Resumo de Substâncias

AS SUBSTÂNCIAS

I - AS SUBSTÂNCIAS PURAS E AS MISTURAS

As substâncias puras mantêm temperatura constante durante as mudanças do seu estado físico.

Exemplo prático: o gelo é formado por água pura. Ao nível do mar, sua fusão inicia-se a 0°C e essa temperatura permanece até que ele se derreta.

Se continuarmos seu aquecimento, ao atingir 100°C inicia-se a ebulição. Haverá constância também nessa temperatura, até que a água passe ao estado de vapor.

Por outro lado, há materiais incapazes de manter essa constância de temperatura. Isso ocorre por serem formados por duas ou mais substâncias. São resultado de misturas de substâncias. Essas substâncias são chamadas de componentes.

Existem misturas que apresentam peculiaridades:

1 - Mistura Eutética - tem como característica principal o fato de se comportarem como substâncias puras durante a fusão. Conseguem, portanto, manter constância de temperatura nessa mudança de estado.

2 - Mistura Azeotrópica - constitui também exceção, pois durante o fenômeno da ebulição, mantém constante a temperatura.

 

II- AS MISTURAS AINDA APRESENTAM UMA DIFERENCIAÇÃO: PODEM SER HOMOGÉNEAS OU HETEROGÊNEAS

A - MISTURAS HOMOGÊNEAS - São aquelas em que não existe superfície de separação visível nem a nível microscópico. Além disso, em toda a sua extensão terá sempre as mesmas propriedades. São também chamadas de soluções. Isso ocorre na mistura da água + álcool. Não há superfície de separação e em todas as regiões pode-se notar sempre as mesmas propriedades como, por exemplo, a densidade.

 

1 - Outros exemplos de misturas homogêneas:

Gasolina + Álcool, Sal dissolvido na água, Açúcar dissolvido na água,

Composição Química do Ar

(N₂ + O₂ + CO₂ +...)

 

B-MISTURAS HETEROGÊNEAS - Apresentam uma superfície de separação, perceptível mesmo a olho nu, e onde cada região conservará as propriedades próprias da substância que a compõe. Ocorrem, também, diferenças de densidade nas regiões onde se localizam as substâncias.

Exemplos:

GASOLINA + ÁGUA

AZEITE + ÁGUA

ÁGUA + CLOROFÓRMIO

ÁLCOOL + AREIA

AR + POEIRA

 

III - AS SUBSTÂNCIAS PURAS E SUA CLASSIFICAÇÃO

Elas podem ser: simples ou compostas.

A - SUBSTÂNCIAS PURAS SIMPLES

São formadas por um elemento químico.

H₂ (Hidrogênio)

S₈ (Enxofre)

Au (Ouro)

O₃ (Ozônio)

B - SUBSTÂNCIAS PURAS COMPOSTAS

Formadas por mais de um elemento químico.

Cloreto de Sódio - Na Cl

Água - H₂ O

 

C - DIFERENÇA ENTRE SUBSTÂNCIA COMPOSTA E MISTURA

1 - Substância Composta - dois ou mais elementos formam a mistura.

2 - Mistura - resulta da somatória de duas ou mais substâncias.

 

IV - SISTEMAS

Como ciência experimental, a Química precisa às vezes delimitar uma porção do universo para submetê-la a estudos e experiências.

Essa porção limitada da matéria constitui o Sistema.

Numa explicação mais clara, dizemos que: Sistema é uma porção do universo, limitada anteriormente a fim de se efetuar estudos.

Assim, para se verificar as transformações sofridas pela água no estudo da natureza, separa-se uma porção dela do resto do universo.

Essa porção de água será o sistema.

A - OS SISTEMAS PODEM SER:

1 - Homogêneos - Apresentam as mesmas propriedades em todas as suas partes, não havendo superfície de separação.

Sistema Homogêneo:

a - Misturas homogêneas;

b - Substância pura.

 

2 - Heterogêneos - como o próprio nome indica, é aquele que apresenta diversidade de propriedades, bem como superfície de separação.

Sistema heterogêneo:

a - Mistura heterogênea; b - Substâncias em mudança de estado físico.

 

B - OS SISTEMAS E SUAS FASES

1 - Os sistemas homogêneos possuem uma só fase, sendo então monofásicos.

2 - Os sistemas heterogêneos são polifásicos e o número das fases depende do número de porções homogêneas que os compõem.

3 - Exemplos:

Água = sistema homogêneo.

Água + Gasolina = sistema heterogêneo.

Entretanto, gasolina é uma substância homogênea.

V - AS MISTURAS HETEROGÊNEAS

Para que se possa processar o afastamento das fases, que constituem uma mistura heterogênea, temos de considerar os diferentes tipos de mistura. Vejamos a seguir:

 

A -1º CASO

Existe na mistura pelo menos uma fase que não é sólida. Ex.: Suspensão de enxofre em álcool (enxofre - sólido) (álcool - líquido).

Emulsão de azeite em água - duas fases líquidas.

Suspensão de poeira no ar - (fase sólida poeira, fase gasosa - ar). Processos utilizados para se observar as fases:

 

a - Sedimentação - Consiste em se deixar a mistura heterogênea em repouso por um certo período. A fase sólida da mistura ou a mais densa formará a camada inferior, ocorrendo a separação. Nesse processo, há separação„ porém não há afastamento das fases, o que será possível através de outro processo de análise imediata.

Exemplo: suspensão de areia em água; azeite em água etc.

 

b - Centrifugação - É um processo mecânico de análise imediata que é utilizado para se acelerar o processo de sedimentação de certas misturas que o fazem de forma lenta. É o caso, por exemplo, da suspensão do talco na água, feita através de um aparelho de alta rotação, o centrifugador, que também aceleraa sedimentação de várias fases líquidas misturadas.

 

c - Decantação - Efetua o afastamento das fases líquidas e das fases sólidas, já separadas pela sedimentação.

Exemplo: No caso da água e areia - seria a lenta passagem da água para outro recipiente.

 

d - Sifonação - Trata-se do processo de decantação efetuado com o auxílio de um sifão.

 

e - Afastamento com funil de bromo - O funil de bromo é um instrumento de laboratório próprio para efetuar a decantação de forma rápida e eficaz.

 

f - Filtração - Processo de afastamento das fases sólidas de uma mistura heterogênea, usando-se um filtro capaz de permitir a passagem da fase líquida ou gasosa.

Exemplo: Coagem do café - Pode-se usar outros instrumentos especializados que aceleram o processo, bem como formas de filtração através de sucção.

 

g - Chicana ou Câmara de poeira: instrumento que efetua o afastamento das partículas sólidas em suspensão num gás. Continua a ser um processo de decantação, apenas especializado para este tipo de suspensão.

B - 2º CASO

Misturas heterogêneas cujas fases são sólidas.

a - Catação - Faz-se a separação de forma manual ou com o auxílio de uma pinça. É o caso utilizado para fases sólidas da mistura, que apresentam fragmentos fáceis de se diferenciar e suficientemente grandes.

Exemplo: Arroz e feijão.

 

b -Ventilação - Ocorre o arrastamento de uma das fases sólidas, através da corrente de ar. É possível quando há grandes diferenças de densidade.

 

c - Levigação - Usa-se corrente de água para se processar o afastamento das fases sólidas. É indispensável que não sejam solúveis em água.

 

d - Flotação - Faz-se através de um líquido de densidade intermediária onde as fases sólidas não são solúveis.

A menos densa fatalmente flutuará enquanto que a mais densa se depositará no fundo do recipiente.

Veja também : Experiências       Os Gases          Hibridação do Carbono