Substâncias e misturas

Teoria Completa

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 monoclínico
  • 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 diferentes (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 , N a C l , vários outros sais e até matéria orgânica), 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

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)

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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

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.

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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

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.

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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

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.

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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

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.

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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

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.

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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

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.

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Passo 1

O que aqueles termos sublinhados representam?:

Ferro F e

Sulfato de ferro II F e S O 4

O F e é apenas um elemento químico.

O F e S O 4 apresenta mais de um elemento, sendo, por tanto, uma substância composta.

Resposta

a) elemento químico e substância composta.

Exercício Resolvido #8

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.

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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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