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Água (H2O) + açúcar
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Aspecto visual contínuo:
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Óleo(CxHy) + água
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• Pontos de Fusão (PF) e Pontos de Ebulição
(PE) são duas propriedades que podem ser
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Diagramas de Mudanças de Estado Físico
O gráfico de mudança de estado de qualquer
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Gráfico da Mistura Azeotrópica: (líquido + líquido)
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Substâncias puras, misturas, sistemas e diagramas de aquecimento e resfriamento

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Aula 3 substâncias puras, misturas e gráficos de aquec-resf

  1. 1. 05/04/2014 1 Prof. Nicodemos quimicaealgomais.blogspot.com.br nicoquimica@yahoo.com.br AULA 3 SUBSTÂNCIAS PURAS, MISTURAS E DIAGRAMAS DE AQUECIMENTO Os elementos químicos • A matéria é composta por átomos • Existem 118 elementos químicos, 94 são naturais • A crosta terrestre é formada por 5 elementos principais e o corpo humano são formados por 3 elementos principais ELEMENTOS QUÍMICOS  MOLÉCULAS • A combinação dos átomos formam as moléculas de muitos materiais • As letras formam palavras e os elementos químicos formam materiais diferentes • Os elementos químicos são representados por letras maiúsculas ( C, H, O, N) ou maiúsculas/minúsculas (He, Al) A + M + O + R = AMOR R + O + M + A = ROMA O + O = O2 C + O + O = CO2 Alotropia • É o fenômeno em que um mesmo elemento químico pode originar substâncias simples diferentes Ao lado o elemento químico CARBONO e seus alótropos Alótropos do Enxofre (S) O mesmo átomo formando DIFERENTES SUBSTÂNCIAS COM PROPRIEDADES DIFERENTES Alótropos do Oxigênio (O) GÁS OXIGÊNIO E GÁS OZÔNIO
  2. 2. 05/04/2014 2 Alótropos do Fósforo (P) Um mesmo elemento com estrutura diferente tem propriedades diferentes SUBSTÂNCIAS E MISTURAS SUBSTÂNCIA: material formado por moléculas quimicamente iguais e, por isso, apresentam propriedades definidas. MISTURA: É a união de dois ou mais tipos de substâncias. Substância pura simples : é constituída de uma molécula formada por átomos do mesmo elemento químico (mesmo tipo de átomo). Substância pura composta: é constituída por um tipo de molécula formada por mais de um elemento químico. Mistura: é formada por duas, ou mais, substâncias, sendo cada uma destas denominada componente. 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.
  3. 3. 05/04/2014 3 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 EXEMPLO: Duas ou mais substâncias puras quando reunidas formam um sistema homogêneo ou heterogêneo Misturas Homogêneas e Heterogêneas • Misturas Homogêneas - não é possível distinguir os componentes da mistura, mesmo observando ao microscópio. • Misturas Heterogêneas - geralmente é possível distinguir a olho nu os diferentes componentes que a constituem. Leite e sangue – Misturas heterogêneas SISTEMAS HOMOGÊNEOS SISTEMAS HETEROGÊNEOS SUBSTÂNCIAS PURAS MISTURAS DE UMA FASE MISTURAS DE MAIS DE UMA FASE SUBSTÂNCIAS EM MUDANÇA DE ESTADO
  4. 4. 05/04/2014 4 • Pontos de Fusão (PF) e Pontos de Ebulição (PE) são duas propriedades que podem ser utilizadas para caracterizar e identificar substâncias, logo, são consideradas Propriedades Específicas da Matéria. • A utilidade prática de saber pontos de fusão e ebulição de determinada substância é prever as faixas de temperatura em que uma substância é sólida, líquida ou gasosa. • Exemplo: Água Etanol 0ºC 100ºC sólido líquido gasoso -114ºC 78ºC sólido líquido gasoso Substâncias Puras A temperatura se mantém inalterada desde o início até o fim de todas as suas mudanças de estado físico (fusão, ebulição, solidificação, etc.). MUDANÇAS DE FASE A matéria se apresenta em três estados de agregação (ou fase) distintos: sólido, líquido e gasoso. Fase Forças de atração Energia Tempera- tura Forma Volume Sólida Fortes Pequena Baixa Definida Definido Líquida Moderadas Moderada Média Variável Definido Gasosa Fracas Grande Alta Indefinida Indefinido
  5. 5. 05/04/2014 5 Diagramas de Mudanças de Estado Físico O gráfico de mudança de estado de qualquer substância pura apresenta SEMPRE dois patamares (temperatura constante). 100 vapor d'água água + vapor d'água águagelo + água gelo estado sólido estado líquido estado gasoso fusão solidificação ebulição condensação temperatura (graus Celsius) 0 Gráfico de aquecimento de Substância Pura (Processo Endotérmico) Misturas É a reunião de duas ou mais substâncias, sem que haja perda de suas propriedades e sem formação de substância nova . Em uma mistura, as temperaturas de mudanças de estado não apresentam patamares constantes. Gráfico de aquecimento de Mistura (Processo Endotérmico) • Existem misturas que mantêm o ponto de fusão constante (mistura eutética) ou o ponto de ebulição constante (mistura azeotrópica). • Para facilitar o entendimento verifique os gráficos a seguir: Gráfico da Mistura Eutética: (sólido + sólido) 1- Linha Vermelha: A mistura encontra- se no estado sólido e vai aumentando a temperatura. 2- Linha Azul: A mistura encontra-se no estado sólido e líquido, mantendo a temperatura constante durante tal mudança de estado (fusão). 3- Linha Verde: A mistura encontra-se no estado líquido e vai aumentando a temperatura. 4- Linha Marrom: A mistura encontra- se no estado líquido e vapor, não mantendo a temperatura constante durante a vaporização. 5- Linha Cinza: A mistura encontra-se no estado de vapor (gás) e vai aumentando a temperatura.
  6. 6. 05/04/2014 6 Gráfico da Mistura Azeotrópica: (líquido + líquido) • 1- Linha Vermelha: A mistura encontra- se no estado sólido e vai aumentando a temperatura. 2- Linha Azul: A mistura encontra-se no estado sólido e líquido, não mantendo a temperatura constante durante a mudança de estado físico (fusão). 3- Linha Verde: A mistura encontra-se no estado líquido e vai aumentando a temperatura. 4- Linha Marrom: A mistura encontra- se no estado líquido e gasoso, mantendo a temperatura constante durante a vaporização. 5- Linha Cinza: A mistura encontra-se no estado de vapor (gasoso) e vai aumentando a temperatura. Mistura eutética Ponto de fusão Chumbo (93%) + estanho (7%) 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 TF/TE e as variações de Pressão Atmosférica • Os pontos de fusão e ebulição de uma mesma substância podem variar significativamente dependendo da Pressão Atmosférica local. • A Pressão Atmosférica varia sensivelmente com a altitude local. O que é pressão? A experiência de Torricelli Pressão Atmosférica • A atmosfera terrestre é composta por vários gases, que exercem uma pressão sobre a superfície da Terra. • Essa pressão, denominada pressão atmosférica, depende da altitude do local, pois à medida que nos afastamos da superfície do planeta, o ar se torna cada vez mais rarefeito, e, portanto, exercendo uma pressão cada vez menor.
  7. 7. 05/04/2014 7 • A pressão média em um determinado local varia durante o ano. • Além disso, a pressão atmosférica também varia com a altitude do lugar. • Exemplos:  Em Fortaleza, ao nível do mar, a pressão é 1 atmosfera, isto é, 760 mmHg.  Em São Paulo, a 820 metros de altitude, ela cai um pouco.  Em La Paz, capital da Bolívia, a 3600 metros de altitude, ela já cai para 2/3 (0,66 atm ou 507 mmHg) de uma atmosfera. Aí o ar fica rarefeito, a quantidade de oxigênio é menor.  Quanto maior a pressão de vapor de um gás, maior a energia cinética deste e, consequentemente, menor o ponto de fusão e ebulição desta substância (maior facilidade em mudar de estado físico).  Para uma mesma substância, quanto maior a altitude, maior a pressão de vapor de um gás, pois menor será a pressão atmosférica.  Lembrando: em diferentes altitudes, teremos diferentes pressões de vapor e TF e TE para uma mesma substância. EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO • Considere os sistemas a seguir, em que os átomos são representados por esferas: Determine onde encontramos: a) Substância pura; b) Mistura; c) Duas substâncias simples; d) Somente substância composta. Considere apenas o sistema III, determine: a) O número de átomos presentes; b) O número de elementos químicos; c) O número de moléculas; d) O número de substâncias; I II III IV
  8. 8. 05/04/2014 8 2. Considere o sistema representado abaixo. Pode-se descrever o sistema em questão como constituído por: • A) Três fases e um componente. • B) Duas fases e dois componentes. • C) Três fases e dois componentes. • D) Três fases e três componentes. 3. Os diferentes tipos de matéria podem ser classificados em dois grupos: Substâncias puras e misturas. As substâncias puras podem ser simples e compostas. Considerando esse modo de classificação, julgue as afirmativas: I. O ar atmosférico é uma substância pura. II. A água é uma substância simples. III. O oxigênio e o ozônio são substâncias distintas, embora constituídas por átomos de um mesmo elemento. IV.A matéria que contém três tipos de moléculas é uma substância composta. V. A matéria que contém apenas um tipo de molécula é uma substância simples, mesmo que cada molécula seja formada por dois átomos diferentes. 4. Observe os seguintes fatos: I – Uma pedra de naftalina deixada no armário. II – Uma vasilha com água deixada no freezer. III – Uma vasilha com água deixada no fogo. IV – O derretimento de um pedaço de chumbo quando aquecido. Nestes fatos estão relacionados corretamente os seguintes fenômenos: a) I–sublimação, II–solidificação, III–vaporização, IV–fusão. b) I–sublimação, II–solidificação, III–fusão, IV–vaporização. c) I–fusão, II–sublimação, III–vaporização, IV– solidificação. d) I–vaporização, II–solidificação, III–fusão, IV– sublimação. e) I–vaporização, II–sublimação, II–fusão, IV– solidificação.

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