Este documento apresenta um resumo do curso de Química Geral Aplicada à Engenharia. Ele discute os tópicos que serão abordados no curso, incluindo estrutura atômica e molecular, estados da matéria, energia química e propriedades físicas e químicas. Também fornece exemplos de aulas práticas e exercícios independentes relacionados.

1. Química Geral
Aplicada a
Engenharia
1º. Sem./2011
Engenharias

2. O que vamos aprender ?
I UNIDADE
• Aulas Teóricas
• Ferramentas da Química
• Estrutura dos Átomos e Moléculas
• O Estado da Matéria
• Química e Energia
• Aulas Práticas
• Teste de Chama
• Propriedades Oxidantes e Redutoras
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3. Na Próxima Aula Veremos ...
Aula 2 – Ferramentas da Química (09.02)
Estudo Independente
Pesquisar no site brasileiro que promove o Ano
Internacional da Química - www.quimica2011.org.br e
sugerir na próxima aula temas da química que tenham
interesse e/ou curiosidade em conhecer melhor.
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4. Nosso Curso
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5. Nesta Aula Veremos ...
• Estudo de Caso - Alumínio
• Classificação da Matéria
• Elementos e Átomos
• Compostos e Moléculas
• Propriedades Físicas
• Transformações Físicas e Químicas
• Medindo a Matéria
• A Matemática da Química

7. Processo Hall
5t 2t 1t
bauxita alumina alumínio
100 kg criolita + 0,4 t de C 17.000 kwh
2 Al2O3(s) + 3 C(s) = 4 Al(l) + 3 CO2(g)
Produção: 1 mol Al (27g) = 297 kJ
Reciclagem (660 0C): 1 mol = 26,1 kJ (8,8%)

8. Você sabia?
• Um bebê = 25 toneladas de lixo
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9. O estudo da química
A perspectiva molecular da química
• De que é constituída a matéria ?
• Quantos elementos constituem a matéria.
• No nível microscópico de que é constituída a
matéria ?.

10. O estudo da química
A perspectiva molecular da química

11. Estados da matéria
O que é que
determina o
estado físico
da matéria?
... é a proximidade das partículas que a constitui. Essa característica
obedece a fatores como:
Força de Atração: as moléculas se aproximem umas das outras.
Força de Repulsão: as moléculas se afastem umas das outras.

12. Classificação da matéria
Elementos
• Se uma substância pura não pode ser decomposta em algo
mais, então ela é um elemento.
• Existem 114 elementos conhecidos.
• A cada elemento é dado um único símbolo químico (uma
ou duas letras).
• Os elementos são a base de constituição da matéria.
• A crosta terrestre consiste de 5 elementos principais.
• O corpo humano consiste basicamente de 3 elementos
principais.

13. Classificação da matéria
Elementos

14. Classificação da matéria
Elementos
• Os símbolos químicos com uma letra têm aquela letra
maiúscula (por exemplo, H, B, C, N, etc.)
• Os símbolos químicos com duas letras têm apenas a
primeira letra maiúscula (por exemplo, He, Be).
• Site recomendado: www.webelements.com

15. Classificação da matéria

16. Classificação da matéria
A=Z+N
Z = e-
“átomo neutro”
A  NÚMERO DE MASSA: representa a massa aproximada de um átomo.
Z  NÚMERO ATÔMICO: é o número de prótons que um átomo possui.
N NÚMERO DE NÉUTRONS: é o número de néutrons que o átomo possui.
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18. Propriedades da matéria
Transformações físicas e químicas
• Quando uma substância sofre uma transformação física, sua
aparência física muda.
– O derretimento do gelo: um sólido é convertido em um
líquido.
• As transformações físicas não resultam em uma mudança de
composição.
• Quando uma substância muda sua composição, ela sofre
uma transformação química:
– Quando o hidrogênio puro e o oxigênio puro reagem
completamente, eles formam água pura. No frasco
contendo água não há sobra de oxigênio nem de
hidrogênio.

19. Propriedades da matéria
Qual o tipo de transformação física ou química ?

20. Propriedades da matéria
Transformações físicas e químicas
• As propriedades físicas extensivas dependem da
quantidade de substância presente.
– Exemplos: massa, volume e pressão.
• As propriedades físicas intensivas não dependem da
quantidade de substância presente.
– Exemplos: densidade, temperature e ponto de fusão.

21. Propriedades da matéria
Separação de misturas
• As misturas podem ser separadas se suas propriedades
físicas são diferentes.
• Os sólidos podem ser separados dos líquidos através de
filtração.
• O sólido é coletado em papel de filtro, e a solução, chamada
de filtrado, passa pelo papel de filtro e é coletada em um
frasco.

22. Propriedades da matéria
Separação de misturas
• As misturas homogêneas de líquidos podem ser separadas
através de destilação.
• A destilação necessita que os diferentes líquidos tenham
pontos de ebulição diferentes.
• Basicamente, cada componente da mistura é fervido e
coletado.
• A fração com ponto de ebulição mais baixo é coletada
primeiro.

23. Separação de misturas

24. Propriedades da matéria
Separação de misturas
• A cromatografia pode ser utilizada para separar misturas que
têm diferentes habilidades para aderirem a superfícies
sólidas.
• Quanto maior a atração do componente pela superfície
(papel), mais lentamente ele se move.
• Quanto maior a atração do componente pelo líquido, mais
rapidamente ele se move.
• A cromatografia pode ser utilizada para separar as diferentes
cores de tinta de uma caneta.

25. Unidades de medida
Unidades SI
• As potências de dez são utilizadas por conveniência com menores ou maiores unidades no sistema SI.

26. Unidades de medida
Unidades SI

27. Unidades de medida
 Massa (g)
X 1000 X 1000
kg g mg
÷ 1000 ÷ 1000

28. Unidades de medida
Corresponde ao espaço ocupado por uma porção de
 Volume (L) matéria
X 1000 X 1000
L mL
m3 dm3 cm3
÷ 1000 ÷ 1000

29. Unidades de medida
Afere a grau de agitação das moléculas
 Temperatura (K) Temperatura ≠ Calor (Energia)
Importante:
Em Química,
temperatura
sempre em Kelvin
(K)
T(K) = T(°C) + 273,15

30. Unidades de medida
 Pressão (atm)
P(pressão) = F(força)
[N/m2]
A(área)
1atm – 760mmHg – 101,3kPa
H1
H2
H3

31. Unidades de medida
Densidade
• Usada para caracterizar as substâncias.
• Definida como massa dividida por volume:
• Unidades: g/cm3.

32. Incerteza na medida
A incerteza na medida
• Todas as medidas científicas estão sujeitas a erro.
• Esses erros são refletidos no número de algarismos
informados para a medida.
• Esses erros também são refletidos na observação de que
duas medidas sucessivas da mesma quantidade são
diferentes.
Precisão e exatidão
• As medidas que estão próximas do valor “correto” são
exatas.
• As medidas que estão próximas entre si são precisas.

33. Incerteza na medida
Precisão e exatidão

34. Notação Científica
Notação exponencial e científica
• Maneira de representar números muito grandes ou muitos
pequenos de uma forma compacta e consistente que
simplifica os cálculos
• Largamente usadas em ciências e engenharia
• Exemplo: 1.234 = ?
• 1.234 = 1,234 x 101 x 101 x 101 = 1,234 x 103
• Exemplo: 0,01234 = ?
• 0,01234 = 1,234 : (101 x 101) = 1,234 x 10-1 x 10-1 = 1,234 x
10-2

35. Na Próxima Aula Veremos ...
Aula 3 – Seleção de Materiais (16.02)
Estudo Independente
Caso: Quadros de Bicicletas
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36. Estudo Independente
Caso: Quadros de Bicicletas
• Qual o melhor material ? Liga de aço, alumínio ou titânio ?
• Quais as propriedades que um engenheiro deve considerar
na escolha dos materiais ?
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37. Estudo Independente
Caso: Quadros de Bicicletas
• O material vai depender da sua finalidade, por que afetará o
custo final !
• As propriedades são: firmeza, resistência e densidade
• Firmeza  propriedade “módulo elástico”, mede a
quantidade de estiramento ou de compressão que um
material experimenta quando é precionado. Obs.: esta
relacionado a aproximidade e forças em que os átomos de
um material estão conectados.
• Força de rendimento  mede a resistência de um material,
mede a quantidade de força necessária para produzir uma
deformação específica do material
• Densidade  m/V, quanto mais leve melhor
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38. Estudo Independente
Caso: Quadros de Bicicletas
• Tabela - Módulo elásticos, força de rendimento e densidade
Material Módulo Faixa de força de Densidade
elástico (psi) rendimento (psi) (g/cm3)
Alumínio 10,0 x 106 5,0x103 – 6,0x104 2,699
Aço 30,0 x 106 4,5x104 – 1,6x105 7,87
Titânio 16,0 x 106 4,0x104 – 1,2x105 4,507
http://www.convertworld.com/pt/
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39. Estudo Independente
Caso: Quadros de Bicicletas
• Utilize a intrenete para poesquisar o custo relativo de
quadros de alumínio, titânio e aço para bicicletas. Descubra
quanto do custo relativo é devido ao custo dos materiais em
si
• Classifique alumínio, aço e titânio em ordem crescente de
firmeza
• Explique a nível atómico as diferenças da propriedade
“firmeza” (módulo elástico) entre os materiais aço, alumínio e
titânio.
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40. Conteúdo da Apresentação
Conteúdo baseado no Livro
Texto
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site do livro
BROWN, Theodore L - Química A Ciência Central (9ª.
Edição) – Pearson – Cap. 01 – Introdução: matéria e medidas

41. Obrigado
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