1ª Aula-Quimica Ambiental, Notas de aula de Gestão Ambiental

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Faculdade Barão de Rio Branco

Curso: Tecnologia em Gestão Ambiental

Disciplina: Química Ambiental

INTRODUÇÃO À QUÍMICA

Waldirene Maia Msc. Eng. Química

1. INTRODUÇÃO À QUÍMICA

MATÉRIA: tem massa e ocupa espaço. Massa: é a grandeza física que mede quanto de matéria possui um corpo ou objeto. Ocupar lugar no espaço significa ter volume. Ex: ar, vidro, madeira, terra, ferro, ar, água etc. Os diferentes tipos de matéria são comumente denominados materiais. Uma porção limitada de um material qualquer é denominado corpo. Um corpo que possui formato específico, e é útil para um fim denomina-se objeto.

ENERGIA CINÉTICA

É aquela relacionada ao movimento de um corpo ou objeto. Ex: a correnteza das águas de um rio sentida pelo movimento das águas. A força da correnteza está relacionada ao deslocamento de uma grande massa de água que ocorre com determinada velocidade. EC = m.v 2 2 O homem utiliza essa energia para realizar trabalho de seu interesse, como moer trigo em moinhos de água.

ENERGIA POTENCIAL

Muitas vezes não vemos a energia, mas percebemos sua existência. Ex. Uma rocha equilibrada no topo de uma montanha pontiaguda. Imagina-se quantidade de energia liberada e o deslocamento de terra que ocorreria caso a rocha caísse da montanha. Quando a energia depende da posição, é denominada energia potencial e pode estar relacionada a gravidade, elasticidade de um corpo ou ainda magnetismo.

TEMPERATURA

A matéria pode ser dividida em partes pequenas que unidas, a caracterizam, são as partículas. O grau de organização das partículas varia desde organizado a muito organizado. O que determina o grau de organização das partículas são a energia cinética e potencial, que variam conforme a temperatura e a pressão atmosférica local. Quanto maior a energia cinética, maior a agitação das partículas. Essa agitação causa colisão das partículas entre si e outros materiais, é a agitação térmica. A temperatura é uma medida da agitação térmica das partículas que constituem a matéria.

A temperatura é diretamente proporcional à energia cinética das partículas. A diferença é que a temperatura não depende da massa, enquanto a energia cinética depende. Energia cinética = constante Temperatura

1.1 FASES DA MATÉRIA

a) Fase sólida – é aquela em que as partículas que formam a matéria estão mais organizadas. Possuem menor energia cinética. Apresenta forma, volume e massa definidos. No caso de um pó, temos estado sólido com massa e volume definidos e forma indefinida. Para que um corpo passe da fase líquida ou gasosa para a sólida, deve-se liberar energia (processo exotérmico). Quando da fase sólida para líquida ou gasosa, deve-se aumentar a temperatura (processo endotérmico).

b) Fase Líquida – é aquela em que a matéria possui forma variável e volume próprio. Ex. um litro de água (volume) é sempre 1 litro nas mesmas condições de pressão e temperatura , mas a forma dependerá do recipiente em que for colocada. Nessa fase as partículas da matéria possuem um grau de organização menor que o da fase sólida, mas a energia cinética é maior.

1.2 PROPRIEDADES DA MATÉRIA

As propriedade gerais são: impenetrabilidade, divisibilidade, compressibilidade, elasticidade, inércia. 1.2.1 Organolépticas - são propriedades que podem ser observadas sem transformá-la em outra substância. Ex: cor, sabor, tamanho, estado físico etc. 1.2.2 Funcionais – são propriedades que estão entre as organolépticas e as químicas : acidez, basicidade e salinidade

1.2.3 Químicas – são as características relacionadas as reações químicas, as quais alteram sua natureza, isto é, transformam-se em outras. Ex: queima da gasolina produz gás carbônico, água e calor; ferro reagindo com oxigênio e o vapor d’água na formação do ferrugem. 1.2.4 Físicas – são certos valores experimentais mediante o comportamento de materiais específicos quando submetidos a determinadas condições de temperatura e pressão, como os pontos de fusão e o de ebulição

1.3.2 Fenômenos químicos: é toda modificação que envolve a natureza química da substância envolvida. Esta transformação parte de uma ou mais substâncias que desaparecem na mudança e aparecem outras com propriedades diferentes das primeiras. Metano + oxigênio (ar) gás carbônico + água Uma mudança química é uma reação química. Ex:o vinho que é transformado em vinagre pela ação da bactéria Acetobacter aceti. Ex: Leite transformado em coalhada pela ação de microrganismos.

2. SUBSTÂNCIAS PURAS E MISTURAS

2.1 Substâncias puras As substâncias puras mantêm suas constantes durante as mudanças de estado, diferentemente das misturas. Exemplos:

• Água pura: - PE = 100ºC; PF = 0ºC; d = 1g/cm3.
• Água e sal de cozinha (NaCl): não apresentam constantes.
• Álcool Puro: PE = 78,5ºC; PF = -177ºC; d = 0,79g/cm3.
• Álcool e Água: não apresentam constantes.

2.2 Misturas – é uma reunião de duas ou mais substâncias, onde cada uma guarda suas propriedades químicas e físicas. Ex: gasolina: uma mistura de vários componentes e sua densidade varia de acordo com a proporção de álcool e outras substâncias adicionadas que não são constantes. Ex: ar atmosférico: gás nitrogênio (78%), gás oxigênio (20%), gás argônio (1%), gás carbônico, vapor d’água e outros gases (1%) em volume. Ex: aço : ferro (98,5%), carbono (1,5%), em massa

2.2.1 De acordo com seu estado físico, podem ser classificadas em: misturas sólidas, misturas líquidas e misturas gasosas 2.2.2 De acordo com o tamanho das partículas das substâncias nela presentes podem ser classificadas em:

• (^) Soluções (diâmetro < 1 nm (

   ); 

Ex: água + açúcar – mistura homogênea

• (^) colóides (diâmetro = 1 – 100 nm); Ex: sangue, leite, gelatina - mistura homogênea
• (^) misturas heterogêneas (diâmetro > 100 nm). Ex:água + óleo