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SECRETARIA DE ESTADO DA EDUCAÇÃO E DESPORTO COORDENADORIA REGIONAL DE ITACOATIARA ESCOLA ESTADUAL PROFESSORA MIRTES ROSA Componente Curricular de Química Revisão:Propriedades gerais e específicas da matéria e Métodos de separação de mistura. separação de mistura. Ensino Médio, 1º Ano Prof. Kailerson Andrade Itacoatiara-Am 2021 CIÊNCIAS, 9º Ano do Ensino Fundamental Propriedades gerais e específicas da matéria, partindo do conceito de matéria Afinal, o que é matéria? Chamamos de matéria tudoChamamos de matéria tudo aquilo que tem massa e ocupa um lugar no espaço. A madeira, o ferro e o vidro são exemplos de matéria. Imagem: Das Ohr / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported Estados da Matéria Uma porção delimitada da matéria é chamada de corpo. Por exemplo, um pedaço de madeira ou um caco de vidro. CIÊNCIAS, 9º Ano do Ensino Fundamental Propriedades gerais e específicas da matéria, partindo do conceito de matéria Imagem: Ikescs / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported Quando um corpo é usado como utensílio ou ferramenta pelo homem, temos um objeto. CIÊNCIAS, 9º Ano do Ensino Fundamental Propriedades gerais e específicas da matéria, partindo do conceito de matéria Imagem: Vmenkov / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported Você já deve ter percebido que alguns materiais são mais duros, outros quebram com facilidade, alguns são coloridos e outros não apresentam cores, etc. Tais características são denominadas de Propriedades da Matéria. CIÊNCIAS, 9º Ano do Ensino Fundamental Propriedades gerais e específicas da matéria, partindo do conceito de matéria Imagem: Saperaud / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported As propriedades da matéria que podem ser observadas em um corpo podem ser classificadas em: CIÊNCIAS, 9º Ano do Ensino Fundamental Propriedades gerais e específicas da matéria, partindo do conceito de matéria em: Propriedades Gerais Propriedades Específicas São as propriedades da matéria observadas em qualquer corpo, independente da substância da qual é constituído. São elas: MASSAIMPENETRABILIDADE CIÊNCIAS, 9º Ano do Ensino Fundamental Propriedades gerais e específicas da matéria, partindo do conceito de matéria ELASTICIDADE INÉRCIA MASSA EXTENSÃO IMPENETRABILIDADE INDESTRUTIBILIDADE As propriedades gerais mais importantes da matéria são: ELASTICIDADEIMPENETRABILIDADE CIÊNCIAS, 9º Ano do Ensino Fundamental Propriedades gerais e específicas da matéria, partindo do conceito de matéria ELASTICIDADE INÉRCIA MASSA EXTENSÃO IMPENETRABILIDADE INDESTRUTIBILIDADE IMPENETRABILIDADE É a propriedade que os corpos têm de não ocuparem o mesmo lugar no espaço ao mesmo tempo. CIÊNCIAS, 9º Ano do Ensino Fundamental Propriedades gerais e específicas da matéria, partindo do conceito de matéria Imagem: Norman Bailey / Australian Paralympic Committee / Creative Commons Atribuição-Partilha nos Termos da Mesma Licença 3.0 Unported EXTENSÃO É a propriedade que a matéria tem de ocupar um lugar no espaço, ou seja, toda matéria ocupa um lugar no espaço, o que corresponde ao seu volume. CIÊNCIAS, 9º Ano do Ensino Fundamental Propriedades gerais e específicas da matéria, partindo do conceito de matéria Im a ge m : B at ty / D om ín io P úb lic o MASSA Corresponde à quantidade de matéria que forma um corpo. Para medirmos a massa, utilizamos, como unidade de medida principal, o quilograma. CIÊNCIAS, 9º Ano do Ensino Fundamental Propriedades gerais e específicas da matéria, partindo do conceito de matéria quilograma. Imagem: 竹筍弟弟 / The Use of this image is free for any purpose. INÉRCIA Naturalmente os corpos têm a tendência de manter seu estado de repouso ou de movimento em trajetória reta. A medida da inércia corresponde à da massa de um corpo, portanto, quanto maior é a massa de um corpo, maior será CIÊNCIAS, 9º Ano do Ensino Fundamental Propriedades gerais e específicas da matéria, partindo do conceito de matéria portanto, quanto maior é a massa de um corpo, maior será sua inércia. Imagem: Walter Baxter / Creative Commons Attribution-Share Alike 2.0 Generic ELASTICIDADE É a propriedade que um corpo tem de voltar a sua forma inicial, cessada a força a que estava submetido. CIÊNCIAS, 9º Ano do Ensino Fundamental Propriedades gerais e específicas da matéria, partindo do conceito de matéria Im a ge m : A ng el a S e vi ng / C re a tiv e C o m m on s A tt rib ut io n 2. 0 G e ne ri c INDESTRUTIBILIDADE É a propriedade que a matéria tem de não poder ser criada nem destruída, apenas transformada. CIÊNCIAS, 9º Ano do Ensino Fundamental Propriedades gerais e específicas da matéria, partindo do conceito de matéria Imagem: Louis Waweru / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported São as propriedades observadas em certo grupo de matéria. São divididas em: CIÊNCIAS, 9º Ano do Ensino Fundamental Propriedades gerais e específicas da matéria, partindo do conceito de matéria ORGANOLÉPTICAS QUÍMICAS FÍSICAS São as propriedades CIÊNCIAS, 9º Ano do Ensino Fundamental Propriedades gerais e específicas da matéria, partindo do conceito de matéria ORGANOLÉPTICAS São as propriedades pelas quais certas substâncias impressionam nossos sentidos: cor, sabor, brilho, odor, etc. Imagem: Kitcheen.emm / Creative Commons Attribution- Share Alike 3.0 Unported QUÍMICAS Propriedades químicas são aquelas que caracterizam CIÊNCIAS, 9º Ano do Ensino Fundamental Propriedades gerais e específicas da matéria, partindo do conceito de matéria S h ar e A lik e são aquelas que caracterizam quimicamente as substâncias. Vale destacar a combustão, a hidrólise e a reatividade. S e ba st ia n R itt e r / C re at iv e C om m on s A tt rib ut io n- S h ar e A lik e 2. 5 G e ne ri c FÍSICAS São as propriedades que caracterizam as substâncias CIÊNCIAS, 9º Ano do Ensino Fundamental Propriedades gerais e específicas da matéria, partindo do conceito de matéria Im a ge m : V ic to r B la cu s / C re a tiv e C o m m on s A ttr ib ut io n- S ha re caracterizam as substâncias fisicamente, diferenciando-as entre si. As mais importantes são: ponto de fusão, ebulição, solidificação e condensação. Im a ge m : V ic to r B la cu s / C re a tiv e C o m m on s A ttr ib ut io n A lik e 3 .0 U np or te d 1. Um cão farejador consegue encontrar uma substância procurada. Que tipo de propriedade da matéria foi utilizada pelo animal? CIÊNCIAS, 9º Ano do Ensino Fundamental Propriedades gerais e específicas da matéria, partindo do conceito de matéria Atividade (A) Geral. (B) Específica. (C) Física. (D) Química. (E) Organoléptica. 2. No texto: “Um escultor recebe um bloco retangular de mármore e, habitualmente, transforma-o na estátua de uma celebridade do cinema”, podemos identificar matéria, corpo e objeto e, a partir daí, definir esses três conceitos. I. Matéria (mármore): tudo o que tem massa e ocupa lugar no espaço. II. Corpo (bloco retangular de mármore): porção limitada de matéria que, por sua forma especial, presta-se a um determinado uso. CIÊNCIAS, 9º Ano do Ensino Fundamental Propriedades gerais e específicas da matéria, partindo do conceito de matéria que, por sua forma especial, presta-se a um determinado uso. III. Objeto (estátua de mármore): porção limitada de matéria. Assinale a) se somente a afirmativa I é correta. b) se somente a afirmativa II é correta. c) se somente a afirmativa III é correta. d) se somente as afirmativas I e II são corretas. e) se as afirmativas I, II e III são corretas. 3. Relacione corretamente a coluna da direita com a da esquerda: MATÉRIA BARRA DE OURO MADEIRA ANEL DE OURO CIÊNCIAS, 9º Ano do Ensino Fundamental Propriedades gerais e específicas da matéria, partindo do conceito de matéria CORPO OBJETO ANEL DE OURO GRANITO OURO ESTÁTUA DE GRANITO TÁBUA DE MADEIRACADEIRA DE MADEIRA PEDAÇO DE GRANITO 4. Analise as seguintes afirmativas relacionadas com os conceitos e características da matéria. Marque com V a afirmativa verdadeira e com F a falsa. ( ) No universo a matéria pode aparecer de diversas maneiras e apresentar formas diferentes em sua composição ou em seu tamanho. V CIÊNCIAS, 9º Ano do Ensino Fundamental Propriedades gerais e específicas da matéria, partindo do conceito de matéria ( ) A matéria pode variar em substância e apresentar-se em diferentes corpos. ( ) Corpo é definido como uma porção limitada da matéria. ( ) Os corpos produzidos pelo homem e que têm alguma utilidade ou função recebem o nome de objeto. V V V Métodos de Separação de misturas Conceitos iniciais • Na natureza, raramente encontramos substâncias puras. Em função disso, é necessário usarmos métodos de separação para obtermos determinada substância. • Esses processos não alteram a composição das substâncias que formam a mistura. • Nem sempre apenas um método de separação é suficiente para separar todos os componentes de determinada substância. • Na separação dos componentes de uma mistura (obtenção separada de cada uma das substâncias puras que deram origem à mistura) usa- se um conjunto de processos físicos denominados análise imediata. separar todos os componentes de uma mistura . Conceitos iniciais • A escolha dos melhores métodos para a separação de misturas exige um conhecimento anterior de algumas das propriedades das • Assim, se tivermos uma mistura de açúcar com areia, é útil sabermos que o açúcar se dissolve na água, enquanto a areia não.algumas das propriedades das substâncias presentes. areia não. • Muitas vezes, dependendo da complexidade da mistura, será necessário usar vários processos diferentes em uma sequência baseada nas propriedades das substâncias presentes na mistura . Conceitos iniciais Alguns dos métodos de separação são tão comuns que nem pensamos neles como processos de separação. Alguns exemplos: Escolha dos grãos de feijão para • Vamos estudar agora alguns desses principais processos de separação. Escolha dos grãos de feijão para uma feijoada do domingo (catação); Remoção da casca do amendoim torrado por sopro (ventilação); Separação das moedas em função de seus tamanhos nas máquinas dos bancos (tamisação/peneiração). Métodos de separação de misturas heterogêneas • SÓLIDO – SÓLIDO: – Catação – Ventilação – Levigação – Separação magnética – Cristalização fracionada • SÓLIDO – LÍQUIDO: – Decantação – Centrifugação – Filtração simples – Filtração à vácuo – Cristalização fracionada – Dissolução fracionada – Peneiração – Fusão fracionada – Sublimação • LÍQUIDO – LÍQUIDO: – Decantação • GÁS – SÓLIDO: – Decantação – Filtração Métodos de separação de misturas homogêneas • SÓLIDO – LÍQUIDO: – Evaporação – Destilação simples • LÍQUIDO – LÍQUIDO: • CROMATOGRAFIA (Análise Cromatográfica) • LÍQUIDO – LÍQUIDO: – Destilação fracionada • GÁS – GÁS: – Liquefação fracionada – Adsorção Catação • É um método de separação bastante rudimentar, usado para separação de sistemas sólido-sólido. • Baseia-se na identificação • Baseia-se na identificação visual dos componentes da mistura e na separação manual ou com o auxílio de uma pinça. • É o método usado na limpeza do feijão antes do cozimento. Tamisação (peneiração) • Usada para separar sólidos constituintes de partículas de dimensões diferentes através de peneiras. • Industrialmente, usam-se • Industrialmente, usam-se conjuntos de peneiras superpostas que separam as diferentes granulações. Ventilação • Método de separação para sistemas sólido-sólido, no qual o sólido menos denso é arrastado por uma corrente de ar.corrente de ar. • Um bom exemplo é a separação das cascas de grãos de arroz, amendoim torrado, etc. Levigação • A água corrente arrasta o componente menos denso e o mais denso deposita-se no fundo do recipiente. • É usada, por exemplo, para • É usada, por exemplo, para separar areia e ouro: a areia é menos densa e, por isso, é arrastada pela água corrente; o ouro, por ser mais denso, permanece no fundo da bateia. Decantação • Permite a separação de líquidos imiscíveis (que não se misturam) ou de um sólido precipitado num líquido. • A fase mais densa deposita-se • A fase mais densa deposita-se no fundo do recipiente. • Pode ser feita de duas formas: – Verte-se lentamente a mistura em outro frasco; – Com o auxílio de um sifão, transfere-se a fase menos densa para outro frasco (sifonação). Decantação • No laboratório, para misturas de líquidos imiscíveis, usa-se o funil de bromo, também conhecido como funil de decantação ou funil de separação). • Num sistema formado por água e óleo, por exemplo, a água, por ser mais densa, localiza-se na parte inferior do funil e é escoada abrindo-se a torneira de modo controlado.torneira de modo controlado. • Pode-se ainda usar-se do princípio da decantação para a separação de misturas sólido-gás (câmara de poeira). • A mistura sólido-gás atravessa um sistema em ziguezague. O pó, por ser mais denso, deposita-se durante o trajeto. Filtração • É um método de separação muito presente no laboratório químico e também no cotidiano. • É usado para separar um sólido de um líquido ou sólido de um gás, mesmo que o sólido se gás, mesmo que o sólido se apresente em suspensão. • A mistura atravessa um filtro poroso, onde o material particulado fica retido. • A preparação do café, o uso de o aspirador de pó são exemplos de filtração. Evaporação • Método de separação de misturas sólido-líquido por evaporação do solvente, também conhecido como cristalização.cristalização. • Em recipiente aberto, simplesmente, permite-se que o solvente evapore, deixando-se o sólido. • Nas salinas, o sal é obtido a partir da água do mar através desse processo. Centrifugação • Usado para separação de mistura de sólidos e líquidos quando a dimensão das partículas sólidas é tão pequenas que provoca obstrução dos poros do filtro e faz com que sejam retidas pelo líquido. Estado Inicial Estado Final Centrifugação Líquido Portador pelo líquido. • Tubos de ensaio contendo a mistura são colocados em uma centrífuga, que os faz girar em posição quase horizontal à grande velocidade, aumentando assim a rapidez de depósito do sólido no fundo do tubo. Líquido Portador Líquido Flutuante Base Constituinte (líquido ou sólido) Esquema do Princípio da Centrifugação Sublimação • Usado quando apenas um dos sólidos sublima (passa para o estado gasoso) quando aquecido. • São substâncias que podem ser separadas por sublimação: iodo, enxofre e naftaleno (naftalina). • Mais recentemente, tal propriedade • Mais recentemente, tal propriedade passou a ser usada na impressão de camisetas. • Com uma impressora especial é preparado um desenho em uma folha de papel e, através de uma prensa térmica, a tinta sublima e se transfere para o tecido. • Tem a vantagem de não desbotar, mantendo a tonalidade original. Destilação Simples • Método usado quando se deseja separar a substância sólida dissolvida do solvente e não se deseja perder este último (como ocorre no processo de evaporação). • Desta forma, o solvente é resfriado (condensado), resfriado (condensado), sendo recolhido em outro frasco. • Aquece-se a mistura até atingir o ponto de ebulição do solvente. • Não existe necessidade de controle de temperatura, pois o ponto de ebulição do sólido é muito mais elevado que o do solvente. Destilação Fracionada • Método usado para separação de mistura de líquidos. • Quanto mais distantes os pontos de ebulição dos componentes, mais eficiente será o processo de destilação.destilação. • A aparelhagem usada é a mesma de uma destilação simples, com o acréscimo de uma coluna de fracionamento, destilação ou retificação. • A separação ocorre na ordemcrescente dos pontos de ebulição (PE). Destilação Fracionada • Esse processo é muito usado, principalmente em indústrias petroquímicas, para separação dos diferentes derivados do petróleo. Petróleo Bruto Gás (Butano e Propano) Essência Leve (nafta) Essência Pesada (grande) Querosene diferentes derivados do petróleo. • Neste caso, as colunas de fracionamento são divididas em bandejas ou pratos. • Esse processo também é muito usado no processo de obtenção de bebidas alcoólicas (alambique). Bruto Combustível Diesel Óleo para aquecimento Forno de Destilação Óleo Pesado Separação Magnética • Também chamado de Imantação, nesse método de separação, um dos sólidos é atraído por um ímã. • Esse processo é usado em larga • Esse processo é usado em larga escala para separar alguns minérios de ferro de suas impurezas, como, por exemplo, separar do lixo objetos de metal que serão reciclados. • Outro exemplo simples é a separação de linha e agulha através de um imã. Imagem: Oguraclutch/ GNU Free Documentation License. Imagem: Palmer, Alfred T. / Public Domain. Dissolução Fracionada • Também é conhecido como extração por solvente, é usada quando apenas um dos componentes apresenta solubilidade num dado solvente. • A mistura areia + sal é um bom exemplo de aplicação para este método. • Adicionando-se água, obtém-se a solubilização do sal. • Após uma filtração, a areia é separada, bastando realizar uma • Após uma filtração, a areia é separada, bastando realizar uma destilação simples ou evaporação para se separar o sal da água . sal + areia Adição de água Filtração Vaporização areia água + sal sal Cromatografia • Suponha você tenha uma mistura de muitos compostos. • Seria possível separar uns dos outros? • Você certamente não pode catá-los à mão! • Assim, é possível separar algumas misturas em cerca de minutos com papel e água! • Quando o papel é usado na separação de uma mistura, a técnica é conhecida como Você certamente não pode catá-los à mão! • O método que os cientistas usam para agrupar os diferentes componentes de uma mistura é conhecido como cromatografia. técnica é conhecida como cromatografia em papel. Cromatografia (conceitos) • Baseia-se na polaridade das moléculas, propriedade que gera atração mútua entre moléculas semelhantes. • Uma molécula polar é aquela • Uma molécula polar é aquela que possui uma região rica em elétrons e uma outra região que é pobre em elétrons. • Essas regiões são representadas normalmente como sendo negativamente e positivamente carregadas, respectivamente. Cromatografia (conceitos) • Moléculas polares são unidas por forças de atração entre cargas opostas de moléculas diferentes. • As moléculas de água, por exemplo, possuem regiões ricas em elétrons (átomos de oxigênio) em elétrons (átomos de oxigênio) e regiões pobres em elétrons (átomos de hidrogênio). • Desta forma, elas se organizam de maneira tal que a região de carga positiva de uma molécula é atraída pela região de carga negativa de outra. Cromatografia (conceitos) • Estas interações entre as moléculas de água é tão forte que têm um nome especial: pontes de hidrogênio. • São elas que explicam o elevado ponto de ebulição Ponte de Hidrogênio elevado ponto de ebulição (PE) da água. • Como a molécula de água (H20) é muito mais simples que a de etanol (H2C-H2C-OH), deveria possuir um PE menor. • Contudo, a água tem um PE muito mais alto: – etanol = 46°C – água = 100°C Cromatografia (histórico) • A técnica foi descoberta em 1906 pelo botânico italiano naturalizado russo Mikahail Tswett, mas só passou a ser amplamente usada a partir dos anos 30. • Tswett separou pigmentos de • Desta forma, a coluna apresentou-se marcada com um gradiente horizontal de cores. A esse gradiente deu-se o nome de cromatograma. • Tswett separou pigmentos de plantas (clorofilas) usando um extrato de folhas verdes em éter de petróleo sobre uma coluna com carbonato de cálcio em pó em um tubo de vidro vertical. • Enquanto a solução atravessava a coluna, os componentes individuais da mistura migraram para baixo em diferentes velocidades. Cromatografia (outros tipos) • A cromatografia em coluna usa atualmente uma grande variedade de adsorventes sólidos, incluindo sílica, alumina e sílica gel. • A Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (HPLC do inglês High Performance Liquid Chromatography), uma variável desta técnica que hoje tem uso bastante comum, promove a adsorção de líquidos em partículas extremamente pequenas e uniformes para promover alta sensibilidade . OBRIGADO A TODOS.OBRIGADO A TODOS.