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Professor: Robson Clemente

                      AULA 02: ESTUDO DAS SUBSTÂNCIAS E DAS MISTURAS.


SUBSTÂNCIAS PURAS

A matéria como vimos na aula anterior é composta pela associação de átomos
(moléculas) de elementos químicos variados. Essa associação define materiais com
diferentes propriedades e utilidades os quais são denominados de substâncias. Estas
substâncias são ditas puras quando possuem propriedades físicas bem definidas e
podem ser classificadas quanto ao número de elementos químicos que as compõem em
dois grandes grupos a saber:
d Substância Pura Simples: substâncias formadas por um único elemento químico.
Ex.: N2, Br2, Pb, C(grafite), Ca, etc.
E Substância Pura Composta: Substância formada por mais de um elemento
químico. Ex.: CO2, CH4, H2O, H2SO4, etc.
Mas como podemos identificar no cotidiano uma substância pura?
As principais características que identificam a substâncias puras são: composição
invariável e propriedades físicas definidas e constantes (densidade, temperatura de fusão
e ebulição, solubilidade em água).
Através de o gráfico a seguir, podemos observar que as mudanças de estados físicos
para uma substância ocorrem em temperaturas constantes.




* gráfico de mudança de estado físico da água pura com a elevação de temperatura.

MISTURAS

Na grande maioria das vezes os materiais que nos deparamos cotidianamente são
formados por mais de uma substância, sendo assim esses materiais são denominados de
Misturas. Sendo assim pode-se dizer que as misturas são formadas pela união de duas
ou mais substâncias.
As misturas são classificadas quanto o número de aspectos visuais (fases) que ela
apresenta, em:
a Homogêneas: são aquelas que possuem uma única fase e também apresentam
em toda a sua extensão as mesmas características. Também recebem o nome de
solução. Ex.: Vinagre, álcool, ar filtrado, um pouco de sal em muita água,etc.
s Heterogêneas: são aquelas que apresentam duas ou mais fases. São conhecidas
também pelo nome de suspensão grosseira. Ex.: água e areia, óleo e água, etc.
Observe as figuras a seguir:
Professor: Robson Clemente


As misturas A e C apresentam um único aspecto visual, ou seja uma única fase, sendo
então classificadas como homogêneas, já as demais misturas apresentam mais de um
aspecto visual, logo estas são ditas misturas heterogêneas.




IMPORTANTE.

As misturas em geral possuem propriedades físicas variáveis, não apresentando pontos
de fusão e ebulição constantes. Exceto em duas misturas particulares, a eutética e
azeotrópica.




   •   gráfico de alteração de fase de agregação de uma mistura de água e sal

A mistura eutética possui temperatura de fusão constante e ebulição variável.




A mistura azeotrópica possui temperatura de ebulição constante e fusão variável.
Professor: Robson Clemente

IMPORTANTE SABER:


Misturas eletrolíticas – são misturas que possuem a capacidade de conduzir
corrente elétrica. São formadas por um eletrólito, substância que em água produz
íons e portanto conduzem a eletricidade. EX.: água e sal.


Misturas não eletrolíticas – são misturas que não possuem a capacidade de
conduzir corrente elétrica. São formadas por um não eletrólito, substância que em
água não produz íons e portanto não conduzem a eletricidade. EX.: água e açúcar.



MÉTODOS DE SEPARAÇÃO DE MISTURAS – ANÁLISE IMEDIATA.

     Como dissemos no início da unidade, muitos materiais se apresentam na forma de misturas, sendo
assim para termos em separado as substâncias que compõem uma mistura, devemos recorrer a técnicas
físicas de separação denominadas como análise imediata. As principais técnicas são definidas a seguir




Tipo de mistura                     Técnica - Exemplo                  Desenvolvimento da técnica
Heterogênea                         Catação                            os grãos ou fragmentos de um dos
                                    EX: Catar feijão                   componentes são catados com as
                                                                       mãos ou

                                                                       com uma pinça

Heterogênea                         Peneiração                         Usada quando os grãos que
                                    EX: Peneirar areia                 formam os componentes tem
                                                                       tamanhos diferentes.
Heterogênea                         Separação Magnética                Passa-se pela mistura um imã, se
                                    EX: Areia e Limalha de ferro       um dos componentes possuir
                                                                       propriedades magnéticas, será
                                                                       atraído pelo imã.
Heterogênea                         Decantação                         Esse método consiste em deixar a
                                    EX: Azeite e Água                  mistura em repouso e o
                                                                       componente mais denso, sob a
                                                                       ação da força da gravidade,
                                                                       formará a fase inferior e o menos
                                                                       denso ocupará a fase superior.
Heterogênea                         Centrifugação                      Ess método consiste em submeter
                                    EX: Separar glóbulos vermelhos     a mistura a um movimento de
                                    do plasma sanguíneo                rotação intenso de tal forma que o
                                                                       componente mais denso se
                                                                       deposite no fundo do recipiente.
Heterogênea                         Filtração                          A mistura deve passar através de
                                    EX: Água e Areia                   um filtro, que é constituído de um
                                                                       material poroso, e as partículas de
                                                                       maior diâmetro ficam retidas no
                                                                       filtro.
Homogênea                           Evaporação                         A evaporação é usada para
                                    EX: Água e Sal                     separar misturas – sólido – líquido,
                                                                       quando apenas a fase sólida é de
                                                                       interesse.
Professor: Robson Clemente
Homogênea                            Destilação Simples                 Consiste na separação dos
                                     EX: Obtenção de Aguardente         componentes de uma mistura
                                                                        homogênea – sólido – líquido –
                                                                        através da diferença de ponto de
                                                                        ebulição entre eles. O destilador
                                                                        promove a ebulição do líquido com
                                                                        sua posterior condensação entre
                                                                        outro recipiente.
Homogênea                            Destilação Fracionada              Consiste na separação dos
                                     EX: Separação dos componentes      componentes de uma mistura
                                     do petróleo                        homogênea – líquido – líquido –
                                                                        através da diferença de ponto de
                                                                        ebulição entre eles. O Destilador
                                                                        promove em 1º lugar
                                                                        a remoção do líquido de menor
                                                                        ponto de ebulição. O qual é
                                                                        posterior condensado e outro
                                                                        recipiente.




ATIVIDADES.

01. (UFV) O gráfico abaixo representa a variação de temperatura observada ao se
aquecer uma substância A durante cerca de 80 minutos.




a) A faixa de temperatura em que a substância A permanece sólida é ________________.
b) A faixa de temperatura em que a substância A permanece líquida é ___________________.
c) A temperatura de ebulição da substância A é _____________.

Resposta:

a) 10°C a 20°C
b) 20°C a 40°C
c) 40°C

02. (UFSM) Assinale verdadeira (V) ou falsa (F) em cada afirmação.

(   ) O ouro 18 quilates é classificado como solução (mistura homogênea).
(   ) O ar atmosférico com poeira constitui uma mistura homogênea.
(   ) O granito é um exemplo de mistura heterogênea.
(   ) O sangue constitui uma mistura homogênea.

A seqüência correta é

a) V - F - F - V.
b) V - V - F - V.
Professor: Robson Clemente
c) F - V - V – F.
d) V - F - V - F.
e) F - V - F – F.

Resposta: letra D

03. Faça a correspondência correta entre as colunas a seguir, com relação às formas de
separação das misturas.

I - decantação
II - destilação
III - catação
IV - fusão fracionada

(   ) mistura de ferro, estanho, chumbo
(   ) água e barro
(   ) grãos de feijão e pedregulhos
(   ) água misturada com álcool


Resposta: de cima para baixo temos – IV , I, III e II.
04. (Fuvest-SP) Bronze, "gelo seco"e diamante são, respectivamente, exemplos de:

a) mistura, substância simples e substância composta.
b) mistura, substância composta e substância simples.
c) substância composta, mistura e substância simples.
d) substância composta, substância simples e mistura.
e) substância simples, mistura e substância composta.

Resposta: letra B

05. (UFAL) Uma pessoa comprou um frasco de álcool anidro. Para se certificar de que o
conteúdo do frasco não foi fraudado com a adição de água, basta que ela determine, com
exatidão.

I. a densidade
II. o volume
III. a temperatura de ebulição
IV. a massa

Dessas afirmações, são corretas SOMENTE

a) I e II
b) I e III
c) I e IV
d) II e III
e) III e IV

Resposta: letra B

06. Indique se as afirmativas são verdadeiras com a letra (V) ou falsas com a letra (F).

( ) Quando penduramos roupas molhadas no varal, notamos que após algum tempo
elas secam. Nesse caso a água mudou do estado líquido para o estado gasoso.
( ) Fusão é a passagem da água do estado líquido para o estado gasoso.
( ) A água é mais importante para os seres vivos no estado gasoso.
( ) A passagem da água do estado gasoso para o líquido se chama condensação.
( ) O ar que está a nossa volta sempre possui um pouco de água no estado líquido: é o
vapor d'água, invisível a nossos olhos.

Resposta: de cima para baixo V F F V V

07. (Uel-PR) Sobre substâncias simples são formuladas as seguintes proposições:
Professor: Robson Clemente

I. são formadas por um único elemento químico;
II. suas fórmulas são representadas por dois símbolos químicos;
III. podem ocorrer na forma de variedades alotrópicas;
IV. não podem formar misturas com substâncias compostas.

São INCORRETAS

a) I e II
b) I e III
c) II e III
d) II e IV

Resposta: letra D

08. São dados três sistemas:

A: óleo, água e gelo;
B: óleo, água gaseificada e gelo;
C: óleo, água e granito.

O número de fases de cada sistema é respectivamente:

a) 3, 4 e 5;
b) 3, 3 e 5;
c) 3, 3 e 3;
d) 3, 4 e 3;
e) 3, 4 e 4.

Resposta: A


09. Em um acampamento de verão na praia uma pessoa derrubou na areia todo sal de
cozinha disponível para suas refeições, como esta pessoa poderia recuperar praticamente
todo sal derramado utilizando operações de análise imediata?

Resposta: Coloca-se a mistura em um recipiente e adiciona-se água e esta ira dissolver
apenas o sal de cozinha e em seguida filtra-se separando a areia, que ficará retida no
filtro. O sal de cozinha é separado da água por evaporação.

10. (Mackenzie-SP) É característica de substância pura:

a) ser solúvel em água.
b) ter constantes físicas definidas.
c) ter ponto de fusão e ponto de ebulição variáveis.
d) sofrer combustão.
e) ser sólida à temperatura ambiente.

Resposta: letra B

11. Sabendo que a densidade de um certo material é 23,5g/cm 3, determine a massa
necessária para se preparar 0,01 litros desse material.

Resposta: 235 g

12. NÃO poderíamos citar, como propriedades gerais da matéria:

a) odor.
b) extensão.
c) impenetrabilidade.
d) indestrutibilidade.
e) inércia.
Professor: Robson Clemente
Resposta: letra A

13. (Puc-MG) Nas condições ambiente (25°C e 1 atm), assinale a opção cujos elementos
são, respectivamente, gás, líquido e sólido:

a) hélio, césio, sódio.
b) nitrogênio, iodo, telúrio.
c) flúor, cloro, enxofre.
d) criptônio, bromo, selênio.
e) oxigênio, gálio, silício.

Resposta: letra D

14. (UFAL) Uma pessoa comprou um frasco de álcool anidro. Para se certificar de que o
conteúdo do frasco não foi fraudado com a adição de água, basta que ela determine, com
exatidão.

I. a densidade
II. o volume
III. a temperatura de ebulição
IV. a massa

Dessas afirmações, são corretas SOMENTE

a) I e II
b) I e III
c) I e IV
d) II e III
e) III e IV

Resposta: letra B

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Aula sobre substâncias puras e misturas

  • 1. Professor: Robson Clemente AULA 02: ESTUDO DAS SUBSTÂNCIAS E DAS MISTURAS. SUBSTÂNCIAS PURAS A matéria como vimos na aula anterior é composta pela associação de átomos (moléculas) de elementos químicos variados. Essa associação define materiais com diferentes propriedades e utilidades os quais são denominados de substâncias. Estas substâncias são ditas puras quando possuem propriedades físicas bem definidas e podem ser classificadas quanto ao número de elementos químicos que as compõem em dois grandes grupos a saber: d Substância Pura Simples: substâncias formadas por um único elemento químico. Ex.: N2, Br2, Pb, C(grafite), Ca, etc. E Substância Pura Composta: Substância formada por mais de um elemento químico. Ex.: CO2, CH4, H2O, H2SO4, etc. Mas como podemos identificar no cotidiano uma substância pura? As principais características que identificam a substâncias puras são: composição invariável e propriedades físicas definidas e constantes (densidade, temperatura de fusão e ebulição, solubilidade em água). Através de o gráfico a seguir, podemos observar que as mudanças de estados físicos para uma substância ocorrem em temperaturas constantes. * gráfico de mudança de estado físico da água pura com a elevação de temperatura. MISTURAS Na grande maioria das vezes os materiais que nos deparamos cotidianamente são formados por mais de uma substância, sendo assim esses materiais são denominados de Misturas. Sendo assim pode-se dizer que as misturas são formadas pela união de duas ou mais substâncias. As misturas são classificadas quanto o número de aspectos visuais (fases) que ela apresenta, em: a Homogêneas: são aquelas que possuem uma única fase e também apresentam em toda a sua extensão as mesmas características. Também recebem o nome de solução. Ex.: Vinagre, álcool, ar filtrado, um pouco de sal em muita água,etc. s Heterogêneas: são aquelas que apresentam duas ou mais fases. São conhecidas também pelo nome de suspensão grosseira. Ex.: água e areia, óleo e água, etc. Observe as figuras a seguir:
  • 2. Professor: Robson Clemente As misturas A e C apresentam um único aspecto visual, ou seja uma única fase, sendo então classificadas como homogêneas, já as demais misturas apresentam mais de um aspecto visual, logo estas são ditas misturas heterogêneas. IMPORTANTE. As misturas em geral possuem propriedades físicas variáveis, não apresentando pontos de fusão e ebulição constantes. Exceto em duas misturas particulares, a eutética e azeotrópica. • gráfico de alteração de fase de agregação de uma mistura de água e sal A mistura eutética possui temperatura de fusão constante e ebulição variável. A mistura azeotrópica possui temperatura de ebulição constante e fusão variável.
  • 3. Professor: Robson Clemente IMPORTANTE SABER: Misturas eletrolíticas – são misturas que possuem a capacidade de conduzir corrente elétrica. São formadas por um eletrólito, substância que em água produz íons e portanto conduzem a eletricidade. EX.: água e sal. Misturas não eletrolíticas – são misturas que não possuem a capacidade de conduzir corrente elétrica. São formadas por um não eletrólito, substância que em água não produz íons e portanto não conduzem a eletricidade. EX.: água e açúcar. MÉTODOS DE SEPARAÇÃO DE MISTURAS – ANÁLISE IMEDIATA. Como dissemos no início da unidade, muitos materiais se apresentam na forma de misturas, sendo assim para termos em separado as substâncias que compõem uma mistura, devemos recorrer a técnicas físicas de separação denominadas como análise imediata. As principais técnicas são definidas a seguir Tipo de mistura Técnica - Exemplo Desenvolvimento da técnica Heterogênea Catação os grãos ou fragmentos de um dos EX: Catar feijão componentes são catados com as mãos ou com uma pinça Heterogênea Peneiração Usada quando os grãos que EX: Peneirar areia formam os componentes tem tamanhos diferentes. Heterogênea Separação Magnética Passa-se pela mistura um imã, se EX: Areia e Limalha de ferro um dos componentes possuir propriedades magnéticas, será atraído pelo imã. Heterogênea Decantação Esse método consiste em deixar a EX: Azeite e Água mistura em repouso e o componente mais denso, sob a ação da força da gravidade, formará a fase inferior e o menos denso ocupará a fase superior. Heterogênea Centrifugação Ess método consiste em submeter EX: Separar glóbulos vermelhos a mistura a um movimento de do plasma sanguíneo rotação intenso de tal forma que o componente mais denso se deposite no fundo do recipiente. Heterogênea Filtração A mistura deve passar através de EX: Água e Areia um filtro, que é constituído de um material poroso, e as partículas de maior diâmetro ficam retidas no filtro. Homogênea Evaporação A evaporação é usada para EX: Água e Sal separar misturas – sólido – líquido, quando apenas a fase sólida é de interesse.
  • 4. Professor: Robson Clemente Homogênea Destilação Simples Consiste na separação dos EX: Obtenção de Aguardente componentes de uma mistura homogênea – sólido – líquido – através da diferença de ponto de ebulição entre eles. O destilador promove a ebulição do líquido com sua posterior condensação entre outro recipiente. Homogênea Destilação Fracionada Consiste na separação dos EX: Separação dos componentes componentes de uma mistura do petróleo homogênea – líquido – líquido – através da diferença de ponto de ebulição entre eles. O Destilador promove em 1º lugar a remoção do líquido de menor ponto de ebulição. O qual é posterior condensado e outro recipiente. ATIVIDADES. 01. (UFV) O gráfico abaixo representa a variação de temperatura observada ao se aquecer uma substância A durante cerca de 80 minutos. a) A faixa de temperatura em que a substância A permanece sólida é ________________. b) A faixa de temperatura em que a substância A permanece líquida é ___________________. c) A temperatura de ebulição da substância A é _____________. Resposta: a) 10°C a 20°C b) 20°C a 40°C c) 40°C 02. (UFSM) Assinale verdadeira (V) ou falsa (F) em cada afirmação. ( ) O ouro 18 quilates é classificado como solução (mistura homogênea). ( ) O ar atmosférico com poeira constitui uma mistura homogênea. ( ) O granito é um exemplo de mistura heterogênea. ( ) O sangue constitui uma mistura homogênea. A seqüência correta é a) V - F - F - V. b) V - V - F - V.
  • 5. Professor: Robson Clemente c) F - V - V – F. d) V - F - V - F. e) F - V - F – F. Resposta: letra D 03. Faça a correspondência correta entre as colunas a seguir, com relação às formas de separação das misturas. I - decantação II - destilação III - catação IV - fusão fracionada ( ) mistura de ferro, estanho, chumbo ( ) água e barro ( ) grãos de feijão e pedregulhos ( ) água misturada com álcool Resposta: de cima para baixo temos – IV , I, III e II. 04. (Fuvest-SP) Bronze, "gelo seco"e diamante são, respectivamente, exemplos de: a) mistura, substância simples e substância composta. b) mistura, substância composta e substância simples. c) substância composta, mistura e substância simples. d) substância composta, substância simples e mistura. e) substância simples, mistura e substância composta. Resposta: letra B 05. (UFAL) Uma pessoa comprou um frasco de álcool anidro. Para se certificar de que o conteúdo do frasco não foi fraudado com a adição de água, basta que ela determine, com exatidão. I. a densidade II. o volume III. a temperatura de ebulição IV. a massa Dessas afirmações, são corretas SOMENTE a) I e II b) I e III c) I e IV d) II e III e) III e IV Resposta: letra B 06. Indique se as afirmativas são verdadeiras com a letra (V) ou falsas com a letra (F). ( ) Quando penduramos roupas molhadas no varal, notamos que após algum tempo elas secam. Nesse caso a água mudou do estado líquido para o estado gasoso. ( ) Fusão é a passagem da água do estado líquido para o estado gasoso. ( ) A água é mais importante para os seres vivos no estado gasoso. ( ) A passagem da água do estado gasoso para o líquido se chama condensação. ( ) O ar que está a nossa volta sempre possui um pouco de água no estado líquido: é o vapor d'água, invisível a nossos olhos. Resposta: de cima para baixo V F F V V 07. (Uel-PR) Sobre substâncias simples são formuladas as seguintes proposições:
  • 6. Professor: Robson Clemente I. são formadas por um único elemento químico; II. suas fórmulas são representadas por dois símbolos químicos; III. podem ocorrer na forma de variedades alotrópicas; IV. não podem formar misturas com substâncias compostas. São INCORRETAS a) I e II b) I e III c) II e III d) II e IV Resposta: letra D 08. São dados três sistemas: A: óleo, água e gelo; B: óleo, água gaseificada e gelo; C: óleo, água e granito. O número de fases de cada sistema é respectivamente: a) 3, 4 e 5; b) 3, 3 e 5; c) 3, 3 e 3; d) 3, 4 e 3; e) 3, 4 e 4. Resposta: A 09. Em um acampamento de verão na praia uma pessoa derrubou na areia todo sal de cozinha disponível para suas refeições, como esta pessoa poderia recuperar praticamente todo sal derramado utilizando operações de análise imediata? Resposta: Coloca-se a mistura em um recipiente e adiciona-se água e esta ira dissolver apenas o sal de cozinha e em seguida filtra-se separando a areia, que ficará retida no filtro. O sal de cozinha é separado da água por evaporação. 10. (Mackenzie-SP) É característica de substância pura: a) ser solúvel em água. b) ter constantes físicas definidas. c) ter ponto de fusão e ponto de ebulição variáveis. d) sofrer combustão. e) ser sólida à temperatura ambiente. Resposta: letra B 11. Sabendo que a densidade de um certo material é 23,5g/cm 3, determine a massa necessária para se preparar 0,01 litros desse material. Resposta: 235 g 12. NÃO poderíamos citar, como propriedades gerais da matéria: a) odor. b) extensão. c) impenetrabilidade. d) indestrutibilidade. e) inércia.
  • 7. Professor: Robson Clemente Resposta: letra A 13. (Puc-MG) Nas condições ambiente (25°C e 1 atm), assinale a opção cujos elementos são, respectivamente, gás, líquido e sólido: a) hélio, césio, sódio. b) nitrogênio, iodo, telúrio. c) flúor, cloro, enxofre. d) criptônio, bromo, selênio. e) oxigênio, gálio, silício. Resposta: letra D 14. (UFAL) Uma pessoa comprou um frasco de álcool anidro. Para se certificar de que o conteúdo do frasco não foi fraudado com a adição de água, basta que ela determine, com exatidão. I. a densidade II. o volume III. a temperatura de ebulição IV. a massa Dessas afirmações, são corretas SOMENTE a) I e II b) I e III c) I e IV d) II e III e) III e IV Resposta: letra B