A química estuda a natureza, as propriedades,
a composição e as transformações da matéria.
A aquisição do conhecimento científico em todas as
ciências ocorre por meio de um procedimento sistemático e lógico, conhecido por
método científico, brevemente descrito a seguir: os registros das observações
são os dados, e estes são algumas vezes generalizados em leis. As
propostas de explicação das observações são as teorias ou, quando
tentativas, hipóteses. A importância das teorias e hipóteses reside na
capacidade de previsão de novos comportamentos. Tais previsões sugerem novos
experimentos, que fornecem novos dados, conduzindo a novas teorias e assim por
diante.
A matéria é tudo o que tem massa e ocupa
espaço. A massa é uma medida direta da quantidade de matéria do objeto.
Tanto a inércia (resistência a modificação ao estado de movimento) quanto o
peso (força de atração gravitacional da Terra) de um objeto são determinados
pela sua massa. A massa de um objeto independe do local onde é medida. O peso,
contudo, depende do local e, portanto, seu uso é limitado.
Um exemplo de matéria pode ser uma substância
pura, ou uma mistura. Os três estados da matéria são: sólido,
líquido e gás. Uma substância pura pode ser um elemento, substância
simples e fundamental que não pode ser decomposta em outras, ou um composto,
substância constituída por dois ou mais elementos combinados por uma razão
definida em massa. Os elementos são representados por abreviações denominadas símbolos
químicos, e os compostos, por fórmulas químicas.
Uma fase é uma região fisicamente distinta
com um conjunto de propriedades uniformes. Um sistema (porção de matéria) que
apresenta uma única fase é chamado homogêneo; e com duas ou mais fases, heterogêneo.
A mistura homogênea é denominada solução.
A matéria pode sofrer transformações físicas e
químicas. As transformações físicas são aquelas que não modificam
a identidade das substâncias. Nas transformações químicas, entretanto,
pelo menos uma substância, o reagente, é transformado em uma nova substância,
o produto. Duas das leis das transformações químicas são a lei da
conservação das massas (a soma das massas dos produtos é igual à
soma das massas dos reagentes), e a lei da composição definida (cada
composto tem sua característica própria e composição em massa definida).
Energia é
a capacidade de realizar trabalho. Há muitas formas de energia, entre as quais
podemos citar a energia mecânica, que pode ser cinética (energia
de movimento) ou potencial (energia de posição). A lei da conservação
de energia estabelece que a energia pode ser transformada em diferentes
formas, mas a energia total é conservada em qualquer transformação. Calor é a
forma de energia que é transferida de um objeto mais quente para um mais frio.
O calor absorvido por um objeto pode aumentar a sua temperatura, ou causar uma mudança
de estado, tal como a fusão ou a ebulição. A temperatura de uma
substância é a medida da energia cinética média das partículas constituintes da
substância.
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