Substâncias e Materiais


Introdução

substâncias e materiais A natureza é composta por pedras, ar, água, estrelas, Lua e muitas outras coisas.

Mas, do que tudo isso é feito?

Talvez você ache estranha a pergunta porque está acostumado a olhar sempre as coisas e a aceitar que elas sejam assim.

Mas você já parou, um dia, para pensar de que é feita a madeira? E as pedras? E a água? E o Sol? E você?

Será que todas as coisas podem ser transformadas em outras?
Houve uma época em que os homens achavam que sim e pretendiam então transformar coisas baratas em outras mais valiosas. Eles queriam, por exemplo, descobrir como transformar os materiais em ouro; eram os alquimistas, que não sabiam os conceitos que hoje se sabe sobre a ciência.

Faziam, ao acaso, várias experiências e assim levaram muitos anos até descobrir que outros materiais não podem ser transformados em ouro. Mas, com seus trabalhos, eles fizeram muitas descobertas sobre aquilo de que são formadas as coisas. E assim uma ciência foi surgindo: a Química.

Como vimos anteriormente, a Química é importantíssima; é essencial que um país possua bons químicos para poder fabricar vidros, plásticos, tintas, inseticidas, fertilizantes, explosivos, remédios, aço, etc.

Talvez você ainda venha a ser um deles… Por isso, você está convidado a conhecer a Química.

Um olhar sobre o mundo a nossa volta

Estamos cercados de diversos tipos de materiais e substâncias. Nesta parte dos nossos estudos estaremos compreendendo um pouco melhor alguns conceitos que são básicos e que serão úteis durante todo o nosso percurso.

A grande maioria de tudo que existe no universo ocupa um lugar no espaço e possui massa, como por exemplo: a madeira, o ferro, a água, os objetos, as pessoas e outros; a tudo isso chamamos de MATÉRIA.

Existem “coisas” que não são matéria, como por exemplo: a luz, o som, o amor, as esperanças e os sonhos.

Pense nos materiais do seu dia-a-dia. Existem materiais de todo o tipo: que brilham, coloridos, opacos, moles, duros, líquidos, sólidos, etc… Todos esses materiais são formados de SUBSTÂNCIAS, que podemos definir como uma porção de matéria limitada qualitativamente. A substância nada mais é do que o material de que é formado o corpo.

Por exemplo:

substâncias e materiais

Na maior parte dos casos, os objetos, corpos, materiais são formados por uma mistura de substâncias.

Propriedades das substâncias

Muitas vezes, é comum provarmos as diversas substâncias para Propriedades das substânciasverificarmos se é doce, salgada, amarga, azeda. Também é comum apenas com a visão distinguirmos uma substância da outra, seja pela cor ou pela forma. Estas propriedades que percebemos através dos nossos sentidos são chamadas de propriedades organolépticas.

Nos noticiários da televisão ou nos jornais, é comum ouvirmos que um determinado material foi enviado para a perícia policial para identificar de quais substâncias ele é formado. Muitas vezes, isso é necessário para ser possível a solução de algum crime. Sempre ficamos com a curiosidade de saber como isto é possível, não é mesmo?

Acima verificamos que algumas substâncias podem ser identificadas pelo paladar, olfato, tato, visão; mas, em alguns casos, são necessários outros testes, mesmo porque nem sempre é possível a identificação da substância por estas características. Estes testes são mais específicos, que os químicos realizam nos laboratórios; ou seja, nos laboratórios serão verificadas as propriedades químicas e físicas das substâncias.

Propriedades Químicas e Físicas

As propriedades das substâncias podem ser divididas em duas categorias: 1) as que podem ser determinadas sem alteração essencial da substância, e 2) aquelas que só se evidenciam quando a substância sofre interação com outra forma de matéria.

Nas propriedades químicas, há uma mudança na composição da matéria, enquanto que nas propriedades físicas não ocorre essa mudança. Por exemplo, a capacidade de uma substância de queimar-se é uma propriedade química, enquanto que o derretimento do gelo é uma propriedade física.

O número de propriedades que pode ser enumerado para uma substância é virtualmente infinito. Os manuais especializados de Física e Química dedicam centenas de páginas ao relacionamento das propriedades de várias formas de matéria. Da mesma maneira que existem novas características do caráter de uma pessoa, para as quais ela não está alertada, os cientistas constantemente estão descobrindo novas propriedades da matéria.

Como alguns exemplos de propriedades químicas podemos citar:

Propriedades Químicas- Oxidação O ferro sofre oxidação, ou seja, enferruja; alguns alimentos também sofrem oxidação: ficam escuros. Esta oxidação nada mais é do que a reação do material com o oxigênio contido no ar.

combustão- Combustão: Alguns materiais queimam, como o álcool e outros não, como exemplo, não podemos atear fogo na água.

- Corrosão: Algumas substâncias são altamente corrosivas, como alguns tipos de ácidos. A solução de bateria nada mais é do que ácido sulfúrico diluído em água. O que é altamente corrosivo.

- Explosão: Alguns gases são explosivos e outros não. O Hidrogênio é altamente explosivo; o nitrogênio, não.

Curiosidade: O hidrogênio pode ser usado em motores de combustão interna. Uma frota de automóveis com motores deste tipo é mantida na atualidade pela Chrysler-BMW. Afinal, as células de combustível em desenvolvimento parecem que serão capazes de oferecer uma alternativa limpa e econômica aos motores de combustão interna.

- Efervescência: Quando estamos com azia, é comum tomarmos um antiácido. Quando colocamos a substância na água, observamos a liberação de bolhas, ou seja, é um gás que está sendo liberado. Alguns tipos de medicamentos são efervescentes outros não.

Mas em alguns momentos são necessários outros tipos de testes para identificarmos uma substância; para tanto, utilizamos as propriedades físicas das substâncias. Existem inúmeras propriedades, como já dito anteriormente; vamos conhecer as principais:

- Densidade: Você já sabe que toda substância tem massa e ocupa lugar no espaço, ou seja, tem volume. Massa e volume são propriedades que qualquer material tem em relação à quantidade. Agora, a divisão entre a massa e o volume de um objeto depende do material do qual ele é feito, trata-se de uma propriedade específica de cada material, a qual se dá o nome de densidade.

densidade das substâncias

Se dividirmos a massa de uma substância pelo seu volume, obteremos sua densidade.

Imagine que você possui um pedaço de alumínio de tem uma massa de 270g e ocupa um volume de 100ml. Podemos obter a densidade deste material da seguinte forma:

D = m/v

D = 270g/100 ml

D = 2,7 g/ml

As unidades mais utilizadas para o cálculo de densidade são: a massa em gramas e o volume em centímetros cúbicos. Por exemplo: a densidade de um cubo de ferro de massa 10,0g com um volume de 1,0cm3 é igual a:

Observando o exemplo abaixo, percebemos que a rolha flutua na água e o ferro não. Embora os volumes da rolha e do ferro sejam os mesmos, a massa é diferente, dando, assim, uma densidade diferente.

densidade das substâncias

A água tem densidade igual a 1,0 g/cm3. Todo corpo que tenha densidade menor que a água irá flutuar, ao passo que todo corpo que tiver densidade maior irá afundar.

A densidade, na prática, é muito utilizada em indústrias para determinar a qualidade do material que será utilizado pela população. Como a densidade varia de acordo com a sua composição, pode-se saber se um material está dentro da especificação determinada, pois ao se adicionar uma substância estranha essa densidade varia.

Em alguns postos de abastecimento de combustíveis é comum encontrarmos densímetros, que ficam do lado das bombas de combustível, porque se o álcool for adulterado, por exemplo, com adição de água ou outra substância, a sua densidade irá variar, de acordo com a Agência Nacional de Petróleo (ANP). A faixa aceitável da densidade do álcool está entre 0,805 e 0,811 g/cm³. Portanto, na sua próxima ida ao posto de gasolina, fique atento!