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QUMICAGERAL I
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QUMICAGERAL I
Ementa
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QUMICAGERAL I
Referncias Bibliogrficas1) BROWN, LEMAY & BURSTEN, Qumica a Cincia Central9.ed. Pearson Prentice Hall ed. 2005
2) BRADY, J & HUMISTON, G.E. Qumica Geral vol. 1 Ed. Livros Tcnicos Cientficos,Rio de Janeiro, 1981
3) RUSSEL, J.B. Qumica Geral, MacGrall-Hill Ltda. So Paulo.
4) MAHAN, B. MYERS, R.J. Qumica um curso Universitrio, Ed. Edgard Blcher Ltda,So Paulo , 1993
5) PETRUCCI, R.H. General Chemistry Principles and Modern Aplications MacmillanPublishing Company. 5 th edition, 1989
6) QUAGLIANO, J.V. & VALLARINO. Qumica, Ed. Guanabara Dois. Rio de Janeiro,1979
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QUMICA
GERAL I
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Unidade 1
Princpios Elementaresem Qumica
QUMICAGERAL I
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Por que estudar qumica
A qumica encontrada em nossa vida diria.
A qumica essencial para a nossa compreenso de outras cincias.
Nas engenharias, a qumica a uma das ferramentas centrais, sem a
qual muitas vezes no possvel exercer a profisso.
O estudo da qumica
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A perspectiva molecular da qumica
O estudo da qumica
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Estados da matria A matria pode ser um gs, um lquido ou um slido.
Esses so os trs estados da matria.
Os gases no tm forma nem volume definidos. Os gases podem ser comprimidos para formarem lquidos.
Os lquidos no tm forma, mas tm volume.
Os slidos so rgidos e tm forma e volume definidos.
Classificaes da matria
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Substncias puras e misturas Os tomos consistem de apenas um tipo de elemento.
As molculas podem consistir de mais de um tipo de elemento. As molculas podem ter apenas um tipo de tomo (um elemento). As molculas podem ter mais de um tipo de tomo (um composto).
Se mais de um tomo, elemento ou composto so encontradosjuntos, ento a substncia uma mistura.
Classificaes da matria
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Substncias puras e misturas
Classificaes da matria
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Substncias puras e misturas Se a matria no totalmente uniforme, ento ela uma
mistura heterognea.
Se a matria totalmente uniforme, ela homognea.
Se a matria homognea pode ser separada por meiosfsicos, ento ela uma mistura.
Se a matria homognea no pode ser separada por meiosfsicos, ento ela uma substncia pura.
Se uma substncia pura pode ser decomposta em algo mais,ento ela um composto.
Classificaes da matria
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Elementos
Existem 114 elementos conhecidos.
A cada elemento dado um nico smbolo qumico (uma ou duasletras).
Os elementos so a base de constituio da matria.
A crosta terrestre consiste de 5 elementos principais.
O corpo humano consiste basicamente de 3 elementos principais.
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Elementos
Classificaes da matria
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Compostos
A maioria dos elementos se interagem para formar compostos.
As propores de elementos em compostos so as mesmas,independentemente de como o composto foi formado.
Lei da Composio Constante (ou Lei das Propores Definitivas):
A composio de um composto puro sempre a mesma.
Classificaes da matria
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Compostos
Quando a gua decomposta, sempre haver duas vezes mais gshidrognio formado do que gs oxignio.
Classificaes da matria
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Misturas As misturas heterogneas no so totalmente uniformes.
As misturas homogneas so totalmente uniformes e so chamadas
de solues.
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Mudanas fsicas e qumicas Quando uma substncia sofre uma mudana fsica, sua aparncia fsica
muda.
O derretimento do gelo: um slido convertido em um lquido.
As mudanas fsicas no resultam em uma mudana de composio. Quando uma substncia muda sua composio, ela sofre uma alterao
qumica:
Quando o hidrognio puro e o oxignio puro reagem completamente,
eles formam gua pura. No frasco contendo gua no h sobra deoxignio nem de hidrognio.
Propriedades da matria
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Mudanas fsicas e qumicas
Propriedades da matria
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Separao de misturas
As misturas podem ser separadas se suas propriedades fsicas sodiferentes.
Os slidos podem ser separados dos lquidos atravs defiltrao.
O slido coletado em papel de filtro, e a soluo, chamada defiltrado, passa pelo papel de filtro e coletada em um frasco.
Propriedades da matria
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Separao de misturas
As misturas homogneas de lquidos podem ser separadas atravs dedestilao.
A destilao necessita que os diferentes lquidos tenham pontos deebulio diferentes.
Basicamente, cada componente da mistura fervido e coletado.
A frao com ponto de ebulio mais baixo coletada primeiro.
Propriedades da matria
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Separao de misturas
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Separao de misturas
A cromatografiapode ser utilizada para separar misturas que tm diferenteshabilidades para aderirem a superfcies slidas.
Quanto maior a atrao do componente pela superfcie (papel), mais lentamenteele se move.
Quanto maior a atrao do componente pelo lquido, mais rapidamente ele semove.
A cromatografia pode ser utilizada para separar
as diferentes cores de tinta de uma caneta.
Propriedades da matria
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Separao de misturas na engenharia
Propriedades da matria
Existem diversos processos, destinados a fins diferentes:CentrifugaoCromatografia
DestilaoDecantaoEvaporaoExtrao lquido-lquidoFiltraoFlotaoPrecipitaoProcessos de separao por membranasSedimentaoPeneira molecular
Para todas elas, muito importante conhecermos as propriedades da matria
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Unidades de medidaUnidades de medida
Hoje, nos pases de lngua inglsa. ainda seusam essas unidades, porm, definidas de ummodo menos arbitrrio. Assim a jarda definida como uma frao da distncia entre
dois riscos numa barra de platina denominadametro padro. Um mtro crca de onze avosmaior do que a jarda. Um p um tro dajarda e umapolegada um doze avos do p.Assim, doze polegadas perfazem um p; trsps perfazem uma jarda.
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Unidades de medidaUnidades de medida
Existem diversos sistemas de medidas para as variadasgrandezas com que os engenheiros trabalham.
Geralmente, s temos noo das grandezas quando temosintimidade com a sua unidade de medida.
necessrio que saibamos trabalhar com os mais diversos
sistemas de medida no exerccio da nossa vida profissional.
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O sistema ingls
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Unidades SI Existem dois tipos de unidades:
Unidades fundamentais (ou bsicas);
Unidades derivadas.
Existem 7 unidades bsicas no sistema SI.
Unidades de medida
As potncias de dez so utilizadas por convenincia com menores ou maiores unidades no sistema SI.
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Unidades SI
Unidades de medida
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Unidades de medidaUnidades de medida
Massa
SI: Quilograma (kg)
S. Ingls: Libra1lb = 453,6g
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Unidades de medidaUnidades de medida
Comprimento
SI: metro
S. Ingls:polegada (in)1in = 2,54 cmp (ft)1ft = 12 in
jarda (jd) 1jd = 3 ft
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Volume
Unidades de medida
As unidades de volume so dadaspor (unidades de comprimento)3.
A unidade SI de volume
o 1 m3
. Normalmente usamos
1 mL = 1 cm3.
Outras unidades de volume:
1 L = 1 dm3= 1000 cm3= 1000
mL. 1 fl.oz. = 29,57 mL
1 galo = 3,785 L
Unidades de medida
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Volume
Unidades de medida
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Densidade Usada para caracterizar as substncias.
Definida como massa dividida por volume:
Unidades: g/cm3.
Originalmente baseada em massa (a densidade era definida como amassa de 1,00 g de gua pura).
Existe a densidade relativaadimencional (em relao gua)
Varia com a temperatura!
Unidades de medidaUnidades de medida
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Temperatura
Escala Kelvin Usada em cincia. Mesmo incremento de temperatura como escala Celsius. A menor temperatura possvel (zero absoluto) o zero Kelvin.
Zero absoluto: 0 K = -273,15 oC.
Escala Celsius Tambm utilizada em cincia. A gua congela a 0 oC e entra em ebulio a 100 oC. Para converter: K = oC + 273,15.
Escala Fahrenheit Geralmente no utilizada em cincia. A gua congela a 32 oF e entra em ebulio a 212 oF. Para converter:
Unidades de medida
C = 5/9 (F-32) F=9/5(C)+32
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Temperatura
Unidades de medida
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Unidades de medidaUnidades de medida
Presso (P=F/A)
SI: N/m2= Pa (Pascal)
S. Ingls:PSI (pound square inch) = lb/in2
Outras unidades correntes:Atmosfera1 atm = 101325 Pa
mmHg 1 atm = 760 mmHg
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Unidades de medidaUnidades de medida
Energia (E=F.d)
SI: N.m = J (Joule)
Potnica (P=E/t)
SI: J/s = W (Watt)
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As propriedades fsicas intensivasno dependem da quantidadede substncia presente.
Exemplos: densidade, temperature e ponto de fuso.
As propriedades fsicas extensivasdependem da quantidade desubstncia presente.
Exemplos: massa, volume e presso.
Propriedades da matria
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Unidades de medidaUnidades de medida
Converso de unidades de medidas via Fraesde Converso
Mtodo: escrever fraes que iro multiplicar aunidade de partida de forma que ela possa sercancelada, dando lugar unidade desejada.