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![Unidades de medida
Pressão (atm)
P(pressão) = F(força)
[N/m2]
A(área)
1atm – 760mmHg – 101,3kPa
H1
H2
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Carregado porNelson Virgilio Carvalho Filho
Aula 02 ferramentas da química - 09.02.11
Este documento apresenta um resumo do curso de Química Geral Aplicada à Engenharia. Ele discute os tópicos que serão abordados no curso, incluindo estrutura atômica e molecular, estados da matéria, energia química e propriedades físicas e químicas. Também fornece exemplos de aulas práticas e exercícios independentes relacionados.
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- 2. O que vamosaprender ? I UNIDADE • Aulas Teóricas • Ferramentas da Química • Estrutura dos Átomos e Moléculas • O Estado da Matéria • Química e Energia • Aulas Práticas • Teste de Chama • Propriedades Oxidantes e Redutoras 2
- 3. Na Próxima AulaVeremos ... Aula 2 – Ferramentas da Química (09.02) Estudo Independente Pesquisar no site brasileiro que promove o Ano Internacional da Química - www.quimica2011.org.br e sugerir na próxima aula temas da química que tenham interesse e/ou curiosidade em conhecer melhor. 3
- 4.
- 5. Nesta Aula Veremos... • Estudo de Caso - Alumínio • Classificação da Matéria • Elementos e Átomos • Compostos e Moléculas • Propriedades Físicas • Transformações Físicas e Químicas • Medindo a Matéria • A Matemática da Química
- 7. Processo Hall 5t 2t 1t bauxita alumina alumínio 100 kg criolita + 0,4 t de C 17.000 kwh 2 Al2O3(s) + 3 C(s) = 4 Al(l) + 3 CO2(g) Produção: 1 mol Al (27g) = 297 kJ Reciclagem (660 0C): 1 mol = 26,1 kJ (8,8%)
- 8. Você sabia? • Umbebê = 25 toneladas de lixo 8
- 9. O estudo daquímica A perspectiva molecular da química • De que é constituída a matéria ? • Quantos elementos constituem a matéria. • No nível microscópico de que é constituída a matéria ?.
- 10. O estudo daquímica A perspectiva molecular da química
- 11. Estados da matéria Oque é que determina o estado físico da matéria? ... é a proximidade das partículas que a constitui. Essa característica obedece a fatores como: Força de Atração: as moléculas se aproximem umas das outras. Força de Repulsão: as moléculas se afastem umas das outras.
- 12. Classificação da matéria Elementos • Se uma substância pura não pode ser decomposta em algo mais, então ela é um elemento. • Existem 114 elementos conhecidos. • A cada elemento é dado um único símbolo químico (uma ou duas letras). • Os elementos são a base de constituição da matéria. • A crosta terrestre consiste de 5 elementos principais. • O corpo humano consiste basicamente de 3 elementos principais.
- 13. Classificação da matéria Elementos
- 14. Classificação da matéria Elementos • Os símbolos químicos com uma letra têm aquela letra maiúscula (por exemplo, H, B, C, N, etc.) • Os símbolos químicos com duas letras têm apenas a primeira letra maiúscula (por exemplo, He, Be). • Site recomendado: www.webelements.com
- 15.
- 16. Classificação da matéria A=Z+N Z = e- “átomo neutro” A NÚMERO DE MASSA: representa a massa aproximada de um átomo. Z NÚMERO ATÔMICO: é o número de prótons que um átomo possui. N NÚMERO DE NÉUTRONS: é o número de néutrons que o átomo possui. 16
- 18. Propriedades da matéria Transformações físicas e químicas • Quando uma substância sofre uma transformação física, sua aparência física muda. – O derretimento do gelo: um sólido é convertido em um líquido. • As transformações físicas não resultam em uma mudança de composição. • Quando uma substância muda sua composição, ela sofre uma transformação química: – Quando o hidrogênio puro e o oxigênio puro reagem completamente, eles formam água pura. No frasco contendo água não há sobra de oxigênio nem de hidrogênio.
- 19. Propriedades da matéria Qualo tipo de transformação física ou química ?
- 20. Propriedades da matéria Transformações físicas e químicas • As propriedades físicas extensivas dependem da quantidade de substância presente. – Exemplos: massa, volume e pressão. • As propriedades físicas intensivas não dependem da quantidade de substância presente. – Exemplos: densidade, temperature e ponto de fusão.
- 21. Propriedades da matéria Separação de misturas • As misturas podem ser separadas se suas propriedades físicas são diferentes. • Os sólidos podem ser separados dos líquidos através de filtração. • O sólido é coletado em papel de filtro, e a solução, chamada de filtrado, passa pelo papel de filtro e é coletada em um frasco.
- 22. Propriedades da matéria Separação de misturas • As misturas homogêneas de líquidos podem ser separadas através de destilação. • A destilação necessita que os diferentes líquidos tenham pontos de ebulição diferentes. • Basicamente, cada componente da mistura é fervido e coletado. • A fração com ponto de ebulição mais baixo é coletada primeiro.
- 23.
- 24. Propriedades da matéria Separação de misturas • A cromatografia pode ser utilizada para separar misturas que têm diferentes habilidades para aderirem a superfícies sólidas. • Quanto maior a atração do componente pela superfície (papel), mais lentamente ele se move. • Quanto maior a atração do componente pelo líquido, mais rapidamente ele se move. • A cromatografia pode ser utilizada para separar as diferentes cores de tinta de uma caneta.
- 25. Unidades de medida Unidades SI • As potências de dez são utilizadas por conveniência com menores ou maiores unidades no sistema SI.
- 26. Unidades de medida Unidades SI
- 27. Unidades de medida Massa (g) X 1000 X 1000 kg g mg ÷ 1000 ÷ 1000
- 28. Unidades de medida Corresponde ao espaço ocupado por uma porção de Volume (L) matéria X 1000 X 1000 L mL m3 dm3 cm3 ÷ 1000 ÷ 1000
- 29. Unidades de medida Afere a grau de agitação das moléculas Temperatura (K) Temperatura ≠ Calor (Energia) Importante: Em Química, temperatura sempre em Kelvin (K) T(K) = T(°C) + 273,15
- 30. Unidades de medida Pressão (atm) P(pressão) = F(força) [N/m2] A(área) 1atm – 760mmHg – 101,3kPa H1 H2 H3
- 31. Unidades de medida Densidade • Usada para caracterizar as substâncias. • Definida como massa dividida por volume: • Unidades: g/cm3.
- 32. Incerteza na medida A incerteza na medida • Todas as medidas científicas estão sujeitas a erro. • Esses erros são refletidos no número de algarismos informados para a medida. • Esses erros também são refletidos na observação de que duas medidas sucessivas da mesma quantidade são diferentes. Precisão e exatidão • As medidas que estão próximas do valor “correto” são exatas. • As medidas que estão próximas entre si são precisas.
- 33. Incerteza na medida Precisão e exatidão
- 34. Notação Científica Notação exponencial e científica • Maneira de representar números muito grandes ou muitos pequenos de uma forma compacta e consistente que simplifica os cálculos • Largamente usadas em ciências e engenharia • Exemplo: 1.234 = ? • 1.234 = 1,234 x 101 x 101 x 101 = 1,234 x 103 • Exemplo: 0,01234 = ? • 0,01234 = 1,234 : (101 x 101) = 1,234 x 10-1 x 10-1 = 1,234 x 10-2
- 35. Na Próxima AulaVeremos ... Aula 3 – Seleção de Materiais (16.02) Estudo Independente Caso: Quadros de Bicicletas 35
- 36. Estudo Independente Caso: Quadros de Bicicletas • Qual o melhor material ? Liga de aço, alumínio ou titânio ? • Quais as propriedades que um engenheiro deve considerar na escolha dos materiais ? 36
- 37. Estudo Independente Caso: Quadros de Bicicletas • O material vai depender da sua finalidade, por que afetará o custo final ! • As propriedades são: firmeza, resistência e densidade • Firmeza propriedade “módulo elástico”, mede a quantidade de estiramento ou de compressão que um material experimenta quando é precionado. Obs.: esta relacionado a aproximidade e forças em que os átomos de um material estão conectados. • Força de rendimento mede a resistência de um material, mede a quantidade de força necessária para produzir uma deformação específica do material • Densidade m/V, quanto mais leve melhor 37
- 38. Estudo Independente Caso: Quadros de Bicicletas • Tabela - Módulo elásticos, força de rendimento e densidade Material Módulo Faixa de força de Densidade elástico (psi) rendimento (psi) (g/cm3) Alumínio 10,0 x 106 5,0x103 – 6,0x104 2,699 Aço 30,0 x 106 4,5x104 – 1,6x105 7,87 Titânio 16,0 x 106 4,0x104 – 1,2x105 4,507 http://www.convertworld.com/pt/ 38
- 39. Estudo Independente Caso: Quadros de Bicicletas • Utilize a intrenete para poesquisar o custo relativo de quadros de alumínio, titânio e aço para bicicletas. Descubra quanto do custo relativo é devido ao custo dos materiais em si • Classifique alumínio, aço e titânio em ordem crescente de firmeza • Explique a nível atómico as diferenças da propriedade “firmeza” (módulo elástico) entre os materiais aço, alumínio e titânio. 39
- 40. Conteúdo da Apresentação Conteúdo baseado no Livro Texto Click na imagem para visitar o site do livro BROWN, Theodore L - Química A Ciência Central (9ª. Edição) – Pearson – Cap. 01 – Introdução: matéria e medidas
- 41. Obrigado 41