As características que nos permitem distinguir uma substância de outra são chamados de propriedades. Uma propriedade física é uma característica da matéria que não está associada a uma mudança na sua composição química. Exemplos familiares de propriedades físicas incluem Densidade, Cor, Dureza, ponto de fusão e ebulição, e condutividade elétrica. Podemos observar algumas propriedades físicas, tais como densidade e cor, sem alterar o estado físico da matéria observada. Outras propriedades físicas, como a temperatura de fusão do ferro ou a temperatura de congelação da água, só podem ser observadas quando a matéria sofre uma alteração física. Uma mudança física é uma mudança no estado ou propriedades da matéria sem qualquer alteração que a acompanhe na sua composição química (a identidade das substâncias contidas na matéria). Observamos uma mudança física quando a cera derrete, quando o açúcar se dissolve em café, e quando o vapor se condensa em água líquida (Figura 1). Outros exemplos de mudanças físicas incluem magnetização e desmagnetização de metais (como é feito com etiquetas de segurança comuns antiteft) e moagem de sólidos em pós (que pode, por vezes, produzir mudanças perceptíveis na cor). Em cada um destes exemplos, há uma mudança no estado físico, forma ou propriedades da substância, mas nenhuma mudança em sua composição química.

Figura 1. a) a cera sofre uma alteração física quando a cera sólida é aquecida e forma cera líquida. b) a condensação do vapor no interior de uma panela de cozinha é uma mudança física, uma vez que o vapor de água é transformado em água líquida. (credit a: modification of work by “95jb14” /Wikimedia Commons; credit b: modificação do trabalho por “mjneuby” / Flickr)

a mudança de um tipo de matéria para outro tipo (ou a incapacidade de mudar) é uma propriedade química. Exemplos de propriedades químicas incluem inflamabilidade, toxicidade, acidez, reatividade (muitos tipos), e calor de combustão. O ferro, por exemplo, combina-se com o oxigénio na presença de água para formar ferrugem; o crómio não oxida (Figura 2). A nitroglicerina é muito perigosa porque explode facilmente; o néon não representa quase nenhum perigo porque é muito pouco reativo.

Figura 2. a) uma das propriedades químicas do ferro é que enferruja; b) uma das propriedades químicas do crómio é que não enferruja. (credit a: modification of work by Tony Hisgett; credit b: modification of work by “Atoma”/Wikimedia Commons)

a chemical change always produces one or more types of matter that differ from the matter present before the change. A formação de ferrugem é uma mudança química porque a ferrugem é um tipo de matéria diferente do ferro, oxigênio e água presentes antes da ferrugem formada. A explosão de nitroglicerina é uma mudança química porque os gases produzidos são tipos muito diferentes de matéria a partir da substância original. Outros exemplos de mudanças químicas incluem reações que são realizadas em um laboratório (como cobre reagindo com ácido nítrico), todas as formas de combustão (queima), e alimentos sendo cozidos, digeridos ou apodrecidos (Figura 3).

Figura 3. A) O cobre e o ácido nítrico sofrem uma alteração química para formar nitrato de cobre e dióxido de azoto gasoso marrom. b) durante a combustão de um fósforo, a celulose no fósforo e o oxigénio do ar sofrem uma alteração química para formar dióxido de carbono e vapor de água. c) a cozedura de carne vermelha provoca uma série de alterações químicas, incluindo a oxidação do ferro na mioglobina que resulta na alteração familiar de cor vermelha a castanha. d) uma banana que se torna castanha é uma alteração química à medida que se formam substâncias novas, mais escuras (e menos saborosas). (credit b: modification of work by Jeff Turner; credit c: modification of work by Gloria Cabada-Leman; credit d: modificação do trabalho por Roberto Verzo)

propriedades da matéria caem em uma de duas categorias. Se a propriedade depende da quantidade de matéria presente, é uma propriedade extensa. A massa e o volume de uma substância são exemplos de propriedades extensivas; por exemplo, um galão de leite tem uma massa e volume maiores do que um copo de leite. O valor de uma propriedade extensa é diretamente proporcional à quantidade de matéria em questão. Se a propriedade de uma amostra de matéria não depende da quantidade de matéria presente, é uma propriedade intensiva. A temperatura é um exemplo de uma propriedade intensiva. Se o galão e o copo de leite estiverem cada um a 20 °C (temperatura ambiente), quando combinados, a temperatura permanece a 20 °C. como outro exemplo, considere as propriedades distintas mas relacionadas do calor e da temperatura. Uma gota de óleo de cozinha quente salpicado no seu braço causa um ligeiro desconforto, enquanto um pote de óleo quente produz queimaduras graves. Tanto a gota como o pote de óleo estão à mesma temperatura (uma propriedade intensiva), mas o pote contém claramente muito mais calor (propriedade extensiva).pode ter visto o símbolo indicado na Figura 4 em recipientes de produtos químicos num laboratório ou local de trabalho. Às vezes chamado de “diamante de fogo” ou “diamante de perigo”, este diamante químico de perigo fornece informações valiosas que resumem brevemente os vários perigos dos quais estar ciente quando trabalhar com uma substância particular.

Figura 4. A Agência Nacional de Proteção Contra Incêndios (NFPA) hazard diamond resume os principais perigos de uma substância química.

o sistema de identificação de perigos da National Fire Protection Agency (NFPA) 704 foi desenvolvido pela NFPA para fornecer informações de segurança sobre determinadas substâncias. O sistema detalha inflamabilidade, reatividade, saúde e outros perigos. Dentro do símbolo geral de diamante, o diamante de cima (vermelho) especifica o nível de perigo de fogo (Faixa de temperatura para o ponto de inflamação). O diamante azul (esquerdo) indica o nível de perigo para a saúde. O diamante amarelo (direito) descreve os perigos de reactividade, tais como a rapidez com que a substância irá sofrer detonação ou uma alteração química violenta. O diamante branco (inferior) aponta Perigos especiais, como se fosse um oxidante (que permite que a substância queime na ausência de ar/oxigênio), sofre uma reação incomum ou perigosa com a água, é corrosivo, ácido, alcalino, um perigo biológico, radioativo, e assim por diante. Cada perigo é classificado numa escala de 0 a 4, sendo 0 sem perigo e 4 extremamente perigoso.

enquanto muitos elementos diferem dramaticamente nas suas propriedades químicas e físicas, alguns elementos têm propriedades semelhantes. Podemos identificar conjuntos de elementos que exibem comportamentos comuns. Por exemplo, muitos elementos conduzem bem o calor e a eletricidade, enquanto outros são condutores pobres. Estas propriedades podem ser usadas para classificar os elementos em três classes: metais (elementos que conduzem bem), não-metais (elementos que conduzem mal), e metais (elementos que têm propriedades de metais e não-metais).

a tabela periódica é uma tabela de elementos que coloca elementos com propriedades semelhantes próximos uns dos outros (Figura 5). Você vai aprender mais sobre a tabela periódica enquanto você continua seu estudo de química.

Figura 5. A tabela periódica mostra como os elementos podem ser agrupados de acordo com certas propriedades similares. Note – se que a cor de fundo indica se um elemento é um metal, metalóide ou não-metal, enquanto que o símbolo do elemento cor indica se é sólido, líquido ou gás.

Glossário

química alteração: alterar a produção de um tipo diferente de matéria a partir do original tipo de assunto

propriedades químicas: o comportamento relacionado com a alteração de um tipo de matéria em outro tipo de assunto

extensa propriedade: propriedade de uma substância que depende da quantidade da substância

intensivo de propriedade: propriedade de uma substância que é independente da quantidade da substância

mudança física: alteração no estado ou propriedades da matéria que não envolve uma mudança na sua composição química