Resumo e Exercicios sobre Propriedades da Matéria PDF

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Resumo, Exercicios e gabaritos relacionados Propriedades da Matéria...

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Módulo 01

* PROPRIEDADES DA MATÉRIA 1) Propriedades gerais São propriedades comuns a toda e qualquer espécie de matéria. Massa: é a medida de quantidade da matéria; Extensão: é o espaço ocupado por uma quantidade de matéria; Impenetrabilidade: dois corpos não ocupam, ao mesmo tempo, um mesmo lugar no espaço; Divisibilidade: os corpos podem ser divididos em partes cada vez menores; Compressibilidade: os corpos possuem a propriedade de poder diminuir seu tamanho sob a ação de forças externas; Elasticidade: os corpos possuem a propriedade de voltar à forma e tamanho originais, cessada a causa que os deformou; Inércia: propriedade que a matéria tem em permanecer na situação em que se encontra, seja em movimento, seja em repouso. 2) Propriedades específicas São propriedades que permitem identificar uma determinada espécie de matéria. 2.a) Organolépticas: São aquelas que impressionam nossos cinco sentidos.

Cor, identificada pela visão; Sabor, identificada pelo paladar; Odor, identificado pelo olfato; Aspecto, aparência sentida pelo tato; Som, o timbre apresentado pelo material é identificado pela audição. 2.b) Físicas: São aquelas que envolvem transformações e interações da matéria com a energia. Estas propriedades são bastante específicas, desde que o material seja puro. Entende-se como propriedade específica aquela que é característica de um único tipo de matéria. Ponto de fusão - temperatura da passagem do estado sólido para o estado líquido. Ponto de ebulição - temperatura da passagem do estado líquido para o estado gasoso. Calor específico - quantidade de calor para elevar em 1°C a temperatura de 1g da substância. Densidade - relação entre a massa e o volume de matéria. Dureza - resistência da matéria ao atrito. Tenacidade - resistência ao impacto.

Solubilidade - quantidade de matéria que satura uma dada quantidade de solvente em um a certa temperatura. 2.c) Químicas São aquelas que se referem às reações que a matéria sofre: Ação sobre indicadores, substâncias que mudam de cor na presença de ácidos ou álcalis; Oxirredução, transformação do material na presença de eletricidade; Pirólise, decomposição sob ação do calor; Fotólise, decomposição sob a ação da luz; Neutralização, reação entre um ácido e uma base. - VAMOS EXERCITAR Determine o tipo de propriedade da matéria. 1) A massa da água é 100g - propriedade 2) O ouro é amarelo e brilhante - propriedade 3) A densidade da água é 1g/cm3 na temperatura de 25°C - propriedade 4) O etanol sofre combustão completa formando CO2 e H2O - propriedade 5) O ponto de ebulição do etanol é 78°C - propriedade 6) O volume ocupado pelo CO2 é 1 m3 - propriedade 7) O ácido acético apresenta sabor azedo - propriedade 8) As mercaptanas, compostos do carbono e do enxofre, tem cheiro de ovo podre - propriedade 9) Os óxidos ácidos neutralizam as bases - propriedade 10) o diamante apresenta elevada dureza - propriedade

* ESTADOS FÍSICOS/ ESTADOS DE AGREGAÇÃO DA MATÉRIA 1) Sólido: as partículas estão próximas umas das outras, as forças de coesão são grandes e as moléculas se movimentam pouco. 2) Líquido: as partículas estão mais afastadas e as forças de coesão são bem menores. Ficando mais soltas, as moléculas apresentam maior mobilidade, o que confere aos líquidos a propriedade de assumir forma do recipiente que os contém. 3) Gasoso: a distância entre as partículas é muito grande, as forças de coesão entre elas são extremamente fracas e elas têm grande mobilidade. Estado Físico

Forma

Volume

Energia Cinética

Sólido Líquido Gasoso

- MUDANÇA DE ESTADO FÍSICO

A : Fusão B : Vaporização - evaporação (vaporização lenta) - ebulição(vaporização moderada) - calefação (vaporização rápida) D : Condensação (T) ou Liquefação (P) C : Solidificação E : Sublimação - VAMOS EXERCITAR Determine o estado físico das substâncias na temperatura dada. SUBSTÂNCIA

PF (°C)

PE (°C)

Mercúrio Amônia Benzeno Naftaleno Água Etanol Oxigênio Ác. acético Ác. sulfúrico

-39 -78 6 80 0 -114 -218 17 10

357 -33 80 217 100 78 -183 118 338

Estado físico na temperatura de 30 °C

* FENÔMENOS OU TRANSFORMAÇÕES DA MATÉRIA São os vários tipos de alterações sofridas pela matéria. 1) Fenômeno físico • Não muda a natureza da matéria. • Não forma uma nova substância. • Ocorre uma mudança de estado ou forma. Ex: - Derretimento do gelo - Dilatação dos metais. 2) Fenômeno químico • Muda a natureza da matéria. • Cria uma nova substância. • Ocorre uma reação química. Ex: - Queima da vela - Efervescência de um comprimido em água. - Formação da ferrugem. - VAMOS EXERCITAR Determine o tipo de fenômeno que ocorre na transformação da matéria. 1) Sublimação do naftaleno - fenômeno 2) Digestão dos alimentos - fenômeno 3) Reflexo da luz da lua na água do lago - fenômeno 4) Combustão da gasolina - fenômeno 5) Queima do papel - fenômeno 6) Deretimento de um iceberg - fenômeno 7) Acender uma lâmpada - fenômeno 8) Dilatação dos trilhos de aço - fenômeno 9) dissolução do cloreto de sódio - fenômeno 10) enferrujamento do ferro - fenômeno

* TIPOS DE MATÉRIA

1) Substância, substância pura ou espécie química: espécie formada por um único componente (molécula, composto iônico ou átomo) / apresenta apenas uma fórmula. 1.a) Substância simples ou substância pura e simples: o componente é formado por um único elemento. Ex: H2 (g) é substância simples. O seu componente é uma molécula. Fe(s) é substância simples. O seu componente é um átomo. 1.b) Substância composta ou substância pura e composta: o componente é formado por elementos diferentes. Ex: NaOH (s) é substância composta. O seu componente é um composto iônico. →Obs: Alotropia é a propriedade que alguns elementos químicos têm de formar uma ou mais substâncias simples diferentes. Ex. Carbono diamante, carbono grafite, fulereno e grafeno. Gás ozônio e gás oxigênio. Fósforo branco e fósforo vermelho. Enxofre monoclínico e enxofre rômbico. 2) Mistura ou substância impura: apresenta dois ou mais componentes diferentes que não sofrem reação / apresenta duas ou mais fórmulas.

H2O + HCℓ + NaOH Reação Química

H 2O + C12H22O11 Mistura

2.a) Mistura homogênea ou solução: apresenta uma única fase. Ex: Soro caseiro (H2O + NaCℓ + C12H22O11) é mistura homogênea. 2.b) Mistura heterogênea: apresenta duas ou mais fases. Ex: Água com areia (SiO2) é uma mistura heterogênea. → Obs: a determinação em homogêneo ou heterogêneo pode ser feita ao olho nu ou com, no máximo, microscópio óptico comum.

- DIFERENCIANDO SUBSTÂNCIA DE MISTURA • •

Substâncias ou substâncias puras: apresentam propriedades físicas bem definidas. Misturas: apresentam propriedades físicas variáveis.

*Propriedades físicas: ponto de fusão, ponto de ebulição, densidade, calor específico e solubilidade. Gráfico para substância e mistura

- Gráfico para uma substância/ substância pura. Ex: água pura

- Gráfico para uma mistura comum. Ex: água + NaCl

- Gráfico para uma mistura eutética. Ex: ligas metálicas

- Gráfico para uma mistura azeotrópica Ex: álcool 960 GL VAMOS EXERCITAR Classifique o tipo de matéria: 1) Gás oxigênio: O2 - número de componentes: - número de elementos: - tipo de matéria: 2) Gás carbônico: CO2 - número de componentes: - número de elementos: - tipo de matéria: 3) Etanol: C2H6O - número de componentes: - número de elementos:

- tipo de matéria: 4) Etanol hidratado: C2H6O + H2O - número de componentes: - número de elementos: - tipo de matéria: 5) Ácido sulfúrico: H2SO4 - número de componentes: - número de elementos: - tipo de matéria: 6) Ar atmosférico: N2 + O2 + CO2 + Ar + ... - número de componentes: - número de elementos: - tipo de matéria: 7) Água com gás: H2O + CO2 - número de componentes: - número de elementos: - tipo de matéria: 8) Granito/Pedra: mica + feldspato + quartzo - número de componentes: - número de elementos: - tipo de matéria: 9) Amônia gasosa: NH3 - número de componentes: - número de elementos: - tipo de matéria: 10) Barra de cobre: Cu - número de componentes: - número de elementos: - tipo de matéria: ATIVIDADES - QUESTÕES ENEM 1)(ENEM) Quando definem moléculas, os livros geralmente apresentam conceitos como: "a menor parte da substância capaz de guardar suas propriedades". A partir de definições desse tipo, a ideia transmitida ao estudante é a de que o constituinte isolado (moléculas) contém os atributos do todo. É como dizer que uma molécula de água possui densidade, pressão de vapor, tensão superficial, ponto de fusão, ponto de ebulição, etc. Tais propriedades pertencem ao conjunto, isto é, manifestam-se nas relações que as moléculas mantêm entre si. (Adaptado de OLIVEIRA, R. J. "O Mito da Substância". Química Nova na Escola, nŽ 1, 1995.)

O texto evidencia a chamada visão substancialista que ainda se encontra presente no ensino da Química. A seguir estão relacionadas algumas afirmativas pertinentes ao assunto.

I. O ouro é dourado, pois seus átomos são dourados. II. Uma substância "macia" não pode ser feita de moléculas "rígida”. III. uma substância pura possui pontos de ebulição e fusão constantes, em virtude das interações entre suas moléculas. IV. a expansão dos objetos com a temperatura ocorre porque os átomos se expandem. Dessas afirmativas, estão apoiadas na visão substancialista criticada pelo autor apenas: a) I e II b) III e IV c) I, II e III d) I, II e IV e) II, III e IV 2)(Enem) Na natureza, a água, por meio de processos físicos, passa pelas fases líquida, gasosa e sólida perfazendo o ciclo hidrológico. A distribuição da água na Terra é condicionada por esse ciclo, e as mudanças na temperatura do planeta poderão influenciar as proporções de água nas diferentes fases desse ciclo. O diagrama abaixo mostra as transformações de fase pelas quais a água passa, ao ser aquecida com o fornecimento de energia a uma taxa constante. Considerandose o diagrama de mudanças de fases da água e sabendo-se que os calores latentes de fusão e de vaporização da água valem, respectivamente, 80 cal/g e 540 cal/g, conclui-se que

a) a água, para mudar de fase, libera energia a uma taxa de 540 cal/g quando a temperatura aumenta de 0 ºC até 100 ºC. b) a temperatura da água varia durante o processo de vaporização porque ela está recebendo uma quantidade de energia constante. c) a temperatura da água varia proporcionalmente à energia que ela recebe, ou seja, 80 cal/g durante o processo de fusão. d) a energia necessária para fundir 10 g de gelo é maior que a necessária para evaporar a mesma massa de água. e) a temperatura da água permanece constante durante os processos de mudança de fase. 3)(Enem) Algumas práticas agrícolas fazem uso de queimadas, apesar de produzirem grandes efeitos negativos. Por exemplo, quando ocorre a queima da palha de cana-de-açúcar, utilizada na produção de etanol, há emissão de poluentes como CO2, SOX, NOX e materiais particulados (MP) para a atmosfera. Assim, a produção de biocombustíveis pode, muitas vezes, ser acompanhada da emissão de vários poluentes. CARDOSO, A. A.; MACHADO, C. M D.: PEREIRA. E. A. Biocombustível: o mito do combustível limpo. .n. 28, maio 2008 (adaptado).

Considerando a obtenção e o consumo desse biocombustível, há transformação química quando: a) a palha de cana-de-açúcar é exposta ao sol para secagem. b) a palha da cana e o etanol são usados como fonte de energia. c) os poluentes SOX, NOX e MP são mantidos intactos e dispersos na atmosfera. d) os materiais particulados (MP) são espalhados no ar e sofrem deposição seca.

e) o etanol é armazenado em tanques de aço inoxidável. 4)(Enem) O álcool utilizado como combustível automotivo (etanol hidratado) deve apresentar uma taxa máxima de água em sua composição para não prejudicar o funcionamento do motor. Uma maneira simples e rápida de estimar a quantidade de etanol em misturas com água é medir a densidade da mistura. O gráfico mostra a variação da densidade da mistura (água e etanol) com a fração percentual da massa de etanol (fe), dada pela expressão

em que me e ma são as massas de etanol e de água na mistura, respectivamente, a uma temperatura de 20°C.

Suponha que, em inspeção de rotina realizada em determinado posto, tenha-se verificado que 50,0 cm³ de álcool combustível tenham massa igual a 45,0 g. Qual é a fração percentual de etanol nessa mistura? a) 7% b) 10% c) 55% d) 90% e) 93% 5)(Enem) A bauxita, composta por cerca de 50% de Al 2O3, é o mais importante minério de alumínio. As seguintes etapas são necessárias para a obtenção de alumínio metálico: 1. A dissolução do Al2O3 (s) é realizada em solução de NaOH (aq) a 175°C, levando à formação da espécie solúvel NaAl(OH)4 (aq). 2. Com o resfriamento da parte solúvel, ocorre a precipitação do Al(OH)3 (s). 3. Quando o Al(OH)3 (s) é aquecido a 1 050°C, ele se decompõe em Al2O3 (s) e H2O. 4. Al2O3 (s) é transferido para uma cuba eletrolítica e fundido em alta temperatura com auxílio de um fundente. 5. Através da passagem de corrente elétrica entre os eletrodos da cuba eletrolítica, obtém-se o alumínio reduzido no cátodo. As etapas 1, 3 e 5 referem-se, respectivamente, a fenômenos a) Químico, físico e físico. b) Físico, físico e químico. c) Físico, químico e físico. d) Químico, físico e químico.

e) Químico, químico e químico. 6)(Enem) Um estudante construiu um densímetro, esquematizado na figura, utilizando um canudinho e massa de modelar. O instrumento foi calibrado com duas marcas de flutuação, utilizando água (marca A) e etanol (marca B) como referências.

Em seguida. o densímetro foi usado para avaliar cinco amostras: vinagre, leite integral, gasolina (sem álcool anidro), soro fisiológico e álcool comercial (92,8 °GL). Que amostra apresentará marca de flutuação entre os limites A e B? a) Vinagre. b) Gasolina. c) Leite integral. d) Soro fisiológico. e) Álcool comercial. 7)(Enem) Os densímetros instalados nas bombas de combustível permitem averiguar se a quantidade de água presente no álcool hidratado está dentro das especificações determinadas pela Agência Nacional do Petróleo (ANP). O volume máximo permitido de água no álcool é de 4,9%. A densidade da água e do álcool anidro são de 1,00 g/cm3 e 0,80 g/cm3, respectivamente. A leitura no densímetro que corresponderia à fração máxima permitida de água é mais próxima de a) 0,20 g/cm3. b) 0,81 g/cm3. c) 0,90 g/cm3. d )0,99 g/cm3. e )1,80 g/cm3. 8)(Enem) Usando um densímetro cuja menor divisão da escala, isto é, a diferença entre duas marcações consecutivas, é de 5.10-2g/cm3, um estudante realizou um teste de densidade: colocou este instrumento na água pura e observou que ele atingiu o repouso na posição mostrada.

Em dois outros recipientes A e B contendo 2 litros de água pura, em cada um, ele adicionou 100 g e 200 g de NaCl, respectivamente. Quando o cloreto de sódio é adicionado à água pura ocorre sua dissociação formando os íons e . Considere que esses íons ocupam os espaços intermoleculares na solução. Nestes recipientes, a posição de equilíbrio do densímetroestá representada em: a)

b)

c)

d)

e)

- GABARITO: 1-d 2-e 3-b 4-c 5-e 6-e 7-b 8-d TAREFA 1)(UNB-DF) Julgue os itens abaixo, indicando aqueles que se referem a propriedades químicas das substâncias e, aqueles que se referem a propriedades físicas das substâncias. 1) A glicose é um sólido branco. 2) O etanol entra em ebulição a 78,5°C. 3) O éter etílico sofre combustão.

4) O sódio metálico é um sólido mole e de baixo ponto de fusão. 5) O metabolismo do açúcar no corpo humano leva à produção de dióxido de carbono e água. 2)(Unifor-CE) Uma amostra de material apresenta as seguintes características: • temperatura de ebulição constante à pressão atmosférica; • composição química constante; • é formada por moléculas idênticas entre si; • é formada por dois elementos químicos diferentes. Logo, tal material pode ser classificado como: a) mistura homogênea, monofásica; b) substância pura, simples; c) mistura heterogênea, bifásica; d) substância pura, composta; e) mistura heterogênea, trifásica. 3)(UFMS) Analise o gráfico a seguir, e assinale a afirmativa correta.

a) A temperatura de fusão do sistema é variável. b) No intervalo assinalado pela letra ”C”, a substância química está líquida. c) O gráfico representa a curva de aquecimento de uma substância pura. d) O gráfico representa a curva de aquecimento de uma mistura eutética. e) O gráfico apresentado não corresponde a uma curva de aquecimento, por não apresentar dois intervalos de tempo em que a temperatura permanece constante. 4)(UEA AM) Assinale a alternativa que indica a ocorrência de um fenômeno químico. a) A quebra de um ovo ao cair no chão. b) A separação entre a gema e a clara de um ovo. c) A guarda de um ovo na geladeira após ser lavado com água. d) A flutuação de um ovo quando colocado em um copo com salmoura. e) O cozimento de um ovo em água fervente. 5) Indique a alternativa falsa : a) um sistema contendo apenas água e um pouco de açúcar forma uma mistura homogênea. b) um sistema constituído por três pedaços de ouro puro é monofásico. c) uma substância pura sempre constituirá um sistema monofásico. d) a água e o álcool etílico formam misturas homogêneas em quaisquer proporções. e) a água do filtro é uma mistura homogênea. 6)(UNESP – SP) A elevação da temperatura de um sistema produz, geralmente, alterações que podem ser interpretadas como sendo devidas a processos

físicos ou químicos. Medicamentos, em especial na forma de soluções, devem ser mantidos em recipientes fechados e protegidos do calor para que se evite: I. a evaporação de um ou mais de seus componentes; II. a decomposição e consequente diminuição da quantidade de composto que constitui o princípio ativo; III. a formação de compostos indesejáveis ou potencialmente prejudiciais à saúde. Cada um desses processos – I, II, III – corresponde a um tipo de transformação classificada, respectivamente, como: a) física, física e química b) física, química e química c) química, física e física d) química, física e química e) química, química e física 7)(PUC-Campinas-SP) Numa indústria de fabricação do metanol, CH3OH, a queda acidental do álcool no reservatório de água potável tornou-a imprópria para o consumo. Apesar do incidente, duas características da água potável permaneceram inalteradas: a) cor e densidade. b) sabor e ponto de ebulição. c) odor e calor específico. d) cor e condutividade elétrica. e) sabor e ponto de fusão. 8)(FATEC-SP) Uma barra de certo metal, de massa igual a 37,8g, foi introduzida num cilindro graduado contendo água. O nível da água contida no cilindro, antes (1) e após (2) a imersão da barra metálica é mostrado na figura.

Analisando-se a figura, pode-se afirmar que o metal da barra metálica é provavelmente o: a) Ag, d = 10,50 g/cm3 b) Aℓ, d = 2,70 g/cm3 c) Fe, d = 7,87 g/m3 d) Mg, d = 1,74 g/m3 e) Pb, d = 11,30 g/cm3 9)(FUVEST SP) Considere as figuras pelas quais são representados diferentes sistemas contendo determinadas substâncias químicas. Nas figuras, cada círculo representa um átomo, e círculos de tamanhos diferentes representam elementos químicos diferentes.

A respeito dessas representações, é correto afirmar que os sistemas a) 3, 4 e 5 representam misturas. b) 1, 2 e 5 representam substâncias puras. c) 2 e 5 representam, respectivamente, uma substância molecular e uma mistura de gases nobres. d) 6 e 4 representam, respectivamente, uma substância molecular gasosa e uma substância simples. e) 1 e 5 representam substâncias simples puras. 10)(UFRPE-PE) Para identificar três líquidos - de densidades 0,8, 1,0 e 1,2 - o analista dispõe de uma pequena bola de densidade = 1,0. Conforme a posição das bolas apresentadas no desenho abaixo, podemos afirmar que:

a) os líquidos contidos nas provetas 1, 2 e 3 apresentam densidades 0,8, 1,0 e 1,2. b) os líquidos contidos nas provetas 1, 2 e 3 apresentam densidades 1,2, 0,8 e 1,0. c) os líquidos contidos nas provetas 1, 2 e 3 apresentam densidades 1,0, 0,8 e 1,2. d) os líquidos contidos nas provetas 1, 2 e 3 apresentam densidades 1,2, 1,0 e 0,8. e) o...