Substâncias e Misturas.

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QUÍMICA
O Que é Química?O Que é Química?
Química é uma Ciência 
Experimental que estuda 
a estrutura, composição 
e a transformação da 
matéria.
O Método Científico
LEIS 
EXPERIMENTAIS
TEORIAS & 
MODELOS
HIPÓTESES
OBSERVAÇÕES
EXPERIÊNCIAS
CIÊNCIA: é o conjunto de 
atividades que visam observar, 
experimentar, explicar e relacionar 
os fenômenos da natureza, criando 
leis, teorias e modelos cada vez 
mais gerais, que nos permitam 
prever e controlar os fenômenos 
futuros.
Tecnologia: é a ciência aplicada
ESTRUTURA DA MATÉRIA
A matéria é formada por moléculas, que 
por sua vez são formadas por partículas 
minúsculas chamadas de átomos.
Elementos Químicos
Átomos
O2OOxigênio
AgAg (Argentum)Prata
CaCO3CaCálcio
Fe3O4FeFerro
NaturezaSímboloNome
Átomos & Moléculas
H + H H H
H H
H + H + O O
Átomos Moléculas
Simples Composta
Substância Pura
Homogênea Heterogênea
Mistura
Sistemas Materiais
Substâncias Puras
SIMPLES COMPOSTA
MISTURAS
HETEROGÊNEAHOMOGÊNEA 
solução
ÁGUA + AREIAAR
CLASSIFICAÇÃO 
DA MATÉRIA
SISTEMAS 
HOMOGÊNEOS
SISTEMAS 
HETEROGÊNEOS
SUBSTÂNCIAS 
PURAS
MISTURAS DE 
UMA FASE
MISTURAS DE 
MAIS DE UMA 
FASE
SUBSTÂNCIAS 
EM MUDANÇA 
DE ESTADO
OUTROS CONCEITOSOUTROS CONCEITOS
� ATOMICIDADE
� VARIEDADE ALOTRÓPICA
� FENÔMENOS (Transformações):
QUÍMICOS E FÍSICOS
ATOMICIDADEATOMICIDADE
P(verm), C(graf), metaisIndeterminada
P4 (fósforo branco)Tetratômica
H2, N2, HCl, CODiatômica
He, Ne, Ar, KrMonoatômica
SubstânciasAtomicidade
� Atomicidade se refere ao número de átomos 
que compõem uma substância
VARIEDADE ALOTRÓPICAVARIEDADE ALOTRÓPICA
C(grafite) C(diamante)
estrutura amorfa estrutura cristalina
� Variação na arrumação dos átomos 
� Variação na atomicidade 
O2 (Oxigênio) O3 (Ozônio)
FENÔMENO QUÍMICOFENÔMENO QUÍMICO
Combustão do álcool etílico
H3C- CH2- OH + 3O2 →→→→ 2CO2 + 3H2O
Reagentes Produtos
� O fenômeno químico transforma 
a natureza íntima da matéria.
FENÔMENO FÍSICOFENÔMENO FÍSICO
SÓLIDO LÍQUIDO GASOSO
SUBLIMAÇÃO 
FUSÃO
CONDENSAÇÃO
VAPORIZAÇÃO
SOLIDIFICAÇÃO
Estados físicos da matéria
� O fenômeno físico não altera a natureza da matéria
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO
1. Considere os sistemas a seguir, em que os átomos 
são representados por esferas:
Determine onde encontramos:
a) Substância pura; b) Mistura; c) Somente substância simples; 
d) Somente substância composta.
Considere apenas o sistema III, determine:
a) O número de átomos presentes; b) O número de elementos 
químicos; c) O número de moléculas; d) O número de substâncias; 
e) O número de substâncias binárias; f) O número de substâncias 
diatômicas.
I II III IV
2. Considere o sistema representado abaixo. 
Pode-se descrever o sistema em questão 
como constituido por:
a) Três fases e um componente.
b) Duas fases e dois componentes.
c) Três fases e dois componentes.
d) Três fases e três componentes.
3. Os diferentes tipos de matéria podem ser 
classificados em dois grupos:
Substâncias puras e misturas. As substâncias puras podem 
ser simples e compostas. Considerando esse modo de 
classificação, pode-se afirmar:
(01) O ar atmosférico é uma substância pura . 
(02) A água é uma substância simples. 
(04) O sangue é uma mistura. 
(08) Uma solução de açúcar é uma mistura 
(16) O oxigênio e o ozônio são substâncias distintas, embora 
constituídas por átomos de um mesmo elemento. 
(32) A matéria que contém três tipos de moléculas é uma 
substância composta. 
(64) A matéria que contém apenas um tipo de molécula é uma 
substância simples, mesmo que cada molécula seja formada por 
dois átomos diferentes.
4. Observe os seguintes fatos:
I – Uma pedra de naftalina deixada no armário. 
II – Uma vasilha com água deixada no freezer. 
III – Uma vasilha com água deixada no fogo. 
IV – O derretimento de um pedaço de chumbo quando 
aquecido. 
Nestes fatos estão relacionados corretamente os seguintes 
fenômenos:
a) I – sublimação, II – solidificação, III – vaporização, IV – fusão. 
b) I – sublimação, II – solidificação, III – fusão, IV –vaporização. 
c) I – fusão, II – sublimação, III –vaporização, IV – solidificação. 
d) I – vaporização, II- solidificação, III – fusão, IV – sublimação. 
e) I – vaporização, II – sublimação, II –fusão, IV – solidificação.
5. Qual dos fenômenos a seguir não 
envolve reações químicas?
a) Fusão de gelo.
b) Digestão de alimentos.
c) Combustão.
d) Queima de vela.
e) Explosão de dinamite.
PROPRIEDADES DA MATÉRIA
� PROPRIEDADES GERAIS
� PROPRIEDADES FUNCIONAIS
� PROPRIEDADES ESPECÍFICAS:
PROPRIEDADES GERAIS
� Massa 
� Volume
� Inércia
� impenetrabilidade
� Dureza
As propriedades gerais são comuns a 
todos os materiais.
PROPRIEDADES FUNCIONAIS
� Hidrocarbonetos são inflamáveis. 
� Os ácidos têm sabor azedo. 
� Os sais fundidos conduzem corrente elétrica.
As propriedades funcionais são aquelas 
apresentadas por um grupo de substâncias, 
chamado função química .
PROPRIEDADES 
ESPECÍFICAS
� Ponto de Fusão / Solidificação
� Ponto de Ebulição / Liquefação
� Densidade ou Massa Específica
� Coeficiente de Solubilidade
As propriedades específicas caracterizam cada 
tipo de substância .
Ponto de Fusão / Solidificação
� Ponto de Fusão é a temperatura 
em que uma substância muda do 
estado sólido para o estado líquido.
�Ponto de Solidificação corresponde 
ao processo inverso, embora as 
temperaturas sejam equivalentes. 
Obs. O PF e o PS são obtidos em uma dada pressão, quando
esta não é citada, considera-se a pressão atmosférica
Ponto de Ebulição / Liquefação
� Ponto de Ebulição é a temperatura 
em que uma substância muda do 
estado líquido para o estado gasoso.
�Ponto de liquefação corresponde 
ao processo inverso, embora as 
temperaturas sejam equivalentes. 
Obs. O PE e o PL são obtidos em uma dada pressão, quando
esta não é citada, considera-se a pressão atmosférica
Curva de Aquecimento 
da água
Curva de Aquecimento 
da água
S
L
L e V
V
T°C
100
0
- 20
tempo
S e L
Curva de Resfriamento 
da água
Curva de Resfriamento 
da água
S
L
L e V
V
T°C
100
0
- 20
tempo
S e L
Curvas de Misturas ComunsCurvas de Misturas Comuns
Aquecimento Resfriamento
Curvas de Misturas EutéticasCurvas de Misturas Eutéticas
Resfriamento
PS
Aquecimento
PF
Curvas de Misturas AzeotrópicasCurvas de Misturas Azeotrópicas
Aquecimento
PE
Resfriamento
PL
Influência da PressãoInfluência da Pressão
� Quanto maior a pressão maior o Ponto de Ebulição
P
T >T
>P
Influência da AltitudeInfluência da Altitude
� Quanto maior a Altitude menor o Ponto de Ebulição
> A ⇒⇒⇒⇒ < P ⇒⇒⇒⇒ < T
A ⇒⇒⇒⇒ P ⇒⇒⇒⇒ T
Densidade
� Densidade é a relação da massa 
pelo volume de uma substância a 
uma dada Temperatura e Pressão:
d = m / V
Influência da Temperatura
T 
V1
>T
V2
> T ⇒⇒⇒⇒ > V ⇒⇒⇒⇒ < densidade
> P⇒⇒⇒⇒ < V ⇒⇒⇒⇒ > densidade
Influência da PressãoInfluência da Pressão
P
>P
ADENSIDADE é maior quanto maior o estado de 
agregação da matéria
Influência do Estado Físico 
da Substância
sólido > líquido > gasoso
Aumento do volume
Exceções a Regra 
• Água líquida é mais densa 
que o gelo.
• Prata, Ferro e Bismuto, 
todos diminuem de volume 
quando fundidos, portanto 
fase líquida mais densa.
Transformação de Unidades
T Kg g mg
X 103 X 103 X 103
KL L mL µL
X 103 X 103 X 103
m3 dm3 cm3 mm3
� Unidade de massa
� Unidade de Volume
Exercícios de fixação:Exercícios de fixação:
1) Dada a tabela:
– 34,5°C– 101°CCloro
182°C43°CFenol
61°C– 63°CClorofórmio
PEPF
Determine o estado físico de cada substância 
nas condições ambientes ( 25°C e 1 atm).
Clorofórmio →→→→
Fenol →→→→
Cloro →→→→
Exercícios de fixação:Exercícios de fixação:
2) Com relação ao gráfico, indique as proposições verdadeiras:
(01) O gráfico representa o aquecimento de substância pura. 
(02) O ponto de fusão da substância é 85°C. 
(04) O ponto de solidificação da substância é 20°C. 
(08) Na temperatura ambiente (25°C) a substância é s ólida. 
(16) Entre 35 e 50 minutos (intervalo DE) a substância forma um 
sistema bifásico. 
(32) Se o gráfico dado mostrasse apenas o intervalo AD, referente ao 
aquecimento de um sólido, nada poderíamos afirmar sobre a pureza 
do mesmo. 
0 10 25 35 50 tempo (min)
T°C
+ 85
+ 20
+ 10
Exercícios de fixação:Exercícios de fixação:
tempo (min)
T1
BT°C
T2
A
(01) Se a amostra A e B forem idênticas, então a pressão é diferente para 
cada experiência.
(02) Se a pressão é a mesma, então A e B poderão ser amostras idênticas 
em quantidades diferentes. 
(04) A e B são substâncias puras.
(08) A e B podem ser misturas.
(16) Se A e B são amostras idênticas, A foi realizada numa pressão maior 
que B.
(32) Se A e B são amostras idênticas, A foi realizada numa altitude menor 
que B.
(64) B pode ser uma substância pura e A, ser uma mistura azeotrópica.
3) O gráfico está representando a ebulição de duas amostras, iguais ou 
diferentes, em experiências distintas realizadas cada uma a pressão 
constante. As quais foram realizadas em sistemas abertos.
Exercícios de fixação:Exercícios de fixação:
4) Responda a essa questão considerando três frascos 
contendo massas iguais de líquidos diferentes, A, B 
e C, cujos valores de densidade em g/mL são 
respectivamente: 0,8; 1,0; 1,2.
I
II
III
A alternativa que indica cada frasco com 
seu respectivo líquido é:
a) I – A, II – B, III – C.
b) I – A, II – C, III – B.
c) I – B, II – C, III – A.
d) I – B, II – A, III – C.
e) I – C, II – B, III – A.
Exercícios de fixação:Exercícios de fixação:
5) (UFMG) As figuras abaixo representam densímetros como os 
usados em postos de gasolina. O primeiro contém etanol puro 
(d = 0,8g/cm3). Dos dois restantes, um está cheio de etanol e 
água e o outro gasolina (d = 0,7g/cm3), não estão 
necessariamente nessa ordem. Com base nessas informações, 
pode-se afirmar corretamente que:
a) A densidade da bola preta é maior que 1g/cm3
b) A densidade da bola branca é menor que 0,8 
g/cm3.
c) A mistura no densímetro II, tem densidade 
menor que 0,8g/cm3.
d) A mistura no densímetro III, contém água.
e) As duas bolas apresentam densidade menores 
que 0,7g/cm3.
I
II
III
Exercícios de fixação:Exercícios de fixação:
6) Uma torneira defeituosa goteja a cada 36 
segundos. Sabendo-se que cada gota de 
água pesa 0,25g, quanto tempo levará para 
encher uma lata de 0,01 m3 ?
Coeficiente de 
Solubilidade - CS
� Em geral é considerada como sendo 
a massa em gramas possível de ser 
solubilizada em 100 g de água, em uma 
dada Temperatura e pressão.
Obs. Quando a temperatura / pressão não 
são indicadas, considera-se a temperatura 
de 25°C e pressão de 1 atm.
1L de água 
a 0°C
1L de água 
a 0°C
1L de água 
a 0°C
357 g de NaCl
SOLUÇÕES 
Misturas Homogêneas
• CS do NaCl a 0°C = 35,7 g / 100g de H 2O
• CS do NaCl a 25°C = 42,0 g / 100g de H 2O
200 g de NaCl 400 g de NaCl
Saturada Saturada com 
corpo de fundo
insaturada
SOLUÇÃO 
SUPERSATURADA
1L de água 
a 0°C
1L de água 
a 25°C
1L de água 
a 0°C
400 g de NaCl
Supersaturada
• A concentração na solução final está
acima do CS do NaCl a 0°C.
CURVAS DE SOLUBILIDADE
CS 
(g/100g de água)
Comportamento 
normal
Comportamento 
anormal
CS1
T1 T°C
Exercícios de fixação:Exercícios de fixação:
1) A 18°C a solubilidade de uma substância X é
de 60g/100mL de água. Nessa temperatura 
150g de X foram misturados em 200mL de 
água . O sistema obtido é:
a) Heterogêneo com uma fase.
b) Homogêneo com duas fases.
c) Uma solução aquosa com corpo de fundo.
d) Heterogêneo com três substâncias.
e) Apenas uma solução aquosa.
2) 160g de uma solução saturada de 
sacarose (C12H22O11) a 30°C é resfriada 
a 0°C. Qual a massa de açúcar 
cristalizada?
Dados:
22030°
1800°
CS da sacarose 
(g/ 100g de água)
Temperatura 
°C
Exercícios de fixação:Exercícios de fixação:
Para responder às questões 3) e 4) considere 
o gráfico e as informações apresentadas:
C
S 
d o
 
K
N
O
3 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
( g /
1 0
0 g
 
d e
 
á g
u
a
)
0 10 20 30 40 50 60 
Temperatura °C
120
100
80
60
40
20
0
20°C
Solução aquosa 
de KNO3
100g 
de KNO3
100g 
de água
Exercícios de fixação:Exercícios de fixação:
3) Essa mistura heterogênea, inicialmente a 
20°C, é aquecida até 60°C. Dessa forma:
a) A solução aquosa torna-se insaturada.
b) A solução aquosa torna-se saturada e 
restam 5g de corpo de fundo.
c) A solução aquosa continua saturada, 
sem corpo de fundo.
d) A solução aquosa continua saturada e 
restam 20g de corpo de fundo.
e) A massa de KNO3 dissolvida triplica.
Exercícios de fixação:Exercícios de fixação:
4) Uma maneira conveniente para se recuperar 
todo o KNO3 do sistema e obter o sal sólido 
e puro é:
a) Evaporar toda água, por aquecimento.
b) Agitar a mistura e depois filtrá-la.
c) Decantar a solução sobrenadante.
d) Resfriar a mistura a 0°C.
e) Aquecer a mistura a 40°C
Exercícios de fixação:Exercícios de fixação:
� Definição: processos de separação de uma 
mistura nos seus constituintes.
� Classificação dos processos:
Mecânicos: separações que não envolvem 
transformações físicas ou químicas.
Físicos: processos que envolvem mudanças 
de estados físicos das substâncias. 
Normalmente indicados nas separações de 
misturas homogêneas.
ANÁLISE IMEDIATAANÁLISE IMEDIATA
� Misturas Heterogêneas:
Sólido/sólido 
Sólido/líquido 
Sólido/gás 
Líquido/líquido
� Misturas Homogêneas:
sólido/sólido 
sólido/líquido 
líquido/líquido 
líquido/gás
gás/gás
ANÁLISE IMEDIATAANÁLISE IMEDIATA
Sistemas Sólido/sólido:
� Catação
� Peneiração ou Tamisação
� Ventilação
� Levigação
� Separação Magnética
� Dissolução Fracionada
� Flotação
� Fusão Fracionada
Separação de Misturas 
HeterogêneasSeparação de Misturas 
Heterogêneas
Sistemas Sólido/líquido:
� Filtração
� Decantação
� Centrifugação
� Cristalização Fracionada
Sistemas Sólido/gás:
� Filtração
� Decantação
� Câmara de Poeira
Separação de Misturas HeterogêneasSeparação de Misturas Heterogêneas
Sistemas Líquido/líquido:
� Decantação
Separação de Misturas HomogêneasSeparação de Misturas Homogêneas
Sistemas Sólido/sólido:
� Fusão Fracionada
Sistemas Sólido/líquido:
� Evaporação
� Destilação Simples
Sistemas Líquido/líquido:
� Destilação Fracionada
Sistemas Líquido/gás:
� Aquecimento
� Despressurização
Sistemas gás/gás:
�Liquefação Fracionada
Materiais comuns de LaboratórioMateriais comuns de Laboratório
� Tubo de Ensaio
� Béquer
� Erlenmeyer
� Balão de Fundo Chato
� Balão Volumétrico
� Balão de Destilação
� Condensador
� Funil de Decantação
� Funil de Filtração
� Funil Liso
� Funil de Büchner
� Kitassato
� Proveta
� Pipeta Volumétrica
� Pipeta Graduada
Materiais comuns de LaboratórioMateriais comuns de Laboratório
� Bureta
� Dessecador
� Vidro de Relógio
� Almofariz e Pistilo
� Cápsula de Evaporação
� Cadinho de Porcelana
� Cadinho de Platina
� Piscete
� Espátula
� Suporte de Ferro 
� Garras
� Tripé de Ferro
� Tela de Amianto
� Bastão de Vidro
� Frasco de Reagente