EM_V01_QUÍMICA PROFESSOR

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Livro do Professor
Química
Volume 1
Presidente: Ruben Formighieri
Diretor-Geral: Emerson Walter dos Santos
Diretor Editorial: Joseph Razouk Junior
Gerente Editorial: Júlio Röcker Neto
Gerente de Arte e Iconografia: Cláudio Espósito Godoy
Autoria: Fábio Roberto Batista; reformulação dos originais de: Fábio Roberto Batista
Supervisão Editorial: Jeferson Freitas
Coordenação de Área: Milena dos Passos Lima
Edição de Conteúdo: Gabriela Ido Sabino
Edição de Texto: Juliana Milani
Revisão: Sandra Regina de Souza (Coord.) e Priscila Rando Bolcato
Supervisão de Arte: Elvira Fogaça Cilka 
Edição de Arte: Angela Giseli de Souza
Projeto Gráfico: YAN Comunicação
Ícones: ©Shutterstock/ericlefrancais, ©Shutterstock/Goritza, ©Shutterstock/Lightspring, 
 ©Shutterstock/Lightspring, ©Shutterstock/Chalermpol, ©Shutterstock/Macrovector, 
©Shutterstock/Blinka e ©Shutterstock/Blinka
Imagens de Abertura: ©Wikipedia Commons/D-Kuru e ©Shutterstock/Sabphoto
Editoração: Rosemara Aparecida Buzeti
Ilustrações: Divo, DKO Estúdio, Jack Art, Marcos Gomes e Quadrinhofilia Produções Artísticas
Pesquisa Iconográfica: Janine Perucci (Supervisão) e Marina Gonçalves 
Engenharia de Produto: Solange Szabelski Druszcz
Produção
Editora Positivo Ltda.
Rua Major Heitor Guimarães, 174 – Seminário
80440-120 – Curitiba – PR
Tel.: (0xx41) 3312-3500
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2018
Contato 
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Todos os direitos reservados à Editora Positivo Ltda.
B333 Batista, Fábio Roberto.
 Química : ensino médio / Fábio Roberto Batista ; reformulação dos originais de Fábio 
Roberto Batista ; ilustrações Divo ... [ et al. ]. – Curitiba : Positivo, 2015.
v. 1 : il.
Sistema Positivo de Ensino
ISBN 978-85-385-9370-6 (Livro do aluno)
ISBN 978-85-385-9371-3 (Livro do professor)
1. Química. 2. Ensino médio – Currículos. I. Divo. II. Título.
CDD 373.33
Dados Internacionais para Catalogação na Publicação (CIP)
(Maria Teresa A. Gonzati / CRB 9-1584 / Curitiba, PR, Brasil)
©Editora Positivo Ltda., 2015
Química: a matéria e suas características ........4
Propriedades e transformações da matéria ................................................. .... 6
 Estados físicos da matéria ......................................................................................................................... 9
 Transformações da matéria ....................................................................................................................... 10
 Propriedades físicas da matéria ................................................................................................................ 11
Composição da matéria ................................................................................... 17
 Sistemas: substância e mistura ................................................................................................................. 17
 Separação de misturas .............................................................................................................................. 21
Estrutura da matéria e radioatividade .......... 33
Modelos atômicos ........................................................................................... 35
 Modelo de Dalton: o átomo esférico .......................................................................................................... 35
 Modelo de Thomson: o átomo descontínuo .............................................................................................. 37
 Modelo de Rutherford: a presença de um núcleo ...................................................................................... 38
 Modelo de Bohr: entendendo a eletrosfera ............................................................................................... 39
 Modelo atual: uma nova explicação .......................................................................................................... 40
Representação dos elementos químicos .......................................................... 43
 Semelhanças entre os átomos ................................................................................................................... 44
 Eletrosfera do átomo ................................................................................................................................. 45
Fenômenos nucleares ...................................................................................... 50 
 Emissões radioativas naturais: partícula alfa (α), partícula beta (β) e radiação gama (γ) ........................ 51
 Aplicações da radioatividade .................................................................................................................... 54
01
02
Sumário
O projeto gráfico atende aos objetivos da coleção de diversas formas. As ilustrações, os diagramas e as figuras contribuem para a 
construção correta dos conceitos e estimulam um envolvimento ativo com temas de estudo. Sendo assim, fique atento aos seguintes ícones:
Fora de escala numéricaFormas em proporçãoColoração artificial
Imagem ampliadaImagem microscópicaColoração semelhante ao natural
Representação artísticaEscala numéricaFora de proporção
Acesse o livro digital e 
conheça os objetos digitais 
e slides deste volume.
4
Química: a matéri
a 
 e suas característic
as 
©Shutterstock/Anyaivanova
 Para presenciar a Química não é necessário ser um profissional da área ou estar em um laboratório. As transforma-
ções relacionadas a essa ciência ocorrem a todo momento ao nosso redor.
1. De que forma a Química está presente na sua rotina?
2. A maior parte dos materiais utilizados no dia a dia (alimentos, vestuário, produtos farmacêuticos, de higiene e 
limpeza, etc.) são extraídos diretamente da natureza ou foram obtidos por algum processo? 
3. A Química, como ciência, é boa ou má? 
4. Afinal, o que a Química estuda? 
01
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Ponto de partida 
1
5
 Exemplos de produtos que se beneficiam dos avanços da Química 
Ao pensar no significado da Química e no seu papel no dia a dia, é possível perceber que há vários mal-entendidos, 
gerados, principalmente, pelos meios de comunicação. Boa parte das notícias divulgadas pela mídia destaca poluição, 
contaminação, desastres ecológicos, entre outros assuntos em que há predominância de uma visão negativa da Quí-
mica na sociedade. 
Porém, a Química contribui significativamente nas soluções para os desafios globais, que envolvem, por exemplo, 
a saúde dos seres vivos, os diversos meios de produção de energia, etc. Sendo assim, pode ser caracterizada por um 
modo de pensar e um modo de fazer que está sempre em busca de melhorias na qualidade de vida, proporcionando 
aos seres vivos uma vida mais longa e confortável.
©Shutterstock/Monticello
©Shutterstock/Sergiy Kuz
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©Shutterstock/Thirteen 
 ©Shutterstock/Oleksiy Mark
 identificar os diferentes tipos de matéria;
 perceber a relação entre o estado físico e o estado de agregação das partículas que for-
mam uma substância; 
 diferenciar substâncias de misturas por meio das propriedades físicas;
 entender quando um fenômeno é físico ou químico por meio da análise das propriedades 
características antes e depois da transformação;
 compreender o conceito de homogêneo e heterogêneo, associando-o, quando possível, 
ao aspecto visual;
 perceber que, com o auxílio das propriedades da matéria, é possível separar as substân-
cias que fazem parte de uma mistura. 
Objetivos da unidade:
6 Volume 1
Na busca por mais saúde, conforto, lazer e segurança, a indústria química investe em tecnologia, em processos 
seguros e no desenvolvimento de novos produtos que podem ser utilizados para fins benéficos e maléficos.
Pode-se dizer que essa ciência encontra-se em praticamente todos os produtos utilizados no dia adia e nos 
mais diversos setores, tais como: alimentício, farmacêutico, cosmético, tecnológico, entre outros. Entretanto, para 
que seja usada corretamente, é necessário que as pessoas tenham acesso à informação e que haja conscientização.
De forma geral, a Química é a ciência que estuda um mundo invisível que constitui a matéria e suas transformações. 
Investiga as substâncias obtidas da natureza ou criadas em laboratório, os elementos que as compõem, suas caracterís-
ticas e propriedades, os processos de obtenção e suas aplicações e identificações. De acordo com o cientista Lavoisier: 
A natureza é um vasto laboratório químico 
no qual se formam todos os tipos de decom-
posição e composição.
Lavoisier
Propriedades e transformações da matéria
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A Química e o desenvolvimento de novos produtos
Algumas substâncias e processos usados na fabricação e no desenvolvimento de alguns produtos químicos podem prejudicar o meio ambiente e a saúde humana. No entanto, a Química está contribuindo para a descontaminação ambiental e para o desenvolvimento de processos mais ecológicos de produção, visando diminuir a geração de resíduos tóxicos e o consumo energético e aumentar o reaproveitamento de materiais.
Química 7
Apesar de as transformações químicas estarem sempre presentes na vida das pessoas, estas levaram muito 
tempo até conseguir compreender a Química como ciência. Historicamente, vários processos químicos foram 
utilizados, como o controle do fogo, a obtenção de metais, o cozimento de alimentos, o desenvolvimento da 
agricultura. Esses processos contribuíram muito para a melhoria das condições de vida do ser humano, mas, 
no passado, esses conhecimentos tinham um caráter sagrado, quase religioso, equivalendo, em importância, à 
sabedoria dos feiticeiros. 
Considerada por muitos como a base de todas as ciências, a Filosofia foi responsável por despertar a vontade de 
explicar os fatos e encontrar respostas diferentes daquelas apresentadas pela mitologia. 
Atualmente, o papel de buscar avanços tecnológicos e a explicação para os fatos é atribuído à Ciência. Somente 
com a formação dessa área de conhecimento com base experimental é que foram propostas novas hipóteses sobre a 
constituição das coisas e teorias foram desenvolvidas e reconhecidas pela comunidade científica até chegar à concep-
ção atual de matéria. 
Matéria é tudo aquilo que tem massa e ocupa lugar no espaço.
De modo simples, a matéria é tudo aquilo que tem existência física. A terra, a água e o ar são exemplos de matéria. 
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 Exemplos de matéria
8 Volume 1
Experimento
O ar ocupa lugar no espaço? 
Dica de segurança
O experimento deve ser feito apenas pelo profes-
sor, em virtude da utilização de material inflamável. 
Materiais
Copo grande de vidro; recipiente fundo; algodão; 
arame; água com corante; acetona; caixa de fósforo.
 É necessário ter extremo cuidado com a chama. 
Como fazer 
1. Em um suporte de arame, fixe um pedaço de 
algodão embebido em acetona.
2. Adicione água (se possível, com corante) no reci-
piente e coloque o arame com o algodão no seu 
interior.
3. Acenda o algodão. 
4. Com um copo grande de vidro, tampe o sistema. 
 
5. Observe o resultado. 
 Resultados e conclusão 
a) O que ocorre no experimento ao tampar o sis-
tema – recipiente com água, arame e algodão 
embebido em acetona – com o copo? 
b) Com base em suas observações, é possível afir-
mar que o ar também é matéria? Justifique sua 
resposta.
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2 Gabaritos.
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Química 9
A Química é a ciência que estuda a constituição da matéria, sua estrutura 
interna, as relações entre os diversos tipos de materiais encontrados na 
natureza, além de determinar suas propriedades físicas – como ponto de fusão, 
densidade, etc. – ou químicas, que são as transformações de uma substância 
em outra.
Algumas transformações da matéria ocorrem pela ação da energia. Dessa 
forma, pode-se dizer que a matéria não existe sozinha. 
A energia é essencial para a vida na Terra e está sempre presente no Universo. No entanto, não pode ser vista nem 
tocada, mas pode ser sentida a todo momento. 
Energia é tudo aquilo que age sobre os corpos e neles produz algum efeito, o qual pode modificar a matéria, 
deslocá-la ou provocar supostas deformações.
Estados físicos da matéria
A matéria pode ser encontrada, principalmente, em três estados físicos ou estados de agregação: sólido, líquido e 
gasoso.
O estado de agregação que determinado corpo apresenta depende da organização existente entre as partículas 
que o compõem. Essa estrutura está relacionada a duas forças: coesão e repulsão.
Coesão – faz com que as partículas se aproximem umas das outras. 
Repulsão – faz com que as partículas se afastem umas das outras. 3 Saiba mais sobre as forças de coesão e repulsão.
Quanto maior a intensidade das forças atrativas, menor a liberdade de movimento entre as partículas e, conse-
quentemente, maior a organização da matéria.
Veja no quadro a seguir as principais características macroscópicas (forma e volume) e microscópicas (organização 
das partículas) desses estados.
Sólido Líquido Gasoso
Forma e volume fixos.
Tanto a forma quanto o volume 
independem do recipiente em 
que está contido.
Forma variável e volume 
fixo.
A forma depende do recipiente 
em que está contido.
Forma e volume variáveis.
Tanto a forma quanto o volume 
dependem do recipiente em que 
está contido.
Organização alta, com 
predominância das forças 
de coesão.
Organização intermediária, 
com forças de repulsão 
um pouco maiores que as 
forças de coesão.
Organização desprezível, 
com predominância das 
forças de repulsão.
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A palavra energia deriva do grego enérgeia, 
que significa força em ação e sugere a
ti-
vidade, funcionamento; por isso, todas
 as 
ações que nos cercam estão relacionad
as 
diretamente à manifestação da energi
a e 
às suas transformações. 
No cotidiano é muito comum 
encontrar substâncias nos três 
estados de agregação da ma-
téria – sólido, líquido e gasoso. 
Porém, existe um quarto estado 
físico – o plasma, que não é tão 
comum aqui na Terra. 
10 Volume 1
A matéria pode coexistir em mais de um estado físico. Isso ocorre nas mudanças de estado de agregação. Uma 
mudança de estado físico deve ser entendida como uma transformação física que altera a distância entre as partí-
culas. Ou seja, modifica a forma com que estão distribuídas na amostra. O aumento da agitação entre as partículas, por 
exemplo, causado pelo aumento da energia cinética (aquecimento) faz com que elas comecem a se chocar e a se dis-
tanciar mais umas das outras. Quando essa distância atinge um ponto crítico, a matéria, antes sólida, torna-se líquida, 
pelo simples fato de a distância entre as partículas constituintes desse estado físico ter aumentado. Se continuarmos a 
aumentar a energia cinética, as partículas ficarão mais e mais agitadas, ocupando cada vez mais espaço e distanciando-
-se cada vez mais umas das outras, o que explica por que um líquido pode se tornar vapor (estado gasoso). 
 Transformações de estado físico
Sublimação
Fusão Vaporização
Sólido Líquido Gasoso
Liquefação/
Condensação
Solidificação
Sublimação
Liberação de energia
Absorção de energia
Transformações da matéria
Em qualquer mudança de estado físico, as características macroscópicas (forma e volume) e microscópicas (organização 
das partículas) de um material são alteradas. Porém, não há modificação na sua composição. Quando as mudanças que ocor-
rem não alteram a composição das substâncias originais, tem-se uma transformação física ou um fenômeno físico. 
Ao contrário, quando há alteração na natureza da matéria e na sua composição, ou seja, quando uma ou mais subs-
tâncias se transformam em nova(s) substância(s),deixando de ser o que era(m) para ser algo diferente, tem-se uma 
transformação química ou um fenômeno químico. 
Observe alguns fenômenos químicos no quadro a seguir.
Fenômeno Antes Depois
Produção de pão 
Caramelização do açúcar
Formação da ferrugem 
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4 Saiba mais: gás ou vapor? Qual a diferença?
5 Saiba mais sobre 
a vaporização e 
suas formas.
Exemplo de fenômeno físico.6
Durante a reação de caramelização, 
o açúcar é submetido à desidratação. 
Após, ocorre a condensação ou polime-
rização com formação de novas estru-
turas. Por isso, esse fenômeno corres-
ponde a uma transformação química.
Química 11
Para diferenciar os tipos de transformação, é necessário descrever o fenômeno antes e depois da mudança. Na 
Química, utilizam-se os termos estado inicial e estado final do sistema como referência às características da matéria 
para representar um fenômeno. 
As transformações químicas também são chamadas de reações químicas, sendo as substâncias iniciais envolvidas 
denominadas reagentes e as substâncias finais, produtos. Para representar uma reação utiliza-se uma equação em 
que os reagentes e os produtos são separados por uma seta ( ). 
REAGENTE(S) → PRODUTO(S)
Em um primeiro momento, só há reagentes, ou seja, suas 
quantidades são máximas. Os produtos são os resultados teorica-
mente previstos da reação química após as combinações entre os 
reagentes. Inicialmente, sua quantidade é zero e ao final atinge-se 
seu valor máximo. 
Em uma equação, quando há mais de um reagente ou produto, 
coloca-se o sinal de soma entre eles. Normalmente, representa-se 
também o estado físico das substâncias envolvidas entre parênteses 
– sólido (s), líquido (ℓ), gasoso (g) e em solução aquosa (aq). 
Observe, nas imagens a seguir, a reação entre uma placa de zinco metálico (Zn) e a solução de sulfato de cobre 
(CuSO4). 
 Reação química entre placa de zinco e solução de sulfato de cobre
A alteração na placa de zinco indica que ocorreu deposição de cobre metálico (Cu). Após algum tempo de reação, tam-
bém é possível observar que a solução azulada torna-se menos intensa em razão do consumo de íons cobre e da presença 
de íons zinco. 
Com essas informações, pode-se representar a reação de acordo com as equações: 
Zinco metálico(s) + Sulfato de cobre(aq) → Cobre(s) + Sulfato de zinco(aq)
Zn(s) + CuSO4(aq) → Cu(s) + ZnSO4(aq)
Propriedades físicas da matéria
A investigação sobre a natureza da matéria é feita com base no estudo de suas propriedades físicas, em que as 
informações são coletadas e analisadas sem que a composição química mude, ou seja, são fenômenos físicos e não 
químicos. Entre essas propriedades existem aquelas que são gerais, isto é, para todo tipo de matéria. 
A massa e o volume são as propriedades gerais mais importantes utilizadas para quantificar uma amostra. 
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Tempo
Produtos
(formados)
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(consumidos)
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12 Volume 1
Massa
A massa é a propriedade que quantifica determinada porção da matéria. Esse valor pode ser obtido com a utiliza-
ção de uma balança.
Segundo o Sistema Interna-
cional de Unidades (SI), a unida-
de-padrão de medida de massa é 
o quilograma (kg), que equivale a 
mil gramas. 
Porém, utilizam-se comumente 
seus submúltiplos: o grama (g) e o 
miligrama (mg), principalmente 
em laboratórios de Química, onde 
o trabalho é realizado com peque-
nas quantidades de material. 
A relação entre as unidades de 
medida para a massa é:
1 kg = 1 000 g
1 g = 1 000 mg
Volume
O volume é a propriedade usada para quantificar a medida do espaço ocupa-
do por uma porção da matéria. Você já deve ter observado que alguns utensílios 
domésticos apresentam marcações que indicam o volume. 
As unidades mais utilizadas para o volume são o metro cúbico (m3), litro 
(L), decímetro cúbico (dm3), mililitro (mL) e centímetro cúbico (cm3). Porém, 
com mais frequência, usam-se o litro e seu submúltiplo, que corresponde a 
sua milésima parte. A relação entre as unidades de medida para volume é: 
1 m³ = 1 000 L
1 dm³ = 1 L = 1 000 mL
1 mL = 1 cm³
Há propriedades que também possibilitam caracterizar determinado tipo de matéria, conhecidas como proprieda-
des específicas. Entre elas destacam-se a densidade e os pontos de fusão e ebulição. 
Densidade
A relação entre as propriedades gerais – massa e volume – da matéria é conhecida como densidade. E, matemati-
camente, essa propriedade é representada pela seguinte fórmula: 
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8 Em dia com a Química e a Física: densidade ou 
massa específica? 
 Balança eletrônica 
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 Recipiente para medida de volume 
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7 Em dia com a Química: nova padronização do SI.
O SI e a padronização 
das unidades
Sistema utilizado para representar 
um 
conjunto padronizado de oito grand
e-
zas físicas fundamentais de unidades
 de 
medida: massa, volume, quantidade 
de 
matéria, tempo, corrente elétrica, temp
e-
ratura, comprimento e intensidade lum
i-
nosa. Dessa forma, é aceito nas relaçõ
es 
internacionais, no ensino e no traba
lho 
científico. 
grandeza física: grandeza que pode ser medida, que apresenta dimensão.
Química 13
No SI, como a massa é dada em kg e o volume em m³, a unidade de medida para a densidade é kg/m³. Porém, as 
unidades de medida mais utilizadas cotidianamente são o kg/L e o g/cm³. Numericamente, essas duas unidades são 
iguais, isto é:
1 1
3
kg
L
g
cm
=
Para comprovar isso: 
1
1
1000
1000
1
13 3
kg
L
g
cm
g
cm
A tabela a seguir apresenta os valores de densidade de algumas substâncias: 
Substância Densidade Substância Densidade
hidrogênio (H2) 0,082 g/L etanol (C2H6O) 0,789 g/cm
3
hélio (He) 0,164 g/L água (H2O) 0,997 g/cm
3
amônia (NH3) 0,696 g/L cloreto de sódio (NaCℓ) 2,17 g/cm
3
nitrogênio (N2) 1,145 g/L alumínio (Aℓ) 2,70 g/cm
3
oxigênio (O2) 1,308 g/L ferro (Fe) 7,87 g/cm
3
dióxido de carbono (CO2) 1,799 g/L cobre (Cu) 8,96 g/cm
3
Fonte: LIDE, David R. Handbook of Chemistry and Physics. 84. ed. Boca Raton, Florida: CRC Press, 2003. p. 346, 686, 743. 
Pontos de fusão e ebulição
A temperatura constante na qual uma espécie de matéria passa do estado sólido para o estado líquido é conhecida 
como ponto de fusão (PF). E a temperatura constante na qual uma espécie de matéria passa do estado líquido para o 
estado de vapor denomina-se ponto de ebulição (PE). Para a água pura, por exemplo, ao nível do mar (1 atm), o ponto 
de fusão é 0 ºC e o ponto de ebulição é igual a 100 ºC. Nessas mesmas condições, os pontos de fusão e de ebulição 
para algumas substâncias são apresentados na tabela a seguir.
Substância PF (°C) PE (°C)
hidrogênio (H2) –259,2 –252,8
oxigênio (O2) –218,8 –182,9
nitrogênio (N2) –210,0 –195,8
etanol (C2H6O) –114,1 78,5
acetona (C3H6O) –94,8 56,1
mercúrio (Hg) –38,8 356,6
água (H2O) 0 100
alumínio (Aℓ) 660,3 2 519
cloreto de sódio (NaCℓ) 800,7 1 465
ouro (Au) 1 064,2 2 856
cobre (Cu) 1 084,6 2 562
ferro (Fe) 1 538 2 861
tungstênio (W) 3 422 5 555
9 Sugestão de experimento.
10 Condições em que foram determinados os valores das densidades.
Fonte: LIDE, David R. Handbook 
of Chemistry and Physics. 84. 
ed. Boca Raton, Florida: CRC 
Press, 2003. p. 731, 750, 751, 
1009, 2692.
14 Volume 1
Com os valores dos pontos normais de fusão e de ebulição de 
determinada substância, é possível prever o seu estado físico considerando 
qualquer temperatura no sistema. Se a temperatura dada estiver abaixo 
do ponto de fusão, a substância encontra-se no estado sólido. Entre os 
pontos de fusão e de ebulição, no estado líquido. Porém, se estiver acima 
doponto de ebulição, está no estado gasoso.
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Em locais diferentes, em razão da diferença de altitude em cada região, a temperatura de ebulição de um líquido puro é 
diferente. Isso ocorre porque um líquido puro entra em ebulição quando sua pressão de vapor se iguala à pressão atmosférica 
local. Nesse momento, bolhas de vapor começam a se formar no corpo do líquido, que ferve. Em locais de altitudes mais 
baixas, a pressão atmosférica é maior e, consequentemente, maior é a temperatura de ebulição. No Rio de Janeiro, ao nível do 
mar (pressão atmosférica igual a 1 atm ou 760 mmHg), o ponto de ebulição da água pura é igual a 100 ºC. Já em Brasília, cuja 
altitude está acima do nível do mar, o valor do ponto de ebulição será menor, aproximadamente igual a 98,3 ºC. Isso ocorre 
porque em Brasília a pressão atmosférica é menor e, com isso, o ponto de ebulição da água também é menor. 
 Monte Everest, Cordilheira do Himalaia
Quanto maior for a altitude, menor será o ponto de ebulição. No Monte Everest, na Cordilheira do Himalaia, a altitu-
de é de 8 848 m e a pressão atmosférica é 240 mmHg. Nesse local, por exemplo, a água entra em ebulição muito mais 
rápido do que ao nível do mar, aproximadamente a 71 °C. 
 Rio de Janeiro
 Brasília
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pontos normais: ponto determinado
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1 atm de pressão. 
Química 15
1. A passagem da água sólida para a água líquida é uma 
mudança de estado físico denominada fusão .
2. A passagem da água do estado líquido para o de vapor 
é chamada vaporização .
3. A passagem da água do estado de vapor para o líquido 
é conhecida como condensação .
4. É muito comum confundir evaporação com ebulição. 
Explique a diferença entre esses dois tipos de vapori-
zação.
5. Associe cada imagem apresentada ao nome da mu-
dança de fase dos estados físicos da matéria. 
a) 
 Secagem da roupa estendida no varal 
Vaporização 
b) 
 
 Fabricação de picolé 
Solidificação
c)
 
 Derretimento do ferro a altas temperaturas 
Fusão
d)
 
 Diminuição do tamanho das bolinhas de naftalina 
Sublimação
e) 
 
 Embaçamento das janelas nos dias chuvosos
Condensação
11 Gabaritos.
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Atividades
16 Volume 1
6. (UNIRIO – RJ)
7. (ENEM) 
O ciclo da água é fundamental para a pre-
servação da vida no planeta. As condições 
climáticas da Terra permitem que a água so-
fra mudanças de fase e a compreensão dessas 
transformações é fundamental para se enten-
der o ciclo hidrológico. Numa dessas mudan-
ças, a água ou a umidade da terra absorve o 
calor do sol e dos arredores. Quando já foi 
absorvido calor suficiente, algumas das mo-
léculas do líquido podem ter energia neces-
sária para começar a subir para a atmosfera.
Disponível em: <http://www.keroagua.blogspot.com>. Acesso 
em: 30 mar. 2009. (Adaptação). 
 A transformação mencionada no texto é a:
a) fusão.
b) liquefação.
X c) evaporação.
d) solidificação.
e) condensação.
8. (UESPI) “Era uma triste imagem: um carro velho quei-
mando gasolina (1) e poluindo o ambiente. A lataria 
toda amassada (2) e enferrujada (3). A água do ra-
diador fervendo (4). Para tristeza de João, o dono do 
carro, estava na hora de aposentar aquela lata-velha a 
que ele tanto tinha afeição.” 
 Observa-se neste pequeno texto que (1), (2), (3) e (4) 
são respectivamente fenômenos: 
a) químico, físico, físico e físico. 
X b) químico, físico, químico e físico. 
c) físico, químico, químico e físico. 
d) físico, químico, físico e químico. 
e) físico, químico, químico e químico. 
9. (UESPI) A água é um recurso natural fundamental para 
a existência da vida. Mesmo sendo tão importante, 
existem inúmeras situações que causam a poluição 
das nossas águas. Considerando a densidade da água, 
à temperatura ambiente, igual a 1 g/mL, quais dos po-
luentes da tabela abaixo flutuariam na sua superfície? 
Observe os dados da tabela ao fazer sua análise. 
Poluente
Densidade (g/mL) 
à temperatura 
ambiente
gasolina 0,80
óleo comestível 0,90
vidro pirex 2,10
mercúrio 13,60
a) Vidro pirex e mercúrio.
b) Gasolina, óleo comestível e vidro pirex.
X c) Gasolina e óleo comestível.
d) Mercúrio e gasolina.
e) Óleo comestível, gasolina e mercúrio.
 A partir do quinto quadri-
nho, Calvin começa a se 
tornar líquido por um pro-
cesso físico de:
a) condensação.
X b) fusão.
c) sublimação.
d) evaporação.
e) solidificação. 
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Química 17
10. Com os valores dos pontos de fusão (PF) e de ebuli-
ção (PE) das substâncias apresentadas na tabela, in-
dique seus estados físicos na temperatura ambiente 
(25 ºC).
Substância PF (°C) PE (°C)
Estado 
físico
oxigênio –218,8 –182,9 gás
nitrogênio –210,0 –195,8 gás
etanol –114,1 78,3 líquido
mercúrio –38,8 356,6 líquido
chumbo 327,5 1 749 sólido
alumínio 660,3 2 519 sólido
cloreto de 
sódio
800,7 1 465 sólido
11. O nitrogênio líquido apresenta diversas aplicações. Sua 
baixa temperatura nes-
se estado da matéria 
permite, por exemplo, 
armazenar materiais 
biológicos a tempera-
turas constantes e por 
longos períodos. 
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 Consulte a tabela de pontos de fusão e ebulição, dis-
ponível neste livro, e indique o intervalo de temperatura 
para essa substância no estado líquido.
12. Considerando os dados deste quadro sobre a altitude 
média de algumas cidades brasileiras, responda às 
questões.
Cidade Altitude (m)
Curitiba 934
São Paulo 760
Foz do Iguaçu 164
Campos do Jordão 1 628
Brasília 1 171
Belo Horizonte 858
Fonte: EMBRAPA. Monitoramento por satélite. Base de dados sobre 
áreas urbanizadas nos municípios do Brasil. Disponível em: <www.
urbanizacao.cnpm.embrapa.br/conteudo/base.html>. Acesso em: 
14 jul. 2014. 
a) Em qual das cidades apresentadas a água ferverá 
na temperatura mais elevada? Justifique sua res-
posta. 
b) Em qual das cidades apresentadas a água ferverá 
em menor tempo? Justifique sua resposta. 
Sugestão de atividades: questões 1 a 8 da seção Hora de estudo. 
Composição da matéria
As propriedades específicas estudadas anteriormente – densidade, pontos de fusão e de ebulição – permitem a 
caracterização da matéria, pois dependem somente da sua natureza, ou seja, não têm relação com a quantidade de 
matéria presente. Em alguns materiais, essas propriedades são constantes e em outros, variam. A diferença de compor-
tamento está relacionada à pureza do material. 
Sistemas: substância e mistura
Quando um material apresenta propriedades específicas bem definidas, pode-se dizer que é constituído basica-
mente por um mesmo tipo de matéria. Nesse caso, tem-se uma substância pura ou, simplesmente, substância. 
Ao aquecer uma amostra de um sólido puro, por exemplo, o fornecimento sucessivo de calor aumenta a agitação 
térmica das suas partículas e provoca um contínuo aumento da temperatura, até que a amostra começa a mudar de 
estado físico. Nesse momento, inicia-se a fusão. Durante a mudança de estado, o calor fornecido faz com que as partí-
culas adquiram maior grau de liberdade umas em relação às outras, passando do estado sólido para o líquido. Ao con-
tinuar recebendo energia na forma de calor, a amostra, agora líquida, tem suas partículas agitadas mais intensamente, 
afastando-se umas das outras. E quando o líquido começa a se transformar em vapor, a temperatura permanece cons-
tante até que todo o líquido passe para o estado gasoso. 
Definição do termo puro.12
18 Volume 1
Observe o gráfico ao lado.
Diagramas de mudança de estado como este, em que du-
rante as mudanças de estadofísico (fusão e ebulição) há dois 
patamares indicando que a temperatura permanece constan-
te, caracterizam o comportamento de uma substância. 
Porém, a maioria dos materiais utilizados no dia a dia apre-
senta mais de uma substância. Nesse caso, tem-se uma mistu-
ra. A tabela a seguir mostra algumas misturas e seus principais 
componentes. 
Mistura Principais componentes
ar atmosférico nitrogênio e oxigênio
vinagre água e ácido acético
álcool hidratado etanol e água
gás de cozinha propano e butano
ouro 18 quilates ouro e cobre e/ou prata
aço ferro e carbono
bronze cobre e estanho
granito feldspato, quartzo e mica
fuligem carvão e ar
Ao contrário das substâncias, as misturas não apresentam as propriedades físicas – ponto de fusão, ponto de ebu-
lição e densidade – definidas. Isso se deve ao fato de que uma mistura é a reunião física de mais de uma substância, 
consequentemente, não tem composição fixa. Essa diferença pode ser verificada com auxílio de um gráfico que indica 
a variação da temperatura durante toda a mudança de estado físico. 
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pe
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Sólido
 
Só
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Líquid
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Líq
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Tempo
Líquid
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Vapor
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Início da
fusão
Fim da
fusão
Início da
ebulição
Fim da
ebulição
Temperatura
variável
Temperatura
variável
Mistura
ΔT
ΔT
 Gráfico de mudança de estado físico de uma mistura 
 Gráfico de mudança de estado físico de uma substância 
Te
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Sólido 
Só
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Líquido
Líq
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Tempo
Líquido Vapor
Substância
Va
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Início da
fusão
Fim da
fusão
Início da
ebulição
Fim da
ebulição
Temperatura
constante
Temperatura
constante
Química 19
Algumas misturas apresentam apenas o ponto de fusão constante e outras somente a temperatura constante du-
rante a ebulição. Essas misturas especiais são denominadas eutética e azeotrópica, respectivamente. O bronze (80% 
de cobre e 20% de estanho) e o álcool comum, 96º GL (96 mL de álcool para 4 mL de água), são exemplos desses tipos 
de misturas. 
Além dos aspectos macroscópicos como os pontos de fusão e de ebulição registrados nos diagramas de aqueci-
mento, há aspectos microscópicos relacionados à composição dos materiais que também são utilizados para classificar 
a matéria em substância ou mistura. 
Em uma análise microscópica, quando um sistema apresenta o mesmo tipo de mo-
lécula em toda a sua extensão sem perder sua identidade durante uma mudança de 
estado físico, tem-se uma substância. 
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Isso não ocorre em uma mistura que apresenta em sua composição mais de um tipo de substância. 
O quadro a seguir apresenta algumas características para diferenciar substância de mistura. Complete o quadro 
com as palavras: variável e constante. Na prática, uma substância é caracterizada por apresentar variações pouco significativas nos 
valores de suas propriedades.
Substância Mistura comum
Mistura 
eutética
Mistura 
azeotrópica
Ponto de fusão Constante Variável Constante Variável
Ponto de ebulição Constante Variável Variável Constante
Composição Constante Variável Variável Variável
 Gráfico de mudança de estado físico de uma mistura eutética
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Sólido 
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Líquido
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Vapo
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Tempo
Va
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Início da
fusão
Fim da
fusão
Início da
ebulição
Fim da
ebulição
Temperatura
constante
Temperatura
variável
Mistura eutética
 Gráfico de mudança de estado físico de uma mistura azeotrópica
Te
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Sólid
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Só
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Líqui
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Líq
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Tempo
Líquido Vapor
Va
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r
Início da
fusão
Fim da
fusão
Início da
ebulição
Fim da
ebulição
ΔT
Temperatura
variável
Mistura azeotrópica
Temperatura
constante
sistema: porção limitada 
da matéria.
Organize as ideias
20 Volume 1
Cada substância que compõe uma mistura é denominada componente. Se os componentes, quando misturados, 
apresentarem aspecto uniforme e com as mesmas características em qualquer ponto de sua extensão, haverá uma 
mistura homogênea, também conhecida como solução. Em função do 
aspecto uniforme, diz-se que a mistura homogênea apresenta uma única 
fase. Um copo contendo água e açúcar dissolvido, por exemplo, é uma 
solução. Ou seja, uma amostra retirada de qualquer parte dessa mistura terá 
a mesma composição. 
Uma mistura é heterogênea quando apresenta mais de uma substância em mais de uma fase, por isso não 
tem as mesmas propriedades em toda a sua extensão. Um copo com água e óleo é um exemplo desse tipo de 
mistura.
Normalmente, é possível distinguir as fases a olho nu. 
Porém, algumas vezes é normal ficar com dúvidas. Uma 
amostra de sangue, por exemplo, tem quantas fases? É uma 
mistura homogênea ou heterogênea? Casos como esse 
necessitam da utilização de aparelhos como o ultramicros-
cópio, que permite uma melhor visualização para que a clas-
sificação seja possível. 
Os sistemas constituídos de uma única substância ou 
por uma mistura de substâncias também podem ser classi-
ficados em homogêneos ou heterogêneos, de acordo com 
os mesmos critérios utilizados para as misturas. Ou seja, 
um sistema homogêneo apresenta uma única fase. Porém, 
pode ser formado por uma substância ou por uma mistura 
homogênea. Já o sistema heterogêneo apresenta mais de uma fase. Portanto, pode ser constituído por uma mistura 
heterogênea ou por uma substância em diferentes estados físicos, em que cada estado de agregação corresponde a 
uma fase. 13 Fase × componente.
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 Aspecto visual de uma amostra de sangue com auxílio de um 
ultramicroscópio
A utilização de fluxogramas, resumos, mapas conceituais e quadros esquemáticos podem ser úteis na sistematiza-
ção de conteúdos estudados. Utilize um desses recursos para sintetizar os seguintes conceitos: 
substância pura
mistura
sistema homogênea
heterogênea uma só fase
mais de uma fase
um único estado físico mais de um estado físico
ã
14 Sugestão de fluxograma.
Organize as ideias
fase: cada parte visualmente uniforme
 
de um sistema.
Química 21
Separação de misturas
A maioria das matérias encontradas no dia a dia consiste em misturas de diferentes substâncias, cada uma com sua 
própria identidade química e suas propriedades, sendo possível a separação dos seus componentes. 
Para a separação desses componentes, ou seja, para a obtenção de cada uma das substâncias que deram origem à 
mistura, utiliza-se um conjunto de processos físicos. Esse conjunto é denominado de análise imediata.
A escolha do método de separação depende, primeiramente, do tipo de mistura a ser separada. Devem-se 
considerar também as condições materiais e econômicas disponíveis e o tempo gasto para a realização efetiva da 
separação. 
A separação de misturas é essencial às demandas 
de desenvolvimento sustentável, controle de poluição, 
controle ambiental e na solução de problemas que 
se agravam no mundo, como a da disponibilidade de 
água potável. 
Embora aparentemente abundante, apenas uma 
pequena quantidade de água doce está disponível no 
planeta. De acordo com o Programa das Nações Uni-
das para o Meio Ambiente (PNUMA), do volume total 
de água na Terra, somente cerca de 2,5% são de água 
doce. 
A água doce, encontrada na natureza, pode conter substâncias que tornam sua ingestão prejudicial à saúde. Por-
tanto, para chegar às residências, limpa e sem cheiro, a água passa por cerca de três horas em uma estação de 
tratamento de água – ETA. As fases envolvidas nessa limpeza incluem processos físicos e químicos como: decantação 
da sujeira, filtragem, adição de cloro e flúor; entre outras etapas. 
 Na estação de tratamento de água da cidade de Pirapora, interior de 
Minas, a água é captada do Rio São Francisco. 
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Separação de misturas heterogêneas
Em geral, os processos de separação de misturas heterogêneas são mais fáceis de serem realizados e controlados, 
pois é possível distinguir as fases enquanto ocorre o processo. Entre osvários métodos de separação desse tipo de 
mistura, têm-se decantação, filtração e dissolução fracionada.
Decantação
Processo utilizado para a separação de misturas do tipo líquido-sólido e líquido-líquido, que se baseia na diferença 
de densidade entre seus componentes. 
ConexõesConexões
22 Volume 1
inércia: tendência de um corpo a permanecer em repouso ou em movimento, a menos que uma força ou um conjunto de forças atue para mudar 
o seu estado.
 O movimento de rotação de uma centrífuga acelera a 
sedimentação de sólidos não dissolvidos. 
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Filtração
A filtração é considerada um dos métodos de separação mais utiliza-
dos em laboratórios de Química e também no cotidiano de grande parte 
das pessoas (por exemplo, na preparação do cafezinho). A técnica consiste 
na separação de um líquido com um sólido não dissolvido. Para isso, a 
mistura é despejada sobre um filtro e o sólido não dissolvido fica retido no 
papel de filtro; a fase líquida – filtrada – é recolhida em outro frasco. 
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 Na preparação do cafezinho 
utiliza-se a técnica da filtração. 
Para misturas de líquidos, como a água e o óleo, a técnica é realizada por um tipo especial de funil – o funil 
de decantação. O líquido mais denso é escoado e recolhido em um recipiente, como o béquer. O método é controlado 
pela abertura de uma torneira, que fica na parte inferior do funil. Ao final do processo, quando restar somente o 
outro líquido, este deve ser retirado, cuidadosamente, pela parte superior, para evitar contaminação pelo líquido que 
foi escoado.
Em certos casos, para acelerar o processo de decantação, 
quando a separação das fases de uma mistura heterogênea é 
muito lenta sob a ação da gravidade, utiliza-se um aparelho 
denominado centrífuga. A técnica de centrifugação, como é 
conhecida, permite uma intensa rotação da mistura. Assim, as 
partículas de maior densidade, por inércia, são arremessadas 
para o fundo do tubo que contém a dispersão. É o que ocor-
re em análises de laboratório para separar os componentes do 
sangue. 
Antigamente o funil de decantação era conhecido como funil de bromo.
 Decantação de uma 
mistura heterogênea 
líquido-líquido
Ação da
gravidade
Béquer
Frasco para
realizar
experimentos
Bastão
de vidro
Para agitar 
e transferir
líquidos e
soluções
Funil de decantação
Aparelho utilizado para a 
separação de líquidos
imiscíveis
Líquido menos denso
Líquido mais denso
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 O método de decantação é indicado, principalmente, 
para a separação de uma mistura heterogênea sólido-
-líquido.
No caso de uma mistura de um líquido com um sólido pouco solúvel, pela ação da gravidade, o sólido, 
em geral, mais denso, deposita-se no fundo do recipiente. Após a sedimentação da fase sólida, a fase líquida 
pode ser transferida para outro recipiente. 
Química 23
A filtração de misturas viscosas é 
feita de forma especial – filtração a 
vácuo, em que uma trompa de vá-
cuo reduz a pressão no interior do 
recipiente utilizado para a realização 
do processo; o fluxo de água arras-
ta o ar e diminui a pressão interna. 
Com isso, a pressão atmosférica em-
purra o líquido da mistura e ocorre a 
separação. 
Separação de mistura heterogênea sólido-gás.15
Dissolução fracionada
Técnica de separação baseada na diferença de solubilidade entre dois ou mais sólidos, em que um dos componen-
tes da mistura se dissolve em um líquido (solvente). Após a dissolução, a mistura é filtrada. A parte não dissolvida fica 
retida no filtro, e a solução é coletada em um frasco. O solvente, normalmente a água, pode ser eliminado por vapori-
zação, restando o sólido que havia sido dissolvido no início do processo. 
Adição
de água
Sal + areia
Filtração
Solução de água e sal Sal
Água + sal
Areia
Água + sal
Evaporação
Béquer
Frasco para realizar experimento
 O processo de dissolução fracionada é utilizado para separar misturas heterogêneas de dois sólidos.
Esse processo também é conhecido como extração por solventes, quando se 
utiliza um solvente apropriado para extração, por exemplo, de um ou mais princí-
pios ativos de uma planta. 
 A filtração é utilizada para a separação de misturas heterogêneas sólido-líquido. 
Separação de misturas homogêneas
Em geral, se comparadas aos processos de separação de misturas heterogêneas, as técnicas envolvidas para a sepa-
ração de misturas homogêneas são mais dispendiosas e necessitam de um fornecimento maior de energia. 
Destilação simples 
Esse método é muito utilizado para a obtenção de um solvente puro presente em uma mistura homogênea com 
um sólido (soluto) não volátil. No aquecimento dessa mistura, quando o líquido entra em ebulição, os vapores do 
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 Na preparação do chá, 
ocorre a extração dos 
componentes solúveis 
em água quente. 
Erlenmeyer
Frasco coletor
do filtrado
Filtro de papel
Constituído por poros
capazes de reter as
partículas sólidas
Funil simples
Principal aparelho utilizado
para a realização de uma
filtração, em conjunto
com o papel-filtro
Suporte universal com garra
Serve para a sustentação dos 
aparelhos a serem utilizados
em um experimento
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24 Volume 1
solvente passam pelo interior do condensador que é resfriado por água corrente. Em contato com as paredes frias do 
condensador, o vapor transforma-se em líquido novamente e é recolhido em um recipiente coletor, por exemplo, um 
erlenmeyer. O destilado é então separado do sólido que fica retido no frasco de origem (balão de destilação). 
D
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Suporte universal com garra
Serve para a sustentação dos aparelhos
a serem utilizados em um experimento
Tripé de ferro
Serve como apoio para a tela
de amianto e para equipamentos
colocados sobre ela
Tela de amianto
Utilizada em aquecimento,
para melhor distribuição do calor
Bico de Bunsen
Funciona a gás e serve para o aquecimento
de materiais não inflamáveis. Na sua parte inferior, 
há uma abertura que serve para o controle da chama
Balão de destilação
Usado para a realização de destilações:
o “braço” lateral serve para fazer a
conexão com o condensador
Condensador 
Apresenta um sistema de resfriamento
em que o vapor que sai durante o
aquecimento da mistura é resfriado
no condensador e se liquefaz
Erlenmeyer 
Empregado para sistemas
de destilação e para a realização
de experimentos
Termômetro
Mede os pontos de ebulição
dos componentes da mistura
 A separação de misturas homogêneas sólido-líquido é realizada pela destilação simples. 
A destilação simples é utilizada quando há interesse em todos os componentes da mistura de origem ou apenas 
na fase líquida.
Em vários países existe escassez de água doce (rios, lagos, represas, etc.), por isso eles têm usinas que retiram o sal da água, 
deixando-a própria para o consumo. Essa técnica utilizada na obtenção da água potável é conhecida como dessalinização.
Quando o objetivo consiste na obtenção do sólido, a separação pode ser feita simplesmente pela evaporação do 
solvente. Nas salinas, por exemplo, a evaporação da água do mar possibilita a obtenção do sal. Em seguida, o sal obtido 
é purificado, ou seja, refinado, para a eliminação de possíveis impurezas.
 Salinas da cidade de Grossos (RN) 
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Destilação fracionada
Para a separação de líquidos miscíveis em que as temperaturas de ebulição não são muito próximas, utiliza-se a 
destilação fracionada. Ao aquecer a mistura, os vapores do líquido mais volátil (com menor temperatura de ebulição) 
passam pela coluna de fracionamento e, depois, são resfriados no condensador, obtendo-se o líquido desse compo-
nente no frasco coletor. Conhecendo-se o ponto de ebulição de cada líquido, pode-se verificar, pelo termômetro, a 
sequência de destilação de cada fração. 
Química 25
D
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 Para separarmisturas homogêneas líquido-líquido utiliza-se o processo conhecido como 
destilação fracionada.
Suporte universal com garra
Serve para a sustentação
dos aparelhos a serem
utilizados em um experimento
Tela de amianto
Utilizada em aquecimento,
para melhor distribuição do calor
Balão de fundo chato
Empregado no aquecimento
de líquidos
Coluna de fracionamento
Coluna que separa cada
componente da mistura em função
dos diferentes pontos de ebulição
Condensador
Apresenta um sistema de
resfriamento em que o vapor
(proveniente do líquido mais volátil),
que sai durante o aquecimento da
mistura, é resfriado no condensador
e se liquefaz
Béquer
Frasco para realizar
experimentos
Tripé de ferro
Serve como apoio para a tela
de amianto e para equipamentos
colocados sobre ela
Termômetro
Mede os pontos de ebulição
dos componentes da mistura
Esse processo é muito utilizado, principalmente em indústrias petroquímicas, na destilação fracionada do petróleo 
bruto. Esse líquido viscoso é resultado de uma mistura de substâncias, em que a maior parte corresponde a compos-
tos orgânicos chamados de hidrocarbonetos. Nas refinarias, as grandes colunas de aço separam os componentes em 
frações. Além de separar a gasolina, vários produtos são derivados das frações do petróleo como gás natural, GLP, sol-
ventes, óleos combustíveis, óleos lubrificantes, óleo diesel, combustível de aviação e produtos asfálticos. 
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26 Volume 1
1. Estabeleça as principais diferenças entre substância e 
mistura.
2. (UFES) Observe os gráficos abaixo, que registram o 
aquecimento e o resfriamento da água pura:
Aquecimento da água
 As etapas (I), (II), (III) e (IV) correspondem, respectiva-
mente, às seguintes mudanças de estados físicos:
X a) Fusão, ebulição, condensação e solidificação.
b) Condensação, solidificação, fusão e ebulição.
c) Solidificação, condensação, fusão e ebulição.
d) Fusão, ebulição, solidificação e condensação.
e) Ebulição, condensação, solidificação e fusão.
3. (UDESC) A água no estado puro é uma substância que 
solidifica a 0 ºC e ferve a 100 ºC, em condições nor-
mais de temperatura e pressão. Observe os gráficos 
abaixo e assinale a alternativa que mostra corretamen-
te o aquecimento da água pura, do estado sólido até o 
estado de vapor:
a) 
X b) 
c) 
d) 
e) 
16 Gabaritos.
4. (UNIT – SE) No processo de fabricação de um compu-
tador de uso pessoal, são consumidos 240 quilos de 
combustíveis fósseis, 22 quilos de produtos químicos 
diversos e 1 500 quilos de água. Dentre os produtos 
químicos utilizados encontram-se metais preciosos 
(ouro, prata, platina e paládio), metais pesados (cobre, 
estanho, gálio, índio, zinco e chumbo), além de diver-
sos outros, como polímeros.
 A grande quantidade de materiais utilizados e a peri-
culosidade de outros faz com que computadores sejam 
produtos não sustentáveis ambientalmente.
 O gráfico abaixo representa a variação de estado físico 
de uma solda utilizada na fabricação de um computador 
de uso pessoal, em função da temperatura. Pode-se 
afirmar que esta solda é uma 
T
a) substância pura.
b) substância ultrapura.
c) substância pura, apenas até a temperatura A.
d) mistura, apenas até a temperatura A.
X e) mistura. 
5. Classifique os seguintes materiais em substância ou 
mistura. 
a) Água mineral Mistura 
b) Água gaseificada Mistura 
c) Álcool comercial Mistura 
d) Removedor de esmaltes Mistura 
e) Vinho Mistura 
f) Sal de cozinha Mistura 
Atividades
Química 27
g) Gelo-seco Substância 
h) Ar atmosférico Mistura 
i) Leite Mistura 
j) Ferro Substância 
k) Ouro 18 quilates Mistura Obs.: Au e Cu 
l) Latão Mistura Obs.: Cu e Zn 
m) Soro fisiológico Mistura 
n) Nitrogênio líquido Substância 
6. (UNIMES – SP) A classificação da matéria é definida 
baseando-se em variações de certas propriedades es-
pecíficas.
Classificação Exemplo
Substância pura A – água pura
Mistura comum B – água do mar
Mistura azeotrópica
C – álcool etílico (96% de álcool e 
4% de água)
Mistura eutética
D – solda (36% de chumbo e 63% 
de estanho)
 Considerando as temperaturas de fusão e de ebulição, 
assinale a alternativa correta:
a) B e C têm temperaturas constantes durante a ebu-
lição.
X b) D e A têm temperaturas constantes durante a 
fusão.
c) A, B e C têm temperaturas variáveis durante a ebu-
lição.
d) D, B e C têm temperaturas variáveis durante a 
fusão.
e) B e C têm a mesma temperatura durante a ebulição, 
pois são misturas.
7. O número de fases de um sistema é obrigatoriamente 
igual ao seu número de componentes? Justifique sua 
resposta e dê um exemplo.
8. Indique o número de componentes e fases presentes 
nas imagens a seguir e especifique-os.
a) 
 Óleo, cubo de gelo 
e água líquida
Componentes: 2 – óleo e água 
(nos estados sólido e líquido). 
Fases: 3 – óleo, gelo e água líquida.
 
b) 
 Álcool hidratado
Componentes: 2 – álcool e água. 
 
Fases: 1 – álcool hidratado. 
c) 
 Água gaseificada
Componentes: 2 – água e gás 
carbônico. 
Fases: 2 – água e bolhas de gás. 
d) 
 Cubos de gelo e 
água líquida 
Componentes: 1 – água (nos es-
tados sólido e líquido). 
Fases: 2 – cubos de gelo e água 
líquida. 
9. Classifique os sistemas a seguir em homogêneo ou 
heterogêneo e identifique a sua constituição como 
substância ou mistura. 
a) 
 Óleo, cubo de gelo 
e água líquida
Classificação: Sistema heterogêneo 
 
Constituição: Mistura 
Ilu
st
ra
çõ
es
: D
iv
o.
 2
01
0.
 3
D
.
28 Volume 1
b) 
 Álcool hidratado
Classificação: Sistema homogêneo 
 
Constituição: Mistura 
c) 
 Água gaseificada
Classificação: Sistema heterogêneo 
 
Constituição: Mistura 
d) 
 Cubos de gelo e 
água líquida
Classificação: Sistema heterogêneo 
 
Constituição: Substância 
10. (UFPI) Considere a classificação de matéria apresenta-
da no esquema abaixo: 
 Neste esquema, as soluções (misturas homogêneas) 
estão representadas pela letra:
a) X
b) Y
c) K
X d) L
e) N
11. (EMESCAM – ES) Na natureza a água desenvolve um 
ciclo em que num dado instante evapora da superfície 
da Terra para formar as nuvens e depois condensa, 
retornando à superfície como chuva. Essas etapas do 
ciclo da água se assemelham, em conjunto, ao proces-
so laboratorial de:
a) decantação.
b) sublimação.
X c) destilação.
d) filtração.
e) flotação.
12. (UFAC) Enquanto cozinhava em sua república, um es-
tudante de Química deixou cair óleo no saleiro. Saben-
do que o sal de cozinha não é solúvel em óleo, mas em 
água, o estudante realizou a recuperação do sal e do 
óleo, seguindo os seguintes procedimentos:
X a) adição de água, decantação e destilação.
b) adição de água, filtração e destilação.
c) dissolução, decantação e sublimação.
d) diluição, sedimentação e vaporização.
e) decantação, filtração e destilação.
13. Para a obtenção de cada uma das substâncias que 
constitui determinada mistura, há um conjunto de pro-
cessos físicos que podem ser utilizados com a finalidade 
de separar seus componentes. Proponha métodos de 
separação para cada mistura, mesmo que seja para a 
obtenção de um dos seus componentes, e justifique 
sua resposta. 
a) Areia e água
b) Álcool e água
c) Sal de cozinha e água (o sal está completamente 
dissolvido)
d) Carvão e salgrosso
e) Água e óleo
f) Sal e areia
g) Solução de açúcar, querosene e areia
h) Óleo e sal de cozinha
Sugestão de atividades: questões 9 a 13 da seção Hora de estudo. 
Ilu
st
ra
çõ
es
: D
iv
o.
 2
01
0.
 3
D
.
A Ciência Química não é somente descoberta. É, também, e especialmente, criação e transformação.
Sem a atividade dos químicos de todas as épocas, algumas conquistas espetaculares jamais teriam 
acontecido, como os avanços no tratamento de doenças, a exploração espacial e as maravilhas atuais da 
tecnologia.
A Química presta uma contribuição essencial à humanidade com alimentos e medicamentos, com rou-
pas e moradia, com energia e matérias-primas, com transportes e comunicações. Fornece, ainda, materiais 
para a Física e para a indústria, modelos e substratos à Biologia e Farmacologia, propriedades e procedimen-
tos para outras ciências e tecnologias.
Graças à Química, o nosso mundo se tornou um lugar mais confortável para se viver. Nossos carros, 
casas, roupas transbordam criatividade química. O nosso futuro energético dependerá da Química, assim 
como atingir um dos objetivos do Milênio, que é prover água e saneamento básico seguros para toda a 
humanidade. 
Um mundo sem a ciência Química seria um mundo sem materiais sintéticos, e isso significa sem telefo-
nes, sem computadores e sem cinema. Seria também um mundo sem aspirina ou detergentes, shampoo ou 
pasta de dente, sem cosméticos, contraceptivos, ou papel – e, assim, sem jornal ou livros, colas ou tintas. 
Enfim, sem o desenvolvimento proporcionado pela ciência Química, a vida, hoje, seria chata, curta e 
dolorida!
Destaque-se, ainda, que a Química ajuda os historiadores da arte a investigar os segredos por detrás de 
pinturas e esculturas em museus, ajuda os peritos forenses a analisar as amostras colhidas em uma cena 
de crime e rapidamente rastrear os autores, bem como revelar a base molecular de pratos que encantam as 
nossas papilas gustativas.
Enquanto a Física decodifica as leis do universo e a Biologia decifra as do mundo vivo, a Química des-
venda os segredos da matéria e de suas transformações. A vida é sua mais elevada forma de expressão. A 
Química exerce, portanto, um papel primordial em nossa compreensão dos fenômenos materiais, em nossa 
capacidade de agir sobre eles, para mudá-los e controlá-los. E as transformações materiais que faremos – 
como humanos – refletirão o melhor ou o pior de nós.
Todavia, a relativa ausência de uma cultura geral em Química – se comparada à Astronomia ou mesmo 
à Matemática – impede o grande público de conhecer e interpretar aspectos do mundo que afetam sua vida 
diária e dificulta sua capacidade coletiva de se manifestar sobre tais fatos. Dificulta, também, entender o 
papel fundamental da Química entre as Ciências Naturais, sua importância econômica e sua onipresença 
no cotidiano.
[...]
É evidente que a Química tem na natureza sua fonte de matéria e de inspiração. Entretanto, é responsa-
bilidade do ser humano o avanço para além do que é natural no universo.
[...] 
Celebremos a Química como a ciência que move o mundo e que, pela ação de químicos criativos e res-
ponsáveis, pode torná-lo cada vez melhor.
Química para um mundo melhor
ZUCCO, César. Química para um mundo melhor. Química Nova, São Paulo, v. 34, n. 5, 2011.
Química em foco
Química 29
 
Hora de estudo
30 Volume 1
1. (UTFPR) Na tabela abaixo estão apresentados os pon-
tos de fusão e de ebulição de algumas substâncias. 
Qual das substâncias abaixo estariam em estados fí-
sicos diferentes em regiões de frio intenso (–15 ºC) e 
calor intenso (50 ºC)? 
Substância
Ponto de 
fusão (°C)
Ponto de 
ebulição (°C)
Água 0 100
Éter etílico –116 34
Etanol –117 78
Fenol 41 182
Pentano –130 36
a) Água, álcool etílico e fenol.
b) Água, éter etílico e pentano.
c) Água, éter etílico, etanol e fenol.
X d) Água, éter etílico, fenol e pentano.
e) Todas as substâncias.
2. Oymyakon, na Sibéria (Rússia), é o lugar habitado 
mais frio do mundo. O vilarejo localizado a 750 me-
tros de altitude já registrou a temperatura de 71,2 graus 
Celsius negativos – 
em janeiro de 1926. 
A temperatura média 
anual é de –16 °C, e 
a média mais baixa 
de todo o ano cor-
responde ao mês de 
janeiro com –45,7 °C. 
Uma curiosidade do lugar, por exemplo, é que não é 
possível comprar em supermercados garrafas de leite. 
As substâncias dissolvidas nesse alimento fazem com 
que seu ponto de congelamento seja aproximadamen-
te –0,531 ºC. Justifique por que não é possível com-
prar essas garrafas. 
3. Para melhor compreender o conceito de densidade, 
um aluno determinou que o volume de 157,4 g de um 
metal desconhecido correspondia a 20 cm3. Saben-
do que se trata de um metal puro, determine a sua 
densidade. Em seguida, consulte no livro a tabela de 
densidade e identifique a qual metal corresponde essa 
amostra. 
4. (ENEM) Produtos de limpeza, indevidamente guarda-
dos ou manipulados, estão entre as principais cau-
sas de acidentes domésticos. Leia o relato de uma 
pessoa que perdeu o olfato por ter misturado água 
sanitária, amoníaco e sabão em pó para limpar um 
banheiro:
 A mistura ferveu e começou a sair uma fumaça asfi-
xiante. Não conseguia respirar e meus olhos, nariz e 
garganta começaram a arder de maneira insuportável. 
Saí correndo à procura de uma janela aberta para po-
der voltar a respirar. 
 O trecho sublinhado poderia ser reescrito, em lingua-
gem científica, da seguinte forma: 
a) As substâncias químicas presentes nos produtos de 
limpeza evaporaram. 
b) Com a mistura química, houve produção de uma 
solução aquosa asfixiante. 
c) As substâncias sofreram transformações pelo con-
tato com o oxigênio do ar. 
X d) Com a mistura, houve transformação química que 
produziu rapidamente gases tóxicos. 
e) Com a mistura, houve transformação química, evi-
denciada pela dissolução de um sólido. 
5. (UESC – BA) A figura representa o ciclo da água na 
natureza, que envolve um conjunto de processos cícli-
cos, como o da evaporação e o da condensação:
 A análise da figura, com base nos estados físicos da 
matéria, permite concluir:
17 Gabaritos.
G
et
ty
 Im
ag
es
/A
m
os
 C
h
ap
p
le
A resolução das questões desta seção deve ser feita no caderno.
Química 31
(01) A evaporação da água tem como consequência o 
aumento do volume de rios e de mares.
(02) As águas superficiais, na biosfera, são conside-
radas minerais porque contêm uma variedade 
muito grande de sais.
(03) O processo de formação de nuvens constitui uma 
transformação química.
(04) A água pura, ao atingir o ponto de ebulição, entra 
em decomposição.
X (05) A formação da água de chuva é o resultado do 
fenômeno de condensação. 
6. (ENEM) O controle de qualidade é uma exigência da 
sociedade moderna na qual os bens de consumo 
são produzidos em escala industrial. Nesse contro-
le de qualidade são determinados parâmetros que 
permitem checar a qualidade de cada produto. O 
álcool combustível é um produto de amplo consumo 
muito adulterado, pois recebe adição de outros ma-
teriais para aumentar a margem de lucro de quem o 
comercializa. De acordo com a Agência Nacional de 
Petróleo (ANP), o álcool combustível deve ter den-
sidade entre 0,805 g/cm3 e 0,811 g/cm3. Em algu-
mas bombas de combustível a densidade do álcool 
pode ser verificada por meio de um densímetro 
similar ao desenhado abaixo, que consiste em duas 
bolas com valores de den-
sidade diferentes e verifica 
quando o álcool está fora da 
faixa permitida. Na imagem, 
são apresentadas situações 
distintas para três amostras 
de álcool combustível.
 A respeito das amostras ou do densímetro, pode-se 
afirmar que:
a) a densidade da bola escura deve ser igual a 
0,811 g/cm3.
b) a amostra 1 possui densidade menor do que a per-
mitida.
c) a bola clara tem densidade igual à densidade da 
bola escura.
X d) a amostra que está dentro do padrão estabelecido é 
a de número 2.
e) o sistemapoderia ser feito com uma única bola de 
densidade entre 0,805 g/cm3 e 0,811 g/cm3.
7. (ENEM) Ainda hoje, é muito comum as pessoas utilizarem 
vasilhames de barro (moringas ou potes de cerâmica não 
esmaltada) para conservar água a uma temperatura me-
nor do que a do ambiente. Isso ocorre porque: 
a) o barro isola a água do ambiente, mantendo-a sem-
pre a uma temperatura menor que a dele, como se 
fosse isopor. 
b) o barro tem poder de “gelar” a água pela sua com-
posição química. Na reação, a água perde calor.
X c) o barro é poroso, permitindo que a água passe atra-
vés dele. Parte dessa água evapora, tomando calor 
da moringa e do restante da água, que são assim 
resfriadas. 
d) o barro é poroso, permitindo que a água se deposite 
na parte de fora da moringa. A água de fora sempre 
está a uma temperatura maior que a de dentro. 
e) a moringa é uma espécie de geladeira natural, li-
berando substâncias higroscópicas que diminuem 
naturalmente a temperatura da água.
8. (ENEM) Com base em projeções realizadas por espe-
cialistas, prevê-se, para o fim do século XXI, aumento 
de temperatura média, no planeta, entre 1,4 °C e 
5,8 °C. Como consequência desse aquecimento, pos-
sivelmente o clima será mais quente e mais úmido bem 
como ocorrerão mais enchentes em algumas áreas e 
secas crônicas em outras. O aquecimento também 
provocará o desaparecimento de algumas geleiras, o 
que acarretará o aumento do nível dos oceanos e a 
inundação de certas áreas litorâneas.
 As mudanças climáticas previstas para o fim do sé-
culo XXI
a) provocarão a redução das taxas de evaporação e de 
condensação do ciclo da água.
X b) poderão interferir nos processos do ciclo da água 
que envolvem mudanças de estado físico.
c) promoverão o aumento da disponibilidade de ali-
mento das espécies marinhas.
d) induzirão o aumento dos mananciais, o que solucio-
nará os problemas de falta de água no planeta.
e) causarão o aumento do volume de todos os cursos 
de água, o que minimizará os efeitos da poluição 
aquática.
9. (UNESP – SP) No campo da metalurgia, é crescente 
o interesse nos processos de recuperação de metais, 
pois é considerável a economia de energia entre os 
processos de produção e de reciclagem, além da re-
dução significativa do lixo metálico. E este é o caso de 
uma microempresa de reciclagem, na qual se dese-
java desenvolver um método para separar os metais 
de uma sucata, composta de aproximadamente 63% 
de estanho e 37% de chumbo, usando aquecimento. 
32 Volume 1
Entretanto, não se obteve êxito nesse procedimento de 
separação. Para investigar o problema, foram compa-
radas as curvas de aquecimento para cada um dos 
metais isoladamente com aquela da mistura, todas 
obtidas sob as mesmas condições de trabalho.
 Considerando as informações das figuras, é correto 
afirmar que a sucata é constituída por uma
X a) mistura eutética, pois funde à temperatura constante.
b) mistura azeotrópica, pois funde à temperatura 
constante.
c) substância pura, pois funde à temperatura constante.
d) suspensão coloidal que se decompõe pelo aqueci-
mento.
e) substância contendo impurezas e com temperatura 
de ebulição constante.
10. (UFSC) Considere a curva de aquecimento de uma 
substância sólida até seu estado gasoso, em função 
do tempo, à pressão de 1 atmosfera. 
 De acordo com as informações do enunciado e com o 
gráfico acima, assinale a(s) proposição(ões) correta(s). 
(01) No tempo t2 coexistem sólido e líquido. 
X (02) A temperatura T2 representa o ponto de ebulição 
da substância. 
(04) A curva de aquecimento mostra que a substância não 
é pura, mas sim, uma mistura homogênea simples. 
X (08) No intervalo de tempo t3 a t4, os estados líquido e 
vapor da substância coexistem a uma temperatu-
ra constante. 
(16) O tempo t1 representa o início da vaporização da 
substância. 
X (32) No intervalo de tempo t2 a t3, a substância se en-
contra no estado líquido a uma temperatura que 
varia de T1 a T2.
11. (UFERSA – RN) Considere as seguintes misturas:
 I. areia e água, II. etanol e água,
 III. água e sal, IV. gasolina.
 As quatro misturas foram submetidas a uma filtração 
em funil com papel e, em seguida, o líquido filtrado foi 
aquecido até sua total evaporação. Uma das misturas 
apresentou resíduo sólido após a filtração enquanto a 
outra apresentou resíduo sólido após a evaporação. 
Essas misturas são, respectivamente:
a) I e II.
X b) I e III.
c) I e IV.
d) III e II.
12. (UFRN) Numa estação de tratamento de água para consu-
mo humano, a água a ser tratada passa por tanques de 
cimento e recebe produtos, como sulfato de alumínio e 
hidróxido de cálcio. Essas substâncias fazem as partículas 
finas de impurezas presentes na água se juntarem, forman-
do partículas maiores e mais pesadas, que vão se depo-
sitando, aos poucos, no fundo do tanque. Após algumas 
horas nesse tanque, a água que fica sobre as impurezas e 
que está mais limpa, é passada para outro tanque.
 Um processo de separação ao qual o texto faz referên-
cia é a
a) levigação.
b) filtração.
X c) decantação.
d) dissolução fracionada.
13. (ENEM) Na atual estrutura social, o abastecimento de 
água tratada desempenha um papel fundamental para 
a prevenção de doenças. Entretanto, a população mais 
carente é que mais sofre com a falta de água tratada, 
em geral, pela falta de estações de tratamento capazes 
de fornecer o volume de água necessário para o abas-
tecimento ou pela falta de distribuição dessa água.
 No sistema de tratamento de água apresentado na 
figura, a remoção do odor e a desinfecção da água 
coletada ocorrem, respectivamente, nas etapas:
a) 1 e 3.
b) 1 e 5.
c) 2 e 4.
X d) 2 e 5.
e) 3 e 4.
33
02
Estrutura da maté
ria 
e radioatividade
 Durante o século XX, graças ao enorme avanço tecnológico, novos equipamentos foram produzidos, entre eles o su-
peracelerador de partículas. Esses instrumentos são de fundamental importância para a compreensão da estrutura 
da matéria, pois permitem que pesquisadores possam recriar cenários para estudar os mistérios do Universo. 
1. Do que é composta a matéria? 
2. O que são modelos e para que servem? 
3. A utilização de aceleradores de partículas possibilitou o estudo de unidades constituintes da matéria, até então 
desconhecidas. Que partículas são essas?
4. O núcleo dos átomos é sempre estável? 
La
tin
St
oc
k/
SP
L
©Schutterstock/Sabphoto
Durante o século XX, graças ao enorme avanço tecnológico, novos equipamentos foram produzidos, entre eles o su-
Ponto de partida 
1
34 Volume 1
O doce é doce por convenção e o amargo é 
amargo por convenção, o quente é por convenção, 
o frio por convenção, a cor por convenção; na ver-
dade não existe nada além dos átomos e do vazio.
Demócrito
Desde a Antiguidade, o ser humano tenta encontrar respostas para 
compreender a natureza e tudo que o cerca. Com o intuito de explicar 
essas observações, filósofos antigos especulavam sobre a natureza da ma-
téria. Uma descrição mais elaborada da matéria ocorreu por volta de 400 a.C., 
quando filósofos gregos propuseram a chamada Teoria Atomista. Demó-
crito (460-370 a.C.) considerava que a matéria seria descontínua e forma-
da por elementos extremamente pequenos e indivisíveis – os átomos. 
Em virtude do seu caráter materialista, a Teoria Atômica não obteve 
apoio nos meios científicos e culturais e também não teve muitos adep-
tos, sendo logo esquecida e abandonada. 
Da terra passamos à água pelo frio.
Da água passamos ao ar pela via úmida.
Do ar passamos ao fogo pelo calor.
Do fogo passamos à terra pela via seca. 
Aristóteles
A Teoria dos “Elementos-Princípios” de Empédocles, adotada por Aristóteles 
(384-322 a.C.), prevaleceu ao longo dos séculos, vindo a servir, por interpretação errô-
nea, de base teórica para a Alquimia. Além de adicionar o éter como quinto elemento, 
Aristóteles atribuiu aos elementos quatro propriedades: quente e frio, seco e úmido. 
Cada umdesses elementos poderia se transformar em outro pela adição ou 
remoção das características que tinham em comum. 
Complemento.2
Os atomistas (420 a.C.)
[Leucipo e Demócrito] Propuseram in
ú-
meras minúsculas partículas sólidas
 – 
átomos – que não podiam ser cortad
as. 
Os átomos flutuavam ao acaso e, de 
tão 
minúsculos, eram invisíveis. 
O mundo em constante transformação 
era 
explicado como uma reorganização inc
es-
sante dos átomos imutáveis em diferen
tes 
formas. Até o químico Dalton em 1800 d
.C., 
esta teoria praticamente não evoluíra. 
Demócrito dizia que era possível cor
tar 
uma maçã com a faca porque havia esp
a-
ços ente os átomos. [...]
OSBORNE, Richard. Filosofia pa
ra 
principiantes. Tradução de Adalg
isa 
Campos Silva. Rio de Janeiro
: Objetiva, 
1998. p. 16.
Segundo Aristóteles, o quinto elemento 
estava presente no mundo supralunar e 
não se confundia com o ar. 
 entender os modelos atômicos e perceber que, na história da ciência, teorias e modelos 
são aprimorados ou substituídos por outros mais adequados para aquela época;
 representar, de acordo com as normas da IUPAC, um átomo de um elemento com base no 
seu símbolo e nas grandezas número de massa e número atômico;
 entender o Diagrama de Pauling como uma ferramenta elaborada para visualizar os sub-
níveis em ordem crescente de energia e compreender que, para os íons, as alterações que 
transformam o átomo neutro ocorrem apenas na eletrosfera;
 compreender que os fenômenos radioativos estão associados ao núcleo do átomo e des-
crever processos de produção de energia envolvendo fissão e fusão nucleares;
 reconhecer no cotidiano algumas aplicações importantes e implicações sociais sobre o 
uso da energia nuclear.
na história da ciência, teorias e modelos 
s adequados para aquela época;
Objetivos da unidade:
Química 35
Por falta de comprovação experimental, todas as 
teorias devem ser consideradas filosóficas, e não 
científicas. 
Modelos atômicos
As discussões embasadas em temas filosóficos originaram explicações fun-
damentadas em experimentos científicos – as leis. Entretanto, com a formação 
da Ciência com base em argumentos lógicos e dados experimentais foram pro-
postas novas hipóteses sobre a constituição da matéria. Assim, a elaboração 
dessas teorias é reconhecida até os dias atuais pela comunidade científica.
Para ilustrar as teorias químicas, os cientistas criam modelos. Entre os diversos 
modelos atômicos existentes, será apresentado o modelo de átomo para: Dalton, 
Thomson, Rutherford e Bohr. 
Modelo de Dalton: o átomo esférico
Com os trabalhos baseados em fatos e evidências experimentais, John Dalton (1766-1844), entre 1803 e 1808, 
retoma a ideia do filósofo grego Demócrito para explicar a composição das substâncias. Segundo ele, a matéria era 
descontínua, pois entre os átomos que a constituem havia espaços vazios. 
A base da Teoria Atômica de Dalton, publicada em 1808 com o título Um novo 
sistema da filosofia química, era que toda matéria seria composta por átomos, 
todos os átomos de dado elemento químico seriam idênticos, e átomos de dife-
rentes elementos químicos difeririam quanto a sua massa e outras propriedades. 
No modelo de Dalton, os átomos eram partículas fun-
damentais, maciças e esféricas que não podiam ser criadas, 
destruídas, divididas ou transformadas em outras.
Ja
ck
 A
rt
. 2
01
0.
 D
igit
al.
A Teoria de Dalton foi de grande importância para o desenvolvimento 
da Química, pois possibilitou a interpretação de determinados compor-
tamentos materiais, dando um novo direcionamento aos estudos das 
transformações químicas e aos processos que ocorrem com as unidades 
estruturais da matéria. Apesar de não permitir a interpretação de muitos 
fenômenos, essa teoria esclareceu os conceitos de elementos químicos, 
substâncias simples e compostas. 
Com o modelo atômico proposto por Dalton, foi possível afirmar que 
a combinação de átomos de um mesmo elemento químico formava 
substâncias simples, e a combinação de elementos químicos diferen-
tes formava substâncias compostas. 
 John Dalton
La
tin
st
oc
k/
SP
L
leis: generalizações que ocorrem sem r
es-
trições, baseadas em observações, expe
ri-
mentações e deduções lógicas. 
hipóteses: conjunto de ideias prováv
eis, 
mas não comprovadas ou, ainda, não d
e-
monstradas.
teorias: somente uma explicação para u
ma 
lei e pode ser abandonada a favor de ou
tra 
teoria, mais completa e correta.
modelos: ilustram a teoria, mas não t
êm 
necessariamente uma existência física rea
l.
De acordo com Lavoisier, as substâncias 
que podiam ser decompostas, ao receber 
energia, eram denominadas de compos-
tas. Ao contrário, as que não podiam ser 
decompostas em outras eram chamadas 
de simples. 
A combinação de átomos
O cientista Amedeo Avogadro propôs
 que uma 
substância simples poderia ser decom
posta em 
componentes ainda mais simples – os á
tomos. Ele 
definiu que, ao se combinarem, os átom
os davam 
origem à molécula. O termo molécula
 é utilizado 
até hoje para designar a menor porçã
o de uma 
substância que conserva as suas proprie
dades. 
Ja
ck
 A
rt
. 2
01
0.
 D
ig
ita
l.
 A união de átomos pode formar substâncias simples, 
como H2 e O2, ou compostas, como H2O.
36 Volume 1
Com os conceitos estudados até o momento, complete o mapa conceitual a seguir. 
MATÉRIA
É toda uniforme?
Sistema homogêneoSistema heterogêneo
Tem composição 
variável?
Substância pura
Mistura homogênea 
(solução)
É constituída por um 
mesmo elemento?
Substância simplesSubstância composta
Não Sim
Não Sim
Não Sim
O modelo proposto por Dalton explicava adequadamente as leis ponderais: Lei da Conservação das Massas (Lei 
de Lavoisier) e a Lei das Proporções Definidas (Lei de Proust). 
Observe a formação da molécula água, composta por gases hidrogênio e oxigênio: 
 Os átomos presentes no sistema inicial permanecem no sistema final, ou 
seja, a massa do sistema se conserva. Além disso, há uma proporção entre as 
quantidades de espécies envolvidas no processo. 
Pelo fato de explicar muitas propriedades dos átomos, esse mo-
delo foi uma grande inovação em termos de conhecimento cientí-
fico. 
Mistura homogênea 
(solução)
Sistema homogêneo
Sistema heterogêneo
Substância pura
Substância simples
Substância composta
Organize as ideias
Ja
ck
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Além dos trabalhos com teoria atômic
a, Dalton atuou 
como meteorologista, elaborou a Lei d
as Pressões Par-
ciais dos Gases e foi o primeiro cientist
a a descrever um 
distúrbio visual que sofria, o daltonismo
.
Química 37
Modelo de Thomson: o átomo descontínuo
Até o final do século XIX, a comunidade científica estava convencida de que toda matéria era formada por 
partículas muito pequenas, maciças e indestrutíveis – os átomos. Porém, sucessivos avanços nas investigações experi-
mentais conduziram a novas interpretações sobre a estrutura atômica e a formulação de novas teorias e modelos que 
explicassem a relação entre a matéria e a eletricidade. 
Com a finalidade de estudar a condução de corrente elétrica em gases a 
baixas pressões, os cientistas Heinrich Geissler (1815-1879) e William Crookes 
(1832-1919) desenvolveram um dispositivo denominado tubo de raios 
catódicos. 
Nesse tubo, também conhecido como ampola, os cientistas colocavam 
um gás (em geral, não conduzem eletricidade) a uma pressão muito reduzida. 
Ao sofrer a descarga elétrica, esse gás emitia um fluxo luminoso proveniente 
do polo negativo – cátodo – da ampola. Por esse motivo, os raios foram denominados de catódicos. Cada gás apresen-
tava uma cor característica da substância e quando eram submetidos a um campo elétrico externo à ampola, os raios 
sofriam desvio em direção ao polo positivo – ânodo. 
Isso intrigou Joseph Thomson (1856-1940) que, com base nesses estudos, afirmou 
que as propriedades elétricas seriam causadas pela existência de partículas eletrica-
mente carregadas. Assim, os átomos deveriam