PROPRIEDADES FÍSICAS E QUÍMICAS DA MATÉRIA

1. INTRODUÇÃO

    O presente trabalho foi realizado na Universidade Federal de Rondônia- UNIR, durante uma aula experimental da matéria de físico-química experimental do curso de licenciatura plena em química.

1. CONCEITOS

    Toda substância tem um conjunto único de propriedades características que nos permitem reconhecê-las e distingui-las de outras substâncias. Por exemplo, estado físico, ponto de ebulição e densidade permitem-nos diferenciar entre hidrogênio, oxigênio e água. As propriedades da matéria podem ser classificadas como físicas ou químicas. As propriedades físicas podem ser medidas sem alterar a identidade e a composição das substâncias. Essas propriedades incluem cor, odor, densidade, ponto de fusão, ponto de ebulição e dureza. As propriedades químicas descrevem como uma substância pode se alterar ou reagir para formar outras. Uma das propriedades química comum é a capacidade de sofrer combustão, ou seja, de queimar-se na presença de oxigênio.

    Algumas propriedades como temperatura, ponto de fusão e densidade, não dependem da quantidade de amostra analisada. Essas propriedades, chamadas propriedades intensivas, são particularmente úteis na química porque muitas podem ser usadas para identificar substâncias, elas não dependem da massa da amostra. As propriedades extensivas das substâncias dependem da quantidade de massa da amostra e incluem volume. Elas estão relacionadas com a quantidade de substância presente.

1. Propriedades intensivas: 

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Temperatura- É a propriedade que nos indica o sentido do fluxo de energia de uma parede rígida e termicamente condutora. (Atknis, 2002 Vol.1).  Para uma melhor definição pode-se dizer é a parte da física que estuda os fenômenos relativos ao calor, aquecimento, resfriamento, mudanças de estado físico, mudanças de temperatura, etc.

    A temperatura é, então, uma grandeza que permite avaliar o grau de agitação das partículas de um corpo e é diretamente proporcional ao movimento delas, pois quanto mais energia uma substância possui, maior é o movimento dos átomos e das moléculas. Entretanto, este movimento está associado certo tipo de energia cinética, denominada energia térmica. A energia térmica total em um objeto é senão, a soma das energias térmicas individuais de todos os átomos, moléculas ou íons neste objeto. As escalas Celsius e Fahrenheit são conhecidas como escalas relativas de temperatura, pois o zero nelas não significa a ausência de agitação térmica. A escala Kelvin é considerada absoluta por ter origem no zero absoluto de temperatura. Assim, uma substância a zero Kelvin não possuiria agitação térmica situação inexistente na Terra ou em suas proximidades e que só pode ser alcançada em laboratório.

Densidade- a densidade é uma propriedade da matéria que depende da temperatura. Em geral os materiais (sólidos e fluidos) mudam o seu volume com a temperatura, alterando assim sua densidade. Portanto, a densidade de qualquer material deve ser acompanhada da sua temperatura determinada.

    Ela também pode ser utilizada na identificação e no controle de qualidade de um determinado produto industrial, bem como ser relacionada com a concentração de soluções. Ela define a quantidade de massa de uma substância contida por unidade de volume.

Densidade = massa / volume

    Desta forma pode-se dizer que a relação da massa e volume é a densidade. Para uma substancia pura, homogêneo (compostos químicos), são chamados de densidade absoluta ou massa especifica. (A densidade absoluta é também uma propriedade específica, isto é, cada substância pura tem uma densidade própria, que a identifica e a diferencia das outras substâncias.) Caso contrário é apenas chamado de densidade.

1. Propriedades Extensivas:

 

Volume- O volume é uma grandeza física que varia com a temperatura e a pressão e, embora a massa não varie como a densidade de um material depende do volume que ele ocupa, só podemos considerar um valor de densidade se especificarmos as condições de temperatura e pressão em que esse valor foi determinado (FONSECA, MARTHA REIS MARQUES DA, 2013, p24).

 O volume de uma amostra de matéria é o seu tamanho ou extensão tridimensional. Isto é, o volume de uma amostra de matéria nada mais é do que quanto de espaço a amostra ocupa. A determinação do volume de uma amostra de matéria nem sempre é simples. Se a amostra for sólida e possuir uma geometria bem definida, basta conhecer os parâmetros necessários para o cálculo de volume, por exemplo, no caso de uma amostra cúbica o valor do lados, pois o volume é igual a este comprimento ao cubo, assim V=L3 = L1. L2.L3

Massa- É a magnitude que a quantidade de matéria de um determinado corpo estudado, com sua unidade de medida segundo o sistema internacional de medidas é dado em quilogramas. A definição deste termo de massa foi fundamentado por duas leis, a lei gravitacional e o segundo princípio de Newton. Os valores de massa são dados por uma balança, onde, compara-se o valor de uma massa desconhecido com o valor de uma massa já determinado.   

3.METODOLIGAS E DISCUSSÕES

3.1 PARTE I

3.1.1 Objetivo:

 Determinar a equação que representa a densidade de um sólido irregular.  

3.1.2 Procedimento

a) Colocar cerca de 50 mL de água em uma proveta de 100 mL ou de 150 mL em uma proveta de 250 e/ou 500 mL. Ler corretamente o volume de água contido na proveta.

b) Determinar a massa de uma “das amostras” de sólidos em uma balança semianalítica.

c) Colocar, com cuidado, a amostra sólida na proveta de modo que o mesmo fique imerso na água. (ATENÇÃO: introduzir o sólido na proveta em posição diagonal para que não quebre o fundo da proveta).

 d) Observar a variação de volume de água e anotar.

 e) Repetir com as demais amostra os procedimentos (a, b, c, d)

 f) Determinar a densidade das amostras dos sólidos (d=m/v)

g) Indicar os dados obtidos no quadro abaixo.

h) Calcular a densidade média do sólido e determinar o erro relativo.

(obs. Densidade teórica procurar na literatura)

i) Construir um gráfico, massa x volume com os dados obtidos e determinar a equação que representa a densidade.  

J) Calcular a densidade do sólido (desconhecido) através do gráfico (com auxílio da equação da reta).