4ª. APOSTILA – CONCEITOS FUNDAMENTAIS – QUÍMICA- O
MATÉRIA – ENERGIA - SUBSTÃNCIA – CORPO-(RENATO GARCIA DE FREITAS)
Tudo que está no universo é constituído de algo MATERIAL e IMATERIAL.
O IMATERIAL, em princípio, não tem existência real, é algo “imaginário”, porém, propulsor de tudo que nos rodeia e que preenche o que é material ou que, na verdade, constitui o “vazio” do que é material. É o constituinte ESPIRITUAL.
Já o MATERIAL, isto é, MATÉRIA, em conceito mais comum, seria tudo aquilo de existência REAL E PERCEPTÍVEL que existe no universo. Isto é, é tudo aquilo que contém MASSA e que ocupa um lugar no espaço.
Outra Definição de MATÉRIA é tudo que tem MASSA, EXTENSÃO E INÉRCIA.
EXTENSÃO é a propriedade de um corpo ocupar um lugar no espaço; e INÉRCIA é a capacidade que tem o corpo de permanecer no seu estado de repouso ou de movimento.
Agora, a definição mais comum de ENERGIA, é a capacidade que tem a matéria de produzir TRABALHO.
A energia pode ser POTENCIAL e CINÉTICA. A energia POTENCIAL existe quando o corpo está em repouso, isto é, é a energia armazenada no corpo para produzir o trabalho; e a CINÉTICA é a energia no seu estado de movimento, isto é, é a energia já produzindo trabalho.
Percebe-se que toda matéria tem energia contida em si.
Daí surge uma outra definição mais correta de MATÉRIA: “é a energia condensada, concentrada”.
SUBSTÂNCIA – Segundo RENATO GARCIA DE FREITAS, MATÉRIA é o GÊNERO, que pode assumir duas FORMAS ou ESPÉCIES, a depender de como e em que sentido é utilizada: então:
a) MATÉRIA, quando é vista no sentido de sua QUALIDADE, ou seja, quando se refere a qual é o TIPO de matéria, é chamada de SUBSTÃNCIA. Ex.: (gás) hidrogênio, (gás) oxigênio, ouro. São substâncias, pois elas diferem pela NATUREZA da matéria de que são constituídas(a SUBSTÃNCIA hidrogênio é constituída de átomos de hidrogênio; a SUBSTÂNCIA oxigênio é constituída de átomos de oxigênio);
b) MATÉRIA, quando é vista no sentido de sua QUANTIDADE, é chamada de CORPO. Ex.: barra de ferro é um CORPO pois são PORÇÕES LIMITADAS DA MATÉRIA, é uma parte do todo MATÉRIA, é uma certa QUANTIDADE DE MATÉRIA. Este CORPO barra de ferro é constituída de SUBSTÃNCIA ferro e que por sua vez é constituída de ÁTOMOS de ferro.
CALOR e TEMPERATURA- (SIENKO)
CALOR é uma QUANTIDADE DE ENERGIA e TEMPERATURA é a medida da INTENSIDADE DE CALOR, ou seja, a maior ou menor “quentura”. Por exemplo, um fósforo aceso e uma fogueira podem estar à mesma temperatura, mas há certamente muito mais calor na fogueira. De igual forma, se uma água for aquecida em uma panela como a mesma quantidade de calor (“fogo alto”). Se for colocada em uma panela uma pequena quantidade de água, logo ela “ferverá”, isto é, ter-se-á uma maior temperatura da água do que em uma grande quantidade de água para o mesmo calor e o mesmo tempo de exposição.
ESTADOS DE AGREGAÇÃO DA MATÉRIA –
Agregação significa reunião em grupo; associação, aglomeração.
Daí, estados de agregação da matéria significam da forma como a matéria está organizada, agrupada, aglomerada.
São os seguintes estados de agregação:
ESTADO AGREGAÇÃO& 8595; FORMA VOLUME
SÓLIDO não varia (é determinado) não varia (é determinado) rígido e resistência à deformação; grande distância entre as suas moléculas;
LÍQUIDO não tem forma definida. É definida de acordo com o recipiente que o contém. é determinado pouco compressível e pequena expansibilidade; razoável distância entre as suas moléculas;.
GASOSO não tem forma definida. É definida de acordo com o recipiente que o contém não tem forma definida. É definida de acordo com o recipiente que o contém Grande distância entre as suas moléculas;
Uma mesma substância pode passar pelos três estados de agregação: gasoso (vapor de água), líquido (água comum) e sólido (gelo), colocando uma pressão igual no procedimento e variando apenas a temperatura.
Agora, também, aumentando a pressão e diminuindo a temperatura, o gás carbônico(CO2) gasoso passando para o estado líquido. O gás carbônico sólido (também conhecido como GELO SECO) tem a capacidade de passar, na pressão ambiente, diretamente do estado sólido para o estado gasoso.
Também estes estados são chamados de estados FÍSICOS de agregação da matéria. E porque físicos? Por que são formas de arrumação onde a matéria CONTINUA a mesma, sem alterar a sua composição. Ex.: água LÍQUIDA passa para água SÓLIDA. A água quando passou de LÍQUIDA para SÓLIDA, NÃO deixou de ser água, apenas mudou o seu ESTADO FÍSICO DE AGREGAÇÃO.
Segundo os autores HARTWIG-SOUZA-MOTA, há diferença entre GÁS e VAPOR. Se nas condições normais (25 graus centígrados e pressão de 1 atmosfera), a substância tem o seu estado normal o estado físico gasoso, ela é um GÁS. Ex.: GÁS oxigênio. Agora, se normalmente ela NÃO está no estado físico gasoso, ela poderá ser um VAPO. Ex.: a água, que no seu estado ambiental está no estado líquido, quando aquecemos a 100 graus centígrados, ela passa para o estado de VAPOR, pois não é o estado natural da água.
FENÔMENOS FÍSICOS E QUÍMICOS –
FENÔMENO significa qualquer modificação, TRANSFORMAÇÃO operada nos corpos pela ação de agentes físicos ou químicos; é toda alteração, modificação que se possa ocorrer nos corpos, alterando ou não a sua substância;
FENÔMENO FÍSICO é aquele que se processa sem alterar a natureza da matéria, da substância. NÃO há formação de novas substâncias. O exemplo dado acima das diversas passagens dos estados físicos de agregação da água é um exemplo clássico. Também caracteriza-se pela CONTINUIDADE E REVERSIBILIDADE. Então, se não aumentarmos demais a temperatura de uma barra de ferro, ela se EXPANDE (aumenta o seu comprimento) como também ocorre o aumento CONTINUADO do seu comprimento (até certo limite). Depois, diminuindo a temperatura, a barra de ferro se contrai, retornando ao tamanho anterior (REVERSIBILIDADE).
FENÔMENO QUÍMICO é aquele onde ocorre a alteração da natureza da substância, da matéria; forma novas substâncias. Como exemplo, o ferro sólido, na presença do oxigênio, produz ferrugem (Fe2O3).Caracteriza-se pela DESCONTINUIDADE e várias vezes pela IRREVERSIBILIDADE. Exemplificando, no exemplo dado, a ferrugem NÃO se decompõe mais em ferro e oxigênio.
MUDANÇAS DE ESTADOS FÍSICOS- FUSÃO(sólido para líquido); VAPORIZAÇÃO (líquido para gasoso); LIQUEFAÇÃO ou CONDENSAÇÃO(gasoso para líquido); SOLIDIFICAÇÃO (liquido para sólido); SUBLIMAÇÃO (de sólido diretamente gasoso ou vice-versa)..
EVAPORAÇÃO é a passagem LENTA do liquido para o gasoso; e EBULIÇÃO é a passagem RÁPIDA do líquido para o gasoso.
PROPRIEDADES DA MATÉRIA –
São determinadas CARACTERÍSTICAS da matéria (ou da substância). Podem ser assim classificadas:
a) GERAIS – são aquelas COMUNS a TODAS as substâncias puras. Por exemplo, toda a matéria possui ELASTICIDADE, COMRESSIBILIDADE, DIVISIBILIDADE, etc..
b) FUNCIONAIS – são características de determinados GRUPOS de substâncias puras. Por exemplo, o grupo dos ÁCIDOS, tem uma certa característica ou comportamento(Produzem H+ em água). Outros grupos: BASES, SAIS, ÓXIDOS.
Tais GRUPOS de substâncias puras são chamados de FUNÇÕES QUÍMICAS.
c) ESPECÍFICAS – são aquelas PRÓPRIAS de cada substância pura. Por exemplo, cada substância tem uma COR determinada. Então, COR é uma propriedade ESPECÍFICA.
As propriedades específicas podem ser:
c-1- ORGANOLÉTICAS- quando impressionam os nossos sentidos. Ex.: cor, sabor, odor, dureza, brilho, estado de agregação.
c-2- FÍSICAS- quando envolvem propriedades FÍSICAS das substâncias (que não alteram a substância) e podem ser observadas mesmo sem haver alguma reação química (interação entre as moléculas das substâncias formando uma outra substância). Exemplos: ponto de fusão (temperatura onde passa a substância do estado sólido para líquido); ponto de ebulição (temperatura onde a substância passa do estado líquido para gasoso); densidade (é a relação entre a massa e o volume de uma substância); calor específico (é a quantidade de calor necessário para elevar em 1 grau centígrado, uma grama da substância); coeficiente de solubilidade (é a quantidade máxima de uma substância que pode ser dissolvida em uma outra, em uma determinada temperatura).
c-3- QUÍMICAS – São aquelas que somente podem ser observadas somente quando ocorrem reações químicas (o sódio em presença de água produz uma REAÇÃO VIOLENTA entre ambos).
LEIS PONDERAIS DAS REAÇÕES QUÍMICAS – Reação química é onde ocorre uma TRANSFORMAÇÃO química entre as substâncias. Uma reação química é representada por uma EQUAÇÃO QUÍMICA, onde tem-se: REAGENTES & 8594; PRODUTOS.
PONDERAL significa “relativo a peso”. Daí, todas estas leis envolveram experiências com massas em balanças.
A lei de LAVOISIER: “a massa dos reagentes igual ao dos produtos” ou “nada se perde, nada se cria, tudo se transforma”. Exemplificando, se reagirmos 10 g no total entre duas substâncias, SEMPRE produzirá 10 g de outra ou outras substâncias no total.
A lei de PROUST (de PROPORÇÕES DEFINIDAS):”Numa reação química, existe uma proporção constante entre as massas das substâncias participantes”.Por exemplo, se 10 g de X reage com 5 g de Y, 20 g de X SEMPRE reagirá com 10 g de Y. Se dividirmos tudo por dois, chegar-se-á à proporção de que cada 2 g de X reage na PROPORÇÃO de cada 1 g de Y, ou proporção de 1:2 (lê-se 1 PARA 2).
