Seminário de Química Geral - Capítulo 1 Grupo: William Hideki Yanaguizawa Tiago Vader ENGENHARIA ELÉTRICA Matéria e Medidas UNIFEI – UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ

1.1 - Introdução Por que estudar química? A química é o estudo dos materiais, suas propriedades e modificações. Por que estudar química? A química está presente em tudo, desde operações simples como a queima de combustíveis até as sinapses que ocorrem no cérebro humano. Dentro da engenharia elétrica se vê a importância em componentes eletrônicos, circuitos eletro-magnéticos, núcleo de transformadores, bobinas etc. Ex.: diodo, transistor, ligas de aço-silício, cobre etc.

1.2 - A matéria 1.2.1 - Classificação da matéria Matéria é qualquer coisa que possui massa e ocupa espaço. É composta por elementos. Os elementos são formados por átomos presentes na classificação periódica dos elementos. Os átomos formam moléculas. 1.2.1 - Classificação da matéria A matéria pode ser classificada por seu estado físico ou por seu grau de pureza. Estados físicos básicos da matéria: Sólido Líquido Gasoso

1.2.2 - Substâncias (puras) É a matéria que tem propriedades distintas e uma composição que não varia de amostra para amostra. Ela pode ser subdividida em: - Simples ou elementares. Cada substância tem um único tipo de átomo. Ex.: O2, Fe, Cl2, Si. - Compostas. Consistem de dois ou mais elementos unidos quimicamente. Ex.: água destilada, NaCl, H2SO4, entre outras.

1.2.3 - Misturas A maioria da matéria é constituída por misturas de diferentes substâncias. Elas tem composições variáveis e podem ser classificadas e: -Homogêneas (soluções): são uniformes, possuem uma fase. Ex.: água e álcool , ar. -Heterogêneas: não se misturam (não são miscíveis), possuem mais de uma fase. Ex.: granito, benzeno e água, areia e serragem.

1.3 - Propriedades da matéria Mudanças Físicas Alteração da aparência física sem alteração da composição.Ex.:fusão de ferro. Mudanças Químicas Transformação de uma substância em outra quimicamente diferente. Ex.:queima do hidrogênio. Propriedades Físicas Não alteram a composição ou a identidade das substâncias. Ex.: cor, cheiro, dureza, densidade. Propriedades Químicas Descrevem as formas de alteração das substâncias. Ex.: inflamabilidade.

1.3.1 - Separação de misturas Separação magnética (imantação) Destilação Simples Filtração Destilação Fracionada

1.4 - Unidades de Medidas Unidade SI (Système International d’Unités) Sistema criado para a padronização de medidas Grandeza Física Massa Tempo Comprimento Corrente Elétrica Temperatura Intensidade Luminosa Quantidade (de matéria) Nome da unidade Quilograma Segundo Metro Ampère Kelvin Candela Mol Símbolo kg s m A K cd mol

PREFIXOS USADOS NAS UNIDADES

1.4.1 - Conversão de medidas oC = 5/9 (oF – 32) Temperatura: K = oC + 273,15 oC = 5/9 (oF – 32) Volume: sua unidade é m3, por ser uma unidade grande usamos dimensões como: 1000 mL = 1 L 1L = 1 dm3 = 1 x 10-3 m3 Densidade: é a razão entre a massa e o volume de uma substância.

1.5 - Incertezas das medidas 1.5.1 - Exatidão e Precisão (a) (b) Baixa precisão Alta exatidão Alta Precisão Alta exatidão (c) (d) Baixa precisão Baixa exatidão Alta precisão Baixa exatidão

1.5.2 – Algarismos significativos Representação das incertezas: - Usa-se o símbolo ‘±’. - Grandezas medidas são geralmente relatadas de tal modo que apenas o último dígito seja incerto. Ex.: 3,0 ± 0,1 mL; 2,2405 ± 0,0001 g Regras 1. Zeros entre dígitos diferentes de zero são sempre significativos. Ex: 1,0005 m (5 “A.S.”); 2. Zeros no início de um número nunca são significativos. Ex.: 0,00034 g (2 “A.S.”); 3. Zeros no final de um número e após a vírgula são sempre significativos. Ex.: 3,0 cm (2 “A.S.”); 4. Quando um número é terminado em zeros, estes podem ser ou não significativos. Ex.: 120 pol (3 “A.S.”).

1.5.3 – Algarismos significativos em cálculos Regras: 1. Se o número mais à esquerda a ser removido é menor que 5, o número antecedente permanece inalterado. Ex.: 2,234 passa a ser 2,23. 2. Se o número mais à esquerda a ser removido é maior ou igual a 5, o número precedente aumenta em 1. Ex.: 4,735 passa a ser 4,74. Ex. de cálculo: 20,4 + 1,322 83 104,722, arredonda-se o nº para 105.

1.6 - Análise dimensional A análise dimensional é usada para se certificar que os cálculos com várias unidades produzirão as unidades corretas no resultado e também na conversão de unidades. Regra prática:

O MÉTODO CIENTÍFICO O método científico é uma abordagem geral de problemas que envolve observar, procurar padrões nas observações, formular hipóteses para explicar as observações e testá-las em experimentos posteriores. As hipóteses que resistem a tais testes, e mostram-se úteis em explicar, ou prever um comportamento, tornam-se teorias. ESQUEMA BÁSICO DO MÉTODO CIENTÍFICO

Livro: Química Ciência Central 9ºEdição Brown, LeMay, Bursten São Paulo: Pearson, 2005. Capítulo 1 Introdução: Matéria e Medidas