Substâncias simples e substâncias compostas- RESUMÃO+EXERCÍCIOS

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Substâncias simples e substâncias compostas
 
	
	 
	A molécula de água é formada por dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio. Já o gás nitrogênio, que existe na atmosfera, é formado pela união de dois átomos de nitrogênio. O mesmo vale para o gás oxigênio. Dizemos então que o oxigênio é uma substância simples, já que é formado pela união de átomos quimicamente iguais. A água é uma substância composta, pois é formada pela união de átomos diferentes.
Compreenda melhor analisando a imagem a seguir: 
Algumas substâncias compostas são formadas por íons diferentes, como é o caso do cloreto de sódio, que tem íons de sódio e de cloro.
Portanto, uma substância pura pode ser simples, quando é formada por apenas um tipo de átomo, ou composta, quando em sua fórmula há mais de um tipo de átomo ou de íon. 
Resumindo:
Substâncias Simples são aquelas formadas por um único tipo de elemento químico. 
Exemplos: H2, O2, O3, Cl2, P4 . 
 
Substâncias compostas são aquelas formadas por mais de um tipo de elemento químico. 
Exemplos: NaCl, H2O, Ca2SO4, HCl, H3PO4. 
Particularmente em relação às substâncias puras, podemos ainda classificá-las como substâncias puras simples e substâncias puras compostas. É comum a denominação resumida de substâncias simples e substâncias compostas e a omissão da palavra pura.
“A molécula de água é formada por dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio. Já o gás nitrogênio, que existe na atmosfera, é formado pela união de dois átomos de nitrogênio. O mesmo vale para o gás oxigênio. Dizemos então que o oxigênio é uma substância simples, já que é formado pela união de átomos quimicamente iguais. A água é uma substância composta, pois é formada pela união de átomos diferentes.”1
No caso da imagem acima, o gás oxigênio representa uma substância simples, pois sua molécula é formada pela combinação de íons iguais (provenientes de dois átomos de oxigênio). Já a molécula de gás carbônico representa uma substância composta, pois é formada por íons diferentes, no caso um proveniente do átomo de carbono e dois provenientes do átomo de oxigênio.
Outros exemplos de substâncias simples:
· H2: gás hidrogênio, formado por dois átomos iguais de hidrogênio.
· O3: ozônio, formado por três átomos iguais de oxigênio.
· P4: fósforo branco, formado por quatro átomos iguais de fósforo.
· S8: enxofre sólido, formado por oito átomos de enxofre.
Outros exemplos de substâncias compostas:
· NaCl: cloreto de sódio, formado por um átomo de sódio e um átomo de cloro.
· Ca2SO4: sulfato de cálcio, formado por dois átomos de cálcio, um átomo de enxofre e quatro átomos de oxigênio.
· H3PO4: ácido fosfórico, formado por três átomos de hidrogênio, um átomo de fósforo e quatro átomos de oxigênio.
· NaHCO3: bicarbonato de sódio, formado por um átomo de sódio, um átomo de hidrogênio, um átomo de carbono e três átomos de oxigênio.
Dessa forma, uma substância pura será classificada como simples quando apresentar apenas um tipo de elemento químico em sua estrutura. Já uma substância será denominada composta quando apresentar dois ou mais átomos diferentes em sua molécula.
As substâncias são aqueles materiais com composição química constante e que possuem suas propriedades físicas bem definidas, tais como os pontos de fusão e ebulição e a densidade, não variando numa determinada temperatura e pressão.
A água destilada usada em laboratórios, por exemplo, é uma substância pura formada apenas por moléculas de H2O (essa é a sua composição química constante) e, sob pressão de 1 atm (ao nível do mar), ela sempre terá ponto de fusão igual a 0ºC, ponto de ebulição igual a 100 ºC e densidade de 1,0 g/mL a 4ºC. Veja mais dois exemplos abaixo:
Todavia, existem dois tipos de substâncias, as simples e as compostas:
Substâncias simples: são aquelas cujas moléculas são formadas apenas por um único tipo de elemento químico.
Os átomos dos elementos podem vir na forma isolada, sendo substâncias monoatômicas, ou formando moléculas diatômicas e triatômicas.
Exemplos:
· Monoatômicas: é o caso do gás hélio (He), um gás nobre que aparece isolado na natureza, e também do ferro (Fe) e do alumínio (Al), que são metais. Veja o texto Ligação Metálica para entender como os átomos desses elementos permanecem unidos;
· Diatômicas: o gás oxigênio presente no ar atmosférico é constituído por moléculas formadas cada uma por dois átomos de oxigênio, O2, e as moléculas de gás hidrogênio são formadas por dois átomos de hidrogênio, H2;
· Triatômicas: o ozônio é formado por três átomos de oxigênio, O3.
Substâncias compostas: são aquelas cujas moléculas, ou aglomerados iônicos, são formados por dois ou mais elementos químicos ou íons.
A água, o álcool e o cloreto de sódio, mencionados anteriormente, são todos classificados como substâncias compostas ou compostos químicos, pois eles são formados por diferentes elementos (hidrogênio, oxigênio, carbono, sódio e cloro).
Outros exemplos: dióxido de carbono (CO2), monóxido de carbono (CO), metano (CH4) e amônia (NH3).
As substâncias compostas podem ser decompostas em substâncias simples. Por exemplo, ao passarmos uma corrente elétrica sobre o cloreto de sódio fundido, ocorrerá uma reação de oxirredução que dará origem a duas substâncias simples, o sódio metálico (Na(s)) e o gás cloro (Cl2(g)). Esse processo é conhecido como Eletrólise Ígnea do Cloreto de Sódio.
Dentre exemplos de substâncias podemos citar: água destilada, álcool etílico, oxigênio, gás carbônico, ferro, água oxigenada (peróxido de hidrogênio), entre outros.
No entanto, notamos algumas diferenças entre essas substâncias. Uma dessas diferenças é que, por exemplo, se pegarmos água oxigenada e a submetermos à luz e ao calor, ela sofrerá uma reação de decomposição que dará origem à água e ao oxigênio. Essa reação pode ser esquematizada da seguinte maneira:
H2O2 → H2O + O2
ou seja
peróxido de hidrogênio → água + oxigênio
Algo semelhante ocorre com outras substâncias, como o bicarbonato de sódio (hidrogenocarbonato - NaHCO3), que é utilizado no crescimento de bolos. Ao ser aquecida, essa substância libera vapor de água (H2O), dióxido de carbono (CO2) e carbonato de sódio (Na2CO3), conforme mostrado abaixo:
2 NaHCO3  →  Na2CO3 + H2O   + CO2
No entanto, observamos que outras substâncias, como o oxigênio, mesmo que se aqueça, ou se submeta a algum tipo de energia muito elevada, não será decomposto de maneira nenhuma, continuará sendo oxigênio. Desse modo, surgiram dois tipos de substâncias diferentes: as simples e as compostas. Estes grupos podem ser classificados assim:
	Substâncias Simples: São formadas por átomos de um mesmo elemento químico. Não podem ser decompostas em outras substâncias.
Exemplos de substâncias simples: hidrogênio (H2), oxigênio (O2), enxofre (S8), iodo (I2), cloro (Cl2), ouro (Au), prata (Ag), cobre (Cu), alumínio (Al), ferro (Fe).
Exemplos de substâncias simples, ou seja, que são formadas um único tipo de elemento químico.
	Substâncias Compostas (ou Compostos Químicos): são formadas por átomos (ou íons) de elementos químicos diferentes. Esses podem ser decompostos em outras substâncias simples ou compostas.
Exemplos de substâncias compostas: água (H2O), água oxigenada (H2O2), bicarbonato de sódio (NaHCO3), gás carbônico (CO2), gás cianídrico (HCN).
Exemplos de substâncias compostas, ou seja, formadas por mais de um elemento químico diferente.
Substâncias Simples e Compostas
O mundo material impressiona pela quantidade e variedade de substâncias que nele existem. Na natureza, há algumas substâncias simples e um grande número de substâncias compostas.
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As pesquisas de físicos e químicos sobre a composição da matéria mostram que há pouco mais de cem substâncias simples. Entende-se por substâncias simples aquelas que são formadas por um só tipo de partícula. A prata metálica, por exemplo, é constituída somente por partículas de prata; o ferro metálico é constituído apenas por partículas de ferro; e assim por diante. Essas substâncias têm idêntica constituição em toda a sua extensão e são totalmente homogêneas.
Assim, ao analisarum cristal de diamante, comprova-se que ele é formado por partículas de carbono. Do mesmo modo, ao observar lâminas de ouro com o microscópio metalográfico, constata-se que nele há um só componente: o ouro. Por esse motivo, carbono e ouro são denominados substâncias simples.
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Há outras muitas substâncias, formadas por dois ou mais tipos de partículas. Elas são chamadas substâncias compostas.
Na eletrólise da água, por exemplo, obtêm-se sempre duas substâncias simples: o gás oxigênio e o gás hidrogênio. A água é, portanto, uma substância composta. A maior parte da matéria conhecida é formada por substâncias compostas. Nelas, entram dois ou mais elementos (tipos de partículas), sempre combinados em proporções fixas.
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As substâncias simples, como hidrogênio, oxigênio, carbono, silício etc, podem ser divididas em partes cada vez menores, até o momento em que a partícula não pode mais ser dividida sem perder suas propriedades características. Essa partícula é chamada de átomo.
· Elemento: é cada um dos tipos de substâncias simples existentes na natureza.
· Átomo: é a menor porção de um elemento que conserva suas propriedades características.
· Molécula: é formada pela união de vários átomos e é a menor porção de substância que conserva suas características próprias.
Os compostos naturais se apresentam como tais na natureza, enquanto as substâncias artificiais têm sido produzidas em laboratórios ou em indústrias. A Química estuda, tanto nas substâncias naturais como nas artificiais, sua composição, seu comportamento, suas propriedades.
Dos materiais abaixo, quais são misturas e quais são substâncias puras? Dentre as substâncias puras, quais são simples e quais são compostas?
a. Água dos rios;
b. Ferro;
c. Aço;
d. Gás carbônico;
e. Salmoura;
f. Refrigerante;
g. Leite;
h. Metano;
i. Vinagre;
j. Ouro 18 quilates;
k. Amálgama (liga de mercúrio, prata e zinco);
l. Gasolina;
m. Ar atmosférico;
n. Etanol anidro;
o. Água destilada;
p. Gás nitrogênio;
q. Cobre;
1. Gás oxigênio.
Açúcar, sal, giz branco, gesso e cal são alguns exemplos de sólidos brancos. Se esses materiais apresentarem superfície homogênea e totalmente branca, pode-se afirmar que são substâncias puras? Justifique.
É comum, inclusive entre os químicos, o uso da expressão “substância pura e substância impura”. Acerca desse fato, analise as afirmações abaixo e indique se são verdadeiras ou falsas:
a. (  ) As expressões são corretas porque uma substância pode ser pura ou impura, dependendo de como suas propriedades variam.
b. (   ) É muito raro encontrar “substâncias puras” na natureza. Em geral, os materiais se apresentam na forma de misturas ou de “substâncias impuras”.
c. (  ) A expressão “substância pura” é redundante porque se um material não é formado de uma única substância, portanto puro, esse material é classificado como mistura.
d. (   ) Somente as “substâncias puras” possuem todas as propriedades químicas, físicas e de grupo constantes e invariáveis.
e. (   ) A expressão “substância impura” refere-se a um material formado de duas ou mais substâncias (mistura), em que a principal delas aparece numa porcentagem superior ( > 90%) em relação à(s) outra(s).
(Osec-SP) Em qual das sequências abaixo estão representados um elemento, uma substância simples e uma substância composta, respectivamente:
f. H2, Cℓ2, O2
g. H2, Ne, H2O
h. H2, HI, He
i. H2O, O2, H2
j. Cℓ, N2, HI
(Mackenzie-SP) O número de substâncias simples com atomicidade par entre as substâncias O3, H2O2, P4, I2, C2H4, CO2 e He é:
k. 5
l. 4
m. 3
n. 2
o. 1
(UFMG) Uma amostra de uma substância X teve algumas de suas propriedades determinadas. Todas as alternativas apresentam propriedades que são úteis para identificar essa substância, exceto:
a. densidade
b. massa da amostra
c. solubilidade em água
d. temperatura de fusão
1. temperatura de ebulição
(Ufac) Com relação às substâncias O2, H2, H2O, Pb, CO2, O3, CaO e S8, podemos afirmar que:
a) todas são substâncias simples.
b) somente O2, H2 e O3 são substâncias simples.
c) todas são substâncias compostas.
d) somente CO2, CaO e S8 são substâncias compostas.
e) as substâncias O2, H2, Pb, O3 e S8 são simples.
Questão 1
Abaixo temos quatro sistemas formados por três tipos diferentes de átomos, representados por bolinhas de cores diferentes. Responda às perguntas abaixo referentes à classificação de cada um dos sistemas:
a)      Quais são substâncias simples?
b)      Quais são substâncias compostas?
c)      Quais são misturas?
d)     Quantos componentes apresenta cada sistema?
e)        No caso de sistemas com mais de um componente, quantos componentes são substâncias simples e quantos são substâncias compostas?
Questão 2
Qual das alternativas abaixo apresenta somente substâncias compostas:
a)      N2, P4, S8.
b)      CO, He, NH3.
c)      CO2, H2O, C6H12O6.
d)     N2, O3, H2O.
e)      H2O, I2, Cl2.
Questão 3
Classifique os sistemas abaixo em substância pura (classifique em simples ou composta) ou mistura (classifique em homogênea ou heterogênea). Indique o número de fases e a quantidade de substâncias de cada um deles:
a)      Vapor de água + gás carbônico + gás oxigênio
b)      Água líquida + cubos de gelo
c)      Cubos de gelo + solução aquosa de sal
d)     Pó de ferro + enxofre em pó + bicarbonato de sódio
Questão 4
(UFMG) Com relação ao número de fases, os sistemas podem ser classificados como homogêneos ou heterogêneos. As alternativas correlacionam adequadamente o sistema e sua classificação, exceto em:
a)      Água de coco/heterogêneo
b)      Laranjada/ heterogêneo
c)      Leite/homogêneo
d)     Poeira no ar/ heterogêneo
e)      Água do mar filtrada/homogêneo
Questão 5
(UNICAP-PE) – As seguintes afirmativas referem-se a substâncias puras e a misturas. Assinale a coluna I para correto e a coluna II para errado:
I – II
0 – 0 A água do mar é uma substância pura.
1 – 1 O bronze (liga de cobre e estanho) é uma mistura.
2 – 2 O etanol é uma substância pura.
3 – 3 O oxigênio é uma mistura.
4 – 4 O ar é, praticamente, uma mistura de oxigênio e nitrogênio.
Questão 6
(Ufac) Com relação às substâncias O2, H2, H2O, Pb, CO2, O3, CaO, S8, podemos afirmar que:
a)      Todas as substâncias são simples.
b)      Somente O2, H2 e O3 são substâncias simples.
c)      Todas são substâncias compostas.
d)     Somente CO2, CaO, S8 são substâncias compostas.
e)      As substâncias O2, H2, Pb, O3 e S8 são simples