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Estados físicos da matéria

Os estados físicos da matéria

Os materiais que se encontram à nossa volta podem encontrar-se, fundamentalmente, em três estados físicos:

Estes estados físicos podem ser caracterizados macroscopicamente e microscopicamente.

Uma caracterização macroscópica é aquela que fazemos olhando para as substâncias, sem ser necessário considerar a forma como se organizam as partículas que as constituem.

Sólidos

Nos sólidos, a sua forma e volume são fixos. Quando os colocamos dentro de qualquer tipo de recipiente, mantêm a sua forma e o seu volume. São dificeis de comprimir.

Líquidos

Os líquidos apresentam um volume constante, no entanto, se os colocarmos dentro de um recipiente, eles assumem a forma do recipiente, ou seja têm uma forma variável. Tal como os sólidos, os líquidos são difíceis de comprimir.

Gases

As substâncias gasosas apresentam uma forma variável, pois assumem a forma do recipiente onde se encontram e também um volume variável, pois são facilmente comprimidos.

Observa a tabela seguinte onde se encontra um resumo destas características:

Em termos microscópicos, os estados físicos da matéria podem ser explicados com base no estado de agregação entre os corpúsculos. As suas características dependem pois da forma como as unidades estruturais da matéria se encontram unidas entre si.

As unidades estruturais da matéria (átomos, moléculas ou iões) mantêm-se unidas devido a forças de ligação que podem condicionar a sua liberdade de movimentos e a sua organização.

Observa a tabela seguinte:

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Os materiais que se encontram à nossa volta podem encontrar-se, fundamentalmente, em três estados físicos: Estes estados físicos podem ser caracterizados macroscopicamente e microscopicamente. Uma caracterização macroscópica é aquela que fazemos olhando para as substâncias, sem ser necessário considerar a forma como se organizam as partículas que as constituem.

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Apenas disponível a partir de 24 de março

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Trata-se de uma ficha de exercícios na plataforma Socrative. Devem escrever o nome da sala (indicada pelo professor) e depois devem escrever o nome, número e turma para clara identificação.

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Trata-se de uma ficha de exercícios na plataforma Socrative. Devem escrever o nome da sala (indicada pelo professor) e depois devem escrever o nome, número e turma para clara identificação.

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Ficha de exercícios

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Consultar as páginas 134 a 141

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Novas atividades

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As transformações que ocorrem nos materiais são classificadas em químicas e físicas.

As transformações físicas, embora sejam perceptíveis pela mudança na aparência do material, ocorrem de maneira mais passageira, não alterando intimamente a natureza da substância.

Já as transformações químicas são tão intensas que alteram a composição do material, fazendo com que a transformação produza uma substância quimicamente diferente do que se tinha no início.

Uma transformação física é diferente de uma transformação química porque: em uma transformação química novas substâncias são formadas, já a transformação física altera a forma do material, mas sua composição é a mesma.

Transformações físicas

Quando alteramos o tamanho ou a forma do material ele sofre uma mudança, mas não pode ser transformado em outro.

Olhando microscopicamente, percebemos que os átomos, íons ou moléculas passam por uma agitação ou reordenação, mas eles não são alterados.

Podemos observar isso nas mudanças de estado físico.

Observe que:

Sólido: as partículas permanecem em posições fixas, por isso o volume e forma são bem definidos.

Líquido: as partículas se movimentam com mais liberdade e, por isso, o líquido tem volume específico, mas a forma varia conforme o recipiente.

Gasoso: as partículas se movimentam em todas as direções e com grande velocidade, preenchendo todo o recipiente, por isso o volume e forma são variáveis.

O exemplo mais comum que temos para as transformações físicas são os estados físicos da água.

Ao aquecermos a água ela vaporiza, se congelarmos a água ela solidifica, e quando a colocamos na temperatura ambiente ela retorna ao estado líquido.

A água em diferentes estados tem suas moléculas rearranjadas, mas a sua composição é a mesma. Por isso, temos uma transformação física.

Transformações químicas

Novas substâncias são criadas quando a matéria passa por uma transformação química. Reagentes são transformados em produtos por meio de reações.

As reações fazem com que ligações químicas sejam quebradas ou formadas, mas os átomos que participam da reação são os mesmos, só que rearranjados.

Percebemos a ocorrência de uma transformação química por aparecimento de luz, surgimento de bolhas de um gás, formação de partículas sólidas, mudança de cor e percepção de cheiro.

Vejamos esse exemplo:

O sódio é um metal alcalino e, como característica dessa família, reage violentamente com a água.

A reação entre sódio e água origina o hidróxido do metal e libera gás hidrogênio.

Mistura ou transformação química?

Nem sempre quando misturamos duas substâncias ocorre uma transformação.

Por exemplo, quando misturamos ferro e enxofre obtemos uma mistura de cor diferente das substâncias, se observadas separadamente.

Ao utilizar um ímã, conseguimos atrair o ferro e separá-lo do enxofre, devido o seu magnetismo. Ou seja, misturamos os dois, mas eles não perderam suas propriedades iniciais.

Entretanto, se misturarmos ferro e enxofre em uma proporção definida de 7g e 4g respectivamente, e colocarmos sob aquecimento, uma substância de cor preta é formada, trata-se do sulfeto de ferro II.

Dessa forma, o ferro não pode mais ser separado, pois foi transformado em outra substância.

Chegamos a conclusão que: uma mistura é um fenômeno físico, já uma reação é um fenômeno químico.

Fenômenos físicos e químicos

As transformações que a matéria sofre ao passar por alguma alteração também são chamadas de fenômenos físicos e químicos.

Vejamos esses dois exemplos:

Água e açúcar

O açúcar é um composto covalente e quando dissolvido em água as moléculas se dispersam, mas não alteram a sua identidade. Trata-se de um fenômeno físico.

Água e sal

Quando colocamos sal em água, os íons se dissociam, como demonstra a equação química:

Por se tratar de um composto iônico e solúvel em água, o cloreto de sódio sofre uma alteração, rompendo-se em seus íons. Trata-se de um fenômeno químico.

Os cátions e ânions são solvatados quando o polo negativo da água envolve os íons de sódio (cátions) e o polo positivo da água envolve os íons cloreto (ânions).

Tanto a natureza quanto o ser humano são capazes de transformar os materiais. Naturalmente, a fruta apodrece e o ferro enferruja. Mas também, provocamos transformações quando fervemos a água ou assamos uma carne. Esses são exemplos de fenômenos materiais que presenciamos no nosso dia a dia.

Veja também: Fenômenos físicos e químicos

Quiz - Transformações físicas e químicas

Agora que você já sabe diferenciar as transformações físicas e químicas, teste seus conhecimentos no Quiz a seguir:

Aproveite os exercícios a seguir para testar seus conhecimentos:

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As transformações que ocorrem nos materiais são classificadas em químicas e físicas. As transformações físicas, embora sejam perceptíveis pela mudança na aparência do material, ocorrem de maneira mais passageira, não alterando intimamente a natureza da substância. Já as...

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Estados Físicos da Matéria

À tua volta encontras facilmente materiais em diferentes estados físicos. O papel onde escreves está no estado sólido, a água que bebes está no estado líquido e o ar que respiras está no estado gasoso. Mas o mesmo material pode ser encontrado nos três estados, apresentando determinadas características em cada um deles. Vejamos o caso da água:

Estado Sólido

Forma Própria
Volume Constante

Estado Líquido

Forma Variável (a do recipiente)
Volume Constante

Estado gasoso

Forma Variável (a do recipiente)
Volume Variável (o do recipiente)

Quando procedes ao aquecimento ou arrefecimento de um material, podem ocorrer mudanças de estado físico, o material pode passar do estado sólido ao estado líquido ou do estado líquido ao estado gasoso e vice-versa. A cada uma dessas mudanças de estado físico atribuímos uma designação, tal como se encontra resumido na figura abaixo:

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À tua volta encontras facilmente materiais em diferentes estados físicos. O papel onde escreves está no estado sólido, a água que bebes está no estado líquido e o ar que respiras está no estado gasoso. Mas o mesmo material pode ser encontrado nos três estados, apresentando determinadas características em cada um deles.

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Transformações Físicas e Químicas

A matéria que nos rodeia está em constante mudança, sofrendo inúmeras transformações. Um copo que parte, uma floresta que arde, o gelo das calotas polares que funde, tudo isto são exemplos de transformações que ocorrem todos os dias. Estas transformações podem ser Físicas ou Químicas.

Transformações Físicas

As transformações físicas da matéria ocorrem quando há por exemplo mudança de estado físico de um determinado material ou uma dissolução de um soluto num solvente. Neste tipo de transformação, não há formação de novas substâncias. É exemplo de uma Transformação Física...

... Mudança de estado físico

... Objecto que parte

... Dissolução

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Transformações Químicas

As Transformações Químicas ocorrem sempre que há formação de novos materiais, ou seja, a partir dos materiais iniciais formam-se outros materiais diferentes. Ocorre uma transformação química quando...

- ... se forma um sólido de cor diferente;

- ... há mudança de cor da solução;

- ... se forma um gás;

- ... há variação de temperatura do sistema;

- ... as substâncias iniciais desaparecem;

- ... se origina um cheiro característico.

São Exemplos de Transformações Químicas...

- ... a Respiração Celular que ocorre nos seres vivos;

- ... a Fotossíntese realizada pelas plantas;

- ... cozinhar os alimentos;

- ... o fogo de artifício.

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A matéria que nos rodeia está em constante mudança, sofrendo inúmeras transformações. Um copo que parte, uma floresta que arde, o gelo das calotas polares que funde, tudo isto são exemplos de transformações que ocorrem todos os dias. Estas transformações podem ser Físicas ou Químicas.

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Subdomínio: Transformações físicas e químicas
Capítulo:Transformações físicas e químicas

Materiais de apoio
Ficha de exercícios.
Autoavaliação

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Actividades para a semana de 23 a 27 de março

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Actividades para a semana de 23 a 27 de março

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Já disponíveis

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Actividades para a semana de 16 a 20 de março

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Actividades para a semana de 16 a 20 de março

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Já disponíveis

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Identificação do material básico de laboratório. Regras de segurança.

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Identificação do material básico de laboratório. Regras de segurança.

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Os laboratórios são lugares de trabalho que não são necessariamente perigosos, desde que sejam tomadas certas precauções.

Todos aqueles que trabalham em laboratório devem ter responsabilidade no seu trabalho e evitar atitudes que possam acarretar acidentes e possíveis danos para si e para os demais. Devem ainda prestar atenção à sua volta e prevenir-se contra perigos que possam surgir do trabalho de outros, assim como do seu próprio.
Num ppt enumera as regras básicas de segurança num laboratório, identifica os símbolos de segurança e identifica o material básico de laboratório

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Identificação do material básico de laboratório. Regras de segurança.

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Identificação do material básico de laboratório. Regras de segurança.

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Alertam para importantes perigos

Os sinais de aviso - O que são e o que te dizem

Existem um conjunto de símbolos que advertem para algumas propriedades perigosas das substâncias. quando observas os rótulos das embalagens de muitos produtos comerciais, podes identificar esses símbolos.

Verificar os rótulos dos frascos, ajuda-te a saber quais as precauções necessárias para que possas trabalhar em segurança.
Lembra-te sempre:
A esses avisos, chamamos pictogramas de perigo. Neste momento ainda existem dois tipos de símbolos.

Os novos símbolos que passaram a ser obrigatórios a partir de 2015 e que se caracterizam pelas cores vermelho e branco.

Os mais antigos, vigoraram até ao final de 2015 (na europa). Caracterizavam-se pelas cores laranja e preto.

Em baixo, encontram-se todos eles, para que possas ver as diferenças entre ambos.

Pictogramas de perigo, obrigatórios a partir de 2015

Explosivo

Manter afastado das chamas, das faíscas, das fontes de calor e da eletricidade estática.

Corrosivo

Corrói a pele e os olhos.

Manipular com óculos e luvas de proteção.

Toxicidade aguda

Envenena rapidamente mesmo em pequenas doses.

Manipular na hotte com luvas de proteção.

Perigo para a saúde

Irrita os olhos, o nariz e a pele. Riscos de alergias.

Envenena em grandes doses.

Pictogramas antigos usados até 2015

E - Explosivo ou instável

Evitar choques ou colisões.

Movimentar com cuidado, com adequada proteção dos olhos, pele e vestuário. Manter afastado de chamas.

Xn - Nocivo / Xi - Irritante

Irrita a pele, os olhos e os brônquios. Deve manipular-se na hotte. Não se deve permitir o contacto com a pele ou a roupa, não ingerir ou inalar. Deve ser usada máscara protetora.

Referências:

As informações e textos foram adaptados de livros escolares do 3º ciclo.

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Existem um conjunto de símbolos que advertem para algumas propriedades perigosas das substâncias. quando observas os rótulos das embalagens de muitos produtos comerciais, podes identificar esses símbolos. Verificar os rótulos dos frascos, ajuda-te a saber quais as precauções necessárias para que possas trabalhar em segurança. Lembra-te sempre: A esses avisos, chamamos pictogramas de perigo.

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Identificação do material básico de laboratório. Regras de segurança.

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Identificação do material básico de laboratório. Regras de segurança.

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Chemistry Experiment | Mr. Bean Official

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Identificação do material básico de laboratório. Regras de segurança.

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Identificação do material básico de laboratório. Regras de segurança.

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Regras que deves conhecer!

A segurança no laboratório de química

Os laboratórios são lugares de trabalho que não são necessariamente perigosos, desde que sejam tomadas certas precauções.

Todos aqueles que trabalham em laboratório devem ter responsabilidade no seu trabalho e evitar atitudes que possam acarretar acidentes e possíveis danos para si e para os demais. Devem ainda prestar atenção à sua volta e prevenir-se contra perigos que possam surgir do trabalho de outros, assim como do seu próprio.

Regras básicas de segurança

1. Usar sempre bata, para proteger o corpo e a roupa.

2. Nunca provar, cheirar ou tocar em produtos químicos com as mãos. Os produtos químicos podem provocar danos em pessoas e materiais, por isso devem ser manuseados com o máximo cuidado.

3- A bancada de trabalho deve estar sempre limpa e arrumada para facilitar as execuções experimentais e evitar acidentes.

4- No Laboratório é proibido comer, beber, correr, ou brincar.

5- Todas as experiências devem ser realizadas com o acompanhamento do professor.

6- Deves conhecer e utilizar corretamente todo o material de laboratório.

7- Nunca deves cheirar diretamente uma substância.

8- Deves ler com atenção as instruções do trabalho. Este deve ser planeado antes de se iníciar. Uma eficiente organização evita a perda de tempo e riscos desnecessários.

9- Ter cuidado com o manuseamento de material quente.

10- Não se devem misturar substâncias ao acaso.

11- O local onde se realizam as experiências deve ser iluminado, arejado e ventilado, junto de uma torneira de água.

12- Verificar bem os rótulos das embalagens de produtos químicos. Seguir as indicações inscritas nos rótulos, com atenção especial aos símbolos de aviso.

13- Usar óculos de segurança para proteger os olhos, quando tal for necessário.

14- As experiências que provocam a libertação de gases ou vapores devem ser efetuadas em locais próprios (na hotte).

15- Na diluição de ácidos, deves colocar primeiro a água no recipiente, e depois o ácido.

16- Não trocar as tampas dos frascos para não contaminar os produtos.

17- Efetuar o trabalho laboratorial sempre de pé.

18- Reagentes e equipamento devem ser sempre arrumados após ter terminado a sua utilização.

19- Sempre que o trabalho envolva a produção de poeiras ou gases nocivos devem ser usadas máscaras respiratórias.

20- Os bicos de gás apenas devem ser acendidos quando for necessário e deve ser vigiado o seu funcionamento.

21- Num laboratório nunca se usa cabelo comprido solto.

Video sobre segurança no laboratório
Algumas regras de segurança
Um video para rever de forma divertida as principais regras a seguir, num laboratório de química. Os autores encontram-se identificados no final do trabalho.

Duração aproximada: 2 min. Fonte: http://www.Youtube.com

Referências:

As informações e textos foram adaptados de manuais escolares do 3º ciclo.

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cuidados a ter no laboratório de química

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Os laboratórios são lugares de trabalho que não são necessariamente perigosos, desde que sejam tomadas certas precauções. Todos aqueles que trabalham em laboratório devem ter responsabilidade no seu trabalho e evitar atitudes que possam acarretar acidentes e possíveis danos para si e para os demais.

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Identificação do material básico de laboratório. Regras de segurança.

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Identificação do material básico de laboratório. Regras de segurança.

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Identificação do material básico de laboratório. Regras de segurança.

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Identificação do material básico de laboratório. Regras de segurança.

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Trata-se de uma ficha de exercícios na plataforma Socrative. Devem escrever o nome da sala (indicada pelo dt) e depois devem escrever o nome, número e turma para clara identificação.

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Trata-se de uma ficha de exercícios na plataforma Socrative. Devem escrever o nome da sala (indicada pelo dt) e depois devem escrever o nome, número e turma para clara identificação.

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Preparação de uma solução

O que é uma solução?

As soluções são misturas homogéneas constituídas por duas ou mais substâncias em que uma delas se chama solvente e a(s) outra(s) soluto(s).

Solvente + Soluto(s) --› Solução

As soluções podem encontrar-se em qualquer estado físico, no entanto, quando estamos no laboratório de química o mais vulgar é encontrar soluções líquidas em que geralmente o solvente é a água e o soluto é um sólido.

Exemplos de soluções:

Solução sólida - Um objeto de bronze (constituído por cobre e zinco)

Solução líquida - Um refrigerante sem gás

Solução gasosa - O ar que nos rodeia

A água que bebemos, os refrigerantes, os combustíveis (álcool, gasolina), alguns produtos de limpeza (como sabonetes líquidos), o vidro, uma moeda de latão e muitas outras misturas homogéneas que estão presentes no nosso dia a dia são exemplos de soluções.

Como se identifica o soluto e o solvente numa solução?

Existem algumas regras que te permitem identificar o soluto e o solvente sem te enganares. Assim:

Como se prepara uma solução?

Quando pretendes preparar no laboratório uma determinada solução de concentração conhecida, em que o soluto é uma substância sólida, podes seguir os passos descritos seguidamente:

Tapar o balão volumétrico.

Video sobre como preparar uma solução no laboratório
A preparação de uma solução
Um video que apesar da fraca qualidade de imagem, mostra de uma forma precisa e com linguagem adequada, como se deve preparar uma solução num laboratório de química.

Duração aproximada: 7 min. 32 s. Autora: A professora que surge no vídeo Fonte: http://www.Youtube.com

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As soluções são misturas homogéneas constituídas por duas ou mais substâncias em que uma delas se chama solvente e a(s) outra(s) soluto(s). Solvente + Soluto(s) --› Solução As soluções podem encontrar-se em qualquer estado físico, no entanto, quando estamos no laboratório de química o mais vulgar é encontrar soluções líquidas em que geralmente o solvente é a água e o soluto é um sólido.

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Concentração Mássica

De acordo com a quantidade de soluto e de solvente que constitui a solução, podemos ter soluções mais concentradas ou menos concentradas. Para calcular a Concentração Mássica de uma solução dividimos a Massa do Soluto pelo Volume da Solução.

No exemplo seguinte, preparam-se duas soluções, utilizando a mesma quantidade de solvente (água), mas diferente quantidade de soluto (aroma de morango).

Qual das duas soluções terá um sabor mais intenso a aroma de morango, a solução 1 ou a solução 2?

Uma vez que se utilizou a mesma quantidade de solvente (água) na preparação das duas soluções, mas diferente quantidade de soluto (aroma de morango), pode-se concluir deste exemplo que:

- a Solução 1 tem um sabor menos intenso a aroma de morango e tem também uma cor menos intensa. Dizemos que a solução 1 está menos concentrada;

- a Solução 2 tem um sabor mais intenso a aroma de morango e tem também uma cor mais intensa. Dizemos que a solução 2 está mais concentrada.

Para provar que esta conclusão está correcta, podemos proceder ao cálculo da concentração mássica de cada uma das soluções anteriores. O cálculo da concentração mássica permite-nos conhecer qual a massa de soluto dissolvida por unidade de volume de solvente, e calcula-se dividindo a massa de soluto pelo volume de solução, utilizando a seguinte expressão matemática:

As unidades mais comuns são:
- grama (g) para a massa;
- litro (l) para o volume;
- grama por litro (g/l) para a concentração mássica.

Assim, para o exemplo anterior, pode-se calcular a concentração mássica das soluções 1 e 2 da seguinte forma:

Através do cálculo da concentração mássica, conclui-se facilmente que a solução mais concentrada é a solução 2 pois tem maior quantidade de soluto dissolvido no mesmo volume de solução.

Quando o volume de solução é o mesmo, quanto maior a massa de soluto, maior a concentração da solução.

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Considera agora que se preparam duas soluções, utilizando a mesma quantidade de soluto (aroma de morango), mas diferente volume de solvente (água).

Qual das duas soluções terá um sabor mais intenso a aroma de morango, a solução 3 ou a solução 4?

Uma vez que se utilizou a mesma quantidade de soluto (aroma de morango) na preparação das duas soluções, mas diferente volume de solvente (água), pode-se concluir deste exemplo que:

- a Solução 3 tem um sabor menos intenso a aroma de morango e tem também uma cor menos intensa. Dizemos que a solução 3 está menos concentrada;

- a Solução 4 tem um sabor mais intenso a aroma de morango e tem também uma cor mais intensa. Dizemos que a solução 4 está mais concentrada.

Para provar que esta conclusão está correcta, vamos proceder ao cálculo da concentração mássica de cada uma das soluções anteriores:

Através do cálculo da concentração mássica, conclui-se facilmente que a solução mais concentrada é a solução 4 pois foi utilizada uma menor quantidade de solvente (água), apesar de a quantidade de soluto (aroma de morango) ser a mesma.

Quando a quantidade de soluto utilizado é a mesma, quanto menor o volume de solução, maior a concentração da solução.

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De acordo com a quantidade de soluto e de solvente que constitui a solução, podemos ter soluções mais concentradas ou menos concentradas. Para calcular a Concentração Mássica de uma solução dividimos a Massa do Soluto pelo Volume da Solução. No exemplo seguinte, preparam-se duas soluções, utilizando a mesma quantidade de solvente (água), mas diferente quantidade de soluto (aroma de morango).

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Soluções e preparação de soluções

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Subdomínio: Substâncias e misturas de substâncias
Capítulo: Caracterização quantitativa e preparação de soluções

Materiais de apoio
Ficha de exercícios.

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Pretende-se que os alunos consultem este mural para consulta de apontamentos e realização de atividades.