Introdução a quimica (1)

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INTRODUÇÃO À QUÍMICA 
Substâncias,
Sistemas e 
Misturas 
ESTUDO DAS SUBSTÂNCIAS, 
SISTEMAS E MISTURAS 
SUBSTÂNCIAS: são todas e quaisquer matéria cujas as 
propriedades são bem definidas. Essas propriedades podem ser: 
ponto de fusão ou de ebulição. As substâncias podem ser puras e 
são classificadas em simples ou compostas. 
 
Substâncias Químicas 
• Definição: é uma porção de matéria que tem 
propriedades bem definidas e que lhe são 
característica. 
Fósforo 
Chumbo 
Cloro 
Sódio 
Os átomos: Todos os átomos que existem no universo(real) 
são representados pelos Elementos Químicos. 
Elementos Químicos: são as representações de cada espécie de 
átomos que existe no universo. 
 A = a massa atômica 
representa toda energia de um 
átomo. 
Z = é o número atômico e 
indica , também, a posição do 
átomo na tabela periódica. 
Elementos Químicos 
Átomos 
Nome Símbolo 
Ferro Fe 
Cálcio Ca 
Nitrogênio N 
Oxigênio O 
Elementos Químicos 
Átomos 
O2 O 
Oxigênio 
(Oxygenium) 
Ag Ag Prata 
(Argentum) 
CaCO3 Ca 
Cálcio 
(Calcium) 
Fe3O4 Fe 
Ferro 
(Ferrum) 
Natureza Símbolo Nome 
(Português-Latim) 
Elementos Químicos 
Nomes Derivados do (Latim) 
Nome Símbolo 
Sódio Na (Natrium) 
 Potássio K (Kalium) 
Prata Ag (Argentum) 
Enxofre S (Sulfur) 
H + H H H 
 H H 
H + H + O O 
 Átomos Moléculas 
Átomos & Moléculas 
SUBSTÂNCIA SIMPLES SUBSTÂNCIA COMPOSTA 
H2O 
É constituída por um 
único tipo de elemento 
químico. 
É constituída por 
mais de um tipo de 
elemento químico. 
Substâncias Simples e Compostas 
Ex.: Gás Oxigênio (O2) Ex.: Água Pura (H2O) 
O2 
CIÊNCIAS, 1º ANO 
Conceito de substância e mistura classificadas 
de acordo com suas características 
Substância 
 
Fórmula 
 
Representação 
 
Gás 
hidrogênio 
 
H2 
 
Gás oxigênio 
 
O2 
 
Gás ozônio 
 
O3 
 
Substância 
 
Fórmula 
 
Representação 
 
Água 
 
H2O 
 
Sal de cozinha 
 
NaCℓ 
 
Açúcar 
 
C12H22O11 
 
Substância Compostas: São constituídas de uma molécula 
formada por átomos de elementos químicos diferentes 
Fenômeno pelo 
qual um mesmo 
elemento químico 
forma substâncias 
diferentes. OXIGÊNIO 
(O2) 
OZÔNIO 
(O3) 
Alotropia 
Exemplo: 
As substâncias que fazem parte do fenômeno são denominadas 
de VARIEADES ALOTRÓPICAS do elemento. 
Oxigênio (O2) e Ozônio (O3) são VARIEDADES 
ALOTRÓPICAS do elementos químico OXIGÊNIO. 
As variedades alotrópicas podem diferir 
quanto à ATOMICIDADE ou quanto à 
ESTRUTURA CRISTALINA 
OXIGÊNIO (O2) OZÔNIO (O3) 
Diferem pela atomicidade Diferem pela estrutura cristalina 
Alotropia 
Exemplo: 
Outra variedade Alotrópica do 
Carbono é o FULERENO. 
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DIAMANTE GRAFITE 
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Outros exemplos de Alotropia 
O elemento químico Enxofre (S) 
apresenta duas variedades 
alotrópicas: ENXOFRE 
RÔMBICO e ENXOFRE 
MONOCLÍNICO. 
As formas cristalinas das 
duas formas alotrópicas 
são diferentes. 
Porém, ambas são 
constituídas por moléculas 
com oito átomos de 
enxofre. 
Imagem: Benjah-bmm27 / domínio público. 
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Modelo de uma 
molécula de Enxofre 
S8 que está presente 
tanto nos cristais de 
enxofre rômbico 
quanto nos de 
enxofre monoclínico. 
Outros exemplos de Alotropia 
O elemento Fósforo (P) forma várias variedades 
alotrópicas, sendo o FÓSFORO BRANCO e o 
FÓSFORO VERMELHO as mais comuns. 
Fila de Pirâmides 
Pirâmide com quatro 
átomos. 
FÓSFORO BRANCO FÓSFORO VERMELHO 
Sistema: tudo o que é objeto da observação humana. 
Sistemas homogêneos 
 
Sistemas heterogêneos 
 
Substância 
pura 
 
Mistura 
 
Substância 
pura 
 
Mistura 
 
 
 
 
 
 
 
Água 
 
 
 
 
 
 
Álcool 
hidratado 
 
 
 
 
 
 
Gelo: H2O(sól) + 
Água: H2O(líq) 
 
 
 
 
 
Água + óleo 
 
Cada aspecto homogêneo de uma mistura 
chama-se FASE. 
Fases 
As fases também aparecem quando temos uma 
substância pura em equilíbrio de fases. 
Água 
Areia 
Mistura de 2 fases 
(bifásico) 
Água 
Óleo 
Areia 
Mistura de 3 fases 
(trifásico) 
Água 
Gelo 
Limalha de ferro 
Sistema trifásico constituído por 
dois componentes 
CIÊNCIAS, 1º ANO 
Conceito de substância e mistura classificadas 
de acordo com suas características 
Simples Composta 
Substância Pura 
Homogênea Heterogênea 
Mistura 
Sistemas Materiais 
Matéria constituída por mais 
de um tipo de molécula 
Essas misturas podem 
ser HOMOGÊNEAS ou 
HETEROGÊNEAS... 
Misturas 
Misturas que possuem apenas um 
único aspecto, isto é, as 
mesmas propriedades químicas 
em toda a sua extensão. 
Misturas que apresentam mais 
de um aspecto, isto é, têm 
propriedades distintas em sua 
extensão. 
Misturas Homogêneas 
Misturas Heterogêneas 
Exemplo: 
Exemplo: 
água + açúcar dissolvido 
água 
óleo 
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O aspecto visual de uma mistura não se restringe apenas à 
simples percepção a olho nu, mas também à utilização de 
aparelhos ópticos comuns: os microscópios. Veja a figura. 
Observando a imagem, vista ao microscópio, nota-se que o leite não é 
considerado uma mistura homogênea, e sim uma mistura heterogênea. 
Propriedades Microscópicas das Misturas 
Aspecto 
homogêneo ao 
olho nu 
Aspecto 
heterogêneo ao 
microscópio 
Copo de leite 
Líquido branco com gotículas 
de gordura (amarela) 
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Temperatura (°C) a 1 atm 
Tempo Sólido 
Sólido 
+ 
Líquido 
Líquido 
+ 
Vapor 
Vapor 
PF= 0°C 
PE=100°C 
Líquido 
– 10°C 
Diagrama de Mudança de Estado Físico 
para substância PURA 
 
Temperatura (°C) a 1 atm 
Tempo Sólido 
Sólido 
+ 
Líquido 
Líquido 
+ 
Vapor 
∆TE 
–15°C 
∆TF 
Diagrama de Mudançade Estado Físico 
para MISTURA (“COMUM”) 
Vapor 
Líquido 
Temperatura (°C) a 1 atm 
Tempo 
Sólido 
+ 
Líquido 
Líquido 
+ 
Vapor 
 
∆TE 
– 15°C 
TF 
Diagrama de Mudança de Estado Físico 
para Mistura EUTÈTICA 
Sólido 
Vapor 
Líquido 
Misturas Eutéticas são 
misturas que mantêm 
sua temperatura 
constante durante a 
fusão/solidificação. 
Temperatura (°C) a 1 atm 
Tempo 
Sólido 
e 
Líquido 
Líquido 
+ 
Gasoso 
 
TE 
–15°C 
∆TF 
Diagrama de Mudança de Estado Físico 
para mistura AZEOTRÓPICA 
Sólido 
Vapor 
Líquido 
Misturas azeotrópicas são 
misturas que mantêm sua 
temperatura constante 
durante a 
vaporização/condensação. 
Mistura eutética 
 
Ponto de fusão 
 
Chumbo (38%) + estanho (62%) 
 
 
183°C 
 
Chumbo (87%) + antimônio (13%) 
 
 
246°C 
 
Bismuto (58%) + estanho (42%) 
 
 
133°C 
 
EXEMPLOS DE MISTURAS 
Mistura azeotrópica 
 
 
Ponto de ebulição 
 
Acetona (86,5%) + metanol (13,5%) 
 
 
56°C 
 
Álcool etílico (7%) + clorofórmio (93%) 
 
 
60°C 
 
Álcool fórmico (77,5%) + água (22,5%) 
 
 
107,3°C 
 
Algumas Definições 
Uma solução é uma 
mistura 
HOMOGÊNEA de 
2 ou mais 
substâncias em 
uma única fase. 
Um dos constituintes 
é o SOLVENTE 
os outros são os 
SOLUTOS. 
Definições 
 Soluções pode ser 
classificadas como 
saturadas ou 
insaturadas. 
 Uma solução 
saturada contém a 
maior quantidade 
de soluto capaz de 
ser dissolvida em 
uma determinada 
temperatura. 
Em qual das sequências a seguir estão representados um 
elemento, uma substância simples e uma substância 
composta, respectivamente: 
a) H2, Cl2, O2. 
b) N, HI, He. 
c) Cl, N2, HI. 
d) H2, Ne, H2O. 
e) H2O, O2, H2. 
Exemplo 
c) Cl, N2, HI. 
Adicionando-se excesso de água à mistura formada 
por sal de cozinha, areia e açúcar, obtém-se um 
sistema: 
a) homogêneo, monofásico. 
b) homogêneo, bifásico. 
c) heterogêneo, monofásico. 
d) heterogêneo, bifásico. 
e) heterogêneo, trifásico. 
Exemplo 
d) heterogêneo, bifásico. 
“Os diferentes tipos de matéria podem ser classificados em dois grupos”: 
Substâncias puras e Misturas. As substâncias puras podem ser simples ou 
compostas. Considerando-se esse modo de classificação, analise as 
afirmações: 
O ar atmosférico é uma substância pura. 
A água é uma substância simples. 
O oxigênio e o ozônio são substâncias distintas. 
A matéria que tem três tipos de molécula é uma 
substância composta. 
O sangue é uma mistura. 
0 0 
1 1 
2 2 
3 3 
4 4 
Exemplo 
Fracionamento de Misturas 
 São as técnicas usadas para separar 
misturas, e que se fundamentam nas diferentes 
propriedades físicas das substâncias que 
constituem as misturas. 
 
 Para separar uma mistura devemos seguir os 
seguintes passos: 
1) Verificar se HOMO ou HETERO; 
2) Verificar ESTADO FÍSICO; 
3) Escolher o método 
Separação de Mistura