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30 PARTE 1 — QUÍMICA GERAL CLASSIFICAÇÃO DA MATÉRIA SUBSTÂNCIAS Como já vimos, um conjunto de átomos com as mesmas propriedades químicas cons titui um elemento químico, e cada substância é caracterizada por uma proporção cons tante desses elementos. A classificação das diferentes substâncias é feita de acordo com sua composição. Substância pura Tipo de matéria formada por unidades químicas iguais, sejam átomos, sejam molécu las, e por esse motivo apresentando propriedades químicas e físicas próprias. As substâncias puras podem ser classificadas como simples ou compostas. Substâncias simples A substância formada por um ou mais átomos de um mesmo elemento químico é classificada como substância pura simples ou, simplesmente, substância simples. gás hélio (He) gás ozônio (O3) fósforo (P4 gás oxigênio (O ) 2) Substâncias compostas Quando as moléculas de determinada substância são formadas por dois ou mais ele mentos químicos, ela é classificada como substância pura composta ou, simplesmente, substância composta. gás cianídrico (HCN) água (H2O) MISTURAS Mistura: é formada por duas ou mais substâncias, cada uma delas sendo denominada componente. Como as misturas apresentam composição variável, têm propriedades — como ponto de fusão, ponto de ebulição, densidade — diferentes daquelas apresentadas pelas subs tâncias quando estudadas separadamente. Unidade 2 — A matéria 31 A maioria dos materiais que nos cercam são misturas. O ar que respiramos, por exemplo, é formado por uma mistura de três tipos principais de gases: • gás nitrogênio (N2) = 78%; • gás oxigênio (O2) = 21%; • gás argônio (Ar) 1%; • gás carbônico (CO2) 0,03%. Observação: Estamos considerando o ar seco, na ausência de poluentes. CEDOC CEDOC Álcool hidratado: formado por álcool etílico (C2H6O) e água (H2O). Tipos de misturas Christof Gunkel Tanto na água encanada como na água mi neral existe um grande número de substâncias dissolvidas. A composição dessa mistura é dada nos rótulos das garrafas de água mineral. Ouro 18 quilates: mistura formada ba sicamente por 75% de ouro (Au) e 25% de cobre (Cu) e prata (Ag). De acordo com o aspecto visual de uma mistura, podemos classificá-la em função do seu número de fases: Fase: cada uma das porções que apresenta aspecto visual homogêneo (uniforme), o qual pode ser contínuo ou não, mesmo quando observado ao microscópio comum. Considere as seguintes misturas: óleo água + açúcar dissolvido água Aspecto visual contínuo: uma única fase. Aspecto visual descontínuo: duas fases. 32 PARTE 1 — QUÍMICA GERAL Dessa maneira, as misturas são classificadas em função de seu número de fases: Mistura homogênea: toda mistura que apresenta uma única fase. As misturas homogêneas são chamadas soluções. Alguns exemplos: água de torneira, vinagre, ar, álcool hidratado, pinga, gasolina, soro caseiro, soro fisiológico e algu mas ligas metálicas. Além dessas, todas as misturas de quaisquer gases são sempre misturas homogêneas. Mistura heterogênea: toda mistura que apresenta pelo menos duas fases. Thales Trigo O granito apresenta três fases: quartzo, feldspato e mica. Alguns exemplos de misturas heterogê neas: água e óleo, areia, granito, madeira, sangue, leite, água com gás. As misturas for madas por n sólidos apresentam n fases, desde que estes sólidos não formem uma liga ou um cristal misto. Independentemente de uma amostra de qualquer material ser uma substância ou uma mistura, ela será denominada um sistema — tudo que é objeto da observação humana — e também poderá ser classificada em função do seu aspecto visual. O aspecto visual contínuo de uma mistura não se restringe apenas à simples percepção a olho nu, mas abrange também a utilização de aparelhos ópticos comuns: os microscópios. O leite é considerado uma mistura hete rogênea. SISTEMAS Aspecto homogêneo a olho nu copo de leite Aspecto heterogêneo ao microscópio líquido branco com gotículas de gordura (amarela) Sistema homogêneo: apresenta aspecto contínuo, ou seja, é constituído por uma única fase. Sistema heterogêneo: apresenta um aspecto descontínuo, ou seja, é constituído por mais de uma fase. Unidade 2 — A matéria 33 Sistemas homogêneos mistura substância pura água Sistema homogêneo (uma fase) Sistemas heterogêneos substância pura mistura gelo: H2O (sólida) água: H2O (líquida) Substância pura: um componente Mistura homogênea: mais de um componente óleo água Sistema heterogêneo (mais de uma fase) Substância pura: um componente em diferentes estados físicos Mistura heterogênea: mais de um componente CONCEITOS FUNDAMENTAIS Elemento químico: é formado por átomos que apresentam propriedades químicas iguais. Exemplos: elementos químicos hidrogênio = símbolo: H oxigênio = símbolo: O Substância: é formada geralmente pela união de dois ou mais átomos. 1. Nível atômico ou "microscópico": • Substâncias simples: são formadas por um único elemento químico. • Substâncias compostas: são formadas por mais de um elemento químico. gás hidrogênio (H gás cianídrico (HCN) 2) gás cloro (Cl2) água (H2O) Mistura: é formada por mais de uma substância, as quais não podem ser representadas por uma única fórmula. Algumas vezes sua composição pode ser indicada pelas fórmu las de suas várias substâncias constituintes. 1. Nível microscópico mistura dos gases hidrogênio (H2) e cloro (Cl2) mistura de água (H2O) e gás ozônio (O3) ➤ 34 ➤ 2. Nível macroscópico: Mistura de gases = mistura homogênea PARTE 1 — QUÍMICA GERAL ar atmosférico (N2 + O2 + Ar) = (nitrogênio + oxigênio + argônio) 3 componentes 1 fase Álcool hidratado = mistura homogênea (H2O + C2H6O) = (água + álcool etílico) 2 componentes 1 fase Mistura de água e granito = mistura heterogênea (H2O + quartzo + feldspato + mica) 4 componentes 4 fases Exercícios de classe 1. Qual das alternativas a seguir contém apenas substâncias compostas? a) N2, P4, S8. d) N2, O3, H2O. b) CO, He, NH3. e) H2O, I2, Cl2. c) CO2, H2O, C6H12O6. 2. (MACK-SP) O número de substâncias simples entre as substâncias de fórmula: O3, H2O, Na, P4, CH4, CO2 e CO é: a) 2. b) 3. c) 4. d) 5. e) 7. 3. (UFPA) Considerando-se a reação: C + H2O CO + H2 Entre reagentes e produtos estão presentes: a) 2 substâncias simples e 2 compostas. b) 1 substância simples e 3 compostas. c) 3 substâncias simples e 1 composta. d) 4 substâncias simples. e) 4 substâncias compostas. 4. (Cesgranrio-RJ) Identifique a alternativa que apre senta, na seqüência, os termos corretos que preenchem as lacunas da seguinte afirmativa: “Uma substância .... é formada por ...., con tendo apenas .... de um mesmo .... .” a) composta; moléculas; elementos; átomo. b) composta; moléculas; átomos; elemento. c) química; elementos; moléculas; átomo. d) simples; átomos; moléculas; elemento. e) simples; moléculas; átomos; elemento. 5. (UECE) O tratamento da água que a CAGECE distribui, consiste basicamente na adição de 6. (Fuvest-SP) Todas as “águas” com as denomi nações a seguir podem exemplificar soluções de sólidos em um líquido, exceto: a) água potável. d) água mineral. b) água destilada. e) água do mar. c) água dura. 7. (UFPE) Considere os vasos I, II e III a seguir: I II III Qual das alternativas corresponde à identifi cação mais adequada dos seus conteúdos? a) vaso I (zinco + água); vaso II (querosene + água); vaso III (cloreto de sódio + água). b) vaso I (cloreto de sódio + água); vaso II (querosene + água); vaso III (zinco + água). c) vaso I (querosene + água); vaso II (zinco + água); vaso III (cloreto de sódio + água). d) vaso I (cloreto de sódio + água); vaso II (zinco + água); vaso III (querosene + água). e) vaso I (zinco + água); vaso II (cloreto de sódio + água); vaso III (querosene + água). 8. Associe: elementos variedades alotrópicas sulfato de alumínio, cloro, flúor e outros produ tos químicos. A água, após o tratamento, clas sifica-se como: a) mistura homogênea. c) mistura azeotrópica. b) mistura heterogênea. d) substância pura. I — oxigênio II — carbono III — enxofreIV — fósforo a) vermelho e branco b) ozônio e oxigênio c) fulereno, diamante e grafita d) rômbico e monoclínico image7.png image12.png image5.png image15.png image10.png image4.png image9.png image1.png image17.png image13.png image11.png image6.png