Propriedades Gerais da matéria

Propriedades Gerais da matéria

A matéria tem 8 propriedades gerais, isto é, 8 características comuns a toda e qualquer porção de matéria: inércia, massa, extensão, impenetrabilidade, compressibilidade, elasticidade, divisibilidade e descontinuidade.

inércia:

A matéria conserva seu estado de repouso ou de movimento, a menos que uma força aja sobre ela. No jogo de sinuca, por exemplo, a bola só entra em movimento quando impulsionada pelo jogador, e demora algum tempo até parar de novo.

massa:

É uma propriedade relacionada com a quantidade de matéria e é medida geralmente em quilogramas. A massa é a medida da inércia. Quanto maior a massa de um corpo, maior a sua inércia. Massa e peso são duas coisas diferentes. A massa de um corpo pode ser medida em uma balança. O peso é uma força medida pelos dinamômetros.

extensão:

Toda matéria ocupa um lugar no espaço. Todo corpo tem extensão. Seu corpo, por exemplo, tem a extensão do espaço que você ocupa.

impenetrabilidade:

Duas porções de matéria não podem ocupar o mesmo lugar ao mesmo tempo. Comprove a impenetrabilidade da matéria: ponha água em um copo e marque o nível da água com esparadrapo. Em seguida, adicione 3 colheres de sal. Resultado: o nível da água subiu. Isto significa que duas porções de matéria (água e sal), não podem ocupar o mesmo lugar no espaço (interior do copo) ao mesmo tempo.

compressibilidade:

Quando a matéria está sofrendo a ação de uma força, seu volume diminui. Veja o caso do ar dentro da seringa: ele se comprime.

elasticidade:

A matéria volta ao volume e à forma iniciais quando cessa a compressão. No exemplo anterior, basta soltar o êmbolo da seringa que o ar volta ao volume e à forma iniciais.

divisibilidade:

A matéria pode ser dividida em partes cada vez menores. Quebre um pedaço de giz até reduzi-lo a pó. Quantas vezes você dividiu o giz !?

descontinuidade:

Toda matéria é descontínua, por mais compacta que pareça. Existem espaços entre uma molécula e outra e esses espaços podem ser maiores ou menores tornando a matéria mais ou menos dura.

Propriedades específicas da matéria

Organolépticas:

a) cor: a matéria pode ser colorida ou incolor. Esta propriedade é percebida pela visão;

b) brilho: a capacidade de uma substância de refletir a luz é a que determina o seu brilho. Percebemos o brilho pela visão;

c) sabor: uma substância pode ser insípida (sem sabor) ou sápida (com sabor). Esta propriedade é percebida pelo paladar;

d) odor: a matéria pode ser inodora (sem cheiro) ou odorífera (com cheiro). Esta propriedade é percebida pelo olfato;

Físicas:

Entre as propriedades físicas encontram-se o ponto de fusão, o ponto de ebulição e o calor específico, mas vamos estudar outras duas propriedades:

a) densidade: é o resultado da divisão entre a quantidade de matéria ‘massa) e o seu volume. A densidade absoluta de um corpo é igual a m/v. Se a massa é medida em gramas e o volume em cm cúbicos, a densidade é obtida em gramas por cm cúbicos. Ex: Qual a densidade de um corpo que tenha massa de 200 g e está ocupando um volume de 2000 cm cúbicos ? É de 0.1 g/cm cúbico.

b) dureza: é a resistência que a superfície de um material tem ao risco. Um material é considerado mais duro que o outro quando consegue riscar esse outro deixando um sulco. Para determinar a dureza dos materiais, usamos uma escala de 1 a 10. O valor um corresponde ao mineral menos duro que se conhece, o talco. O valor 10 é a dureza do diamante, o mineral mais duro que se conhece.

c) Tenacidade É a resistência que a matéria apresenta ao impacto.

ESTADOS FÍSICOS DA MATÉRIA

A matéria se apresenta em 3 estados físicos: sólido, líquido e gasoso.

Sólido: No estado sólido, o corpo tem forma e volume definidos. A matéria em estado sólido pode se apresentar compacta, em pedaços ou em pó. Os corpos são formados pela reunião de moléculas, e entre as moléculas desenvolvem-se duas forças: coesão (força que tende a aproximar as moléculas entre si) e repulsão (força que tende a afastá-las umas das outras. No estado sólido, a força de coesão é muito forte. Por isso, o movimento das moléculas é pequeno e elas apenas vibram.

Líquido: No estado líquido, a matéria tem forma variável e volume definidos. As moléculas tem menos força de coesão do que nos sólidos. Por isso, elas se deslocam mais.

Gasoso: No estado gasoso, a matéria tem forma e volume variáveis. Nos gases, as moléculas se movem livremente e com grande velocidade. A força de coesão é mínima e a de repulsão é enorme.

 MUDANÇAS NO ESTADO DA MATÉRIA

Fusão: É a passagem do estado sólido para o líquido. Quando fornecemos calor a um corpo, suas partículas vibram mais. A uma determinada temperatura, as partículas do sólido vibram com tanta intensidade que algumas chegam a vencer a força de coesão e passar ao estado líquido. Isso chama-se fusão. Cada substância tem sua temperatura de fusão característica a uma determinada pressão. Essa temperatura chama-se ponto de fusão.

Solidificação: É a passagem do estado líquido para o sólido. Quando se resfria um corpo, suas moléculas vibram menos. a uma determinada temperatura, as substâncias líquidas transformam-se em sólidas porque a força de coesão aumenta e a agitação molecular diminui. Essa temperatura, o ponto de solidificação, é igual à temperatura do ponto de fusão dessa mesma substância.

Vaporização: É a passagem do estado líquido para o gasoso. Pode ocorrer por evaporação (passagem lenta e espontânea estimulada pela temperatura, ventilação e superfície de evaporação), ebulição (passagem com grande agitação molecular e a formação de bolhas) e calefação (passagem brusca).

Condensação: Também chamada liquefação, é a passagem do estado gasoso para o estado líquido.

Sublimação: É a passagem direta do estado sólido para o gasoso ou vice-versa

SUBSTÂNCIAS E MISTURAS

Substância Química

•          Definição: é uma porção de matéria que tem propriedades bem definidas e que lhe são característica.

Substância Pura

Substância pura é todo material com as seguintes características:

•          Unidades estruturais (moléculas, conjuntos iônicos) quimicamente iguais entre si.

•          Composição fixa, do que decorrem propriedades fixas, como densidade, ponto de fusão e de ebulição, etc.

•          A temperatura se mantém inalterada desde o início até o fim de todas as suas mudanças de estado físico (fusão, ebulição, solidificação, etc.).

•          Pode ser representada por um fórmula porque tem composição fixa.

•          Não conserva as propriedades de seus elementos constituintes, no caso de ser substância pura composta.

Substância Pura Simples

·         Substâncias puras simples: que são formadas pela combinação de átomos de um único elemento químico, como por exemplo o gás hidrogênio formado por dois átomos de hidrogênio ligados entre si; o ozônio formado por três átomos de oxigênio.

Substância Pura Composta

·         Substância pura composta: é constituída por uma molécula formada por mais de um elemento químico.

•          Substâncias puras compostas: que são formadas pela combinação de átomos de dois ou mais elementos químicos diferentes, como por exemplo a água formada por dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio; ácido clorídrico (nome comercial ácido de muriático) formado por um átomo de hidrogênio e um átomo de cloro.

•          Uma outra característica importante das substâncias puras refere-se a sua composição, que é sempre fixa e definida, por exemplo, para se formar água é necessário a combinação de dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio

Misturas

·         Mistura: é formada por duas, ou mais, substâncias, sendo cada uma destas denominada componente.

• Fase: em uma mistura, é cada uma das porções que apresenta aspecto homogêneo ou uniforme.

CLASSIFICAÇÃO DAS MISTURAS

·         Mistura homogênea: toda mistura que apresenta uma única fase.

·         Mistura heterogênea: toda mistura que apresenta pelo menos duas fases.

• A matéria encontrada na natureza, na sua grande maioria, é formada por duas ou mais substâncias puras, portanto são misturas.

Misturas Homogêneas e Heterogêneas

• Misturas Homogêneas - não é possível distinguir os componentes da mistura, mesmo observando ao microscópio.
• Misturas Heterogêneas - é possível distinguir, à vista desarmada os diferentes componentes que a constituem.
• Uma maneira de classificar as misturas baseia-se em a sua composição ser uniforme, isto é, a mesma em qualquer zona da amostra, ou não.
• Por exemplo, uma garrafa de álcool (etanol) tem sempre uma certa porção de água misturada; estas duas substâncias estão tão bem misturadas uma com a outra que não se pode dizer que a água está num lado e o álcool de outro, ou seja, a composição da mistura é a mesma em qualquer zona da garrafa - mistura homogênea.
• Já o mesmo não acontece com uma mistura de água e areia; a areia fica em baixo separada da água. A composição desta mistura não é uniforme - mistura heterogênea.

Sistema: tudo o que é objeto da observação humana.

Sistemas homogêneos: apresenta somente uma fase

·         Pode ser: Substância pura ou Mistura homogênea

Sistemas heterogêneos

·         Pode ser: Substância pura (agua com cubos de gelo) ou Mistura heterogênea

OBS.:

•          Uma das formas de diferenciação das substâncias puras e das misturas é através da temperatura, durante as mudanças de estado físico.

•          Essas observações podem ser traduzidas em um gráfico, a linha vertical que aparece no gráfico é chamada de patamar e indica a temperatura de fusão( ponto de fusão) e a de vaporização (ponto de ebulição) da substância pura.

•          Para um mistura de água e sal, por exemplo, não se verifica o aparecimento do patamar, tanto na fusão como na ebulição, porque a temperatura não se mantém constante.

MISTURAS EUTÉTICAS

·         Comportam-se como se fossem substâncias puras no processo de fusão, isto é, a temperatura mantém-se inalterada do início ao fim da fusão (PF constante). 

·         Exemplos: ligas metálicas em geral. A solda é uma mistura eutética de Estanho e Chumbo. O bronze é uma mistura de cobre com estanho, impossível separar por fusão.

MISTURA AZEOTRÓPICA

·         Comportam-se como se fossem substâncias puras em relação à ebulição, isto é, a temperatura mantém-se inalterada do início ao fim da ebulição (PE constante). 

·         Exemplos: álcool etílico + água, acetona + metanol, álcool etílico + clorofórmio. 

OBS.:

•          Fases são as diferentes porções homogêneas, limitadas por superfícies de separação, que constituem um sistema heterogêneo.

•          Os sistemas homogêneos são monofásicos ou unifásicos. Os sistemas heterogêneos são polifásicos, podendo ser bifásicos, trifásicos, etc.

•          Sistema com n componentes sólidos como regra tem n fases. Sistema com n gases sempre tem uma única fase. Não existe sistema heterogêneo de dois ou mais gases.

•          Sistema heterogêneo ou é uma mistura (heterogênea) ou é uma substância pura em mudança de estado físico.

•          Sistema homogêneo ou é uma mistura (homogênea) ou é uma substância pura num único estado físico