Quimica 001 substancias e misturas

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Quimica 001 substancias e misturas

  1. 1. QUÍMICA SUBSTÂNCIAS E MISTURAS1. ELEMENTO QUÍMICO Mistura Homogênea (Solução) É um conjunto de átomos de mesmo número Apresenta a mesma densidade, propriedades eatômico(Z). aspecto visual em qualquer parte analisada (uma só fase).Exemplo: Exemplo: 1 2 3 Água + álcool. H H H Mistura Heterogênea 1 1 1 Toda mistura formada por mais de uma fase, apresentando superfície de separação, não apresen- tando as mesmas propriedades em qualquer parte a- nalisada. Z Exemplo: Água + óleo.2. SUBSTÂNCIA Gás + Gás = Mistura homogênea Todo material formado por um tipo apenas de miscíveis = mistura homogênea.componente (molécula ou aglomerado iônico). Líquido + Líquido imiscíveis = mistura hererogênea.Exemplo: Sobre as fases, mistura entre: N2 n gases = 1 fase H2O 4. MUDANÇA DE ESTADO Substância Substância sublimação Simples CompostaSubstância simples fusão vaporização sólido liquido gasoso Toda substância formada por um único e- lemento químico; solificação condensação Não pode ser decomposta em substâncias mais simples. sublimaçãoExemplos: 5. ALOTROPIA H2, O2, P4, Ne, etc. A partir de um elemento químico, formam-seSubstância composta duas substâncias simples diferentes, chamadas for- Toda substância formada por mais de um mas alotrópicas, podendo as mesmas se diferenciar elemento químico; na atomicidade (O2 e O3) ou no retículo cristalino (Cn Pode ser decomposta produzindo duas ou (grafite) e Cn (diamante)). mais substâncias simples. 6. PROCESSO DE SEPARAÇÃO DE MISTU-Exemplo: RAS H3PO4, H2O, H2SO4, etc. Análise Imediata: Conjunto de processos utili-3. MISTURA zados na separação dos componentes de uma mistura. Mistura é formada por duas ou mais substân- Separação de Misturas Heterogêneascias, cada uma delas sendo denominada componente. (Mais de uma Fase):Exemplo: Flotação água+ gasolina; Filtração Sal + açúcar. Dissolução fracionada DecantaçãoEditora Exato 13
  2. 2. QUÍMICAFlotação Separação de uma mistura do tipo “sólido + Repousosólido”, mediante a adição de um líquido de densida- Águade intermediária aos dois componentes da mistura. Água barrenta BarroExemplo: Líquido + Líquido Imiscível A separação é feita mediante a utilização de na adição um funil de decantação, também conhecido como fu- serragem de água nil de Bromo ou, ainda, funil de separação. Mistura de areia e serragem água Num sistema constituído por água e óleo, por tem-se areia exemplo, a água, por ser mais densa, localiza-se na parte inferior do funil e é escoada ao se abrir a tornei- ra de modo controlado.Filtração Consiste na separação de uma mistura do tipo“sólido + líquido ou sólido + gás”, através de umasuperfície porosa denominada filtro. A filtração também é utilizada para separar um Óleosólido de um gás. Por exemplo: aspirador de pó e o Águafiltro de ar de motores. Bastão Mistura de sólido e Funil líquido Sólido Separação de Mistura Homogênea (So- Béquer Suporte lução – Uma Só Fase) Solução filtrada Esta separação será feita por meio de um equi- pamento denominado aparelho de destilação. Simples Destilação e Fase líq.: pode Fracionada Resíduo ser constituída (sólido) por mais de um componente Destilação Simples Consiste na separação de uma mistura homo-Dissolução Fracionada gênea do tipo “sólido + líquido”, por meio do uso de Consiste na separação de uma mistura do tipo um aparelho de destilação.“sólido+sólido”, por meio da adição de um líquidoque solubilize um dos componentes da mistura. Porfiltração, separa-se o componente não dissolvido. E H2 Opor evaporação, separa-se do líquido o componentedissolvido.Decantação Consiste na separação de uma mistura do tipo“sólido + líquido”, ou “líquido + líquido imiscível”. H2 OSólido + Líquido A fase sólida, por ser mais densa, sedimenta-se, ou seja, deposita-se. A mistura é aquecida e os vapores produzidos no balão de destilação passam pelo condensador, on-Editora Exato 14
  3. 3. QUÍMICA de são resfriados pelo fluxo de água corrente, con- 3 A figura abaixo mostra o esquema de um proces- densam-se e são recolhidos. so usado para a obtenção de água potável a partir A parte sólida da mistura, por não ser volátil, de água salobra (que contém alta concentração de não evapora junto com a parte líquida, permanecendo sais). Este “aparelho” improvisado é usado em no balão de destilação. regiões desérticas da Austrália. Destilação Fracionada Consiste na separação de uma mistura homo- gênea do tipo “líquido + líquido” utilizando uma co- luna de facionamento. Neste caso, faz-se o aquecimento da mistura, sendo seus componentes se- parados à medida que cada um de seus pontos de ebulição seja atingido. Resumindo as técnicas mais comuns, teremos: Tipo de Natureza Técnica mais comum Exemplo a) Que mudanças de fase ocorrem com a água, mistura dentro do “aparelho”?HeterogêneaHeterogênea Sólido-líquido Sólido-gás Filtração Filtração Água-areia Ar-poeira b) Onde, dentro do “aparelho”, ocorrem estasHeterogênea Líquido-líquido Funil de bromo Óleo-água mudanças?Heterogênea Sólido-sólido Dissolução fracionada Sal-areiaHomogênea Sólido-líquido Destilação simples Água-sal c) Qual destas mudanças absorve energia e deHomogênea Líquido-líquido Destilação fracionada Petróleo onde esta energia provém?Homogênea Gás-gás Liquefação e destilação Componentes do fracionada ar atmosférico ESTUDO DIRIGIDO EXERCÍCIOS RESOLVIDOS 1 A substância cloreto de amônio, um sólido bran- 1 Quais os processos mais adequados para separar co, é empregada desde a Antiguidade como adu- os componentes das mistura abaixo? bo para vegetais. Os egípcios, por exemplo, a) Água e sal. obtinham-na a partir do esterco do camelo. Mui- b) Água e azeite. tos dos fertilizantes atualmente produzidos em c) Álcool e areia. indústrias químicas contêm essa substância em d) Água e álcool. sua composição. Sabe-se que: Resolução: O cloreto de amônio sofre decomposição a) Como se trata de uma mistura homogênea en- produzindo gases amônia e cloreto de hi- tre um sólido e um líquido, o processo reco- drogênio. mendado seria destilação simples. Por decomposição, a amônia origina os ga- b) Como se trata de uma mistura heterogênea en- ses nitrogênio e hidrogênio, e o cloreto de tre dois líquidos imiscíveis, o processo reco- hidrogênio origina os gases cloro e hidro- mendado seria decantação. gênio. c) Como se trata de uma mistura heterogênea en- Os gases nitrogênio, hidrogênio e cloro não tre um sólido e um líquido, o processo reco- sofrem decomposição. mendado seria filtração. d) Como se trata de uma mistura homogênea en- a) Quantas substâncias químicas diferentes são tre dois líquidos, o processo recomendado seria mencionadas nas três afirmações acima? destilação fracionada. b) Quais delas são substâncias simples e quais são compostas? Deixe claro o critério que você 2 Qual a fase de agregação (sólida, líquida ou ga- empregou para responder. sosa) das substâncias da tabela a seguir, quando elas se encontram no Deserto da Arábia, à tempe- 2 Considere a mistura de areia fina, sal e limalha ratura de 50ºC (pressão de 1 atm)? de ferro. Como você faria para separar as subs- tâncias desta mistura? Descreva a seqüência de SUBSTÂNCIA PONTO DE PONTO DE E- etapas do processo de separação e as operações FUSÃO BULIÇÃO de separação. Clorofórmio – 63 61 Editora Exato 15
  4. 4. QUÍMICA Éter etílico – 116 34 4 A figura d pode representar uma amostra de cloreto de hidrogênio. Etanol – 117 78 5 A substância representada em b deve estar no Fenol 41 182 estado sólido. Pentano – 130 36 3 Julgue os itens a seguir, colocando V para os i-Dados da tabela tomados sob pressão de 1 atm. tens verdadeiros e F para os itens falsos. Resolução: 1 Fusão é a passagem da fase líquida para a faseClorofórmio → Líquido sólida. 2 Ebulição é a passagem lenta da fase líquida pa-Éter etílico → Gasoso ra a fase gasosa.Etanol → Líquido 3 Condensação é a passagem da fase gasosa para a fase líquida.Fenol → Líquido 4 O gás de cozinha, dentro do botijão cheio, é lí-Pentano → Gasoso quido. 4 Julgue os itens abaixo: 1 As substâncias são representadas por fórmulas. EXERCÍCIOS 2 As moléculas são constituídas por átomos.1 Classifique as misturas, quando possível, de a- 3 Os átomos são constituídos por elementos. cordo com as alternativas: 4 A água de fórmula H2O possui apenas dois á- tomos.Alternativas 5 As substâncias simples são formadas por áto- (1) mistura homogênea gasosa. mos da mesma espécie. (2) mistura homogênea líquido e sólido. 6 O álcool etílico (C2H5OH) é uma substância (3) mistura homogênea sólido. composta. (4) mistura heterogênea sólido e gás. (5) mistura heterogênea sólido e líquido.Misturas 5 (UnB) Examine as fórmulas apresentadas a se- ( )leite (depois de coalhado, 3 dias fora da gela- guir e julgue os itens abaixo: deira). P4, S8, Br2, CaBr2, Zn, He ( ) gás de botijão. 1 O número de substâncias simples representa- ( ) água do mar filtrada. das é dois. ( ) ar atmosférico. 2 O número de substâncias compostas represen- ( ) ar atmosférico filtrado. tadas é quatro. 3 O número de substâncias poliatômicas é um. 4 CaBr2 é uma mistura das substâncias Ca e Br2.2 (UnB) Os diagramas representam modelos de 5 A fórmula S8 indica que oito átomos estão li- substâncias simples, compostos e/ou misturas. As gados, formando uma única molécula. esferas claras, escuras, listradas etc ou de tama- nhos variados representam átomos diferentes. Es- feras em contato representam átomos ligados 6 (UnB) Analise as afirmações abaixo e julgue os quimicamente. itens. 1 As misturas não podem ser desdobradas por processos físicos. 2 Durante uma mudança de estado, as substân- cias puras apresentam temperatura constante. a b c d 3 Mistura azeotrópica tem temperatura de fusão constante. Julgue os itens seguintes. 4 Mistura eutética tem temperatura de ebulição 1 A figura a mostra uma mistura de substâncias constante. simples. 5 0 sistema areia + sal + açúcar + água + gaso- 2 A figura b pode representar uma amostra de lina, apresenta 3 fases. monóxido de carbono. 3 A figura c representa uma amostra de substân- cia composta.Editora Exato 16
  5. 5. QUÍMICA 6 A separação dos componentes de uma mistura 11 Associe as misturas com os processos mais práti- binária homogênea fornece sempre duas subs- cos para fracioná-las: tâncias puras. Processos l. liquefação fracionada7 (PUC-MT) Um sistema apresenta duas fases: 2. centrifugação uma sólida e uma líquida, que podem ser separa- 3. decantação das por filtração. A fase líquida contém duas 4. sublimação substâncias que foram separadas por destilação. 0 5. separação magnética sistema inicial pode ser formado por: 6. peneiração a) água, sal de cozinha e carvão. 7. dissolução fracionada b) água, óleo e sal de cozinha. 8. ventilação c) água, areia e carvão. Misturas d) água, gasolina e areia. ( ) serragem e areia e) água, gasolina e óleo. ( ) açúcar e areia ( ) cascalho e areia ( ) limalha de ferro e enxofre8 (UnB) Sobre separação de misturas homogêneas ( ) naftalina em pó e sal e heterogêneas, julgue os itens a seguir: ( ) água barrenta 1 Para a separação das misturas de água/álcool e ( ) sangue areia/água, usa-se, respectivamente, filtração e ( ) ar atmosférico destilação. 2 Uma boa opção para separar água, óleo e areia seria decantar e filtrar a mistura. 12 Julgue os itens a seguir: 3 Um recipiente contendo água líquida, vapor 1 Um sistema contendo água e um pouco de sal d’água e 3 cubos de gelo é um exemplo de forma uma mistura homogênea. mistura trifásica. 2 Um sistema constituído por três pedaços de ou- 4 0 funil de decantação pode ser usado para se- ro puro é monofásico. parar uma solução saturada de água e sal, com 3 Água e álcool formam misturas homogêneas corpo de fundo, de forma a recuperar os dois em quaisquer proporções. integralmente e puros. 4 Uma solução é sempre um sistema monofási- 5 A destilação é um dos processos capaz de co. transformar a água do mar em água potável. 5 Um sistema polifásico é sempre uma mistura.9 (FUVEST) A melhor maneira de separar os três GABARITO componentes de uma mistura de areia com solu- ção aquosa de sal é: Estudo Dirigido a) filtrar e destilar. b) levigação e filtrar . 1 c) decantar e filtrar . a) Seis substâncias. d) filtrar e decantar . b) Substâncias Simples: Gases Nitrogênio, Hi- e) destilar e decantar. drogênio e Oxigênio. Substâncias Compostas: Cloreto de Amônio, Amônia e Cloreto de hidrogênio. O critério avali-10 Temos um sistema formado de pedaços de vidro, ado foi o de que substâncias simples não sofrem água líquida, sal em excesso, vapor d’água e ge- reação de decomposição e substâncias compostas, lo. Sua classificação quanto ao tipo de sistema, sim. número de fases e de componentes é: 2 a) sistema heterogêneo, 4 fases e 3 componentes. Primeira etapa: Usaria um ímã (Separação mag- b) sistema homogêneo, 4 fases e 3 componentes. nética). c) sistema heterogêneo, 5 fases e 3 componentes. Segunda etapa: Adicionaria água, desta forma o d) sistema homogêneo, 1 fase e 3 componentes. sal dissolveria e a areia, não. e) sistema heterogêneo, 5 fases e 5 componentes. Terceira etapa: Realizar uma filtração para sepa- rar a água salgada da areia.Editora Exato 17
  6. 6. QUÍMICA Quarta etapa: Realizar uma destilação simples pa- ra separar a água do sal.3 a) Evaporação e Condensação. b) Na água salobra e no plástico transparente. c) A evaporação absorve energia e ela provém do sol.Exercícios1 5, 1, 2, 4, 12 C, E, C, E, E3 E, E, C, C4 C, C, E, E, C, C5 E, E, E, E, C6 E, C, E, E, E, C7 A8 E, E, E, E, C9 A10 C11 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 112 C, C, C, C, CEditora Exato 18

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