Considere os seguintes sistemas:
| - nitrogênio e oxigênio;
11 - etanol hidratado;
III - água e mercúrio.

Assinale a alternativa correta.

a) Os três sistemas são homogêneos.
b) O sistema l é homogêneo e formado por substâncias simples.
c) O sistema II é homogêneo e formado por substâncias simples e composta.
d) O sistema III é heterogêneo e formado por substâncias compostas.
e) O sistema III é uma solução formada por água e mercúrio.

Passo 1

O enunciado apresenta três “sistemas” de substâncias e pede para identificar quais são homogêneos ou heterogêneos e se as substâncias são simples (elementos) ou compostas. Vamos usar dois critérios básicos da Química:
  1. Uma mistura é homogênea se a composição for uniforme em toda a amostra (por exemplo, gases miscíveis ou soluções verdadeiras); é heterogênea se houver mais de uma fase distinta (por exemplo, líquidos imiscíveis, suspensões).
  2. Substâncias simples são formadas por um único tipo de elemento químico; substâncias compostas são formadas por combinação de dois ou mais elementos.

Passo 2

Analisando o sistema I – nitrogênio e oxigênio:
• O nitrogênio que respiramos é na forma molecular \mathrm{N_2} (elemento simples) e o oxigênio é \mathrm{O_2} (outro elemento simples).
• Em condições normais eles formam uma mistura gasosa única, sem separação de fases: isso é uma mistura homogênea.
• Como cada componente é um elemento, são substâncias simples.

Passo 3

Analisando o sistema II – etanol hidratado:
• Etanol \mathrm{C_2H_5OH} e água \mathrm{H_2O} são ambos compostos químicos.
• Eles se misturam completamente, formando uma única fase líquida uniforme: é uma solução, portanto homogênea.
• As substâncias envolvidas são compostas (nenhuma é elemento simples).

Passo 4

Analisando o sistema III – água e mercúrio:
• Água \mathrm{H_2O} é um composto; mercúrio \mathrm{Hg} é um elemento (substância simples).
• Como mercúrio e água não se misturam, cada um fica em fase líquida separada: isso caracteriza uma mistura heterogênea.

Passo 5

Agora com as classificações:
– Sistema I: homogêneo e substâncias simples;
– Sistema II: homogêneo e substâncias compostas;
– Sistema III: heterogêneo (água composta + mercúrio simples).
A única alternativa que descreve corretamente o sistema I é a (b).

Resposta

b) O sistema I é homogêneo e formado por substâncias simples.

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