Aula 01 Substancias PURAS E MISTURAS

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1. SUBSTÂNCIAS PURAS E 
MISTURAS 
 
1.1. Conceitos de elemento químico, substância, átomo, molécula, 
composto, substância pura, mistura. 
1.2. Propriedades gerais e específicas da matéria. 
1.3. Misturas homogêneas e heterogêneas. 
1.2. Processos de separação de misturas: catação, filtração, tamisação, 
ventilação, filtração, decantação, destilação, cristalização, sublimação e 
destilação fracionada. 
 
1 
Na química.... 
 
 
 
O que é matéria?? 
 
Tudo é matéria?? 
2 
 Matéria é tudo que tem massa e ocupa lugar no espaço. Não existe vida nem 
manutenção da vida sem matéria. 
Matéria 
O que é feito a matéria?? 
3 
4 
MATÉRIA 
Misturas 
(homogênea/heterogênea) 
Substância pura 
Simples/Composto 
Moléculas 
Elemento Químico 
(átomo) 
5 
Matéria 
6 
Ácido ascórbico ou Vitamina C 
 
Pura Vitamina C 
7 
Ácido ascórbico ou Vitamina C 
 
Triturar o comprimido!!! 
8 
Ácido ascórbico ou Vitamina C 
 
9 
Ácido ascórbico ou Vitamina C (C6H8O6) 
 
10 
Ácido ascórbico ou Vitamina C (C6H8O6) 
 
Elemento Químico O - Oxigênio 
11 
Elemento Químico C- Carbono 
Ácido ascórbico ou Vitamina C (C6H8O6) 
 
Átomo do Elemento Químico Carbono 
Átomo do Elemento Químico Oxigênio 
12 
Átomo do Elemento Químico Hidrogênio 
13 
Átomo 
 
É a menor parte da matéria. 
Até hoje são conhecidos mais de 110 tipos diferentes de átomos que, 
combinado entre si das mais diversas maneiras, vão dar origem a 
todo tipo de matéria existente. 
Cada átomo diferente é um elemento químico. 
 
Do que é constituído o átomo? 
O que difere um átomo do 
outro? 
 14 
15 
O átomo é constituído de: 
 
Núcleo e Eletrosfera 
 
 Átomo 
16 
O átomo é constituído de: 
Núcleo  prótons (p) (carga +) 
  nêutrons (n) (sem carga) 
 
Eletrosfera  elétrons (é) (carga (-), distribuídos em 7 camadas ou 
níveis energéticos). 
 
 Átomo 
Prótons (+) 
Nêutrons ( ) 
Núcleo 
 
 
 
 
 
 
 
Eletrosfera 
 
 
 
 
 
 
 
Elétrons (-) 
17 
 Átomo 
18 
DIMENSÃO DAS PARTÍCULAS ATÔMICAS 
19 
20 
Átomo – Elemento Químico 
 
Lítio Berílio 
21 
Átomo – Elemento Químico 
 
Lítio Berílio 
Prótons Nêutrons Elétrons 
22 
Prótons Nêutrons Elétrons 
Elemento Químico Lítio (Li) 
 
 3Li
7
 
Elétrons 
Prótons 
Nêutrons 
N° Prótons ( N° Atômico) 
Símbolo Elemento Químico 
N° Massa 
(Prótons + Nêutrons) 
Prótons: 3 
Nêutrons: 4 
Elétrons: 3 
De acordo com a IUPAC (União Internacional de Química Pura e Aplicada), ao 
representar um elemento químico, devem-se indicar, junto ao seu SÍMBOLO, seu número 
atômico e seu número de massa . 
23 
Elemento Químico – Carbono (C) 
 
 6C
12
 
N° Prótons ( N° Atômico) : 6 
N° Massa (Prótons + Nêutrons): 12 
N° Elétrons: 6 
N° Prótons ( N° Atômico) 
Símbolo Elemento Químico 
N° Massa 
(Prótons + Nêutrons)) 
24 
Átomo de Berílio (Be) 
 
25 
N° Prótons, elétrons e nêutrons: 
N° Massa: 
N° Atômico: 
 
Escreva o Elemento Químico: 
 
A = Z + N 
Z  NÚMERO ATÔMICO: é o número de prótons que um átomo possui. 
A  NÚMERO DE MASSA: representa a massa aproximada de um átomo. 
Número de Prótons + N° Nêutrons 
No. Atômico e No. de Massa 
Z = e- 
“átomo neutro” 
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Reforço do conceito 
Átomo 
 Qual é este 
elemento 
químico?? 
 
N° Prótons ( N° Atômico) Z : 11 
N° Massa (Prótons + Nêutrons) A: 21 
N° Elétrons: 11 
27 
Para responder essa pergunta 
uso a tabela periódica 
 
28 
Elemento Químico 
A cada elemento químico corresponde um número atômico (Z) que o 
identifica 
Atualmente, conhecemos um total de 115 elementos químicos, entre naturais e 
artificiais, com números atômicos variando de 1 a 118. 29 
https://www.ptable.com/ 
Elemento Químico 
30 
Átomo 
 Qual é este 
elemento 
químico?? 
 
N° Prótons ( N° Atômico) Z : 11 
N° Massa (Prótons + Nêutrons) A: 21 
N° Elétrons: 11 
31 
Para responder essa pergunta 
uso a tabela periódica 
 
Faça a representação do elementos químicos, identifique o n° 
prótons, n° elétrons, n° atômico e n° de massa dos átomos 
em negrito. 
 
a) Urânio usado para construção da bomba atômica. 
b) Em medicina, o elemento radioativo utilizado é o cobalto-
60, por fornecer um feixe de energia alta o suficiente para 
ser útil no tratamento em aparelhos de radioterapia. 
c) O potássio tem uma grande importância nutricional para 
o nosso corpo e é fundamental para um bom 
funcionamento dos músculos e das células nervosas. 
d) Os principais suplementos de ferro para combater a 
anemia são o sulfato ferroso, que além de ferro podem 
conter ácido fólico e vitamina B12, que também ajudam 
no combate à anemia. 
32 
33 
Uma substância pura é uma porção de matéria que tem propriedades 
bem definidas e que lhe são características. 
Matéria 
Substâncias 
Puras 
Simples Compostos 
Misturas 
Homogêneo 
(1 fase) 
Heterogêneo 
(2 ou + fases) 
Classificação da Matéria 
pode ter seus 
componentes 
separados; cada 
um deles é uma 
substância pura 
34 
35 
Substâncias Puras 
Simples 
Átomos de 1 elemento 
químico 
Composta 
Átomos de 2 ou + elementos 
químico 
Classificação Substâncias Puras 
36 
Substâncias Puras 
Simples 
Átomos de 1 elemento 
químico 
H2 O2 N2 
Composta 
Átomos de 2 ou + elementos 
químico 
H2O NaCl C2H6O 
São substâncias formadas por um ou mais átomos de um 
mesmo elemento químico. São classificada como substância 
pura simples ou, simplesmente, substância simples. 
Substâncias Puras Simples 
37 
Quando as moléculas/composto de determinada substância são 
formadas por dois ou mais elementos químicos, ela é classificada como 
substância pura composta ou, simplesmente, composto. 
Substâncias Puras Compostas 
COMPOSTO 
38 
areia 
39 
40 
a) N° de Átomos: 
 
 
b) Elementos Químicos (escreva os 
elementos com prótons, elétrons, 
nêutrons, n° atômico, n° massa) 
 
 
c) Substância Simples ou Composto? 
Sal 
41 
Uréia (NH2)2CO 
a) N° de Átomos: 
b) Elementos Químico (escreva os elementos com prótons, elétrons, nêutrons, n° atômico, n° massa) 
c) Substância Simples ou Composto? 
C17H19NO3
 
Carbono 
Diamante 
Pode-se afirmar que nele existem quantos? 
a) Elementos químicos: 
b) Átomos: 
c) Substância pura simples 
d) Substância pura composta. 
Considere o sistema abaixo onde cada esfera 
diferente representa um átomo diferente: 
42 
O fluxo de difusão do oxigênio molecular (O2) e da 
glicose (C6H12O6) através de membranas celulares 
existe em função da diferença de concentração 
dessas substâncias nos compartimentos 
intracelular e extracelular. 
a) Qual o número de átomos presente no texto? 
b) Quais os elementos químicos? Faça a 
representação, conforme IUPAC, desses 
elementos. 
c) Classifique como substâncias simples ou 
composto? 43 
44 
Misturas 
(várias substâncias puras) 
Homogêneas 
1 fase 
Ar 
Água 
torneira 
Gasolina 
Heterogêneas 
2 ou + fases 
Água + 
óleo 
granito leite 
Misturas 
45 
Mistura: é a reunião de 
substâncias sem que acha 
reação química 
Misturas 
46 
Mistura homogênea: toda mistura que apresenta uma única fase 
Mistura heterogênea: toda mistura que apresenta pelomenos duas fases 
Fase: cada uma das 
porções que apresenta 
aspecto visual homogêneo 
(uniforme), o qual pode 
ser contínuo ou não, 
mesmo quando observado 
ao microscópio comum. 
Misturas 
47 
Misturas 
48 
O rótulo de uma garrafa de água mineral está reproduzido a seguir. 
Com base nessas informações, podemos classificar a água 
mineral como: 
a) substância pura. 
b) substância simples. 
c) mistura heterogênea. 
d) mistura homogênea. 
e) suspensão coloidal. 
49 
Análise as afirmativas como verdadeiras ou falsas. 
 
 
a) O Dorflex ® é usado como relaxante muscular e analgésico. Um 
estudante de biomedicina viu o rotulo deste medicamento e percebeu 
que ele continha dipirona monoidratada, citrato de orfenadrina e 
cafeína anidra. Ao olhar o aspecto físico do comprimido percebeu que se 
tratava de uma substância composta. 
b) O permanganato de potássio KMnO4 é um composto que, ao se diluir na 
água, torna uma mistura homogênea que pode ser usada no tratamento 
de problemas na pele como coceira, catapora. 
c) O famoso Sonrisal ® é usado para trata problemas no estomago como 
azia. É uma mistura heterogênea formado por bicarbonato de sódio, 
carbonato de sódio, ácido acetilsalicílico e ácido cítrico. 
d) O Anador® é usado como analgésico, alivia dor de cabeça. Ele é um 
composto de dipirona ‎C13H16N3O4SNa. 
 
50 
Propriedade Gerais e Específicas 
da matéria 
51 
 
Ex: 
o éter comum tem a propriedade física de se evaporar 
facilmente, o que não acontece com um óleo lubrificante 
para automóveis; 
 
o ferro tem a propriedade química de se enferrujar, mas o 
ouro, não; 
 
o acetona tem a propriedade organoléptica (cheiro) muito 
forte, mas a água não, etc 
52 
53 
54 
55 
56 
* São as propriedades da matéria observadas em qualquer corpo, 
independente da substância de que ele é feito. As mais importantes 
são: 
Propriedade Gerais da matéria: 
57 
Propriedade Específicas da matéria: 
 São as propriedades que variam conforme as substâncias de que a matéria é 
feita. 
58 
59 
60 
Como separar as substâncias presentes 
nessas misturas??? 
61 
Métodos de separação de misturas 
• Destilação simples 
• Destilação fracionada 
• Dissolução fracionada 
• Cristalização fracionada 
• Sublimação 
• Catação 
• Peneiração ou Tamisação 
• Ventilação 
• Filtração 
• Sedimentação fracionada 
• Decantação 
• Levigação 
• Dissolução fracionada 
• Separação magnética 
 
62 
Catação 
• Como funciona: método rudimentar que utiliza as mãos ou uma 
pinça para separar os componentes da mistura. 
• No que se baseia: Permite separar substancias com diferença de 
tamanho e de aspecto das partículas. 
• Tipo: sólido-sólido. Ex.: feijão + impurezas. 
63 
Peneiração ou Tamisação 
• Como funciona: agita-se a peneira, o componente de granulação 
menor atravessa a malha e é recolhido. 
• No que se baseia: Permite separa objetos de diferença de 
granulação dos componentes. 
• Tipo: sólido-sólido. Ex.: areia fina + pedras. 
 
64 
Ventilação 
• Como funciona: passa-se uma corrente de ar pela mistura, o sólido 
menos denso é arrastado e separado do mais denso. 
• No que se baseia: Permite separa substâncias com diferença de 
densidade entre os sólidos. 
• Tipo: sólido-sólido ou gás-sólido. Ex.: arroz + palha. 
 
65 
Exemplo: Câmara de poeira ( ventilação) 
66 
Filtração 
• Como funciona: faz-se a mistura passar por um filtro, que pode ser 
de papel: o líquido atravessa o filtro enquanto o sólido fica retido. 
• No que se baseia: Permite separa partículas solidas suspensa no 
liquido ou no gás. 
• Tipo: sólido-líquido. Ex.: pó de café e água. 
 
67 
Exemplos: Filtração a vácuo 
68 
Decantação 
• Como funciona: dois ou mais líquidos ou sólido/líquido imiscíveis se 
separam espontaneamente (o menos denso em cima). 
 Para acelerar a separação de sólidos dispersos em líquidos, 
utiliza-se a centrífuga. 
• No que se baseia: Permite separar as substâncias são imiscíveis, 
• Tipo: líquido-líquido / sólido-líquido. Ex.: óleo + água / terra + água. 
 
69 
Exemplos: Funil de decantação 
70 
Exemplo: Centrifugação - Decantação 
71 
Sedimentação fracionada - Flotação 
• Como funciona: adiciona-se um líquido de densidade intermediária. 
O sólido mais denso se deposita no fundo do recipiente. O menos 
denso flutua. 
• No que se baseia: diferença acentuada de densidade entre os 
componentes. 
• Tipo: sólido-sólido. Ex.: areia + serragem. 
 
72 
Destilação simples 
• Como funciona: o balão de destilação é aquecido. O líquido entra em ebulição, 
o vapor vai para o condensador, é condensado e recolhido em outro recipiente. 
• No que se baseia: Permite separar sólidos diluídos em líquidos ou dois líquidos 
miscíveis com ponto de ebulição com diferença acentuada. 
• Tipo: sólido-líquido ou líquido/líquido. Ex.: NaCl + água. 
73 
Destilação fracionada 
• Como funciona: ao aparato de destilação acrescenta-se uma torre de fracionamento 
com obstáculos para dificultar a passagem do composto de menor ebulição. 
• No que se baseia: Permite separar líquidos miscíveis com os pontos de ebulição 
muito próximos entre si. 
• Tipo: líquido-líquido. Ex.: água e acetona. 
Coluna de 
Fracionamento 
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Sublimação 
• Como funciona: a mistura é aquecida, a substância sublima e, quando o 
vapor encontra uma superfície fria, volta a cristalizar. As impurezas 
ficam retidas. 
• No que se baseia: Permite a separação quando uma das substâncias 
sofre sublimação em condições amenas (facilmente) e a outra não. 
• Tipo: sólido-sólido. Ex.: iodo + impurezas 
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Cristalização fracionada 
• Como funciona: ao evaporar parte do líquido (solvente), a substância 
menos solúvel se cristaliza antes da outra, separando-se da mistura. 
• No que se baseia: Permite separa um sólido diluído no líquido e 
obter os cristais sólidos devido a diferença acentuada entre as 
solubilidades das substâncias. 
• Tipo: sólido-líquido. Ex.: solução aquosa de CuSO4. 
76 
Exemplos : Cristalização por Evaporação 
• A mistura é deixada em 
repouso ou é aquecida até 
que o líquido sofra 
evaporação. 
• Ex: água do mar. 
77 
Pense um pouco!! 
Ácido glicólico é uma substância muito 
utilizada em produtos dermatológicos para 
melhorar a aparência e a textura da pele, no 
tratamento de acnes e pele ressecada, 
manchas, podendo até ser usada no peeling 
químico. Ao realizar este procedimento o 
profissional mistura com água. Imagine que 
ocorreu um erro e após a mistura de acido 
glicólico e água deseja-se recuperar o acido. 
Qual deve ser o procedimento a ser adotado 
sendo conhecida as características da água e 
do ácido. 
 
CRISTALIZAÇÃO POR EVAPORAÇÃO 
78 
79 
Um biomédico está formulando um creme e deseja conhecer o fluxo de 
absorção do creme para a pele. Ele utilizará como substância principal a 
ureia, um composto largamente encontrado em hidratantes da classe dos 
umectantes, que são substâncias hidrofílicas, que não adicionam umidade à 
pele, mas auxiliam na sua hidratação, mantendo sua umidade natural. Sabe-
se que, em condições normais, a concentração de ureia dentro das células é 
nula. Ao misturar a ureia, solúvel em água e álcool, com a água e álcool, 
sugira um método para separar essa mistura considerando os processos 
estudados neste curso. (1,0 pts) 
Dados: 
- Ureia é um composto orgânico cristalino, incolor, de fórmula (NH2)2CO, 
com um ponto de fusão de 132,7 °C. 
- Água (H2O) composto molecular, incolor, temperatura de ebulição 100 °C. 
- Álcool, compostoorgânico incolor, com ponto de fusão 78,5°C. 
80 
Um biomédico está formulando uma mistura que melhore a fertilização dos 
óvulos in vitro. Para isso ele irá usar uma das substâncias em tamanho 
menores. Como a mistura já está preparada, elabore/descreva um método 
para ele conseguir essa nova mistura agora com uma das substancias em 
tamanho menores.que diminuir o tamanho das partículas da solução. 
Dica: A mistura contém água e uma substancia solida que se dilui em água 
porém tem ponto de ebulição diferente da água. 
81 
Para se isolar a cafeína (sólido, em condições ambientais) de uma bebida 
que a contenha (exemplos: café, chá, refrigerante etc.) pode-se usar o 
procedimento simplificado seguinte. 
Agita-se um certo volume da bebida com dicloroetano e deixa-se em 
repouso algum tempo. Separa-se, então, a parte orgânica, contendo a 
cafeína, da aquosa. Em seguida, destila-se o solvente e submete-se o 
resíduo da destilação a um aquecimento, recebendo-se os seus vapores em 
uma superfície fria, onde a cafeína deve cristalizar. Além da extração e 
sublimação, quais operações são utilizadas no isolamento da cafeína? 
a) Flotação e ebulição. 
b) Destilação e decantação. 
c) Decantação e condensação. 
d) Cristalização e tamisão. 
e) Levigação e condensação. 
82 
1) Indique quais as propriedade da matéria descrita nos itens abaixo: 
 
a)O ferro transforma-se em ferrugem na presença de ar e umidade. 
 
b) O ferro é cinza e sólido em temperatura ambiente. 
 
c) O papel produz cinzas ao pegar fogo. 
 
d) O alumínio apresenta densidade de 2,7 g/cm3. 
 
e) O álcool ferve a 78ºC, sob pressão de 105 Pa (aproximadamente 1 atm). 
 
f) A combustão do etanol libera gases e energia. 
 
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