SUBSTÂNCIAS E MISTURAS Prof. Marcus Ribeiro ESTUDO DAS SUBSTÂNCIAS E MISTURAS SUBSTÂNCIA: material quimicamente iguais. formado por moléculas Substância simples: é constituída de uma molécula formada por átomos do mesmo elemento químico (mesmo tipo de átomo). Substância simples Substância Fórmula Gás hidrogênio H2 Gás oxigênio O2 Gás ozônio O3 Representação ALOTROPIA: fenômeno onde um único elemento químico forma duas ou mais substâncias diferentes, denominadas variedades alotrópicas do elemento ENXOFRE Cristal de enxofre rômbico (mais comum) Cristais amarelos e transparentes. A diferença entre as variedades alotrópicas é o arranjo molecular que formam cristais diferentes (veja as figuras abaixo). Cristal de enxofre monoclínico Cristais opacos com formato de agulhas encontradas em regiões vulcânicas. CARBONO Diamante: cada átomo de carbono está ligado a quatro outros átomos de carbono. O diamante é a substância mais dura da natureza de acordo com a escala de MOHS. Grafita: os átomos de carbonos se ligam de modo a formar lâminas com hexágonos de carbono. Fulerenos: são variedades descobertas em 1984. Têm formas esféricas. FÓSFORO Fósforo branco: é constituído por pequenas moléculas formadas por quatro átomos. Sua fórmula é P4. O P4 é um sólido branco cristalino que, ao entrar em contato com o oxigênio do ar, queima espontaneamente. Por ser altamente reativo deve ser guardado dentro d’água. Fósforo vermelho: não apresenta estrutura determinada, mas existem evidências de que ele é constituído por uma cadeia longa, por isso sua fórmula é Pn (n: número indeterminado. Substância composta: é constituída por uma molécula formada por mais de um elemento químico. Substância Fórmula Água H 2O Sal de cozinha NaCl Açúcar C12H22O11 Representação Mistura: é formada por duas, ou mais, substâncias, sendo cada uma destas denominada componente. CLASSIFICAÇÃO DAS MISTURAS Fase: em uma mistura, é cada uma das porções que apresenta aspecto homogêneo ou uniforme. Mistura homogênea: toda mistura que apresenta uma única fase. Mistura heterogênea: toda mistura que apresenta pelo menos duas fases. EXEMPLO: Água (H2O) + açúcar dissolvido (C12H22O11) Aspecto visual contínuo: uma única fase Óleo(CxHy) + água (H2O) Aspecto visual descontínuo: duas fases Água gaseificada Aspecto visual descontínuo: duas fases Nome Componentes principais Amálgama Mercúrio (Hg) + outros metais Vinagre Água (H2O) (CH3COOH) Latão Cobre (Cu) + zinco (Zn) Bronze Cobre (Cu) + estanho (Sn) Aço Ferro (Fe) + carbono (C) Álcool hidratado Etanol (CH3OH) + água (H2O) + ácido acético O leite é, então, considerado uma mistura heterogênea. Aspecto homogêneo a olho nu Copo de leite Aspecto heterogêneo ao microscópio Líquido branco com gotículas de gordura Sistema: tudo o que é objeto da observação humana. Sistemas homogêneos Sistemas heterogêneos Substância pura Mistura Substância pura Mistura Gelo: H2O(sól) + Água: H2O(líq) Água + óleo Água Álcool hidratado SUBSTÂNCIA PURA X MISTURA SUBSTÂNCIA PURA temperatura (graus Celsius) 100 água 0 gelo gelo água vapor d'água + vapor d'água + água estado sólido fusão solidificação estado líquido ebulição condensação estado gasoso MISTURA MISTURAS EUTÉTICAS MISTURA AZEOTRÓPICA EXEMPLOS DE MISTURAS Mistura eutética Ponto de fusão Chumbo (38%) + estanho (62%) 183 C Chumbo (87%) + antimônio (13%) 246 C Bismuto (58%) + estanho (42%) 133 C Mistura azeotrópica Ponto de ebulição Acetona (86,5%) + metanol (13,5%) 56 C Álcool etílico (7%) + clorofórmio (93%) 60 C Álcool fórmico (77,5%) + água (22,5%) 107,3 C