Grade 10
  1. Matéria e suas propriedades  1.1. Estados da matéria  1.2. Propriedades físicas e químicas da matéria  1.3. Classificação de substâncias (elementos, compostos, misturas)  1.4. Mudanças na Matéria (Mudanças Físicas e Químicas)  1.5. Lei da conservação de massa e lei das proporções definidas
  2. Estrutura Atômica  2.1. Desenvolvimento histórico do modelo atômico  2.2. Partículas subatômicas (prótons, nêutrons, elétrons)  2.3. Número atômico, número de massa e isótopos  2.4. Configuração Eletrônica e Níveis de Energia  2.5. Valência, formação de íons e estado de oxidação
  3. Tabela periódica  3.1. História e Desenvolvimento da Tabela Periódica  3.2. Lei Periódica Moderna e Tendências Periódicas  3.3. Grupos e Períodos na Tabela Periódica  3.4. Tendências na Tabela Periódica  3.5. Metais, não-metais, metalóides e suas propriedades  3.6. Gases nobres e sua inércia química
  4. Ligação química  4.1. Formation of Chemical Bonds (Octet Rule)  4.2. Ligação Iônica e Propriedades dos Compostos Iônicos  4.3. Ligações covalentes e propriedades dos compostos covalentes  4.4. Ligação metálica e suas propriedades  4.5. Geometria molecular e teoria VSEPR  4.6. Polaridade e momento dipolar das moléculas  4.7. Forças intermoleculares
  5. Reações Químicas e Equações  5.1. Tipos de Reações Químicas  5.2. Escrevendo e balanceando equações químicas  5.3. Lei da conservação da massa nas reações químicas  5.4. Fatores que Afetam Reações Químicas  5.5. Catalisadores e seu papel nas reações químicas  5.6. Reações Exotérmicas e Endotérmicas
  6. Estequiometria e Cálculos Químicos  6.1. Conceito de mole e número de Avogadro  6.2. Massa Molar e Conversões Grama-Mol  6.3. Fórmula empírica e molecular  6.4. Cálculos estequiométricos e rendimento químico  6.5. Reagentes Limitantes e em Excesso
  7. Ácidos, Bases e Sais  7.1. Propriedades e Definições de Ácidos e Bases (Arrhenius, Bronsted-Lowry, Lewis)  7.2. Escala de pH, pOH e Indicadores  7.3. Reações de neutralização e formação de sais  7.4. Força de Ácidos e Bases (Ácidos e Bases Fortes vs. Fracos)  7.5. Ácidos e Bases Comuns no Cotidiano  7.6. Sais, sua solubilidade e aplicações
  8. Metais e Não-Metais  8.1. Propriedades físicas e químicas dos metais  8.2. Propriedades Físicas e Químicas dos Não-Metais  8.3. Série de reatividade dos metais e reações de deslocamento  8.4. Extração de metais de minérios  8.5. Corrosão, suas causas e prevenção  8.6. Ligas, sua composição e usos
  9. Carbono e seus compostos  9.1. Alótropos do Carbono  9.2. Hidrocarbonetos e sua classificação (alcanos, alcenos, alcinos)  9.3. Grupos funcionais em compostos orgânicos  9.4. Nomenclatura de compostos orgânicos (sistema IUPAC)  9.5. Isomerismo em química orgânica (estrutural e geométrico)  9.6. Reações orgânicas importantes (combustão, adição, substituição, polimerização)  9.7. Aplicações de compostos orgânicos na indústria e na vida diária
  10. Química Ambiental  10.1. Poluição do Ar (Fontes, Efeitos e Controle)  10.2. Poluição da Água (Causas, Efeitos e Soluções)  10.3. Efeito estufa e aquecimento global  10.4. Depleção da camada de ozônio e seus efeitos  10.5. Química Verde e Suas Aplicações  10.6. prática de química sustentável
  11. Termoquímica  11.1. Mudanças de Calor e Energia em Reações Químicas  11.2. Reações Exotérmicas e Endotérmicas  11.3. Entalpia, variação de entalpia e calor de reação  11.4. Capacidade calorífica específica e calorimetria  11.5. Mudanças de Energia em Reações de Combustão
  12. Eletroquímica  12.1. Eletrólitos e não eletrólitos  12.2. Eletrólise e suas aplicações (galvanoplastia, extração de metais)  12.3. Reações redox (oxidação e redução)  12.4. Célula galvânica e série eletroquímica  12.5. Corrosão e métodos de prevenção eletroquímicos
  13. Cinética química e equilíbrio  13.1. Taxa de reações químicas e sua medição  13.2. Fatores que afetam a taxa de reação (catalisador, temperatura, concentração)  13.3. Reações reversíveis e irreversíveis  13.4. Equilíbrio dinâmico e constante de equilíbrio  13.5. Princípio de Le Chatelier e suas aplicações
  14. Gases e Leis dos Gases  14.1. Propriedades dos gases e teoria cinética molecular  14.2. Lei de Boyle (Relação Pressão-Volume)  14.3. Lei de Charles  14.4. Lei de Gay-Lussac  14.5. Lei dos Gases Combinada e Lei dos Gases Ideais  14.6. Gases Reais vs Gases Ideais
  15. Química Nuclear  15.1. Introdução à Radioatividade e Reações Nucleares  15.2. Tipos de decaimento radioativo (alfa, beta, gama)  15.3. Meia-vida e aplicações de isótopos radioativos  15.4. Reações de fissão e fusão nuclear  15.5. Geração de energia nuclear e seu impacto ambiental

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Matéria e suas propriedades


Matéria é tudo o que ocupa espaço e tem massa. Está ao nosso redor, constituindo tudo o que vemos e até as coisas que não vemos. Compreender a matéria e suas propriedades é importante no estudo da química, a ciência que explora as substâncias de que a matéria é feita. Imagine um mundo onde não pudéssemos classificar a matéria e distinguir entre diferentes tipos de matéria - seria bastante confuso! O objetivo desta lição é proporcionar uma compreensão abrangente da matéria, concentrando-se em suas propriedades, classificação e algumas representações visuais para melhorar o aprendizado.

Definição de matéria

Basicamente, a matéria é definida por duas características principais:

  • Massa: A quantidade de matéria em um objeto. A massa é frequentemente medida em gramas (g) ou quilogramas (kg).
  • Volume: O espaço que um objeto ocupa. O volume geralmente é medido em litros (L) ou centímetros cúbicos (cm 3).

Classificação da matéria

A matéria pode ser classificada em diferentes categorias com base em suas propriedades físicas e químicas. Vamos dar uma olhada nessas classificações:

1. Estados físicos da matéria

A matéria existe em vários estados físicos, comumente chamados de fases. Os estados de matéria mais familiares são sólido, líquido e gasoso. Mudanças de temperatura ou pressão podem fazer com que a matéria mude de um estado para outro, um processo conhecido como mudança de fase. Esses estados são representados visualmente abaixo:

sólido líquido gás
(s) (l) (g)

[]

Na visualização acima, o arranjo de partículas mostra como elas se comportam em diferentes estados. Nos sólidos, as partículas se agrupam em uma posição fixa, resultando em forma e volume fixos. Nos líquidos, as partículas têm mais espaço para passar umas pelas outras, portanto, têm volume fixo, mas não têm forma fixa. Os gases têm partículas que se movem livremente e rapidamente, permitindo que ocupem qualquer volume e forma disponíveis.

2. Substâncias puras e misturas

A matéria também pode ser classificada como substâncias puras e misturas:

a. Substância pura

  • Elementos: Estas são substâncias que não podem ser decompostas em substâncias mais simples. São compostas do mesmo tipo de átomo. Por exemplo, O (oxigênio), H (hidrogênio) e Fe (ferro).
  • Compostos: Compostos de dois ou mais tipos diferentes de átomos. Eles têm uma estrutura definida. Por exemplo, H 2 O (água), CO 2 (dióxido de carbono) e NaCl (cloreto de sódio).

b. Mistura

Uma mistura é uma combinação de duas ou mais substâncias, onde cada substância mantém suas propriedades individuais. Estas podem ser classificadas ainda da seguinte forma:

  • Misturas homogêneas (soluções): Essas misturas têm uma composição uniforme. Um exemplo disso é o sal dissolvido na água. As partículas são tão pequenas e distribuídas uniformemente que não podem ser distinguidas individualmente.
  • Misturas heterogêneas: Essas misturas têm composição desigual. Exemplos incluem salada ou óleo misturado com água. Os diferentes componentes geralmente podem ser vistos e separados por meios físicos.

Propriedades da matéria

As propriedades da matéria são características que ajudam a identificar e classificar substâncias. Essas propriedades podem ser divididas em propriedades físicas e químicas.

1. Propriedades físicas

Propriedades físicas podem ser observadas ou medidas sem alterar a estrutura da substância. Estas incluem:

  • Cor: A cor de uma substância é um resultado direto de como ela reflete a luz.
  • Densidade: A massa por unidade de volume de uma substância. É medida em unidades como g/cm 3. Matematicamente, é dada como: Densidade = Massa / Volume
  • Ponto de fusão e ponto de ebulição: A temperatura em que uma substância passa de sólido para líquido (fusão) ou de líquido para gás (ebulição).
  • Volume: O espaço ocupado por um objeto.

2. Propriedades químicas

Propriedades químicas descrevem a capacidade de uma substância de formar novas substâncias por meio de reações químicas. Essas propriedades incluem:

  • Reatividade: A capacidade de uma substância de sofrer mudança química. Por exemplo, o ferro reage com o oxigênio para formar ferrugem (Fe 2 O 3).
  • Inflamabilidade: A capacidade de uma substância de queimar na presença de oxigênio. Por exemplo, a queima de madeira em uma fogueira é um exemplo de mudança química.
  • Acidez ou alcalinidade: A natureza ácida ou alcalina de uma substância quando dissolvida em água. Isso é medido na escala de pH.

Mudanças na matéria

Várias mudanças podem ocorrer na matéria, que são amplamente classificadas em mudanças físicas e químicas.

Mudanças físicas

Uma mudança física afeta uma ou mais propriedades físicas de uma substância sem alterar sua composição química. Exemplos incluem:

  • Mudança de estado: A água congelando para formar gelo ou o gelo derretendo para formar água novamente.
  • Mudanças de forma: Cortar um pedaço de papel ou moldar argila em diferentes formas.

Mudanças químicas

Mudanças químicas resultam na formação de novas substâncias com estruturas e propriedades diferentes das substâncias originais. Indicadores de mudanças químicas podem incluir a formação de um gás, uma mudança de cor, uma mudança de temperatura ou a produção de luz ou calor. Exemplos incluem:

  • Combustão: A queima da gasolina no motor, produzindo dióxido de carbono e água.
  • Oxidação: O enferrujamento do ferro quando exposto à umidade e ao oxigênio.

Representação visual dos conceitos

Para consolidar ainda mais a compreensão desses conceitos, considere essas representações visuais simples de algumas ideias-chave:

Elemento: O (Oxigênio)     
[O]

Composto: H2O (Água)
[H – O – H]

Mistura: sal e pimenta
[NaCl + , , , ] (lugares separados para cada componente)

Inter-relação de conceitos

Compreender as propriedades da matéria não só ajuda a classificar substâncias, mas também ajuda a prever seu comportamento durante mudanças físicas e químicas. Esse conhecimento é importante para muitas aplicações na vida cotidiana, na indústria e na ciência:

Aplicações do dia a dia

  • Cozinhar envolve tanto mudanças físicas quanto químicas, como o derretimento da manteiga e o douramento da carne.
  • Ponto de congelamento e ponto de ebulição nos ajudam na refrigeração e fervura para preservar ou cozinhar alimentos.

Aplicações industriais

  • A indústria de petróleo e gás depende do conhecimento das propriedades físicas, como densidade e ponto de ebulição, para separar o petróleo bruto em componentes como gasolina e diesel.
  • No setor manufatureiro, compreender o ponto de fusão de metais é essencial para a produção de ligas e operações de soldagem.

A complexa inter-relação desses conceitos na matéria destaca a importância de entender suas propriedades e transformações. Desde os menores átomos até as vastas extensões do universo, a matéria e suas inúmeras formas definem o mundo físico e inspiram explorações futuras no campo da química.


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Matéria e suas propriedades

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