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quarta-feira, 26 de maio de 2010

Química: Materiais e transformações.6

Parte 1 : A matéria e suas propriedades
 
VI. Identificando e diferenciando as espécies de matéria
 
Desde a antigüidade o homem utilizava materiais transformando-o em objetos. As escavações realizadas em várias partes da terra mostram utensílios domésticos, ferramentas, colares e outros objetos feitos de pedra, argila, ouro, prata e cobre. O homem da antigüidade fazia essas transformações usando técnicas rudimentares. Até o século XVIII, os metais conhecidos eram o ouro, prata, cobre, ferro, estanho, zinco e chumbo. Isto porque a tecnologia para obtê-los era muito rudimentar e, portanto, eram os únicos disponíveis para a fabricação de ornamentos, utensílios e ferramentas.
 
Foi só com o desenvolvimento tecnológico que outros metais foram extraídos e isolados. O alumínio, que é abundante na natureza e mais barato que muitos outros metais como o ouro, a prata e o cobre, só foi utilizado para produção de objetos no fim do século XIX porque sua separação do minério chamado bauxita era muito difícil. Essa extração requer a fusão do minério e a extração do alumínio usando a corrente elétrica, numa operação conhecida como eletrólise ígnea.
 
A influência do desenvolvimento tecnológico é decisiva na utilização de um material para produção de objetos.
Você já notou que para produzir calçados usa-se couro, napa, tecido, plástico e por que não se usa ferro, chumbo e outros metais ? Para produção de utensílios domésticos, como pratos, panelas, canecas usa-se porcelana, ferro, alumínio, vidro, plástico e não se usa tecido, couro, napa, papel ?
 
Pode-se perceber que a utilização de um determinado material na produção de objetos depende do estado físico do material e das propriedades características deste, sendo essas chamadas propriedades específicas.
Se você observar os objetos do cotidiano, como por exemplo uma mesa, perceberá que esta pode ser constituída de ferro, madeira, fórmica, granito, mármore.
 
Um copo pode ser constituído de alumínio,vidro, plástico.
 
O ferro, alumínio, são diferentes espécies da matéria e são chamadas de substâncias químicas.
As diferentes espécies de matéria possuem propriedades que as identificam e diferenciam: são as propriedades específicas da matéria.
 
* Ponto de Fusão (P.F.): Se você aquecer um certa quantidade de um sólido, depois de um certo tempo você perceberá que este começa a se transformar em líquido, e durante toda a fusão a temperatura permanecerá constante. Esta temperatura na qual uma determinada espécie de matéria passa do estado sólido para o estado líquido, sob determinada pressão, recebe o nome de Ponto de Fusão
 
* Ponto de Ebulição (P.E.): temperatura na qual uma determinada espécie de matéria passa do estado líquido para o gasoso, sob determinada pressão.
 
Analisando-se o ponto de fusão(P.F.) e o ponto de ebulição(P.E) das substâncias químicas, pode-se saber as faixas de temperatura nas quais certas espécies de matéria se encontram, no ambiente, no estado sólido, líquido ou gasoso
 
Material P.F.       P.E. Temperatura ambiente Estado físico no ambiente
Ferro 15350C 28850 P.F. maior P.E. maior  Sólido
Água O0C     100o P.F. menor P.E. maior  Líquido
Oxigênio -2180C -1830 P.F. menor P.E. menor  Gasoso
Graus Celsius é escala de medida de temperatura usada em alguns países, como no Brasil. Existem várias escalas termométricas e as mais usadas são: a Escala Kelvin ou Absoluta usada em trabalhos científicos, a Escala Fahrenheit  usada em outros países como os Estados Unidos da América.Pode-se estabelecer uma relação que permita converter uma temperatura medida na escala Celsius em Fahrenheit ou Kevin e vice -versa. Por exemplo, a febre de uma pessoa, lida na escala Celsius, é de 40oC; lida na escala Fahrenheit é de 104o F e lida na escala Kelvin é de 313 K.
Quando estamos assistindo uma corrida de fórmula Indy, ouvimos dizer, está muito calor, a temperatura é de 95oF, isto significa que a temperatura lida na escala Celsius seria de 35oC e na escala Kelvin 308K.

Se você separar alguns materiais do ambiente, como um limão, uma moeda, uma rolha, uma tampinha de cerveja, um pedacinho de madeira e colocá-los em um recipiente contendo água, notará que alguns afundarão e outros flutuarão na água: isto ocorrerá em função de uma outra característica de cada substância que é denominada densidade.
Do que depende a densidade de um corpo ?
A densidade de um corpo depende da quantidade de massa e do volume ocupado por este.
Se você comparar 1 kg de chumbo e 1kg de algodão, apesar das massas serem iguais, perceberá que o volume ocupado pelo algodão é muito maior porque a densidade do algodão é muito menor.
A densidade de um corpo é a relação entre a massa (m) e o volume (V) ocupado pelo corpo.
d = mV

A massa das substâncias geralmente é medida em gramas e o volume em cm3.
 
Para uma substância, em diferentes estados físicos e com massas iguais, o estado sólido é em geral mais denso que o líquido e este mais denso que o gasoso. Isso acontece porque do estado sólido para o estado gasoso as forças de atração entre as partículas que formam a substância diminuem, consequentemente, o volume aumenta e a densidade diminui.
 
Conclusão maior volume, para uma mesma massa de um mesmo material, densidade menor.
O que é mais leve (menos denso), o ar quente ou o ar frio?
 
Realize a experiência:
 
Amarre um saco de papel em cada extremidade de uma vareta. Suspenda a vareta através de um fio. Aqueça um dos sacos com uma vela. O equilíbrio se alterou, porque o ar contido no interior do saco que foi aquecido, se dilata, o volume aumenta e a densidade diminui.
Conclusão: O ar quente é mais leve que o ar frio.
 
3) PARA PENSAR: O gelo é a água no estado sólido, por que o gelo flutua na água líquida?
Resposta
 
 

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