Quem foi Otto Gottlieb?

Quem foi Giuseppe Cilento?

Para saber mais, Wikipédia

Quem foi Ernesto Giesbrecht?

Para saber mais Wikipédia

Quem foi Sergio Porto?

Como prender fumaça numa garrafa?

Fonte: BugiGangue

Fonte: BugiGangue

Química: Materiais e transformações
Parte 3 : Transformações

• O que é transformação?
• Transformação química
• Transformação química com produção de calor
       - Efeito estufa        - Chuva ácida        - De onde vem a energia liberada na combustão?        - Combustão no organismo humano        - Transformação física e química com utilização da energia térmica
• Transformação química com utilização de energia elétrica
• Questões de auto-avaliação

O que é transformação? A matéria e a energia não podem ser criadas ou destruídas , podem apenas ser transformadas.
Para você notar se houve uma transformação precisará analisar a matéria em dois momentos diferentes, em um estado inicial e em um estado final.
Pode-se afirmar que houve uma transformação na matéria considerada, quando for observada alguma diferença, ao se comparar as características da matéria no estado inicial com as características no estado final.
Vamos observar algumas transformações:
 

Como você pode constatar, nessas transformações somente a forma e a aparência da prata e da madeira sofreram modificações. A esse tipo de transformação é dado o nome de transformação física.
Definindo - Transformação Física altera apenas a forma e a aparência da matéria, mas não altera suas propriedades.
Observe as transformações:

Nota-se que a água sofreu uma transformação sem alteração das propriedades, apenas ocorreu uma mudança no estado físico da água.
Conclusão: todas as mudanças de estado sofridas pela matéria nesta experiência são transformações físicas.

Química: Materiais e transformações.9

Parte 2 : Substâncias puras e misturas

II. Misturas Homogêneas e Heterogêneas
A matéria encontrada na natureza, na sua grande maioria, é formada por duas ou mais substâncias puras, portanto são misturas.
 
Observe as misturas:

Nas misturas B, D, E observa-se uma superfície de separação entre os componentes que as formam e, por isso, recebem a denominação de misturas heterogêneas.
 
Nesse caso, as espécies químicas que formam a mistura são insolúveis entre si; no caso de dois líquidos, usa-se termo imiscíveis.
 
Nas misturas A e C não se percebe superfície de separação entre os componentes, a mistura apresenta o mesmo aspecto em toda sua extensão e recebem a denominação de misturas homogêneas. Nesse caso, as espécies químicas que formam a mistura são solúveis entre si; quando as substâncias solúveis entre si, são dois líquidos, usa-se o termo miscíveis entre si.
 
As misturas homogêneas são monofásicas ou unifäsicas ,isto é, possuem uma única fase e as heterogêneas polifásicas, isto é, possuem duas ou mais fases.
 
Recebe a denominação de fase cada porção uniforme de uma determinada matéria, com as mesmas características em toda sua extensão.
 
O granito, uma matéria heterogênea, constituído de três fases, isto é ,de três porções visualmente uniformes, a fase da mica (brilhante), a fase do quartzo (transparente) e a fase do feldspato.
 
2) PARA PENSAR: Uma mistura constituída de água líquida, gelo, sal de cozinha, gasolina e areia possui quantas fases e quantos componentes?  Resposta

Fonte: USP - Química para Crianças 

Química: Materiais e transformações.8

Parte 2 : Substâncias puras e misturas

As substâncias puras podem ser classificadas em:

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.


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
A água é formada na proporção de 2 gramas de hidrogênio para 16 gramas de oxigênio.
As misturas, não possuem composição fixa e definida, por exemplo, para obter uma mistura de água e sal pode-se colocar qualquer quantidade de água e qualquer quantidade de sal.

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

Fonte: USP - Química para Crianças 

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 28850C	P.F. maior P.E. maior	Sólido
Água	O0C     100oC	P.F. menor P.E. maior	Líquido
Oxigênio	-2180C -1830C	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  

Fonte: USP - Química para Crianças

Química: Materiais e transformações.5

Parte 1 : A matéria e suas propriedades V. Mudanças de estado físico da matéria

 

A influência de fatores externos, como pressão e temperatura faz com que a matéria se apresente ora em um, ora em outro estado físico.

Se você resfriar a água contida em um recipiente ela pode transformar-se em gelo, por outro lado, se a aquecer, pode se transformar em vapor.

As mudanças de um estado físico para outro recebem denominações específicas:

 

Nos fenômenos de fusão, vaporização e sublimação de uma substância sempre há recebimento de calor, isto é, aumento da temperatura, e ou diminuição da pressão. Na solidificação, condensação e ressublimação sempre há perda de calor, isto é, diminuição da temperatura, e ou aumento da pressão.

A vaporização, conforme a maneira de se processar recebe denominação particular: evaporação, ebulição e calefação.

As nuvens são formadas de minúsculas gotas de água, no estado de vapor. A formação das nuvens é muito lenta e é conseqüência da transformação da água líquida da superfície dos rios, lagos, oceanos em vapor de água. Essa mudança do estado líquido para o estado de vapor que se processa lenta e espontaneamente, independente da temperatura, e só acontece na superfície do líquido denomina-se evaporação. A evaporação aumenta: pela ação do vento, da superfície de contato com o ambiente e pelo aumento de temperatura.

Nos locais onde não existe estação de tratamento de água, podemos ferver a água para eliminar bactérias. Para isso precisamos fornecer calor a água e esta passa do estado líquido para o estado de vapor. Essa mudança do estado líquido para o estado de vapor de forma não espontânea, tumultuada e com formação de bolhas denomina-se ebulição. A ebulição acontece em todo o líquido. Se borrifarmos água líquida em uma panela ou em uma chapa de alumínio bem aquecida, a água passará imediatamente para o estado de vapor. A mudança do estado líquido para o gasoso rapidamente e a uma temperatura superior a do ponto de ebulição do líquido denomina-se calefação. Água borrifada sobre uma chapa ou sobre uma panela de alumínio, aquecida a uma temperatura maior que 100⁰C. 2) PARA PENSAR: Sabe-se que bolinhas de naftalina (nome comercial do naftaleno), usada para evitar baratas, à temperatura ambiente, tem suas massas diminuidas, terminando por desaparecer sem deixar resíduos. Como este fenômeno pode ser explicado? Como se denomina?

Resposta

Fonte: USP - Química para Crianças

Química: Materiais e transformações.4

Parte 1 : A matéria e suas propriedadesIV. Estados físicos da matéria

 

O líquido que forma os lagos, rios e mares; o vapor que sobe das terras e rios ou oceanos aquecidos pelo sol e o gelo que cobre as altas montanhas são constituídos de uma mesma substância só que em três aspectos completamente diferentes. É a água, que pelo observado, pode se apresentar, em função das forças de coesão das partículas que a formam, em três formas diferentes, que são denominados Estados Físicos da Matéria.

* Sólido: possui forma e volume constantes. Neste estado, as partículas que formam a matéria (que podem ser átomos, moléculas ou íons), estão distribuídas regularmente, ocupando posições fixas, formando um arranjo definido. Entre elas surgem forças de atração intensas. Em conseqüência disto, a estrutura é rígida, possui forma e volume constantes e alta resistência à deformações. * Líquido: possui volume constante e forma variável, dependente do recipiente onde está contido. Neste estado, as forças de atração entre as partículas que formam a matéria são suficientes para manter as partículas unidas, mas não impedem que elas se movimentem para determinadas direções. Em conseqüência disso, os líquidos têm volume constante, mas a forma é do recipiente que o contém. * Gasoso: possui forma e volume variáveis. As forças de coesão entre as partículas que formam a matéria são muito fracas, de modo que elas se deslocam de maneira desordenada e em alta velocidade. Por isso, o gás não tem forma e volume definidos. O gás tende a ocupar todo o espaço disponível do recipiente onde está contido. Podemos perceber que o gás tende a ocupar todo espaço disponível, através do odor que se espalha rapidamente quando um gás odorífero é colocado em uma sala.

 Fonte: USP - Química para Crianças

Química: Materiais e transformações.3

Parte 1 : A matéria e suas propriedades

 

Além de massa e volume existem outras características comuns a toda matéria e são denominadas propriedades gerais.

Quando um ônibus arranca a partir do repouso, os passageiros tendem a deslocar-se para trás, resistindo ao movimento. Por outro lado, quando o ônibus já em movimento freia, os passageiros deslocam-se para frente, tendendo a permanecer com a velocidade que possuíam, isto é devido a uma outra característica da matéria, a inércia.

* Inércia é a propriedade da matéria de resistir a qualquer variação de seu estado de repouso ou de movimento

É mais fácil empurrar um carro do que um caminhão, porque os corpos que apresentam maior inércia são aqueles que apresentam maior massa.

* Peso : é a força de atração gravitacional que a Terra exerce sobre um corpo

Todos os corpos abandonados próximos à superfície da Terra caem devido aos seus pesos, com velocidades crescentes, sujeitos a uma mesma aceleração, denominada aceleração da gravidade. A aceleração da gravidade é representada pela letra g.

A aceleração da gravidade varia de um local para outro, quanto mais distante do centro da Terra o corpo se encontrar, menor será a ação da atração gravitacional.

Na superfície da Terra, a aceleração da gravidade varia muito pouco e o valor desta é aproximadamente 9,8 m / s²,ou seja, a cada segundo a sua velocidade aumenta em 9.8 m/s.

Peso e massa de um corpo não são a mesma coisa, o peso de um corpo depende do valor local da aceleração da gravidade e a massa é a quantidade de matéria, além de ser uma propriedade exclusiva do corpo, não depende do local onde é medida.

Peso e massa estão relacionados entre si, o peso de um corpo é proporcional a sua massa.

p = mg

Cálculo do peso de um corpo na Terra, na Lua e no Espaço:

 

	Na Terra	Na Lua	No Espaço
massa do corpo (m)	3 kg	3 kg	3 kg
aceleração da gravidade (g)	9,8 m/s2	1,6 m/s2	aproximadamente 0 m/s2
peso (p = mg)	p = 3 x 9,8 = 29,4 N	p= 3 x 1,6 = 4,8 N	aproximadamente 0 N

  Observação: Peso é praticamente 0 N, porque a força gravitacional é mínima.  

Um objeto na Lua, na Terra e no Espaço possuem a mesma massa, mas possuem peso muito diferentes, porque a ação da força de atração gravitacional da Lua é bem menor, equivalente a 1/6 da força gravitacional da Terra. E no espaço a aceleração da gravidade é quase inexistente.

Se o Super-Homem, viesse de um outro planeta no qual a força gravitacional fosse muito maior que a da Terra, ele daria saltos imensos, nos dando a impressão que estaria voando.

Na Lua seríamos como o super-homem, pois daríamos saltos tão altos que teríamos a sensação de estarmos voando.

Se em um copo completamente cheio com água você colocar uma pedra, notará que a água transbordará, isto ocorre em função de uma outra propriedade da matéria, denominada impenetrabilidade.

* Impenetrabilidade: dois corpos não podem ocupar o mesmo lugar no espaço ao mesmo tempo.

Vamos realizar a experiência:

material : copo de vidro

papel

recipiente com água

Coloque o papel no fundo do copo pressionando-o, em seguida emborque o copo no recipiente contendo água. Nota-se, que após retirar o copo do recipiente, o papel não estará molhado. Isso acontece porque o copo está cheio de ar impedindo que a água molhe o papel, provando desta maneira que o ar é matéria e que dois corpos não podem ocupar o mesmo lugar no espaço ao mesmo tempo.

1- PARA PENSAR: Quando se mergulha uma toalha de banho, em um tanque cheio de água, saem bolhas. Como se explica este fenômeno?        Resposta

Fonte: USP - Química para Crianças

Química: Materiais e transformações .2

Parte 1 : A matéria e suas propriedades  II. Matéria

Se você observar o ambiente que o rodeia, notará coisas que pode pegar, como uma bola, lápis, caderno, alimentos, outras que pode ver, como a lua, as estrelas, e outras ainda que pode apenas sentir, como o vento, a brisa. Se você colocar algumas destas coisas em uma balança, perceberá que todas elas possuem uma quantidade de massa, medida em relação a um padrão pré-estabelecido.

Todas essas coisas que você observou, comparou e cuja quantidade você mediu, têm características comuns: ocupam lugar no espaço e têm massa.

 

Tudo que ocupa lugar no espaço e tem massa é matéria.

 

III. Energia

O calor que nos aquece, a luz do Sol, de outras estrelas ou das lâmpadas, são formas de energia. Todas as substâncias que formam os materiais que encontramos na Terra, na Lua, nos outros planetas, nos seres vivos, nos alimentos, nos objetos, são formas diferentes de matéria. Todos os seres vivos são feitos de matéria e precisam de energia para que seu organismo funcione, seja ele uma planta, uma bactéria ou um ser humano.

Em nossas atividades cotidianas precisamos de vários tipos de matéria e energia. Para nossa sobrevivência precisamos dos alimentos, para que estes nos forneçam energia para nossas funções vitais. Para o mais leve movimento que realizamos, como um piscar de olhos, precisamos de energia. Além dos alimentos, precisamos de materiais para produzir todos os objetos, utensílios, ferramentas que utilizamos: como um abridor de latas, uma mesa, um copo, uma máquina de lavar roupa, um fogão a gás, um computador, um caminhão. Para que qualquer instrumento, máquina ou ferramenta funcione precisamos de algum tipo de energia, por exemplo, para que um computador funcione precisamos de energia elétrica, para o funcionamento de um abridor de latas precisamos da energia dos nossos músculos.

Fonte: USP - Química para Crianças

Química: Materiais e transformações.1

Parte 1 : A matéria e suas propriedades I. Introdução

A curiosidade natural do homem, o leva a explorar o ambiente que o cerca, observando, analisando, realizando experiências, procurando saber o porquê das coisas. Nesta atividade, exploradora e investigativa, o homem adquire conhecimentos. Muitos desses conhecimentos são usados para melhoria de sua vida.

O homem aprendeu a utilizar o fogo como fonte de luz e calor, a água para mover uma roda, o vapor de água para movimentar máquinas, o vento para movimentar o moinho e barcos a vela, dessa maneira atingiu um conhecimento tecnológico.

 

Por outro lado, essa curiosidade natural o leva a sistematizar os conhecimentos adquiridos, procurando saber como e porquê acontecem, fazer comparações e analogias, estabelecer relações de causa e efeito, que lhe permitam fazer previsões. Neste caso ele adquire um conhecimento científico dos fatos.

 

Observando o ambiente

 

O Universo é constituído de Matéria e Energia

Fonte: USP - Química para Crianças