Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Ciências Ensino Fundamental, 9º Ano Conceito de substância e mistura classificadas de acordo com suas características

Vamos começar esse estudo fazendo algumas perguntas ... CIÊNCIAS, 9º ANO Conceito de substância e mistura classificadas de acordo com suas características Vamos começar esse estudo fazendo algumas perguntas ... É possível um mesmo elemento químico formar materiais completamente diferentes? É possível distinguir acertadamente os componentes de uma mistura por simples observação a olho nu? Mas antes de responder, precisaremos conhecer alguns conceitos fundamentais da Física ...

Matéria, Corpo e Objeto MATÉRIA OBJETO CORPO CIÊNCIAS, 9º ANO Conceito de substância e mistura classificadas de acordo com suas características Matéria, Corpo e Objeto CIÊNCIAS, 9º ANO Conceito de substancias e misturas classificadas de acordo com suas características Imagem: Oliver Herold / Creative Commons Attribution 3.0 Unported. Imagem: Evakonpoika / GNU Free Documentation License. Imagem: Poleydee / GNU Free Documentation License. MATÉRIA OBJETO CORPO É um corpo que tem uma finalidade específica. É tudo que tem massa e ocupa um lugar no espaço. É uma porção limitada da matéria. Ex.: Pedaços de Madeira Ex.: Cadeira de Madeira Ex.: Madeira

Veja a tirinha disponível em: CIÊNCIAS, 9º ANO Conceito de substância e mistura classificadas de acordo com suas características Observe a tirinha a seguir e discuta sobre as práticas realizadas pelo lenhador. Precisamos ter Consciência Ecológica. Veja a tirinha disponível em: http://guiaecologico.files.wordpress.com/2011/07/arvore-arroto.jpg?w=600

CIÊNCIAS, 9º ANO Conceito de substância e mistura classificadas de acordo com suas características Substância Pura Substância pura é todo material com as seguintes características: unidades estruturais (moléculas, conjuntos iônicos) quimicamente iguais entre si; composição fixa de que decorrem propriedades fixas, como densidade, ponto de fusão e de ebulição, etc.

CIÊNCIAS, 9º ANO Conceito de substância e mistura classificadas de acordo com suas características Substância Pura 3. A temperatura se mantém inalterada do o início ao fim de todas as mudanças de estado físico (fusão, vaporização, solidificação, etc.). 4. Pode ser representada por um fórmula porque tem composição fixa. Ex.: Água (H2O), Gás Oxigênio (NaCl), Sal de cozinha (NaCl), Ouro (Au), Prata (Ag), Ácido sulfúrico (H2SO4), etc.

O2 H2O Substâncias Simples e Compostas CIÊNCIAS, 9º ANO Conceito de substância e mistura classificadas de acordo com suas características Substâncias Simples e Compostas SUBSTÂNCIA SIMPLES SUBSTÂNCIA COMPOSTA O2 H2O É constituída por um único tipo de elemento químico. É constituída por mais de um tipo de elemento químico. Ex.: Gás Oxigênio (O2) Ex.: Água Pura (H2O)

CIÊNCIAS, 9º ANO Conceito de substância e mistura classificadas de acordo com suas características Alotropia Exemplo: Fenômeno pelo qual um mesmo elemento químico forma substâncias diferentes. OXIGÊNIO (O2) OZÔNIO (O3) Oxigênio (O2) e Ozônio (O3) são VARIEDADES ALOTRÓPICAS do elementos químico OXIGÊNIO. As substâncias que fazem parte do fenômeno são denominadas de VARIEADES ALOTRÓPICAS do elemento.

Alotropia Exemplo: Diferem pela estrutura cristalina CIÊNCIAS, 9º ANO Conceito de substância e mistura classificadas de acordo com suas características Alotropia As variedades alotrópicas podem diferir quanto à ATOMICIDADE ou quanto à ESTRUTURA CRISTALINA Exemplo: Diferem pela estrutura cristalina Diferem pela atomicidade GRAFITE DIAMANTE OZÔNIO (O3) OXIGÊNIO (O2) Outra variedade Alotrópica do Carbono é o FULERENO. Imagem: Itub / GNU Free Documentation License. Imagem: Gschnaller Jochen / GNU Free Documentation License.

Outros exemplos de Alotropia CIÊNCIAS, 9º ANO Conceito de substância e mistura classificadas de acordo com suas características Outros exemplos de Alotropia Imagem: Benjah-bmm27 / domínio público. Imagem: desconhecido / domínio público. Imagem: Rob Lavinsky, iRocks.com / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported. Imagem: Rob Lavinsky, iRocks.com /  Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported. Modelo de uma molécula de Enxofre S8 que está presente tanto nos cristais de enxofre rômbico quanto nos de enxofre monoclínico. O elemento químico Enxofre (S) apresenta duas variedades alotrópicas: ENXOFRE RÔMBICO e ENXOFRE MONOCLÍNICO. As formas cristalinas das duas formas alotrópicas são diferentes. Porém, ambas são constituídas por moléculas com oito átomos de enxofre.

Outros exemplos de Alotropia CIÊNCIAS, 9º ANO Conceito de substância e mistura classificadas de acordo com suas características Outros exemplos de Alotropia O elemento Fósforo (P) forma várias variedades alotrópicas, sendo o FÓSFORO BRANCO e o FÓSFORO VERMELHO as mais comuns. FÓSFORO BRANCO FÓSFORO VERMELHO Pirâmide com quatro átomos. Fila de Pirâmides

Misturas Matéria constituída por mais de um tipo de molécula CIÊNCIAS, 9º ANO Conceito de substância e mistura classificadas de acordo com suas características Misturas Matéria constituída por mais de um tipo de molécula Essas misturas podem ser HOMOGÊNEAS ou HETEROGÊNEAS...

Misturas Heterogêneas CIÊNCIAS, 9º ANO Conceito de substância e mistura classificadas de acordo com suas características Misturas Homogêneas Exemplo: Misturas que possuem apenas um único aspecto, isto é, as mesmas propriedades químicas em toda a sua extensão. Imagem: Derek Jensen / domínio público. água + açúcar dissolvido Misturas Heterogêneas Exemplo: Misturas que apresentam mais de um aspecto, isto é, têm propriedades distintas em sua extensão. óleo Imagem: Victor Blacus / GNU Free Documentation License. água

Fases Cada aspecto homogêneo de uma mistura chama-se FASE. CIÊNCIAS, 9º ANO Conceito de substância e mistura classificadas de acordo com suas características Fases Cada aspecto homogêneo de uma mistura chama-se FASE. Água Areia Mistura de 2 fases (bifásico) Água Óleo Areia Mistura de 3 fases (trifásico) Água Gelo Limalha de ferro Sistema trifásico constituído por dois componentes As fases também aparecem quando temos uma substância pura em equilíbrio de fases.

Propriedades Microscópicas das Misturas CIÊNCIAS, 9º ANO Conceito de substância e mistura classificadas de acordo com suas características Propriedades Microscópicas das Misturas O aspecto visual de uma mistura não se restringe apenas à simples percepção a olho nu, mas também à utilização de aparelhos ópticos comuns: os microscópios. Veja a figura. Aspecto homogêneo ao olho nu Aspecto heterogêneo ao microscópio Copo de leite Líquido branco com gotículas de gordura (amarela) Imagem: Stefan Kühn / GNU Free Documentation License. Observando a imagem, vista ao microscópio, nota-se que o leite não é considerado uma mistura homogênea, e sim uma mistura heterogênea. 

Diagrama de Mudança de Estado Físico CIÊNCIAS, 9º ANO Conceito de substância e mistura classificadas de acordo com suas características Diagrama de Mudança de Estado Físico ÁGUA PURA Temperatura (°C) a 1 atm Líquido + Vapor Vapor PE=100°C Sólido + Líquido PF= 0°C Líquido – 10°C Sólido Tempo

Diagrama de Mudança de Estado Físico CIÊNCIAS, 9º ANO Conceito de substância e mistura classificadas de acordo com suas características Diagrama de Mudança de Estado Físico ÁGUA + AÇÚCAR Temperatura (°C) a 1 atm Líquido + Vapor Vapor ∆TE Sólido + Líquido ∆TF Líquido –15°C Tempo Sólido

Diagrama de Mudança de Estado Físico CIÊNCIAS, 9º ANO Conceito de substância e mistura classificadas de acordo com suas características Diagrama de Mudança de Estado Físico MISTURAS EUTÉTICAS Líquido + Vapor Temperatura (°C) a 1 atm ∆TE Vapor Sólido + Líquido Misturas Eutéticas são misturas que mantêm sua temperatura constante durante a fusão/solidificação. TF Líquido – 15°C Sólido Tempo

Diagrama de Mudança de Estado Físico CIÊNCIAS, 9º ANO Conceito de substância e mistura classificadas de acordo com suas características Diagrama de Mudança de Estado Físico MISTURAS AZEOTRÓPICAS Líquido + Gasoso Temperatura (°C) a 1 atm TE Vapor Sólido e Líquido Misturas azeotrópicas são misturas que mantêm sua temperatura constante durante a vaporização/condensação. Líquido ∆TF –15°C Sólido Tempo

Vamos Exercitar? CIÊNCIAS, 9º ANO Conceito de substância e mistura classificadas de acordo com suas características Vamos Exercitar?

CIÊNCIAS, 9º ANO Conceito de substância e mistura classificadas de acordo com suas características Exemplo (UNISA-SP) Em qual das sequências a seguir estão representados um elemento, uma substância simples e uma substância composta, respectivamente: H2, Cl2, O2. N, HI, He. Cl, N2, HI. d) H2, Ne, H2O. e) H2O, O2, H2. Cl, N2, HI.

CIÊNCIAS, 9º ANO Conceito de substância e mistura classificadas de acordo com suas características Exemplo (UFPI) Adicionando-se excesso de água à mistura formada por sal de cozinha, areia e açúcar, obtém-se um sistema: a) homogêneo, monofásico. b) homogêneo, bifásico. c) heterogêneo, monofásico. d) heterogêneo, bifásico. e) heterogêneo, trifásico. d) heterogêneo, bifásico.

CIÊNCIAS, 9º ANO Conceito de substância e mistura classificadas de acordo com suas características Exemplo “Os diferentes tipos de matéria podem ser classificados em dois grupos”: Substâncias puras e Misturas. As substâncias puras podem ser simples ou compostas. Considerando-se esse modo de classificação, analise as afirmações: O ar atmosférico é uma substância pura. 1 1 A água é uma substância simples. 2 2 O sangue é uma mistura. 3 3 O oxigênio e o ozônio são substâncias distintas. 4 4 A matéria que tem três tipos de molécula é uma substância composta.

Extras CIÊNCIAS, 9º ANO Conceito de substância e mistura classificadas de acordo com suas características Extras VÍDEOS DO YOUTUBE Substâncias e Misturas Químicas - iPED Link: http://www.youtube.com/watch?v=Z_6dZQ0JYv4   Substâncias, Misturas Simples, Misturas Eutéticas e Misturas Azeotrópicas - Prof. Maurício Monteiro Link: http://www.youtube.com/watch?v=bpTqh51URS0 LABORATÓRIO VIRTUAL: Ciência à mão – Portal de Ensino de Ciências Link: http://www.cienciamao.usp.br SIMULAÇÕES: Construtor de moléculas Link: http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/recursos/11712/constmoleculas_lapeq.swf LINKS ÚTEIS: LabVirt Química – Sites interessantes Link: http://www.labvirtq.fe.usp.br/siteslista.asp?time=23:57:12 Banco Internacional de Objetos Educacionais Link: http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/ CURIOSIDADES: A Graça da Química – Qui-Curioso Link: http://www.agracadaquimica.com.br/index.php?acao=quimica/ms&i=9 LISTA DE EXERCÍCIOS: Link: http://marista.edu.br/piox/files/2010/04/lista-de-exercicios-quimica.pdf

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Bibliografia CIÊNCIAS, 9º ANO Conceito de substância e mistura classificadas de acordo com suas características Bibliografia ATKINS, P. JONES, L. Princípios de Química, questionando a vida moderna e o meio ambiente, Trad. Ignez Caracelli et al. Porto Alegre: Bookman, 2001. MORTIMER, E. F.; Machado, A. H. Química para o ensino médio. São Paulo, Scipione, 2002. volume único. ROMANELLI, L. I.; JUSTI, R. da S. Aprendendo química. Ijuí, Ed. Unijuí, 1997. ROCHA-FILHO R. C. Átomos e tecnologia, Química Nova na Escola. 1996. v.3. ROMANELLI, L. I. O professor no ensino do conceito átomo, Química Nova na Escola. 1996. v.3. CHASSOT, A. I. Prováveis modelos de átomos, Química Nova na Escola. 1996. v.3. CHASSOT, A. I. Raios X e radioatividade, Química Nova na Escola. 1995. v.2. CHASSOT, A. I. A Ciência através dos tempos, São Paulo: Moderna. <http://quimicasemsegredos.com/> Acesso em 16/06/2012. <http://pt.wikipedia.org> Acesso em 16/06/2012. <http://www.ciencia-cultura.com/Pagina_Fis> Acesso em 16/06/2012. <http://www.coladaweb.com/fisica> Acesso em 16/06/2012. <http://www.fisica.ufs.br> Acesso em 16/06/2012. <http://www.sofisica.com.br/conteudos> Acesso em 16/06/2012 <http://www.soq.com.br/> Acesso em 16/06/2012.

Tabela de Imagens n° do slide direito da imagem como está ao lado da foto link do site onde se conseguiu a informação Data do Acesso   3a Oliver Herold / Creative Commons Attribution 3.0 Unported. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Mixed-forest.jpg 12/09/2012 3b Evakonpoika / GNU Free Documentation License. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:The_lumberjack_was_here.jpg 3c Poleydee / GNU Free Documentation License. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Eames_Wood_Chair.jpg 9a Gschnaller Jochen / GNU Free Documentation License. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:C60-Fulleren-kristallin.JPG?uselang=pt-br 9b Itub / GNU Free Documentation License. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Diamond_and_graphite.jpg 10a Benjah-bmm27 / domínio público. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cyclooctasulfur-above-3D-balls.png 10b desconhecido / domínio público. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:PSM_V83_D031_Crystals_of_rhombic_sulphur.png 10c http://commons.wikimedia.org/wiki/File:PSM_V83_D031_Crystals_of_needle_like_or_monoclinic_sulphur.png 10d Rob Lavinsky, iRocks.com /  Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sulphur-203171.jpg

Tabela de Imagens n° do slide direito da imagem como está ao lado da foto link do site onde se conseguiu a informação Data do Acesso   10e Rob Lavinsky, iRocks.com /  Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Baryte-Aragonite-Sulphur-171538.jpg 12/09/2012 13a Derek Jensen / domínio público. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Glass-of-water.jpg 13b Victor Blacus / GNU Free Documentation License. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Water_and_oil.jpg 15 Stefan Kühn / GNU Free Documentation License. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Milk_glass.jpg