Resumo - Os sistemas químicos e suas Transformações

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Os sistemas químicos e suas transformações 
 
Conceitos 
O objeto de estudo da química é a transformação da 
matéria. 
Matéria - é todo sistema que possui massa e ocupa 
lugar no espaço. A matéria é formada por substâncias, 
que são os átomos. 
Sistema - é uma parte do universo considerada como 
um todo para efeito de estudo. 
→ Sistema homogêneo 
▪ apresenta as mesmas propriedades. 
▪ apresenta um aspecto uniforme em toda a sua 
extensão. 
→ Sistema heterogêneo 
▪ não apresenta as mesmas propriedades 
▪ não apresenta aspecto uniforme 
Fases - são as diferentes partes homogêneas que 
constituem um sistema heterogêneo. 
▪ todo sistema homogêneo é monofásico (única 
fase) 
▪ todo sistema heterogêneo é polifásico (duas ou 
mais fase) 
▪ todo sistema constituído apenas de gases em 
equilíbrio é monofásico 
▪ os sistemas formados por dois ou mais sólidos 
são polifásicos 
▪ no caso de sistema formado por líquidos, só é 
possível fazer algum tipo de previsão quando se 
conhece a polaridade dos líquidos 
Representação das substâncias 
As substâncias químicas são representadas por fórmulas. 
A mais comum é a fórmula molecular, que indica quais 
os elementos químicos e quantos átomos desses 
elementos existem. A reação química é representada 
por uma equação química. 
Tipos de substâncias 
Podemos classificar as substâncias de acordo com o 
número de elementos químicos encontrados em sua 
fórmula ou pelo seu grau de pureza. 
→ Quanto ao número de elementos químicos 
▪ Substância simples ou elementar - formada por 
um único elemento. 
▪ Substância composta ou composto químico - 
formada por mais de um elemento químico. 
→ Quanto ao grau de pureza 
Substância pura - só possui um tipo de aglomerado de 
átomos. 
Substância pura é todo material que se caracteriza por 
apresentar: 
▪ composição fixa 
▪ propriedades constantes, tais como, densidade, 
temperatura de fusão, temperatura de ebulição, 
etc. 
Mistura - reunião de duas ou mais substâncias em um 
mesmo recipiente sem a alteração das características 
individuais 
▪ Mistura homogênea - Possui uma única fase. São 
formadas por um solvente e por um ou mais 
solutos. O solvente é a substância que dissolve e 
está em maior quantidade na mistura. O soluto é 
a substância que será dissolvida e está em 
menor quantidade na mistura. 
▪ Mistura heterogênea - Possui mais de uma fase. 
Quando uma substância está mudando de 
estado físico, temos um sistema heterogêneo, 
pois, existe apenas uma substância. 
Transformações dos materiais 
→ Fenômenos físicos - não alteram a estrutura interna 
da matéria. EX. 
▪ O choque entre duas bolas de bilhar 
▪ Evaporação das águas oceânicas: 
H2O(l) → H2O(g) 
→ Fenômenos químicos - mudam a identidade química 
das substâncias, mas a identidade dos átomos se 
conserva. EX. 
▪ Destruição do ozônio estratosférico: 
2O3(g) → 3O2(g) 
→ Fenômenos nucleares - nem mesmo átomos se 
conservam, isto é, os átomos mudam a sua identidade 
química (transmutação). EX. 
▪ Decaimento alfa: 210Po → 206Pb + α 
Propriedades gerais da matéria 
Massa é a quantidade de matéria que forma um corpo. 
A extensão corresponde ao espaço ocupado, ao volume 
ou à dimensão de um corpo 
A impenetrabilidade corresponde à impossibilidade de 
dois corpos ocuparem o mesmo lugar no espaço. 
Compressibilidade é a capacidade de reduzir o volume 
de um corpo quando submetido a uma compressão. 
Elasticidade é a capacidade que os corpos sólidos 
apresentam de retornarem à sua forma inicial. 
Divisibilidade é a qualidade que os corpos apresentam de 
poderem ser divididos em porções cada vez menores, 
sem alterarem a sua constituição. 
Inércia é a capacidade que um corpo apresenta de não 
poder, por si só, modificar a sua condição de movimento 
ou de repouso. 
Propriedades específicas da matéria - Permitem 
distinguir uma espécie de matéria de outra. 
Propriedades físicas - caracterizam individualmente uma 
substância sem que haja alteração da composição dessa 
substância. 
▪ Ex. Temperatura de fusão, temperatura 
de ebulição, densidade, solubilidade 
Propriedades químicas - caracterizam individualmente 
uma substância por meio da alteração da composição 
dessa substância. 
▪ Ex. Decomposição térmica do carbonato 
de cálcio, originando gás carbônico e óxido de 
cálcio. 
Propriedades organolépticas - São propriedades que 
impressionam um dos cinco sentidos (olfato, visão, tato, 
audição e paladar). 
▪ Ex. Cor, sabor, odor, brilho, etc. 
Propriedades funcionais da matéria - permitem 
agrupar substâncias por apresentarem propriedades 
químicas semelhantes. 
Propriedades extensivas da matéria - dependem 
das dimensões (tamanho ou extensão) dos corpos são 
denominadas extensivas. 
▪ Ex. Massa e volume 
Propriedades intensivas da matéria - não 
dependem das dimensões (tamanho ou extensão) dos 
corpos são denominadas intensivas. 
Ex. temperatura e densidade 
𝑑 =
𝑚
𝑣
 
Mudanças de estado físico 
 
Calefação - É o processo de ebulição realizado sob 
aquecimento excessivo. É superior à temperatura de 
ebulição. 
Temperatura de fusão (T.F.) - É a temperatura em que 
uma amostra passa do estado sólido para o estado líquido. 
Temperatura de ebulição (T.E.) - É a temperatura em 
que uma amostra faz a transição entre o estado líquido 
e o gasoso. 
Chamando de T.A. a temperatura ambiente, temos: 
T.A. < T.F. < T.E. ⇒ sólido 
T.F. < T.A. < T.E. ⇒ líquido 
T.F. < T.E. < T.A. ⇒ gasoso 
Curvas de aquecimento 
 
→ Mistura azeotrópica 
É uma mistura especial que possui a T.E. constante; 
porém, a T.F. variável. 
Exemplo: 96% álcool e 4% de água. 
 
→ Mistura eutética 
É uma mistura especial que possui a T.F. constante; 
porém, a T.E. variável. 
Exemplo: Liga metálica de Pb / Sb, 88% chumbo e 12% 
antimônio. 
 
Obs: Uma mistura não poderá ser azeotrópica e eutética 
ao mesmo tempo. 
Diagramas de fases 
Os diagramas de fases permitem conhecer a fase 
termodinamicamente mais estável de uma substância 
pura em qualquer condição de temperatura e de 
pressão. 
P3 – Ponto triplo: indica condições de pressão e 
temperatura para que no sistema coexistam as fases 
sólida, líquida e gasosa, em equilíbrio. 
PC – Ponto crítico: indica os valores de pressão e de 
temperatura críticos. Um sistema que apresenta os 
valores de pressão e de temperatura acima dos valores 
do ponto crítico é denominado fluido supercrítico. 
Quando aquecemos um líquido, ocorrem dois processos: 
1. Aumento da vaporização do líquido. Isto 
corresponde a um aumento da densidade da 
fase gasosa. 
2. Dilatação do líquido, o que aumenta o volume do 
líquido, diminuindo a sua densidade.