Aula 1: Introdução a Química Alan Garcia C. da Silva Feira de Santana - BA

O que é química? Química é a ciência que estuda a composição e as propriedades das diferentes matérias, suas transformações e variações de energia. O campo aplicação da Química é tão amplo que envolve quase todas as outras ciências e é usada extensivamente em diversas áreas.

Importância da Química para humanidade ↑ Expectativa de vida: segundo IBGE, passou de 43,3 anos, na década de 50, para 68,1 aos em 1998; Desenvolvimento de vacinas e novas drogas; Na área de saneamento ambiental e processos de desinfecção de água;

Importância da Química para humanidade Aumento e diversificação da produtividade agrícola à custa de insumos químicos; O estudo dos polímeros permitiu a obtenção de fibras artificiais e de plásticos; Desenvolvimento de fontes alternativas de energia (álcool, biogás, energia nuclear, entre outros);

Importância da Química para humanidade A importância da Química é cada vez mais crescente para o meio ambiente. A Química é boa ou má? Sugestão de Leitura: VANIN, José Atílio. Alquimia e Químicos: o passado, o presente e o futuro. São Paulo: Moderna, 1994.

A química e o meio ambiente Encontrar soluções para o paradigma entre a necessidade de consumo dos recursos naturais e sua preservação é um dos papéis importantes da Química de hoje.

A química e o meio ambiente Produção de produtos biodegradáveis; Recuperação de rios poluídos; Reciclagem de resíduos; Tratamento de esgotos (reuso de água); Produção de tecnologias limpas.

Importância da Química para Engenharia Muitos engenheiros elétricos modernos contam com dispositivos no estado sólido cujas propriedades podem ser adaptadas por meio do controle cuidadoso de suas composições químicas. Atualmente, as aplicações da nanociência estão surgindo principalmente na tecnologia de computadores. Mas, no futuro, engenheiros devem projetar e montar bombas de ar ou outras minúsculas máquinas utilizando engrenagens e outras peças fabricadas em escala atômica

Importância da Química para Engenharia Engenheiros do futuro terão que compreender os átomos e as forças que os ligam, isto é terão que compreender a química

Conceitos Básicos Matéria é tudo que ocupa lugar no espaço e tem massa. A matéria é formada de partículas denominadas átomos.

Conceitos Básicos

Conceitos Básicos Átomo, em grego, significa não divisível. O átomo é composto:

Conceitos Básicos Partículas Subatômica: As três partículas subatômicas mais simples são o elétron, próton e o nêutron

Conceitos Básicos Elemento químico é um tipo de átomo caracterizado por um número atômico especifico. Molécula é um grupo de átomos ligados entre si. Substância pura: é um conjunto de moléculas iguais.

Conceitos Básicos Substância simples: as moléculas são formadas por átomos de um mesmo elemento. Exemplos: H2, O2, O3, P4, S8. Substância composta: as moléculas são formadas por átomos de elementos diferentes. Exemplos: H2O, CO2, H2SO4

Conceitos Básicos Mistura é um conjunto de moléculas diferentes. Exemplos: ar atmosférico (N2 + O2 + Ar + CO2), álcool hidratado (H2O + C2H6O). Homogêneo (álcool, ouro 18K ,soro fisiológico) Heterogêneo (água e óleo, leite, sangue)

Conceitos Básicos Substância pura (água) Mistura comum (água e sal)

Balanceamento das equações por tentativas A maneira mais usada de determinar os coeficientes de uma equação é o método das tentativas. Para nos orientarmos seguiremos algumas regras praticas: a) escrever a equação química representativa da reação; b) ajustar primeiramente os coeficientes dos elementos metálicos, em seguida os não metálicos, depois o hidrogênio e por ultimo o oxigênio

Balanceamento das equações por tentativas

Massa Atômica Massa atômica de um átomo é sua massa determinada em u, ou seja, é a massa comparada com 1/12 da massa do 12C.

Massa molecular Massa molecular: É a soma das massas atômicas dos átomos que constituem as moléculas.

Cálculos químicos A estequiometria é de extrema importância no cotidiano, principalmente nas indústrias ou laboratórios, pois objetiva calcular teoricamente a quantidade de reagentes a ser usada em uma reação, prevendo a quantidade de produtos que será obtida em condições preestabelecidas.

Cálculos químicos “Num sistema fechado, quando duas ou mais substancias reagem entre si, a massa total dos produtos é igual a soma das massas das substancias reagentes”. "Numa reação química a massa se conserva porque não ocorre criação nem destruição de átomos. Os átomos são conservados, eles apenas se rearranjam. Os agregados atômicos dos reagentes são desfeitos e novos agregados atômicos são formados". “Na natureza nada se cria, nada se perde; tudo se transforma”.

Cálculos químicos Lei da Composição Definida ou Lei das Proporções Constantes As massas dos reagentes e produtos participantes de uma reação mantêm uma proporção constante. Quando duas ou mais substancias se combinam para formar um composto, elas devem guardar entre si proporções certas e definidas.

222,75 122,85 10,80

Relações de massa Número de avogadro: Em uma massa em gramas numericamente igual à massa atômica, para qualquer elemento, existem 6,02.1023 átomos.

Relações de massa

Relações de massa Considere um copo contendo 90 mL de água. Qual o número de mols de água? (considerando a densidade da água: 1g/mL)

Relações de massa Considere um copo contendo 90 mL de água. Qual o número de moléculas de água?

Cálculos químicos

Cálculos químicos Calcular o número de mol de amônia produzido na reação de 5 mol de gás nitrogênio com quantidade suficiente de gás hidrogênio.

Cálculos químicos Determinar a massa de amônia produzida na reação de 5 mol de gás nitrogênio com quantidade suficiente de gás hidrogênio. (M.M. do NH3 = 17 g/mol)

Cálculos químicos Calcular a massa de amônia produzida na reação de 140 g de gás nitrogênio com quantidade suficiente de gás hidrogênio.

Cálculos químicos Determinar o volume de amônia, nas CNTP, produzido na reação de 140 g de gás nitrogênio com quantidade suficiente de gás hidrogênio.

Referências ATKINS, P; JONES, L. Princípios de Química.Porto alegre: Bookman. 2001. MAHAN, B. H. Química um Curso Universitário, 2. ed. São Paulo: Edgard Blucher, 1972. RUSSEL, J. B. Química Geral. 2. ed. V. 1.São Paulo: Makron Books, 1994.

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