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Os materiais podem ser classificados de diversas formas. Podemos dividir os materiais em materiais, naturais e materiais manufacturados.
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•A maioria dos materiais que nos rodeiam são misturas de substâncias. •As substâncias ‐ dizem‐se puras, pois apresentam características únicas que constituem, por isso, uma forma de as identificar. São como que a sua assinatura, a sua impressão digital. As substâncias apresentam‐se sempre com algum grau de impureza. Essas características, ou •propriedades físicas : (ponto ebulição, ponto de fusão, densidade, aspecto,….) •propriedades químicas (tipo de reacções características ‐ por exemplo os metais alcalinos reagem violentamente com a água, já o Iodo apresentam um aspecto metálico, mas não é um metal. O iodo forma com os metais alcalinos e alcalino terrosos sais tais como: iodeto de potássio; iodeto de sódio.
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OS materiais podem apresentar diferentes estados físicos, a água do mar é uma mistura liquida; já o ar é uma mistura de gases e o aço é uma liga de metais (sólido). São contudo misturas de várias substâncias cada uma com características e propriedades únicas. No entanto é possível misturar determinadas substâncias e outras não, seja por serem imiscíveis (não se misturam tal como o azeite e a água que constituem uma mistura heterogénea) seja por que reagem quimicamente entre si (como acontece com um metal e um ácido, ou com o sódio e a água que originam uma reacção com libertação de hidrogénio e energia potencialmente explosiva)
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O ar é uma mistura. Têm alguma sugestão quanto à forma de separar as substâncias que constituem o ar?
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As substâncias apresentam um ponto de ebulição característico
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As misturas não apresentam características definidas como as substâncias. As propriedades físicas das misturas derivam das propriedades das substâncias que compõem a misturas, das proporções e das interacções químicas que possam ocorrer entre as várias substâncias que compõem uma mistura.
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As substâncias apresentam características únicas, tais como o ponto de ebulição e de fusão que as permitem identificar.
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A massa volúmica é outra das características físicas das substâncias que permitem identificar uma substância. A única substância que apresenta uma massa volúmica de 2,7g/mL é o alumínio.
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A matéria é constituída por corpúsculos, pequenas partículas (são átomos, moléculas ou iões). A compreensão da constituição da matéria permite compreender vários fenómenos do dia‐a‐dia. Permite entender os estados físicos da matéria ou como os físicos gostam de afirmar: estados de agregação da matéria.
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A natureza corpuscular da matéria permite compreender os estados físicos da matéria assim como as mudanças de estado, para além de muitos dos fenómenos do dia‐a‐dia.. Quando se misturam substâncias os corpúsculos de ambas interagem entre si, “misturando‐se” .
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No processo de dissolução o soluto dissolve‐se interagindo com o solvente. Isso implica que uma determinada substância pode dissolver outra mas não todas.
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O enxofre não se dissolve na água, o mesmo acontecendo com o iodo. No entanto o enxofre dissolve‐se no sulfureto de carbono e o IODO como vimos dissolve‐se no alcool. A maioria dos sais como o sulfato de cobre o o cloreto de sódio dissolvem‐se bem na água que é uma substância polar, mas não em substâncias apolares. “semelhante dissolve semelhante”
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A água é uma molécula polar. Embora electricamente neutra, possui o mesmo número de cargas positivas e negativas, estas não estão distribuídas de modo uniforme. Assim a zona dos átomos de hidrogénio é mais positiva que a zona do oxigénio. Esta diferença (dipolo) induz outras moléculas polares levando‐as a uma disposição que é determinada pelas forças electrostáticas de atracção entre cargas de sinal contrário e de repulsão entre cargas do mesmo sinal. Estas interacções explicam o facto de a água (molécula polar) dissolver substâncias polares, mas dificilmente dissolver substâncias não polares, ou apolares.
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Exemplos de várias soluções.
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Como distinguir o soluto, o solvente e a solução?
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A composição quantitativa permite caracterizar uma solução. A concentração mássica é a forma mais simples de quantificar a dispersão de um soluto num solvente, basta para isso dividir a massa de soluto (em gramas (g)) pelo volume de solução (dm3)
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A “capacidade” para dissolver uma substância noutra apresenta limites. É a solubilidade. A solubilidade pode variar ou não com a temperatura. Assim, aumentando a temperatura, podemos dissolver maiores quantidades de soluto na mesma quantidade de solvente (normalmente). No entanto existem substâncias cuja solubilidade não aumenta com a temperatura, como é o caso do cloreto de sódio. Normalmente com a temperatura o que aumenta é a velocidade com que conseguimos dissolver o soluto. Mas existem excepções. As soluções dizem‐se saturadas quando não é possível dissolver mais soluto.
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Neste gráfico podemos ver como varia a solubilidade de vários sais com a temperatura. (ver textos)
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Este gráfico retracta em parte a actividade laboratorial realizada. Ao aumentar a temperatura da solução aumentámos a solubilidade, o que nos permitiu dissolver maiores quantidades de soluto. Quando a solução arrefeceu a solubilidade diminuiu e o excesso precipitou. Ao diminui a temperatura a solução entrou num estado transitório – sobressaturação – que é um estado instável.
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