Substâncias e misturas

Resumo Completo

E ai, tudo bem?

Esse capítulo pode parecer um pouco básico, mas acredita em mim: a gente vai esclarecer uns conceitos suuuuper importantes e que é bom prestar atenção, já que é bem fácil confundir tudo ahahah Então vamos com calma 😊

Substâncias simples x compostas

Substância por si só é uma outra palavra pra dizer matéria. Ou seja, moléculas, átomos ou íons, organizados de diferentes formas e interagindo de diferentes maneiras são substâncias! Mas como a gente diferencia substância simples de substância composta?

Um fenômeno que acontece com as substâncias simples: alotropia

A alotropia acontece quando um mesmo elemento químico consegue se organizar de diferentes formas! A consequência é que vamos ter substâncias simples diferentes formadas pelo mesmo elemento químico.

Tá confuso? Vamos para os exemplos que vai ficar tudo mais claro!

  • Carbono, grafite e fulereno
  • São todos formados de carbono, o que muda é a organização espacial do carbono em cada um dos casos!

  • Enxofre rômbico e enxofre monoclinico
  • Outro exemplo de alotropia causada pelo arranjo espacial dos átomos. Ambos são substâncias simples de fórmula S 8 , ou seja, contém 8 átomos de enxofre ligados, porém os cristais formados são bem diferentes!

  • Oxigênio ( O 2 ) e ozônio ( O 3 )
  • Ambos são substâncias simples formadas de oxigênio, o que muda é a atomicidade: o número de átomos envolvido em cada substância. O oxigênio ( O 2 ) é formado por dois átomos de O   e o ozônio ( O 3 ) , por 3.

  • Fósforo vermelho ( P   o u   P n ) e fósforo branco ( P 4 )

Outro exemplo de alotropia por atomicidade: o fósforo branco é formado por 4 átomos de fósforo ligados em uma estrutura tetraédrica. Já o fósforo vermelho é uma macromolécula formada por diveeersos átomos de fósforo, e representada muitas vezes por P n .

Substâncias puras e misturas

Ok, agora que a gente já sabe o que são substâncias e como diferenciá-las, temos mais uma classificação chatinha pra aprender ahahah

As misturas são formadas por mais de uma substância diferente (seja ela simples, composta ou os dois!). Por exemplo: o ar que a gente respira (uma mistura de N 2 ,   O 2 ,   C O 2 e muitos outros gases), a água do mar (uma mistura de H 2 O e N a C l ), ou até mesmo um copo de água com açúcar!

Já as substâncias puras são formadas por uma só substância, seja ela simples ou composta, como um copo com água destilada ( H 2 O puro), uma corrente de argônio ( A r   puro), etc.

Misturas heterogêneas e homogêneas

As misturas heterogêneas são aquelas em que as substâncias presentes são imiscíveis, isso é, não se misturam! Por isso, elas tem mais de uma fase.

O exemplo mais clássico de todos é a mistura de água + óleo, duas substâncias que não se misturam e criam 2 fases claramente diferenciáveis. Existem também exemplos menos óbvios, como o leite ou o sangue, que formam diversas fases visíveis ou no microscópio, ou com a ajuda de uma centrifugação.

Já nas misturas homogêneas, as substâncias são miscíveis e, quando misturamos elas, formamos apenas uma fase!

Como exemplo temos a água + álcool, a água do mar, o soro caseiro (água + açúcar + sal) e até mesmo a gasolina, que é uma mistura de diversos hidrocarbonetos.

Muitas infos, né?

Vamos fazer um pequeno resuminho pra ver se ajuda!

Vamos praticar? 😊

Expandir

Exercício Resolvido #1

Enunciado

Peter Atkins & Loretta Jones. Princípios da Química, 5ª ed. Porto Alegre: Bookman, 2012, pp F28-Exercício C.1

Cada uma das caixas abaixo tem ou uma mistura, ou um único composto, ou, ainda, um único elemento. As esferas azuis representam átomos de um elemento e as esferas verdes, átomos de outro elemento. Identifique, em cada caso, o tipo do conteúdo.

a)

b)

c)

d)

MOSTRAR SOLUÇÃO PASSO A PASSO

Passo 1

Esse exercício é bem teórico e, na verdade, é só a gente lembrar as definições! A gente pode classificar cada uma das substâncias (como simples ou composta), e também podemos classificar o conjunto da caixa (como substância pura ou mistura!).

Vamos lá:

a) Na letra a temos tanto substâncias compostas (marcada na figura abaixo) e substâncias simples! As substâncias compostas são formadas por mais de um elemento químico (por isso as cores diferentes), e as simples são formadas por um só tipo de elemento químico.

Maaaas, como temos duas substâncias diferentes juntas, podemos dizer que essa caixa tem uma mistura.

Passo 2

b) No caso da letra b, só temos um tipo de elemento químico, então é uma substância simples. Além disso, essa substância está sozinha na caixa, só temos um tipo de substância, o que mostra que a caixa contém uma substância pura, e não uma mistura.

Passo 3

c) É uma substância composta, já que contém mais de um tipo de elemento químico. O conjunto na caixa é uma substância pura, já que só tem um tipo de substância 😊

Passo 4

d) É uma substância simples, já que é formada por um só tipo de elemento químico. O conjunto na caixa é uma substância pura, e não uma mistura, pois só temos um tipo de substância!

Resposta

Exercício Resolvido #2

Enunciado

Lista de exercícios UFPB

Em 1996, o prêmio Nobel de Química foi concedido aos cientistas que descobriram uma molécula com a forma de uma bola de futebol, denominada fulereno ( C 60 ). Além dessa substância, o grafite e o diamante também são constituídos de carbono. Os modelos moleculares dessas substâncias encontram-se representados abaixo.

A respeito dessas substâncias, é correto afirmar:

a) O grafite e o diamante apresentam propriedades físicas idênticas.

b) O fulereno, o grafite e o diamante são substâncias compostas.

c) O fulereno, o grafite e o diamante são alótropos.

d) O fulereno é uma mistura homogênea de átomos de carbono.

MOSTRAR SOLUÇÃO PASSO A PASSO

Passo 1

A gente já sabe que todos eles são alótropos, já que a alotropia é o fenômeno pelo qual um mesmo elemento químico (nesse caso, o carbono) pode formar moléculas diferentes.

Ou seja, a resposta certa é a C. Mas vamos ver porque as outras estão erradas!

a) O grafite e o carbono não apresentam propriedades físicas idênticas, apesar de serem feitos de carbono. O grafite tem ponto de fusão e ebulição diferentes do diamante, a gente não consegue riscar o papel com um diamante, e é só a gente olhar o preço de cada um deles que a gente pode ver que eles são beeeem diferentes ahahha

b) Essas substâncias não são compostas porque são formadas por um só tipo de elemento químico – o carbono.

d) O fulereno não é uma mistura, é uma substância pura, já que é formada só de um tipo de substância simples: o carbono.

Resposta

Letra C.

Exercício Resolvido #3

Enunciado

Lista de exercícios FGV.

Assinale a alternativa que apresenta, respectivamente, substância simples, substância composta, mistura homogênea e mistura heterogênea.

a) Água, granito, alumínio, aço.

b) Água, aço, alumínio, granito.

c) Alumínio, aço, água, granito.

d) Alumínio, água, aço, granito.

e) Alumínio, água, granito, aço.

MOSTRAR SOLUÇÃO PASSO A PASSO

Passo 1

Vamos lembrar as definições:

  • Substância simples: formada por um só tipo de elemento químico!
  • Já podemos excluir as opções que tem água, já que a água é formada por H e O (fórmula H 2 O ), equanto o alumínio é formado apenas pelo metal Al.

  • Substância composta: formada por mais de um tipo de elemento químico!
  • O aço é uma liga de ferro formada por uma mistura de ferro e carbono. Logo, não é uma substância composta, e sim uma mistura homogênea. A mesma coisa para o granito, que é uma mistura heterogênea de diversos minerais! Ou seja, a opção correta é a água.

  • Mistura homogênea: uma mistura de uma só fase.
  • Já sabemos que é o aço! Ele é formado por ferro + carbono e você não consegue diferenciar os dois apenas olhando para o material.

  • Mistura heterogênea: uma mistura de mais de uma fase.

É o granito! Ele é uma mistura de vários minerais e é bem fácil visualizar as diferentes fases, olha:

Resposta

Letra D.

Exercício Resolvido #4

Enunciado

Lista de exercícios UFSC SC.

Dadas as fórmulas:

a) F2

b) C2H6O

c) H2O

d)  C d i a m a n t e

e) NaCl

f) C g r a f i t e

g) H2

Analise-as e escolha a(s) proposição(ões) VERDADEIRA(S):

a.               c e d são substâncias compostas.

b.               f e g são substâncias simples.

c.               b é formada por 3 tipos diferentes de elementos químicos.

d.               b e c são formadas pelos mesmos elementos químicos.

e.               d e f são formadas pelo mesmo elemento químico.

MOSTRAR SOLUÇÃO PASSO A PASSO

Passo 1

a) Substâncias compostas são aquelas formadas por mais de um tipo de elemento químico! Essa está incorreta porque por mais que a água seja uma substância composta, o C d i a m a n t e é só carbono, um só tipo de elemento químico.

Passo 2

b) Substâncias simples são aquelas formadas por só um tipo de elemento químico. Essa opção está correta porque tanto o C g r a f i t e quanto o H 2 são formados só de um elemento químico: C e H, respectivamente.

Passo 3

c) Essa também está correta! O C2H6O é formado por três tipos de elementos químicos: C, H e O.

Passo 4

d) Incorreta! A água não tem carbono na composição 😊

Passo 5

e) Verdadeira! Essas duas formas são alótropos, pois são substâncias diferentes formadas pelo mesmo elemento químico.

Resposta

As opções verdadeiras são: B, C e E.

Exercício Resolvido #5

Enunciado

BROWN, Theodore; LEMAY, H. Eugene; BURSTEN, Bruce E. Química: a ciência central. 9 ed. Prentice-Hall, 2005, Exercício 1.1

Classifique cada um dos seguintes itens como substância pura ou mistura; no caso de uma mistura, indique se é homogênea ou heterogênea:

a) ar;

b) água do mar;

c) magnésio;

d) gasolina.

MOSTRAR SOLUÇÃO PASSO A PASSO

Passo 1

a) O ar é uma mistura de diferentes gases – principalmente o O 2 e o N 2 , e, como a gente não consegue ver duas fases – a gente não consegue visualizar esses componentes -, podemos considerar que o ar é uma mistura homogênea.

Passo 2

b) A água do mar é uma mistura também (água + sal + váaarias coisas). A gente não consegue ver esses componentes em mais de uma fase – a gente só enxerga uma fase. Assim, ela é uma mistura homogênea.

Passo 3

c) O magnésio é uma só substância, e, em um conjunto que só tem magnésio, temos uma substância pura.

Passo 4

d) A gasolina é uma mistura de diferentes hidrocarbonetos, e não conseguimos ver diversas fases também não. Assim, podemos considerá-la uma mistura homogênea.

Resposta

Exercício Resolvido #6

Enunciado

BROWN, Theodore; LEMAY, H. Eugene; BURSTEN, Bruce E. Química: a ciência central. 9 ed. Prentice-Hall, 2005, Exercício 1.7

Uma substância branca e sólida A é fortemente aquecida em ausência de ar. Ela decompõe-se para formar uma nova substância branca B e um gás C. O gás tem as mesmas propriedades que o produto obtido quando carbono é queimado com excesso de oxigênio. Baseado nessas observações, podemos determinar se os sólidos A e B são substâncias simples ou compostas? Justifique sua resposta.

MOSTRAR SOLUÇÃO PASSO A PASSO

Passo 1

Uma substância simples é aquela que só é composta por um tipo de elemento químico, né?

Não tem como a substância A ser uma substância simples porque, se ela fosse, ela não teria como gerar 2 produtos diferentes dela sem outro reagente.

Tá confuso? Vamos pegar um exemplo de decomposição beeeem famosa:

C a C O 3 C a O + C O 2

Essa provavelmente é a decomposição que o problema fala, mas mesmo que você não soubesse disso (afinal, você não é obrigado a saber decomposições famosas de cabeça ahahah), é só você pensar que não tem como uma substância simples, como o H 2 , gerar dois compostos diferentes se se decompor!

Por isso, temos que concluir que o sólido A é uma substância composta.

Passo 2

Para o sólido C, também podemos concluir que ele é um composto, já que, se ele tem as mesmas propriedades do produto obtido da queima de C com excesso de O 2 , ele é composto por carbono e oxigênio.

Porém, para o B não podemos concluir nada, já que ele pode ser uma substância simples ou composta. Como não temos mais informação sobre o reagente, não podemos defini-lo, embora ele seja provavelmente uma substância composta, já que poucos elementos existem como sólidos brancos.

Resposta

Exercício Resolvido #7

Enunciado

Lista de exercícios Efoa-MG

ferro é um dos componentes da hemoglobina. A falta de ferro na alimentação causa anemia. O processo anêmico pode ser revertido com uma alimentação rica em carnes, verduras, grãos e cereais integrais, sendo, em alguns casos, necessário um suplemento de sulfato de ferro (II). Nesse contexto, os termos sublinhados no texto acima classificam-se, respectivamente, como:

a) elemento químico e substância composta.

b) mistura heterogênea e substância composta.

c) mistura homogênea e mistura homogênea.

d) substância simples e mistura heterogênea.

MOSTRAR SOLUÇÃO PASSO A PASSO

Passo 1

Primeiro temos que analisar as fórmulas moleculares de cada um:

Ferro -> F e

Sulfato de ferro II -> F e ( N O 3 ) 2

O F e é apenas um elemento químico.

O F e ( N O 3 ) 2 apresenta mais de um elemento, sendo, por tanto, uma substância composta.

Resposta

a) elemento químico e substância composta.

Exercício Resolvido #8

Enunciado

Lista de exercícios Efoa-MG

Quais dos materiais a seguir são misturas heterogêneas?

  • ar
  • sangue
  • gás amônia
  • vinagre
  • ouro 18 quilates
  • bronze
  • aço inoxidável
  • granito
  • leite

a) sangue, ar e granito.

b) ouro 18 quilates, aço inoxidável e gás amônia.

c) bronze, aço inoxidável e ar.

d) leite, sangue e granito.

MOSTRAR SOLUÇÃO PASSO A PASSO

Passo 1

Primeiro vamos analisar cada item:

Ar: mistura homogênea composta por gases e vapor de água

Sangue: mistura heterogênea que possui componentes visíveis no microscópio.

Gás amônia: substância composta cuja fórmula é o N H 3 .

Vinagre: mistura homogênea composta por água e ácido acético.

Ouro 18 quilates: mistura homogênea formada por ouro, prata e cobre.

Bronze: mistura homogênea formada por cobre e estanho.

Aço inoxidável: mistura homogênea formada por ferro e carbono.

Granito: mistura heterogênea formada por quartzo, feldspato e mica.

Leite: mistura heterogênea composta por materiais diferentes.

Resposta

d) leite, sangue e granito.

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