a) fenômeno ocorreu com a mesma velocidade nos dois copos? b) Crie uma explicação para o efeito provocado pela diferença de temperatura da água nos c) Em quais condições você pode obter uma velocidade maior num experimento usando o antiácido e a água? Perceba que, tanto no experimento 1 quanto no 2, você precisa criar algumas hipóteses e, a partir delas, fazer outros experimentos para testá-las. Tenha sempre cuidado de manter inalteradas, em todos eles, as demais condições.</p><p>CAPÍTULO 3 Química: uma Ciência experimental 0 LOCAL DE TRABALHO DO QUÍMICO A maior parte das atividades no dia-a-dia de um químico se desenvolve no laboratório, portanto, é necessário que tenhamos pelo menos uma idéia de como é um laboratório, de como trabalhamos nele e dos cuidados que devemos ter quando formos utilizá-lo. A palavra laboratório vem da união de duas palavras latinas: labor trabalho + oratorium = lugar de Assim, laboratório é um local de muito trabalho e muita concentração. Nele, são feitas a identificação, a separação e a determinação da quantidade de substâncias e, também, a preparação e a obtenção de novas Segurança no laboratório laboratório é um recinto construído especialmente para a execução de experiências. Ele deve apresentar instalações de água, gás e eletricidade e ser muito bem ventilado e iluminado. Um laboratório pode tornar-se um lugar muito perigoso caso haja uso inadequado dos materiais e equipamentos nele existentes. A maior parte dos acidentes que podem ocorrer em um laboratório é provocada pelo desconhecimento de algumas regras básicas de segurança, por isso, é importante conhecermos algumas dessas normas: a) não b) manter os acessos desimpedidos; c) não colocar livros, sacolas, ferramentas etc. sobre as ban- cadas ou sobre os bancos; d) não comer, beber ou fumar; e) manter os extintores de incêndio em condições de uso; f) manter local sempre limpo e organizado; g) fechar gavetas e armários logo após o uso. Profissional trabalha em com avental de mangas longas e luvas, peças fundamentais para sua proteção. Proteção pessoal Para proteger pele e roupas, deve-se usar sempre um avental de mangas longas feito de algodão, pois fibras sintéticas são altamente Quando for necessário proteger os olhos, é indispensável uso de óculos de segurança. Para proteção das mãos, ao trabalhar com produtos corrosivos, devem-se usar luvas de</p><p>UNIDADE 1 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA QUÍMICA 24 Nos laboratórios e nos rótulos das embalagens de reagentes são utilizados símbolos de segurança, que têm a finalidade de informar e alertar sobre a existência de perigo. Veja alguns deles: Avental de algodão com mangas longas. Indica a possibilidade de ocorrência de Indica que devemos proteger a pele e a explosão. roupa. É o de substâncias venenosas, que Óculos de segurança. Devem ser usados na não devem entrar em contato com a pele proteção de respingos e estilhaços. nem ter seus vapores inalados. o uso de luvas é indicado para evitar o Informa que há possibilidade de choque contato das mãos com substâncias corrosivas, vidros quebrados e objetos 4 elétrico. quentes. Identifica materiais Significa que é necessário o uso da pinça de madeira para aquecimento do tubo de ensaio. Refere-se ao descarte de determinado material, que deve ser feito de maneira específica (conforme indicação do professor). Identifica substâncias É um simbolo de alerta para a necessidade de lavar as mãos após cada experimento Identifica substâncias ou (evitar tocar o rosto e os olhos durante os corrosivas. procedimentos). Indica a caixa de primeiros socorros. (Seu Indica que há produção de vapores nocivos uso deve ser orientado pelo professor.) ou venenosos, que não devem ser inalados. Sua casa - Um grande laboratório Em sua casa, você tem muitos produtos químicos, de uso diário, que podem ser perigosos se forem manuseados água sanitária, remédios, limpa-fornos, desentupidores de ralo e de pia, materiais contendo amoníaco, detergentes e outros.</p><p>CAPÍTULO 3 - uma Ciência experimental 25 Segurança em casa Esses produtos devem ser guardados em armários altos e de difícil acesso se em sua casa existirem crianças. Nunca faça isso!!! uso do álcool comum para acender a churrasqueira ou aumentar a queima de carvão é uma das causas mais comuns de acidentes, por queimadura, atendidos em hospitais. Para evitar acidentes, é importante criar O hábito de sempre ler as orientações de uso presentes nas embalagens. 00 com TIOS e serve 0 frasco bem fechado após 0 USO e em lugar fresco e seco. Nunco ngar em roupas, pintura, mobilia OU tapetes, lavar imediatamente com to de sódio. E PRIMEIROS SOCORROS: UTILIZE OLHOS DURANTE A CONSERVE FORA DO DOS ANIMAIS CUIDADO: PERIGOSA A SUA É obrigatória por lei a provoque vômito, consulte imediatamente um Centro de Intoxicações OU presença desse tipo de legenda em todos os que possível leve 0 rótulo OU embalagem do produto. 0 contato materiais potencialmente perigosos. Em caso de acidente, leia no rótulo do produto como você deve proceder ou tenha anotado em lugar de fácil acesso O telefone do Centro de Controle de Intoxicações, que atende a todo O Brasil: 0800 771 37 33. Exercícios Fundamentais 1. Relacione pelo menos cinco prováveis causas de acidentes na figura a seguir: E T N</p><p>26 UNIDADE 1 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA QUÍMICA 2. Observe a figura e identifique o principal perigo nesse procedimento. 3. Sabendo que a soda cáustica é um produto corrosivo e tóxi- 5. Enrolar as mangas longas do avental geralmente facilita o se ingerido, descreva ou desenhe os que deve- movimento dos braços. Esse é um procedimento conveniente riam aparecer no rótulo dessa substância. quando se trabalha em laboratório? Por quê? 4. É apropriado trabalhar no laboratório com cabelos longos e 6. Quais regras de segurança de laboratório você deveria utili- soltos? Justifique. zar em sua casa ao fazer um bolo? Testando seu Conhecimento 1. A imagem mostra uma parte do rótulo de um limpa-forno. A alternativa que relaciona corretamente os símbolos com as indicações anteriores é: ANTES DE USAR LEIA AS Símbolos presentes ROTULO a na embalagem de Y 8 PERIGO: CAUSA produtos de uso a) III IV V CONTEM PRODUTO doméstico. SODA CAUSTICA b) III IV V Em sua casa, o que você deveria usar para sua proteção ao c) V III IV utilizar esse produto? d) V III 2. Qual a vantagem do uso, nas residências, do álcool na for- e) III V IV ma de gel? o texto abaixo refere-se às questões 4 e 5. 3. Os símbolos e sinais fornecem algumas características dos Produtos de limpeza, indevidamente guardados ou manipu- materiais ou, em alguns casos, informam os riscos ou as lados, estão entre as principais causas de acidentes domés- medidas de prevenção que devemos ter em seu manuseio. ticos. Leia relato de uma pessoa que perdeu olfato por ter misturado água sanitária, amoníaco e sabão em pó para Observe a de símbolos: limpar um banheiro: A mistura ferveu e começou a sair uma fumaça asfixiante. Não conseguia respirar e meus olhos, nariz e garganta a arder de maneira insuportável. Saí correndo à procura de uma janela aberta para poder voltar a respirar. 8) 4. (Enem) o trecho destacado no texto poderia ser reescrito, em linguagem da seguinte forma: corrosivo a) As substâncias químicas presentes nos produtos de lim- peza evaporaram. b) Com a mistura química, houve produção de uma solução Leia as indicações abaixo: aquosa asfixiante. Material que sugere ser reaproveitável. c) As substâncias sofreram transformações pelo contato II. Cuidado! Material inflamável. com o oxigênio do ar. III. Cuidado! Material radiativo. d) Com a mistura, houve transformação química, que pro- IV. Produtos que não contêm CFC (clorofluorcarbono). duziu rapidamente gases V. Cuidado! Substância que causa irritação ou destruição e) Com a mistura, houve transformação química, evidencia- do tecido vivo. da pela dissolução de um sólido.</p><p>CAPÍTULO 3 Química: uma Ciência experimental 27 5. (Enem) Entre os procedimentos recomendados para reduzir c) Não armazene produtos de limpeza e substâncias acidentes com produtos de limpeza, aquele que deixou de cas em locais próximos a alimentos. ser cumprido, na situação discutida no texto, foi: d) Verifique, nos rótulos das embalagens originais, todas a) Não armazene produtos em embalagens de natureza e as instruções para os primeiros socorros. finalidade diferentes das originais. e) Mantenha os produtos de limpeza em locais absoluta- b) Leia atentamente os rótulos e evite fazer misturas cujos mente seguros, fora do alcance de crianças. resultados sejam QUÍMICA e SAÚDE Queimaduras A pele é maior órgão do corpo humano e merece cuidados especiais. pêlo epiderme derme hipoderme Representação das três camadas da pele com seus principais elementos. As queimaduras são lesões na pele e correspondem a uma destruição parcial ou total dela. Sua ocorrência deve-se a agentes físicos como: temperaturas elevadas ou abaixo de agentes químicos ou até por ação de corrente elétrica excessiva. São classificadas de acordo com a camada da pele que 1° grau: Quando há comprometimento apenas da epiderme, a camada mais superficial. Um exemplo desse tipo de queimadura ocorre quando ficamos expostos à luz solar. No local da queimadura, a pele fica vermelha e dolorida. Geralmente, após de 5 a 10 dias, a pele descama e não fica cicatriz no local. 2° grau: Quando há comprometimento da epiderme e de parte da derme, a camada Por exemplo, quando sobre ela cai água ou óleo fervendo durante preparo dos alimentos. No local queima- do, forma-se uma bolha, e a pele pode demorar de 10 a 35 dias para se regenerar, dependendo da parte da derme que foi lesada. Normalmente não fica 3° grau: Quando há comprometimento da epiderme, da derme e da hipoderme, a camada mais profunda. Dependendo da extensão da pele afetada, a situação é muito grave e processo de cura forma cicatrizes. Quando esse tipo de queimadura ocorre nas regiões de articulações, pode causar limitação dos movimen- tos devido à retração da pele nas</p><p>UNIDADE 2 A Matéria e suas Transformações Capítulo 4 - O estudo da matéria Capítulo 5 - Os estados físicos da matéria Capítulo 6 - A composição da matéria Capítulo 7 - Processos de separação das misturas Capítulo 8 - Transformações da matéria</p><p>CAPÍTULO 4 O estudo da matéria CONCEITOS FUNDAMENTAIS Matéria Matéria: tudo que ocupa lugar no espaço e tem massa. A matéria nem sempre é visível. O an é um exemplo disso. Podemos, por meio de experi- mentos simples, constatar que ocupa lugar no espaço. Observe um deles: o contido no copo impede que o líquido entre e molhe o papel. Energia Na verdade, não existe uma definição satisfatória para energia. Contudo, pode-se afirmar que conceito de energia está diretamente relacionado à realização de trabalho e ao fato de a energia provocar modificações na matéria, além de ser interconversível em suas várias Uma das formas de energia mais utilizadas é a elétrica, que pode ser obtida de várias maneiras. Vejamos algumas delas: Nas usinas hidrelétricas, quando a Existem vários processos água represada cai pelas tubulações, químicos (reações químicas), faz girar turbinas acopladas a um gerador que produz energia elétrica. que serão estudados em que podem Essa é uma fonte de energia originar energia elétrica. praticamente inesgotável, contudo, seu funcionamento depende de um volume mínimo de água represada. A construção de grandes usinas gera problemas sociais e</p><p>CAPÍTULO 4 - estudo da matéria 31 As células fotoelétricas dos painéis solares transformam a energia luminosa proveniente do Sol em energia elétrica. Esse A energia eólica (ar em movimento), que já foi método possui uma fonte de utilizada para produzir energia mecânica nos energia inesgotável - o Sol - e atualmente é usada com auxílio de não produz danos ao meio turbinas, para produzir energia ambiente. Nas usinas nucleares, assim como nas por meio de A distribuição da energia elétrica para as processos produz-se energia térmica, que por sua diferentes regiões de um país é feita por vez. transformada em energia redes de Ao chegar a sua casa ou a instalações industriais, a energia elétrica é transformada em outros tipos de energia. Lâmpada: energia Ferro de passar roupa: energia Televisor: energia luminosa e Máquinas: energia mecânica. energia sonora. Universo é constituído de matéria e energia. Qualquer porção do Universo que seja submetida à observação é denominada sistema e tudo que rodeia é denominado meio ambiente. Podemos classificar os sistemas em função da sua capacidade de trocar matéria e energia com meio ambiente. Sistema aberto: tem a capacidade de trocar tanto matéria quanto energia com O meio ambiente. Sistema fechado: tem a capacidade de trocar somente energia com meio ambiente. Sistema isolado: não troca matéria nem energia com meio ambiente. A rigor, não existe nenhum sistema completamente isolado. o corpo humano é um sistema pois troca matéria e energia com meio ambiente. Quando praticamos esportes, a temperatura do corpo aumenta e transpiramos com mais o suor é produzido pelo nosso organismo para regular sua temperatura. Uma parte do nosso suor evapora para</p><p>32 UNIDADE 2 A MATÉRIA E SUAS TRANSFORMAÇÕES Um exemplo de sistema fechado pode ser as embalagens de suco. Elas podem ser aquecidas ou isto é, podem ganhar energia térmica do meio ambiente ou para ele, mas a sua quantidade de matéria não Um aproximado de sistema isolado é a garrafa normalmente usada para conservar a energia térmica de No mesmo as melhores garrafas térmicas existentes trocam energia com o meio ambiente por não serem perfeitamente UNIDADES DE MEDIDAS Em Química, para realizar qualquer experimento, além dos conceitos básicos de matéria e energia, também é necessário conhecer algumas unidades de medida. A medida de uma grandeza é um número que expressa uma quantidade comparada com um padrão previamente estabelecido. Os múltiplos e submúltiplos do padrão são indicados por Massa Massa (m): a quantidade de matéria que existe em um corpo. OBSERVAÇÃO: Esso definição é simplificada, pois conceilo de massa não é absoluto. De acordo com a lei de massa de um corpo relacionada com a medida da inércia, ou seja, a medida da dificuldade que um corpo tem para variar velocidade inercial). Há também definição de massa Essa medida depende da existência de força gravitacional. Nesse masso de um corpo pode ser por exemplo, mediante de A determinação da massa de um corpo é feita pela comparação de sua massa, inicialmente desconhecida, com outra massa previamente conhecida, uma Para essa determi- nação, usa-se um aparelho chamado balança. No Sistema Internacional a de mas- sa é quilograma (kg). quilograma (kg) 1000 g ou g grama (g) 1 g ou 10° g miligrama (mg) 0,001 g ou g Balança de Balança digital de alta precisão. Volume Volume (V): a extensão de espaço ocupado por um corpo.</p><p>CAPÍTULO 4 o estudo da matéria 33 volume de um corpo é determinado multiplicando-se seu comprimento por sua altura e por sua largura. V = comprimento altura largura Veja por exemplo, como se calcula volume de um cubo. 10 1m 1 cm 1 cm 1 1 mL dm V dm 10 10 dm V = 1000 dm No SI, a de volume é metro cúbico No 1000 ou 1000 L entanto, a unidade mais usada em Química é litro (L). ou L 1 ou 1 L Num laboratório, os volumes dos líquidos podem ser obtidos de ou mL várias maneiras, usando-se diferentes aparelhos, como, por exemplo, a 0,001 ou 0,001 L ou L proveta. OBSERVAÇÃO: proveta Quando usamos aparelhagem de medido de devemos, ao averi- guar medida, olhos no mesmo nível do superficie do conforme mostra a ao Temperatura Temperatura (T): relaciona-se com estado de agitação das que formam um corpo e com a capacidade desse corpo de transmitir ou receber calor. Os valores de temperatura são determinados por um aparelho cha- escala escala mado que consiste de um fino tubo de vidro graduado e temperatura Kelvin Celsius parcialmente cheio de mercúrio ou álcool colorido. À medida que a de ebulição 373,15 K 100,00 °C temperatura aumenta, líquido se expande e se move ao longo do da água tubo. temperatura de solidificação 0,00 °C A graduação do tubo indica a variação de temperatura do líquido. da água Essa graduação é a escala termométrica do aparelho (existem várias escalas em uso atualmente). A escala de graduação mais comumente usada nos trabalhos cien- tíficos é a escala Celsius. Ela possui dois pontos de referência: con- zero -273,15 gelamento e a ebulição da água ao nível do mar, que correspondem, absoluto respectivamente, a 0 e 100 Existem outras escalas como a Kelvin, recomendada pelo SI e conhecida como escala absoluta. A relação entre as duas escalas é dada por</p><p>34 UNIDADE 2 - A MATÉRIA E SUAS TRANSFORMAÇÕES Pressão Pressão (P): a relação entre a força exercida na direção perpendicular sobre uma dada e a área dessa o fato de um faquir conseguir ficar deitado sobre vários pregos pode ser explicado pelo conceito de pressão. A pressão é uma grandeza física, não-vetorial, que relaciona a força e a área sobre a qual essa força é aplicada de acordo com a fórmula a seguir: S F P = pressão, F força, S = área Podemos perceber por essa relação que, para uma certa força aplicada, quanto menor a área, maior a pressão. Isso pode ser verificado facilmente por meio de um experimento muito simples. Segure um lápis apontado, como na foto abaixo, e pressione com cuidado os dedos sobre as extremidades do lápis.</p><p>CAPÍTULO 4 o estudo da matéria 35 Apesar de a força aplicada nas duas extremidades ser a mesma, a pressão é maior no dedo que está em contato com a menor superfície (a ponta do lápis). A diferença entre se deitar em uma cama com um grande número de pregos e em um leito com um único prego está na área em que a força é Na cama de pregos, a força é idêntica à empregada no leito de um só prego, só que distribuída em uma área maior. A Terra está envolta por uma camada Variação da pressão na superfície de ar que tem espessura aproximada de unidade de volume 800 km. Essa camada de an exerce pressão 1 poucas partículas sobre todos os corpos: a pressão atmos- férica. unidade de volume = 1 L mais partículas A pressão atmosférica varia de acordo com a altitude. Em regiões de grande altitu- de, há menor quantidade de partículas do unidade de volume 1 L = mais por unidade de volume, portanto a pres- P atm são também é menor. mar Representação da variação da pressão na superfície. A diminuição do número de do an em grandes altitudes pode ser a causa de problemas para pessoas desacostumadas a essa condição. Pelo Sistema Internacional a unidade-padrão para a pressão é O pascal (Pa), que se relaciona com a unidade atmosfera na seguinte proporção: 1 atm = 101 325 Pa ou, aproximadamente, 1 atm 100 kPa 1 bar Unidades de pressão atm cm Hg mm Hg torr kPa bar 1 76 760 760 100 1 Densidade Densidade (d): é a relação (razão) entre a massa de um material e o volume por ele ocupado. A expressão que permite calcular a densidade é dada por: massa kg d d Volume V Para sólidos e líquidos, a densidade geralmente é ex- pressa em gramas por cúbicos para ga- ses, costuma ser expressa em gramas por litro (g/L). Nas regiões polares, é comum a presença de grandes de gelo (água pura), os icebergs, flutuando na água do mar (água e outros materiais). Isso ocorre porque a densidade do gelo (0,92 é menor que a densidade da água do mar (1,03</p><p>36 UNIDADE 2 - A E SUAS TRANSFORMAÇÕES A densidade de uma mesma substância depende do estado físico e da temperatura; no caso dos gases, além desses fatores inclui-se também a pressão. Tanto a almofada como o peso têm a mesma porém, como a almofada apresenta um maior volume, a sua densidade será menor. QUÍMICA e SAÚDE Densidade, colesterol e doenças do coração M uitas vezes as substâncias são separadas e identificadas por sua densidade. Isso se aplica às lipoproteínas, que são substâncias presentes no organismo humano responsáveis pelo transporte do colesterol no sangue. Existem dois tipos de 1. Low-Density Lipoproteins (LDL) São lipoproteínas de baixa densidade, conhecidas como colesterol ruim, porque tendem a formar depó- sitos de colesterol nas paredes das artérias (ateroma), tornando-as mais estreitas e dificultando a passagem do sangue, que pode evoluir para uma obstrução total da artéria. Na evolução da doença ateromatosa, a parede arterial sofre modificações que podem levar à redução do calibre interno e até à parada total do fluxo no local. A diminuição do fluxo pode provocar: Acidente Vascular Cerebral (AVC). Popularmente conhecido por consiste na falta de irrigação no cérebro, que pode ocasionar lesão total ou parcial de determinadas regiões cerebrais. quadro clínico de um AVC pode variar desde pequenas alterações de consciência até paralisia total dos membros de um lado do corpo.</p><p>CAPÍTULO 4 - o estudo da matéria 37 Infarto do miocárdio. Popularmen- te conhecido por ataque cardíaco, é causado pela falta de irrigação de par- te do músculo que pode levar a uma lesão total ou parcial de uma região do coração. Os sintomas de infarto mais divulgados na litera- tura médica são: dor aguda no peito, dormência no braço esquerdo, falta de ar. náusea e sudorese. Nos dias mais frios, sangue pode ficar mais viscoso e levar ao entupimento de um vaso que esteja estreitado. Desta pode ocorrer, por exemplo, o infarto do miocárdio. 2. High-Density Lipoproteins (HDL) São lipoproteínas de alta densidade, conhecidas como colesterol bom porque transportam colesterol para figado, onde ele é metabolizado e excretado, reduzindo a quantidade existente nas paredes das A tabela a seguir apresenta as densidades dos dois tipos de lipoproteínas. LDL HDL Densidade 1,04 1,13 colesterol vegetal de Sem como todo oleo Produtos de origem vegetal, tais como os não contêm Acredita-se que exercícios físicos regulares associados a colesterol é encontrado em alimentos de origem como uma dieta com baixo teor de gordura aumentem os níveis carnes, ovos, peixes e laticínios. de HDL e também diminuam os níveis de LDL no sangue. Você consegue responder a esta pergunta? Qual a massa de LDL contida em um cilindro cujo comprimento (€) é 1.25 cm e diâmetro é de 0,50 cm? o volume do cilindro pode ser calculado pela expressão V = (Traduzido e adaptado pelos autores, a partir de texto da obra Introductory Chemistry de Nivaldo J. New Prentice p. 36.)</p><p>38 UNIDADE 2 A MATÉRIA E SUAS TRANSFORMAÇÕES Exercício Resolvido (Unicamp-SP) Três frascos de vidro transparente, fechados, SOLUÇÃO 1. de formas e dimensões iguais, contêm cada um a mesma massa de líquidos diferentes. Um contém água, o outro, cloro- A partir da expressão que permite calcular densidades: d = fórmio e o terceiro, etanol. Os três líquidos são incolores e não temos que preenchem totalmente os frascos, os quais não têm nenhuma identificação. Sem abrir os frascos, como você faria para identi- como a massa é a mesma, = V ficar as substâncias? líquido de maior densidade m A densidade (d) de cada um dos líquidos, à temperatura ambien- (clorofórmio) deverá m = d te, é: apresentar menor volume 1,0 d = d = 0,8 (etanol) A ilustração ao lado forne- ce-nos uma representação dos três frascos. etanol OBSERVAÇÃO: Em laboratório, reagentes comumente são armazenados em plásticos frascos de vidro de esmerilhada, como da tração. Exercícios Fundamentais 1. Observe esquema: 2. As que foram um meio de transporte bas- tante eficiente durante o século XIX e parte do século XX, água em III gerador atualmente são usadas como atrações turísticas em diver- ebulição sas cidades do mun- do. Nas locomotivas desses é possi- energia vel identificar a conver- turbina elétrica são de parte da ener- gia térmica fornecida pela queima de carvão em energia mecânica, que é a energia útil. Sabendo que: a água passa do estado líquido para de vapor II. o vapor gira as hélices de uma turbina III. o movimento no interior de um gerador produz energia elétrica a) Indique os itens que podem corresponder ao meio utili- Foto de maria-fumaça em movimento. zado no processo: I. usina eólica Nos dispositivos de uso cotidiano, listados a seguir, tam- II. usina termoelétrica bém podemos identificar a relação entre a energia fornecida III. células fotoelétricas e a energia útil: IV. usina hidrelétrica I. Ferro elétrico de A) energia elétrica energia V. usina nuclear passar roupa mecânica b) Quais fontes de energia indicadas no item anterior II. Motor elétrico de B) energia luminosa energia podem produzir energia "limpa" e considerada lines- uma enceradeira elétrica gotável? III. Bateria solar de C) energia elétrica energia c) Numa usina termoelétrica, uma das substâncias quei- calculadora térmica madas é o carvão. Durante essa queima (combustão), são lançados na atmosfera gases nocivos ao meio A correta associação entre os dispositivos e as transforma- ambiente e ao ser humano. Como é denominada essa ções de energia é: situação? a) II-B, I-C. d) II-A, III-B, I-C. d) Em qual dos processos citados uma estiagem prolonga- b) II-B. III-C. e) III-A. II-C. da pode afetar a produção de energia elétrica? c) II-A, I-B, III-C.</p><p>CAPÍTULO 4 - estudo da matéria 39 3. A massa de ar contida em um quarto de tamanho médio é Pressão (atm) aproximadamente de 34,9 kg. A quanto equivale essa massa em: a) gramas? b) toneladas? c) miligramas? 0,5 4. Aqui, que vale R$ é 1,00. seu peso: 0,25 0,125 0 5,5 11,0 16,5 Altitude (km) (Fonte: Tipler, Paul. Fisica.) Com esses dados, assinale a alternativa correta. a) Todos os efeitos anteriormente descritos ocorrem por- que a pressão atmosférica é diretamente proporcional à altitude. b) Quando o indivíduo começa a sofrer do mal das monta- nhas, ele está a uma pressão atmosférica de atm. c) A menor pressão na qual é possível que indivíduo viva, Neste restaurante do tipo self-service, os clientes são "pe- sem complicações fisiológicas, é de, aproximadamente, na entrada e na e a cobrança é feita em fun- 1 atm. ção da diferença de massa. Suponha que você fosse a esse d) A falta de ar começa a ser sentida a uma pressão de restaurante e na entrada a balança indicasse 40 quilogra- atm. mas. Se na saída a balança indicasse 40,6 quilogramas, a) seu aumento de massa corresponderia a quantos 7. A medida da pressão do ar contido gramas? no interior dos pneus de veículos 26 b) quanto você pagaria pela refeição? costuma ser feita em libras por po- legada quadrada, que nos medido- 5. res (manômetros) é indicada por psi. Sabendo que, para um determina- do pneu, se recomenda pressão de 31 psi e que 1 atm = 14,7 psi, qual é valor de sua pressão em atm e em mmHg? 8. Leia o texto a seguir. Se sólido apresentar forma geométrica bem definida, você pode determinar seu volume medindo suas dimensões e mul- tiplicando-as. Porém, se precisar determinar o volume de um sólido com formato irregular, conhecendo somente a sua Um caminhão desse tipo transporta, em média, 15 000 L de sem conhecer a sua você pode proceder líquido em geral. da seguinte forma: A quanto equivale esse volume em a) Coloque água em um recipiente graduado, como uma a) metros cúbicos? proveta, até um volume determinado. b) decímetros cúbicos? b) Mergulhe o sólido de formato irregular no recipiente con- c) centimetros cúbicos? tendo água e verifique novo volume de água. d) mililitros? c) A diferença entre volume final e o volume inicial é o volume deste sólido. A partir desse procedimento, pode- 6. (PIAS-Uberaba) A tabela e gráfico a seguir contêm, respec- mos determinar a densidade do sólido utilizando a ex- tivamente, os efeitos fisiológicos da altitude sobre o corpo pressão = m humano e a variação da pressão atmosférica com a altitude. Efeito fisiológico volume final = Altitude 6 800 volume inicial = volume inicial = V altitude máxima, com possibilidade de moradia. metros a partir desta é possível sofrer mal das água metros montanhas, que causa euforia, tontura e pode matar água rápido (zona da morte) sólido com começa a faltar ar. metros formato irregular 13 700 perde-se a metros 19 200 oxigênio não consegue entrar nos pulmões, que metros ficam cheios de vapor d'água. OBSERVAÇÃO: Adaptado de 2001. Este procedimento apropriado para sólidos mais densos que</p><p>UNIDADE 2 A MATÉRIA E SUAS TRANSFORMAÇÕES 40 Com base nessas informações, resolva a seguinte 9. Complete a tabela a seguir, que apresenta valores de mas- questão: sa, volume e densidade de vários objetos feitos com me- Um garimpeiro encontrou uma pepita de formato irregular de tal cobre (simbolo: Cu), na mesma temperatura. um material que ele julgou ser ouro. Para verificar se era ouro mesmo, ele executou os seguintes procedimentos: Objetos III pesou a pepita e descobriu que sua massa era de 28,5 massa (g) 9 180 900 volume 1 gramas; densidade 9 colocou-a em um cilindro graduado contendo inicialmen- te 100 mL de água e verificou que volume final era de 10. Considere que as moedas brasileiras de R$ 0,01 são feitas 103 de cobre. o que acontecerá se colocarmos uma delas em consultou uma tabela e verificou que a densidade do ouro água e uma outra em mercúrio? é 19 Dados: densidade do mercúrio 13,6 densidade da Qual a conclusão do garimpeiro? Justifique. água: 1,0 Testando seu Conhecimento 1. Quantos sacos de cimento com 50 kg de massa podem ser 6. (UFRN) Considere as seguintes densidades, em transportados por um caminhão com capacidade máxima de Densidades carga igual a 10 t? 2,7 Dado: 1 tonelada = kg 0,5 d 0,4 2. Considere as informações: d 3,5 1 microlitro (uL) = 10-6 L volume de 1 gota = 50 = 50 10-6 L d Determine número de gotas necessário para encher um Ao serem adicionados à água pura, em temperatura ambien- recipiente de 0,20 L. pedaços de cada um desses materiais, observa-se flutuação de: 3. Nos Estados Unidos, a temperatura em geral é medida em a) carvão e c) alumínio e diamante. uma escala denominada Fahrenheit. Nessa escala, as tem- b) carvão e pau-brasil. d) pau-brasil e diamante. peraturas de fusão e ebulição da água são, respectivamen- te, e 7. As margarinas, muito usadas como substitutos da mantei- A fórmula de conversão de °C para °F é ga, contêm gorduras vegetais hidrogenadas. A diferença fun- damental entre uma margarina light e outra comum está no conteúdo de gordura e de água. Colocou-se em um tubo de ensaio certa quantidade de mar- garina comum e, em um outro tubo de ensaio, idêntico ao Determine a temperatura do corpo humano (37 na escala primeiro, colocou-se a mesma quantidade de margarina light. Fahrenheit. Aqueceram-se em banho-maria os dois tubos contendo as 4. Um mergulhador, quando atinge a profundidade de 32 margarinas até que aparecessem duas como está sujeito a uma pressão total de 5 que corresponde esquematizado na figura. à soma da pressão exercida pela atmosfera e da coluna de água sobre ele. Determine a pressão total, em que 10 agirá sobre esse mergulhador quando ele atingir uma pro- fundidade de 64 m. 5 5. Observe a tabela: Substância Densidade 0 50 tubo 1 tubo 2 água Lembrando que a gordura é menos densa que a água, assi- benzeno 0,90 40 A nale a alternativa na qual estão indicados corretamente o clorofórmio 1,48 tubo em que está cada tipo de margarina e as fases aquosa 30 e lipídica em cada tubo. Esses três materiais foram colocados em uma proveta, originando um sis- 20 B Margarina comum Margarina light tema com o seguinte aspecto: Fase Fase Fase Fase Tubo Tubo superior inferior superior inferior a) 1 aquosa 2 lipídica aquosa C b) 1 aquosa lipídica 2 aquosa 2 lipídica aquosa 1 aquosa d) 2 aquosa lipídica 1 aquosa Relacione as substâncias A. B. com aquelas menciona- e) 2 lipidica aquosa 1 aquosa das na tabela. Justifique.</p><p>CAPÍTULO 4 estudo da matéria 41 8. Em vários medicamentos, como, por de 3.785 litros. A produção diária da bacia de Campos, no exemplo, xaropes, encontramos um pe- Rio de Janeiro, é de 670 mil A ordem de grandeza queno frasco medidor, como mostra a dessa produção diária, expressa em litros, é: figura ao lado. Suponha que seu médico tenha lhe re- a) d) 105 ceitado tomar 5 mL de um determinado xarope 4 vezes ao b) 1010 e) dia, durante 10 dias, e que o frasco que acompanha con- c) tenha 0,15 L do 10. A febre é o aumento da temperatura corporal, que raramen- a) Qual volume total, em litros (L), você deve ingerir diaria- te excede a nos seres humanos, e faz parte do meca- mente? nismo de defesa do corpo. Ela é normalmente provocada b) Quantos frascos desse medicamento você deve com- por processos infecciosos e de intoxicação. prar para seguir a prescrição médica? As temperaturas abaixo de 36,1 °C provocadas pela expo- c) Ocorrerá sobra de medicamento? sição prolongada a ambientes muito frios, também podem ser letais: organismo, na tentativa de manter sua tempe- 9. o volume de petróleo extraído é dado em uma unidade de ratura normal, acelera intensamente metabolismo, acar- medida do sistema inglês denominada barril que equi- retando Quais os em Kelvin (K), para as vale ao volume de 42 galões. A capacidade de um galão é temperaturas mencionadas no texto? Aprofundando seu Conhecimento Leia texto a seguir para resolver as questões 1 e 2. 4. (Enem) Pelas normas vigentes, o litro do álcool hidratado Um dos combustíveis mais utilizados no mundo atualmente é que abastece os veículos deve ser constituído de 96% de a gasolina, que é uma mistura de hidrocarbonetos que apresen- álcool puro e 4% de água (em volume). As densidades des- ta densidade aproximada de 0,8 Seu preço varia de país ses componentes são dadas na tabela. para país, de acordo com vários fatores, tais como: quantidade do petróleo extraído de fontes nacionais, quantidade do Substância Densidade (g/L) importado, custo do transporte do petróleo e seus derivados, água valor da moeda nacional etc. Nos Estados Unidos, a gasolina é álcool 800 comercializada usando-se como unidade de medida de volume o galão (correspondente a aproximadamente L), cujo preço Um técnico de um órgão de defesa do consumidor inspecio- médio é de US$ nou cinco postos suspeitos de venderem álcool hidratado Num teste para medição de consumo de combustível, um fora das normas. Colheu, então, uma amostra do produto de automóvel vazio, contendo 57 L de gasolina no tanque, teve a cada posto e mediu a densidade de cada uma delas. Obteve sua massa medida antes e depois de percorrer uma distância os seguintes resultados: de 150 quilômetros, sendo encontrados os seguintes valores: Posto massa inicial = quilogramas Densidade do combustível (g/L) massa final = 1013,6 quilogramas 822 820 1. Determine a massa da gasolina contida em um galão e III 815 preço, em reais, de 1 L dessa gasolina, comprada nos Esta- IV 808 dos Unidos (1 US$ = 3,00). V 805 2. Considerando que a variação de massa seja devida unica- mente à gasolina consumida, determine o volume de gasoli- A partir desses dados, técnico pôde concluir que estavam na consumido e consumo médio, em quilômetros por com combustível adequado somente os postos: no teste. a) d) III e V. b) e III. e) IV e V. 3. A estrutura de uma bicicleta de titânio contém a mesma c) e IV. massa que um cubo de titânio de aresta de 6,8 cm. Para responder as questões 5 e 6. leia as explicações a seguir. Numa aula prática de Química no Ensino professor apre- sentou aos alunos três copos, cada um contendo um líquido titânio incolor diferente, que foram chamados de X, Y e A seguir, professor fez os seguintes experimentos: Em cada copo, introduziu duas esferas macicas, A e B. o resultado obtido está representado na figura a seguir: 6,8 cm A Conhecendo-se as densidades do titânio: e do ferro: 7,86 calcule a massa de titânio na estrutura Y Z da bicicleta e a massa dessa estrutura se ela fosse feita de ferro. A B B</p><p>UNIDADE 2 A MATÉRIA E SUAS TRANSFORMAÇÕES 42 Pesou 10 g de cada líquido e transferiu-os, separadamente, composta a esfera. Com base em algumas informações que para três tubos de ensaio idênticos, obtendo-se resultado ele havia memorizado das aulas de Química, procurou des- representado na figura: cobrir de qual material se tratava. As informações são as seguintes: 1) uma colher das de sopa completamente cheia de sacarose possui uma massa de aproximadamente 30 g desta substância: 2) um copo tipo americano possui aproximadamente 300 mL de volume: 3) 1 mL de água possui densidade de 1,0 g 4) densidades de algumas substâncias sólidas: 1 2 3 Material Densidade (g Então, fez aos alunos as perguntas a seguir. Alumínio 2,7 5. Qual a ordem crescente das densidades (d) dos líquidos X, Y Magnésio 1,7 e Z? Zinco 7,1 a) d) Ferro 7,9 b) e) Chumbo 11,4 c) 5) a adição de açúcar em um copo com água praticamente 6. Qual líquido contido em cada tubo? não varia volume do sistema. 1 2 3 Com essas informações, ele deu procedimento à seguinte a) Y Z X experiência: b) Y X Z Colocou a esfera de metal dentro do copo e adicionou água c) Z Y X até quase sua borda (aproximadamente 300 mL). Então, foi d) X Z Y adicionando colheradas cheias de açúcar ao copo (sempre e) Z X Y esperando açúcar dissolver) até que a esfera ficasse entre a superfície e fundo do copo. Como ele utilizou 7 colhera- 7. (Cefet-PR) Durante uma pesquisa de campo, num local das de açúcar, pode-se afirmar que o metal é do e sem nenhum recurso mais aprimorado, um aluno de Química encontrou uma pequena esfera de um material com a) zinco. d) ferro. brilho metálico com aproximadamente 1.0 cm de diâmetro. b) e) magnésio. Por curiosidade, ele resolveu descobrir de que material era c) Faca você mesmo Construção de um o é um aparelho utilizado para determinar a densi- dade de líquidos. Ele pode ser utilizado, por exemplo, em indústrias de bebidas alcoólicas (vinho, pinga, cerveja etc.). também, usado em postos de gasolina para determinar a densidade dos combusti- veis (álcool ou gasolina), indicando se estão de acordo com os pa- drões estabelecidos por lei. Quando o é colocado em um líquido, ele indica a den- sidade do líquido pela graduação existente na haste superior do apa- relho. Usando materiais comuns de nosso dia-a-dia, podemos construir um que nos permite fazer a comparação das densi- dades de diferentes líquidos. Material Massa de modelar 1/2 canudo de refrigerante 4 copos 1 copo de água Solução de água + sal Óleo Álcool comum</p><p>CAPÍTULO 4 - o estudo da matéria 43 Procedimento canudo Para construir um faça, com a massa de uma bolinha de aproximadamente 1 cm de diâmetro e fixe-a em uma das extremidades do canudo de refrigerante. massa de Coloque modelar tro em um copo com densimetro água e marque com cui- dado nível que a água marca atinge no canudo. Com você terá a marca da densidade da água água. A seguir, coloque o densimetro nos outros três copos conten- densidade do, respectivamente, água + sal, óleo e álcool comum. da água Para cada líquido, faça uma marca, utilizando canetas de cores diferentes. Sabendo que quanto menor a densi- dade do líquido mais submerso ficará o res- densidade ponda às perguntas: da água a) Qual a ordem crescente de densidade dos três quidos? b) Qual deles é mais denso do que a água? c) Se repetirmos as mesmas experiências utilizando vo- lumes diferentes de líquidos, as densidades também serão diferentes? Por quê? água + sal óleo álcool</p><p>CAPÍTULO 5 Os estados físicos da matéria ESTADOS FÍSICOS DA MATÉRIA E SUAS CARACTERÍSTICAS Ao nosso redor, a matéria é encontrada fundamentalmente em três estados físicos que são interconversíveis: sólido, líquido e Toda matéria é constituída de pequenas partículas, e seu estado físico depende do maior ou menor espaço existente entre elas, ou seja, da maior ou menor agregação dessas partículas. Assim, os estados físicos também podem ser chamados de estados ou fases de agregação. Matéria Sólida Líquida Gasosa Nas ilustrações, a água é representada pelas pequenas esferas. Esse tipo de representação será utilizado para substâncias. Cada um dos três estados de agregação apresenta características próprias que os definem - como O volume, a densidade e a forma - mas que podem ser alteradas pela variação de temperatura (aquecimento ou resfriamento) ou de pressão Quando uma substância muda de estado, sofre alterações nas suas características macroscópicas (volume, forma etc.) e microscópicas (arranjo das não havendo, con- tudo, alteração em sua composição. Características macroscópicas dos estados físicos Estado Sólido Líquido Gasoso forma própria adquire a forma do recipiente tem a forma do recipiente volume fixo que contém ocupa todo volume do recipiente Caracte- não sofre compressão dificilmente sofre compressão sofre compressão e expansão rísticas de ser atravessado pode ser atravessado com facilmente não se move espontanea- facilidade é atravessado com grande facilidade mente pode escorrer</p><p>CAPÍTULO 5 Os estados da matéria 45 Em nível microscópico, temos: estado sólido estado líquido estado gasoso Partículas organizadas muito Partículas com menor organi- Partículas com grande desorga- próximas. único movimento zação, com forças de atração nização, praticamente sem for- é a sua vibração. A atração en- menos intensas, que permite ças de atração e com grande li- tre elas é intensa. que se movimentem. berdade de Mudanças de estado físico O estado físico ou estado de agregação da matéria pode ser alterado por variações de temperatura e de pressão, sem que seja alterada a composição da matéria. Cada mudança de estado recebe um nome particular: fusão vaporização sólido gasoso líquido (vapor)* liquefação ou solidificação condensação sublimação Neste capítulo, utilizaremos os termos gás e vapor de maneira indistinta, que será diferenciado posteriormente quando abordarmos o Estudo dos Gases Fusão, vaporização (ebulição ou evaporação) e sublimação são mudanças de estado que ocorrem com absorção de calor (processos denominados solidificação, liquefação (condensação) e (re)sublimação são mudanças de estado que ocorrem com libera- ção de calor (processos A vaporização pode receber outros nomes, dependendo das condições em que líquido se transforma em vapor: Evaporação: passagem lenta do estado líquido para estado de vapor que ocorre predomi- nantemente na superfície do líquido, sem causar agitação ou surgimento de bolhas no seu interior. Ebulição: passagem rápida do estado líquido para estado de vapor geralmente obtida pelo aquecimento do líquido; é percebida devido à ocorrência de bolhas.</p><p>UNIDADE 2 A MATÉRIA E SUAS TRANSFORMAÇÕES 46 Outra mudança de estado físico é a sublimação, que consiste na passagem direta do estado sólido para estado de vapor ou vice-versa. Esse fenômeno ocorre, por exemplo, com as bolinhas de naftalina colocadas em armários de roupas, ou com alguns tipos de desinfetantes sólidos usados em vasos sanitários. Exemplos de algumas substâncias que sofrem sublimação: iodo, cânfora, gelo-seco. A produção de alimentos desidratados é um exemplo da aplicação industrial da sublimação. Os cafés solúveis liofilizados, por exemplo, são produzidos mediante o congelamento a -30 °C de uma solução aquosa de café, que é triturada e conduzida a uma câmara a na qual a água sublima, restando somente café. DIAGRAMAS DE MUDANCA DE ESTADO FÍSICO Ao aquecermos uma amostra de um sistema por um único tipo de isto é, uma substância pura, como, por exemplo, a água no estado sólido (gelo), e anotarmos as temperaturas nas quais ocorrem as mudanças de estado, ao nível do mar, obteremos um gráfico, em que: início da fusão início da ebulição fim da fusão fim da ebulição temperatura liquido + gás (vapor) TE ebulição liquido sólido + líquido Mudanças de TF Estado Físico fusão tempo Pelo gráfico, observa-se que a primeira mudança de estado físico é a fusão. Ela ocorreu a uma temperatura de e por isso essa temperatura é denominada temperatura de fusão ou ponto de fusão. A segunda mudança de estado é a ebulição. Ela ocorreu a 100 °C e por isso essa temperatura é denominada temperatura de ebulição ou ponto de ebulição. Para a água, ao nível do mar, temos: TE = 100 °C Diagramas como esse, que apresentam dois patamares durante as mudanças de estado (fusão e ebulição) indicando que a temperatura neles permanece constante, caracterizam comportamento de uma substância pura, ou simplesmente substância, durante aquecimento. Substâncias diferentes apresentam diferentes TF e TE. Se, partindo do estado sólido, repetissemos mesmo procedimento para um sistema forma- do por água e açúcar dissolvido (mistura), obteriamos gráfico a seguir, em que: ATF = variação da temperatura durante a fusão ATE variação da temperatura durante a ebulição</p><p>CAPÍTULO 5 Os estados físicos da matéria 47 O gráfico do aquecimento do sistema água e açúcar dissolvido, diferentemente do gráfico de aquecimento da água, não apresenta pata- temperatura mares, isto é, durante as mudanças de estado a temperatura não perma- e vapor nece constante, pois a composição da mistura varia durante a mudança ATE de Assim, comparando os dois gráficos, observamos que a TF e a TE sólido líquido são constantes para a água, que é um sistema formado por um único ATF tipo de ou seja, uma única substância, enquanto um sistema sólido formado por mais de uma substância (água e açúcar) não apresenta temperatura constante durante as mudanças de estado. t2 t3 tempo Generalizando, temos: gráfico de mudança de estado de qualquer substância pura apresenta sempre dois patamares. gráfico de mudança de estado de misturas geralmente não apresenta patamares. Existem algumas misturas com comportamento diferente, as quais apresentam um patamar apenas. Misturas eutéticas Misturas azeotrópicas Essas misturas comportam-se como uma substância pura Essas misturas comportam-se como uma substância pura durante a isto é, apresentam TF constante. Seu gráfico durante a ebulição, isto é, apresentam TE constante. Seu gráfi- apresenta um patamar durante a fusão. portanto, apresenta um patamar durante a ebulição. Exemplos: Exemplo: solda (estanho + chumbo) álcool comum (96% de etanol e 4% de água) gelo + sal de cozinha temperatura temperatura e vapor vapor e vapor vapor TE líquido sólido e sólido líquido liquido TF ATF + 4 t2 t3 tempo t2 t3 t4 tempo OBSERVAÇÃO: A temperatura de fusão de um eutético é inferior às temperaturas de fusão de componente da As temperaturas de fusão (TF) e ebulição (TE) são duas propriedades físicas utilizadas para caracterizar e identificar substâncias puras. Além delas, é necessário O conhecimento de uma outra propriedade física para se identificar uma substância: a densidade. Há várias tabelas contendo valores de TF e de TE e da densidade de muitas substâncias: TF TE d água 0 100 1,0 álcool comum -117 78 0,78 mercúrio (Hg) -38,8 356,6 13,64 ferro (Fe) 2750 7,87</p><p>48 UNIDADE 2 - A E SUAS TRANSFORMAÇÕES Exercícios Fundamentais 1. ESTOU COM TANTO FLIO MAS TANTO QUE NÃO POSSO FLIO NEM FALAR CELTAS PALAVLAS COMO, POR EXEMPLO... AGUA ! (Mauricio de Sousa. Turma da Mônica, Estado de S. Paulo.) Qual nome da mudança de estado físico da água mostrada na de quadrinhos? Observe as ilustrações e leia texto a seguir. Depois, responda às questões de 2 a 8. ciclo da água 7 8 1 6 2 3 9 5 10 3 4 lençol subterrâneo 1) chuva 6) nuvens se formam à medida que o que ficam mais altas, formando 2) a água cai nos riachos vapor d'água se resfria e se con- grandes gotas de água que caem 3) a água dos riachos e dos densa sob a forma de pequenissi- sob a forma de chuva ou neve se dirige para os rios mas gotas de água 9) as plantas transpiram através 4) os rios deságuam no mar 7) as nuvens são empurradas pelo das folhas e perdem água 5) aquecida pelo a água evapora vento 10) a respiração dos animais produz dos oceanos, lagos e rios 8) as nuvens se resfriam à medida vapor d'água Fontes de água no planeta 1,97% geleiras água do mar 0,50% fontes subterrâneas água potável 97,5% 0,20% lagos e rios 2,5% 0,01% umidade do solo 0,0001% umidade do</p><p>CAPÍTULO 5 Os estados físicos da matéria 49 A ilustração mostra uma série de eventos denominados a) a temperatura de fusão (TF): ciclo da água. A evaporação da água forma massas de ar b) a temperatura de ebulição (TE): úmido que, quando resfriadas, formam as nuvens. A água c) estado físico aos 5 min: então volta à terra, alimentando as fontes subterrâneas de d) o estado físico aos 15 min; água rios, lagos etc. antes de evaporar novamente, fechando ciclo. e) o estado físico aos 30 min; A água, quando cai sob a forma de chuva, dissolve os f) estado físico aos 40 min: gases presentes no ar: oxigênio, nitrogênio e também o g) estado físico aos 55 min. dióxido de carbono. Este. ao se dissolver na água, forma um ácido: ácido carbônico. Assim, toda chuva é ligeiramente 11. (PAS-Brasília) ciclo das águas está diretamente ligado ácida. Nas regiões onde ar é existem outras subs- ao clima, pois sua evaporação e sua precipitação deter- tâncias, como óxidos de nitrogênio e óxidos de enxofre, que minam as enchentes e as secas. A hidrosfera, formada também se combinam com a água, formando outros ácidos pelas águas oceânicas e continentais, completa de modo e tornando a chuva mais ácida ainda. Nesse caso, ela é admirável a beleza da litosfera terrena. A água do mar é chamada de chuva ácida. uma solução aquosa contendo particulas em suspensão Quando a água da chuva penetra no solo, ela dissolve e substâncias dissolvidas, importantes para ser humano sais presentes nas rochas, carregando-os até mar. Esses e para um grande número de espécies animais e ve- sais permanecem na água do mar. getais. 2. Qual nome da mudança de estado que ocorre com a água Com auxílio do texto, julgue os itens seguintes. quando chove? 1 No ciclo das águas, processo de evaporação da água 3. A água da chuva provavelmente se encontra numa faixa de do mar é exotérmico. temperatura que vai de °C a 2 A água do mar pode ser submetida a vários processos para a obtenção de substâncias nela contidas. 4. Em que estado físico se encontra a água perdida na 3 A variação da temperatura com tempo, durante o aque- transpiração das plantas pelas folhas? cimento de uma amostra de água do mar congelada, 5. Explique aparecimento da água líquida na parte externa pode ser representada pelo gráfico abaixo. (superfície) de um copo que contém água gelada. temperatura 6. Você deve ter percebido que espelho do banheiro fica em- baçado quando tomamos um banho quente. Justifique esse fato. 7. Em um aquário, os peixes respiram. Qual é gás vital que se encontra dissolvido na água? 8. Qual contém mais impurezas: a "água da chuva" re- colhida em uma grande cidade ou a recolhida na zona rural? Justifique. tempo 9. Gálio e rubídio são dois metais visualmente muito parecidos e apresentam as seguintes propriedades físicas: 4 A densidade das águas oceânicas é igual à densidade das águas continentais. Metal TF TE d Gálio 29,8 2403 5,9 12. Uma substância pura no estado líquido foi resfriada. A sua 39 686 1,53 temperatura durante resfriamento foi anotada de minuto a minuto e esses valores estão registrados na tabela a Considerando esses dados, responda às questões: seguir: a) Qual estado físico dos dois metais num dia com tem- peratura de 25°C? tempo (min) 1 2 3 4 5 6 7 8 b) Qual estado físico dos dois metais num deserto onde temperatura 75 59 55 55 55 55 53 50 47 a temperatura chega a c) Como você identificaria os metais sem dispor de nenhum equipamento num dia com temperatura de Com base nessas informações, faça que se pede: a) Esboce um gráfico representando a temperatura na 10. Observando gráfico abaixo, que mostra as mudanças de ordenada (eixo vertical) e tempo na abscissa (eixo estado da substância pura chumbo quando submetida a horizontal). aquecimento, indique: b) Responda: qual é a temperatura de fusão (ou solidifi- temperatura cação) dessa substância? c) Calcule quanto tempo demorou a solidificação. 328 10 20 35 50 tempo (min)</p><p>UNIDADE 2 - A MATÉRIA E SUAS TRANSFORMAÇÕES 50 Exercícios Resolvidos 1. Dada a tabela: -63 °C 61 °C sólido vapor TF 20 °C TE TF TE Clorofórmio -63 61,0 °C Fenol: 43 °C 182 °C Fenol 43 °C 182,0 sólido líquido vapor Cloro -101 °C -34,5 °C 20 °C TF TE resolva as questões: Cloro: -34,5 °C a) Qual o estado físico de cada substância à temperatura am- sólido líquido vapor biente? TF TE 20 °C b) Construa um gráfico de mudança de estado indicando como a temperatura de uma amostra de sólido varia b) Como o é uma substância pura, teremos gráfi- com tempo quando submetida a aquecimento. Deter- conforme dado abaixo: mine os estados físicos presentes em cada região do temperatura gráfico. L+V V TE: 61 SOLUÇÃO a) A temperatura ambiente é normalmente considerada igual a TF: -63 Com base nos dados da tabela, podemos construir S um esquema indicando estado físico de cada substância tempo em dada temperatura. Testando seu Conhecimento 1. (UFRN) Quitéria, para combater traças e baratas, foi aconse- Frasco Líquido TF (1 atm) TE (1 atm) Ihada a colocar no guarda-roupa algumas bolinhas de naftalina 1 etanol -112 °C 78 °C Com passar do tempo, notou que as bolinhas dimi- 2 n. pentano -100 36 °C nuíam de Buscando nos livros alguma explicação 3 anilina -6 °C 180 °C para curioso fato, encontrou que esse fenômeno é causa- 4 benzeno 5 °C 80 °C do pela 5 ácido acético 17 °C 120 °C a) evaporação. b) sublimação. Num dia de muito calor, em determinado instante, ouve-se c) fusão. no laboratório um estampido, produzido pelo arremesso da d) condensação. rolha de um dos frascos para o teto. De qual dos frascos foi arremessada a rolha? 2. Dada a tabela: a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 Temperatura Temperatura 4. Dois copos, A e contendo respectivamente 100 mL e Substância de fusão de ebulição (1 atm) (1 atm) 200 mL de água destilada, são aquecidos uniformemente com a mesma fonte de calor. A -180 °C -45 °C B -35 °C 30 °C A B 10 °C 120 °C D -60 °C 15 °C E 70 °C 320 200 mL 100 mL de água Qual o estado físico de cada substância: de água a) nas condições ambientes (25 °C, 1 atm)? Sendo e os tempos gastos para iniciar a ebulição nos b) num dia frio, cuja temperatura é de 5 °C? copos A e B: TE, e as temperaturas de ebulição nos c) num dia quente, cuja temperatura é de copos A e B, podemos afirmar: a) TE, d) 3. Numa bancada de laboratório, temos cinco frascos fecha- dos com rolha comum que contêm, separadamente, os b) e) c) dos seguintes:</p><p>CAPÍTULO 5 Os estados físicos da matéria 51 5. (UFV-MG) o gráfico abaixo representa a variação de tempera- II. Considere os valores t, e de temperatura e indique: tura observada ao se aquecer uma substância A durante a) temperatura de fusão; cerca de 80 minutos. b) temperatura de temperatura c) temperatura de d) temperatura de solidificação. 50 III. Responda: A passagem de A até E envolve absorção ou liberação de calor? 40 IV. Responda: A passagem de F até J envolve absorção ou liberação de calor? 30 8. (UEL-PR) o ácido láurico é um ácido graxo de cadeia saturada com 12 átomos de carbono. Esse ácido é conhecido na in- 20 dústria farmacêutica devido à sua propriedade antimicrobiana. gráfico a seguir representa a curva de resfriamento de 10 uma amostra de ácido láurico, inicialmente no estado 0 20 40 60 tempo (min) do, a uma temperatura acima de seu ponto de solidificação. Responda: 70 temperatura Qual a faixa de temperatura em que a substância A per- 65 A manece sólida? 60 II. Qual a faixa de temperatura em que a substância A per- 55 manece líquida? 50 III. Qual a temperatura de ebulição da substância A? 45 B C 40 6. (Uflavras-MG) Os gráficos A e B abaixo correspondem a duas 35 D experiências de aquecimento controlado de uma substância 30 pura hipotética. 25 20 temperatura temperatura 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 tempo (min) 115 115 Sobre esse sistema e sua transformação, considere as afir- 10 10 mativas a seguir: Somente segmento BC representa duas fases. A tempo (min) B tempo (min) II. o ponto de fusão do ácido láurico está em torno de 43 °C. Considerando-se que aquecimento foi feito sob as mesmas III. No ponto D, as do ácido láurico apresentam condições em ambas as experiências, é correto afirmar que: maior energia cinética média do que no ponto A. a) as temperaturas correspondentes à fusão da substân- IV. A temperatura na qual segmento BC é formado depen- cia são diferentes em A e B. de da quantidade inicial de ácido láurico analisada. b) a substância não pode ser fundida. Dentre as afirmativas, apenas estão corretas: c) a substância não sofre mudança de fase no intervalo de temperatura de °C a 115 °C. a) e II. d) II e IV. d) a massa da substância utilizada na experiência B é maior b) e IV. e) III e IV. que a massa da substância utilizada em A. c) e III. e) a ebulição da substância na experiência A ocorre a uma temperatura inferior à da experiência B. 9. (PAS-Brasília) Em um laboratório, foram obtidos os dados da tabela abaixo, relativos a propriedades específicas de amos- 7. Certa quantidade de uma substância foi aquecida num reci- tras de alguns materiais. apropriado, sendo depois gráfico a seguir Massa Volume indica a variação da temperatura com tempo e as mudan- Materials Temperatura Temperatura de (g) a 20 °C (mL) de Fusão Ebulição ças de estado observadas durante experimento: A 115 100 80 218 temperatura B 174 100 650 E F D G C 0,13 100 -219 -183 t2 D 100 -207 -192 H E 74 100 de-57a-51 de 115 a 120 B F 85 100 de-50a-43 de 85 a 90 A G 100 100 100 Analisando os dados da tabela, os itens seguintes. tempo 1. À temperatura de os materiais A e B estão no aquecimento resfriamento estado sólido. Observe gráfico e faça que se pede: 2. Massa e volume são propriedades específicas de cada material. I. Registre em que trechos a substância é encontrada so- 3. Os materiais C, D, E e F são mente no estado: 4. Se material F for em G, então ele deverá flu- a) c) gasoso; e) líquido e gasoso. tuar quando for adicionado a um recipiente que conte- b) d) sólido e nha material G.</p><p>UNIDADE 2 A MATÉRIA E SUAS TRANSFORMAÇÕES 52 10. (UFSM-RS) É grande a variedade de produtos que utilizam a c) T solda em sua fabricação, desde utensílios domésticos e E automóveis até pontes, edifícios e outras estruturas da in- dústria de construção. D Sabendo que a solda comum é uma mistura eutética de estanho (33%) e chumbo (67%), assinale a alternativa que B C apresenta gráfico relativo ao aquecimento dessa solda. TF a) T A tempo D E TE d) T TF B C A B C D E A tempo tempo b) T e) T D E E TE D C C B B A A tempo tempo Aprofundando seu Conhecimento 1. (UFJF-MG) Atualmente, é comum encontrar, nas prateleiras Em relação aos estados físicos das substâncias, a alternati- de supermercados, alimentos desidratados, isto isentos va correta é: de água em sua composição. o processo utilizado na desi- a) é sólido a dratação dos alimentos é a liofilização. A liofilização consis- b) é líquido a te em congelar alimento a uma temperatura de -197 °C e depois submeter o alimento congelado a pressões muito c) III é líquido a 1000 baixas. Na temperatura de -197 a água contida no ali- d) IV é gasoso a 3500 mento encontra-se no estado sólido e, com abaixamento e) V é sólido a 100 °C. de pressão, passa diretamente para estado de vapor, sen- do então eliminada. Assinale a afirmação correta: 3. (Enem) Ainda hoje, é muito comum as pessoas utilizarem a) No processo de liofilização, a água passa por uma trans- vasilhames de barro (moringas ou potes de cerâmica não formação química, produzindo H2 e que são gases. b) No processo de liofilização, a água passa por um proces- esmaltada) para conservar água a uma temperatura menor so físico conhecido como evaporação. do que a do ambiente. Isso ocorre porque: c) No processo de liofilização, alimento sofre decomposi- a) barro isola a água do ambiente, mantendo-a sempre ção, perdendo água. a uma temperatura menor que a dele, como se fosse d) No processo de liofilização, a água sofre decomposição. isopor. e) No processo de liofilização, a água passa por uma trans- b) o barro tem poder de "gelar" a água pela sua composi- formação física denominada sublimação. ção química. Na reação, a água perde calor. c) barro é poroso, permitindo que a água passe atra- 2. (UFMG) Observe a tabela que apresenta as temperaturas de vés dele. Parte dessa água evapora, tomando calor fusão e de ebulição de algumas substâncias. da moringa e do restante da água, que são assim res- Temperatura Temperatura de friadas. Substância de Fusão Ebulição d) barro é poroso, permitindo que a água se deposite na -117,3 78.5 parte de fora da moringa. A água de fora sempre está a 65,0 uma temperatura maior que a de dentro. III 801 1413 e) a moringa é uma espécie de geladeira natural, liberando IV 3550 substâncias higroscópicas que diminuem naturalmente V -95 110,6 a temperatura da água.</p>