Antes de abordar as substâncias puras e misturas, e suas especificidades, precisamos nos lembrar de algumas propriedades específicas da matéria. Essas propriedades não dependem da quantidade de matéria e apenas da sua natureza. Aqui é importante nos lembrarmos:
Ponto de fusão (PF): temperatura na qual uma espécie passa do estado sólido para o estado líquido
Ponto de ebulição (PE): temperatura na qual uma espécie passa do estado líquido para o estado gasoso.
Densidade (d): a razão entre a massa (m) e o volume (v) de uma mesma espécie (d=m/v).
Pois bem, agora ficou fácil: para diferenciarmos substância pura de mistura é necessário determinar pelo menos duas dessas propriedades. Caso os valores de pontos de fusão, ponto de fusão ou densidade forem iguais, para qualquer parte da amostra, então temos substância pura.
Exemplo:
De acordo com dados da tabela podemos concluir que a água e o sal de cozinha são substâncias puras, pois os valores das propriedades permaneceram constantes nas duas amostras. Já a água do mar é uma mistura, pois não é possível determinar uma temperatura para o ponto de fusão e de ebulição.
Para uma substância pura os pontos de fusão e ebulição ocorrem a uma temperatura constante, já para uma mistura a fusão e a ebulição ocorrem em uma faixa de temperatura.
Tomamos como exemplo a água que sabemos se tratar de uma substância pura. Se pegarmos uma amostra de gelo e fornecermos energia com o intuito de aumentar a temperatura e acompanharmos esse processo ao longo de um período de tempo, poderíamos construir o seguinte gráfico:
Substância pura Simples ou Composta
As substâncias puras podem ser:
Simples: possuem apenas um elemento químico na sua composição e dessa forma não pode ser decomposta em uma substância mais simples. Ex. O2 (oxigênio que respiramos), He (gás Helio encontrado em balões), Al (papel alumínio).
Composta: possuem mais de um elemento na sua composição e pode ser decomposta. H2O, CO2, álcool acético.
Sistemas homogêneos e heterogêneos
Os sistemas ainda podem ser classificados:
Homogêneo: apresentam apenas uma fase. Ex.: água e sal (mistura), água pura (substância pura).
Heterogêneo: apresentam duas ou mais fases. Ex.: água e gelo (substância pura), água e óleo (mistura), água e areia (mistura).
Observe que uma substância pura pode estar em um sistema heterogêneo quando esta se apresenta em estados físicos distintos (água líquida e gelo). Igualmente uma mistura pode ser homogênea, como no caso do sal e água.
Para treinar:
(Unesp) Alguns historiadores da Ciência atribuem ao filósofo pré-socrático Empédocles a Teoria dos Quatro Elementos. Segundo essa teoria, a constituição de tudo o que existe no mundo e sua transformação se dariam a partir de quatro elementos básicos: fogo, ar, água e terra. Hoje, a química tem outra definição para elemento: o conjunto de átomos que possuem o mesmo número atômico. Portanto, definir a água como elemento está quimicamente incorreto, porque se trata de:
a) uma mistura de três elementos.
b) uma substância simples com dois elementos.
c) uma substância composta com três elementos.
d) uma mistura de dois elementos.
e) uma substância composta com dois elementos.
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