Estudo da matéria

É a ciência que estuda a constituição da matéria, sua estrutura interna, as relações entre os diversos tipos de materiais encontrados na natureza, além de determinar suas propriedades, sejam elas físicas – como, por exemplo, cor, ponto de fusão, densidade, etc. – ou químicas, que são as transformações de uma substância em outra.

Química

É tudo aquilo que tem massa e ocupa um lugar no espaço.

Pode, portanto, de alguma forma, ser medido.

MATÉRIA:

Madeira

É uma porção limitada da matéria.CORPO:

Troncos

É um corpo fabricado para um determinado fim.

OBJETO:

Sofá

Matéria, Corpo e Objeto:

Sistema é qualquer porção limitada de matéria a ser submetida a um estudo.

CLASSIFICAÇÃO DOS SISTEMAS

Sistema é classificado em função da capacidade de trocar matéria e energia com o 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 o meio ambiente.

Sistema isolado: não troca matéria nem energia com o meio ambiente. A rigor, não existe nenhum sistema completamente isolado.

Sistema

Sistemas

Estudo sobre a Matéria:

Propriedades da Matéria:

As propriedades da matéria são características que os diferentes tipos de substâncias apresentam, coletivamente e individualmente.

As propriedades da matéria podem ser diferenciadas em três grupos:→ Propriedades Gerais;→ Propriedades Específicas;→ Propriedades Funcionais.

Propriedades Gerais da Matéria:

As propriedades gerais da matéria são aquelas comuns a qualquer espécie de matéria.

As propriedades gerais da matéria podem ser classificadas em:

Extensão, massa, inércia,impenetrabilidade, compressibilidade,elasticidade,divisibilidade, indestrutibilidade e porosidade.

Extensão (Volume): Representa a propriedade que a matéria possui de ocupar lugar no espaço.


Extensão (Volume): Lugar no espaço ocupado pela matéria.



FORMA e VOLUMEArranjo

molecular

SÓLIDOConstante

(Estrutura interna organizada, partículas com pouca mobilidade)

LÍQUIDO

VARIÁVEL(Estrutura interna mais ou menos organizada, partículas com maior mobilidade)

GASOSO

VARIÁVEL(Estrutura interna desorganizada, partículas se movimentam em todas direções)

Estados Físicos da Matéria:

Propriedades Gerais da Matéria:Massa: É a grandeza associada à inércia deste corpo.Representa a quantidade de matéria de um corpo.

103 = 1000


Inércia: Representa a propriedade que a matéria possui de não modificar a situação em que se encontra.

Propriedades Gerais da Matéria:Inércia:

Impenetrabilidade: Representa a propriedade no qual dois corpos não podem ocupar, ao mesmo tempo, um mesmo lugar no espaço.


Impenetrabilidade e Extensão:Propriedades Gerais da Matéria:

Compressibilidade: Representa a propriedade que a matéria tem de reduzir seu volume quando submetida a determinadas pressões.


Compressibilidade:Os gases são facilmente comprimidos.Os líquidos são comprimidos até um certo ponto.Nos sólidos quase não se percebe a compressão.


Elasticidade: Representa a propriedade que a matéria possui de retornar ao seu volume inicial, após cessada a causa.


Divisibilidade:Representa a propriedade que a matéria possui de se reduzir a partículas extremamente pequenas


Indestrutibilidade:Representa a propriedade no qual a matéria não pode ser criada e nem destruída, apenas transformada


Porosidade:Representa a propriedade que a matéria possui de não ser compacta e sim descontínua.


São as propriedades características de cada tipo de matéria.

São aquelas que permitem identificar uma determinada espécie de matéria.

As propriedades específicas podem ser:

– Propriedades físicas: ponto de fusão, ponto de ebulição, densidade.

– Propriedades organolépticas: odor, sabor, textura, sonoridade, brilho e cor.

– Propriedades químicas: reações químicas.

Propriedades Específicas da Matéria:

As propriedades organolépticas são as propriedades que podem ser percebidas pelos órgãos dos sentidos.

São: cor, odor, sabor, textura e brilho.


Propriedades organolépticas:


Cor: Corresponde a propriedade que cada substância tem de possuir uma cor característica ou de ser incolor.


Odor: Representa a propriedade que algumas substâncias tem de serem odoríferas, isto é, possuem cheiro ativo.

Propriedades Específicas da Matéria:Propriedades organolépticas


Propriedades organolépticas - Odor


Sabor: Representa a propriedade que cada substância tem de possuir um sabor diferente. As substâncias que possuem sabor são chamadas de sápidas.

Propriedades organolépticas

Nós temos diferentes papilas gustativas na língua e algumas regiões são mais sensíveis do que outras.

Mas elas não são divididas em seções perfeitas, para doce, azedo,etc..

Textura: Corresponde a propriedade que cada substância tem de serem naturalmente lisas; outras tornam-se lisas quando polidas. Mas, há substâncias que são naturalmente ásperas, pois não aceitam polimento.

Propriedades Específicas da Matéria:Propriedades organolépticas


Brilho: Corresponde a capacidade de refletir ou devolver a luz recebida.

Propriedades organolépticas

Propriedades Físicas:


As propriedades específicas físicas, são aquelas que caracterizam fisicamente a matéria.As principais propriedades físicas específicas são:Ponto de fusão, ponto de solidificação, ponto de ebulição, ponto de condensação, condutibilidade, magnetismo, solubilidade, dureza, maleabilidade, ductibilidade, densidade e calor específico.



Ponto de fusão: Corresponde as alterações nas temperaturas dos corpos, no qual passam da fase sólida para a fase líquida.

Ponto de fusão do Ferro:

1.535º C



Ponto de solidificação:

Corresponde às alterações nas temperaturas dos corpos, no qual passam da fase líquida para a fase sólida, sempre em relação a uma determinada pressão atmosférica.



Ponto de Condensação: Corresponde as alterações nas temperaturas dos corpos, no qual passam da fase gasosa (ou de vapor) para a fase líquida.



Ponto de Ebulição: Corresponde as alterações nas temperaturas dos corpos, no qual passam da fase líquida para a fase gasosa (ou de vapor).

Condutibilidade/Conditividade:Representa a propriedade no qual certas substâncias tem de conduzirem bem o calor (energia) e a eletricidade.

Propriedades Específicas da Matéria:Propriedades Físicas:

Magnetismo: Representa a propriedade no qual a substância tem a capacidade de atrair o ferro.


Solubilidade: Representa a propriedade no qual algumas substâncias possuem de se dissolverem.


Dureza: Representa a propriedade no qual determinadas substâncias possuem de oferecer resistência ao risco.


DUREZAÉ a resistência que uma espécie de matéria apresenta ao ser riscada por outra.Quanto maior a resistência ao risco, mais dura é a matéria.

Escala de dureza de MohsFriedrich Mohs, um mineralogista alemão, criou uma tabela de dez minerais, com dureza relativa. Quanto mais alto o número, mais duro o mineral. Os minerais de valores numéricos altos (6, 7, 8) riscam os de valores relativos mais baixos (1, 2, 3, 4).


Escala de Dureza de Mohs:


Dureza Mineral Fórmula química

1 Talco, (pode ser arranhado facilmente com a unha) Mg3Si4O10(OH)2

2Gipsita (ou Gesso), (pode ser arranhado com unha com um pouco mais de dificuldade)

CaSO4·2H2O

3 Calcita, (pode ser arranhado com uma moeda de cobre) CaCO3

4 Fluorita, (pode ser arranhada com uma faca de cozinha) CaF2

5Apatita, (pode ser arranhada dificilmente com uma faca de cozinha)

Ca5(PO4)3(OH-,Cl-,F-)

6Feldspato / Ortoclásio, (pode ser arranhado com uma liga de aço)

KAlSi3O8

7 Quartzo, (capaz de arranhar o vidro. Ex.: Ametista) SiO2

8 Topázio, (Capaz de arranhar o quartzo) Al2SiO4(OH-,F-)2

9 Corindon, (Capaz de arranhar o Topázio) Al2O3

10Diamante, (Mineral mais duro que existe, pode arranhar qualquer outro e é arranhado apenas por outro diamante)

C

Atenção:Não confundir dureza (resistência ao risco) com a tenacidade (resistência ao impacto).

Exemplo: numa martelada em um diamante, ele se despedaçará.Se a martelada for sobre um pedaço de ferro, o máximo que poderá acontecer é ficar a marca do martelo.

Se passar o diamante sobre uma chapa de ferro, ficará um risco.

Conclusão:O diamante é mais duro que o ferro.O ferro é mais tenaz que o diamante.


Maleabilidade: Propriedade que a matéria tem de ser transformada em lâminas.


Ductibilidade: Propriedade que a matéria tem de ser transformada em fio.



Densidade: Representa a propriedade que corresponde a relação entre a massa e o volume ocupado pela matéria.


V = volume ocupado pelo corpo (cm3 ou mL e L ou dm3)D = densidade (kg/L ou g/L ou g/cm3)Para sólidos e líquidos, a densidade é normalmente expressa em g/cm3, para gases, costuma-se expressar a densidade em g/L.

A densidade varia com a temperatura, pois os corpos geralmente dilatam-se (aumentam de volume) com o aumento da temperatura. Quando não se menciona a temperatura, fica subentendido que ela é de 20oC.


Calor específico: É a quantidade de calor necessária para aumentar em 1 grau Celsius (1oC) a temperatura de 1 grama de massa de qualquer matéria.Alguns valores que indicam o calor específico, medidos à 15oC:

Água: 1,000 cal/goC);

álcool etílico: 0,540 cal/goC;

alumínio: 0,215 cal/goC;

ferro: 0,110 cal/goC;

zinco: 0,093 cal/goC.

Propriedades Químicas:


As propriedades específicas químicas são as propriedades que caracterizam quimicamente as substâncias.

As propriedades específicas químicas mais representativas, são: Combustão; Hidrólise.



Combustão: Representa a propriedade no qual uma substância se queima na presença do gás oxigênio (O2).



Hidrólise: Corresponde a propriedade no qual quando colocadas na água, determinadas substâncias se decompõem em suas partes constituintes.

As propriedades funcionais da matéria representam as propriedades comuns a determinados grupos de substâncias.

As propriedades funcionais da matéria podem ser diferenciadas em dois tipos básicos:

Fenômeno físico;

Fenômeno químico.

Propriedades Funcionais da Matéria:

Fenômeno físico: Representa o fenômeno que não modifica a natureza da matéria.


Propriedades Funcionais da Matéria:Fenômeno químico: Representa o fenômeno que modifica a natureza da matéria.

Propriedades Funcionais da Matéria:Propriedades Químicas:

São propriedades comuns a determinados grupos de matérias, identificadas pela função que desempenham.

Exemplos: ácidos, bases, sais, óxidos, álcoois, éter, etc.

Propriedades Funcionais da Matéria:Propriedades Químicas:Ácidos:vinagre = solução de ácido acético;limão = contém ácido cítrico e ácido ascórbico;bateria = contém solução de ácido sulfúrico.

Propriedades Funcionais da Matéria:Propriedades Químicas:Sais:sal de cozinha = constituído fundamentalmente de cloreto de sódio;

adubo = mistura de sais de fósforo entre eles o fosfato de cálcio;

bicarbonato de sódio = sal usado como antiácido estomacal.


Propriedades Químicas:Óxidos:extintor = existem vários tipos de extintores, sendo os mais comuns os de gelo seco (gás carbônico);cal = óxido de cálcio.

Propriedades Funcionais da Matéria:Propriedades Químicas:Álcool:

1 µm = 0,001 mm (milésima parte do mm)

1 nm = 0,001 µm (milésima parte do µm)

1 Å = 10-10 m = 0,1 nm (milésima parte do nm)

nm = nanômetro

µm = micrômetro

Å = Ångström

SIU (Sistema Internacional de Unidades): é baseado em 3 unidades fundamentais:c = centímetro – Unidade de comprimentog = grama – Unidade de massas = segundo – Unidade de tempo

1 µm = 10.000 Å

1 mm = 10 milhões de Å

Deslocamento da vírgula para a direita:

Ex: 6,78 dm = 678 mm

1cm = 10cm

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