Processos de separação dos componentes de misturas homogêneas:
Vejamos agora alguns processos de separação dos componentes de uma mistura homogênea:
Sólido-líquido
Para separação entre um líquido em uma mistura homogênea, podemos usar os seguintes processos:
Sólido – gás
Para separarmos sólidos de gases, em uma mistura heterogênea, podemos aplicar os seguintes processos:
Filtração: A simples filtração também presta-se muito bem na separação entre gases e sólidos, onde a mistura passa através de um filtro, no qual o sólido fica retido. Esse processo é muito utilizado nas indústrias, principalmente para evitar o lançamento de partículas sólidas na atmosfera. A filtração é também usada cotidianamente nos aspiradores de pó, onde o sólido é retido (poeira) à medida que o ar é aspirado.
Sólido – líquido:
Para separarmos sólidos de líquidos, em uma mistura heterogêneas, podemos aplicar os seguintes processos:
Decantação:
este processo é utilizado quando o componente sólido for mais denso que o líquido da mistura. Essa diferença de densidade faz com que o sólido se deposite no fundo do recipiente, e, após a deposição, inclina-se o recipiente para escoar o líquido.
Métodos de separação de misturas
Tipos de misturas:
Misturas homogêneas e heterogêneas
Mistura homogênea:
Apresentam as mesmas propriedades em qualquer parte de sua extensão.
Ex.: Sal + água
Atenção: as misturas homogêneas são denominadas de soluções e são monofásicas e as misturas gasosas são sempre homogêneas.
Misturas heterogêneas:
Não apresentam as mesmas propriedades em qualquer parte de sua extensão.
Ex.: água e óleo
Classificação de sistemas químicos:
Substâncias Puras:
As substâncias puras são aquelas formadas por apenas uma variedade de molécula. Ou seja, todas as moléculas são iguais. Por conta disso, possuem ponto de fusão, solidificação, ponto de ebulição constante e sua composição é bem definida.
Ex: água, sacarose, sal de cozinha, neônio.
Principais características:
Cada substância, por sua vez, é representada por uma abreviatura denominada fórmula.
Ex Água – H2O
No caso de metais e gazes nobres que existem, normalmente, na forma de átomos livres, isto é, não formando moléculas, são representadas graficamente apenas pelos símbolos.
Ouro – Au
Cálcio – Ca
Tipos de substâncias:
Substância pura simples:
As substâncias puras simples são formadas por apenas um elemento químico. Por exemplo, o gás Nitrogênio é composto apenas por átomos.
N: molécula nitrogênio
Outros exemplos: H2, O2, O3 (ozônio), Fe, Al.
Atenção: As substâncias puras simples ou espécies químicas simples não podem ser desdobradas em duas ou mais substâncias diferentes por processos químicos.
Substância pura composta ou compostos químicos:
Já as substâncias puras compostas podem ter vários elementos químicos diferentes na mesma molécula.
Por exemplo, a água pura contém apenas moléculas H2O, mas como sabemos, é formada pelos elementos químicos Hidrogênio e Oxigênio:
molécula água H2O
Outros exemplos: CO, NaCl, H2SO4, H2S
Atenção: As substâncias puras compostas ou espécies químicas compostas podem ser desdobradas em duas ou mais substâncias diferentes por processos químicos.
Mistura:
Reunião de duas ou mais substâncias que não reagem entre si.
Ex. água + álcool, água + areia
Principais características:
Tipos de misturas:
Misturas homogêneas e heterogêneas
Mistura homogênea:
Apresentam as mesmas propriedades em qualquer parte de sua extensão.
Ex.: Sal + água
Atenção: as misturas homogêneas são denominadas de soluções e são monofásicas e as misturas gasosas são sempre homogêneas.
Misturas heterogêneas:
Não apresentam as mesmas propriedades em qualquer parte de sua extensão.
Ex.: água e óleo
Atenção: as misturas heterogêneas são polifásicas e as misturas de sólidos são sempre consideradas heterogêneas, com exceção das ligas metálicas.
Fase:
É uma forma de matéria que é uniforme em composição química em estado físico.
Sobre propriedades da matéria:
Mudanças de estado
A matéria pode apresentar-se em qualquer estado físico, dependendo dos fatores pressão e temperatura. Assim, de modo geral, o aumento de temperatura e a redução de pressão favorecem o estado gasoso, e pode-se dizer que o inverso favorece ao estado sólido. As transformações de estado físico da matéria apresentam denominações características, como se pode ver abaixo:
a) FUSÃO: é a passagem do estado sólido para o estado líquido. Isto se verifica quando o corpo sólido recebe calor, o que provoca uma elevação na sua temperatura até o ponto em que a agitação das átomos passa a ser tanta que a estrutura deixa de ser cristalina e passam a ter uma movimentação maior, caracterizando o líquido.
Durante a fusão a temperatura permanece constante, conforme podemos constatar ao retirarmos um bloco de gelo do congelador e colocar em um prato.
Temperatura de fusão: É a temperatura na qual ocorre a passagem do estado sólido para o líquido.
b) VAPORIZAÇÃO: representa a passagem do estado líquido para o estado gasoso. A temperatura na qual ocorre recebe o nome de Ponto de Ebulição. Uma vaporização pode ocorrer de três modos distintos:
CALEFAÇÃO: passagem do estado líquido para o gasoso de modo muito rápido, quase instantâneo. Por exemplo, gotas de água sendo derramadas em uma chapa metálica aquecida.
EBULIÇÃO: passagem do estado líquido para o estado gasoso por meio de aquecimento direto, envolvendo todo o líquido. Por exemplo, o aquecimento da água em uma panela ao fogão.
Temperatura de Ebulição: Ocorre à uma determinada temperatura, característica de cada líquido, chamada.
Cada substância possui uma determinada temperatura de ebulição e a mesma permanece constante enquanto se verifica o processo. Ex: a água entra em ebulição à 100ºC e permanece nessa temperatura enquanto estiver fervendo.
EVAPORAÇÃO: passagem do estado líquido para o estado gasoso que envolve apenas a superfície do líquido. Por exemplo, a secagem de roupas em um varal.
c) LIQUEFAÇÃO ou CONDENSAÇÃO: representa a passagem do estado gasoso para o estado líquido. Isto se verifica quando se retira calor de uma substância que está em ebulição.
Por exemplo, a umidade externa de um frasco metálico ao ser exposto a uma temperatura relativamente elevada.
d) SOLIDIFICAÇÃO: representa a passagem do estado líquido para o estado sólido. Por exemplo, o congelamento da água em uma forma de gelo levada ao refrigerador.
Isto se verifica quando se retira calor do corpo líquido, o que provoca uma diminuição na sua temperatura até o ponto em que a agitação dos átomos diminui tanto que passam a vibrar segundo uma estrutura cristalina.
Temperatura de solidificação: É a temperatura na qual ocorre a passagem do estado líquido para o sólido.
Durante a solidificação a temperatura permanece constante.
e) SUBLIMAÇÃO: representa a passagem do estado sólido para o estado gasoso ou o processo inverso, sem passagem pelo estado líquido. Por exemplo, a sublimação do gás carbônico sólido, conhecido por gelo seco, em exposição à temperatura ambiente.
f) CRISTALIZAÇÃO: É a passagem do estado gasoso direto para o estado sólido, sem passar pelo estado líquido. Ex: se aquecermos iodo cristalino o mesmo irá evaporar. Colocando-se uma superfície fria logo acima da evaporação notaremos que o mesmo se liga a superfície na forma de pequenos cristais.
Fonte: Infoescola e Cola da web
Estados físicos de materiais
A matéria é composta por pequenas partículas e, de acordo com o maior ou menor grau de agregação entre elas, pode ser encontrada em três estados: sólido, líquido e gasoso.
O que determina o estado em que a matéria se encontra é a proximidade das partículas que a constitui. Essa característica obedece a fatores como:
Força de Coesão: faz com que as moléculas se aproximem umas das outras.
Força de Repulsão: faz com que as moléculas se afastem umas das outras.
Esses estados de agregação da matéria também são chamados de estados físicos da matéria.
Importante: O volume, a densidade e a forma de um composto, podem variar de acordo com a temperatura.
Estado Sólido: as moléculas da matéria se encontram muito próximas, sendo assim possuem forma fixa, volume fixo e não sofrem compressão. As forças de atração (coesão) predominam neste caso. Um exemplo é um cubo de gelo, as moléculas estão muito próximas e não se deslocam ao menos que passe por um aquecimento.
Estado Líquido: Aqui as moléculas estão mais afastadas do que no estado sólido e as forças de repulsão são um pouco maiores. Os elementos que se encontram nesse estado, possuem forma variada, mas volume constante. Além destas características, possui facilidade de escoamento e adquirem a forma do recipiente que os contém.
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Estado Gasoso: a movimentação das moléculas nesse estado é bem maior que no estado líquido ou sólido. Se variarmos a pressão exercida sobre um gás podemos aumentar ou diminuir o volume dele, sendo assim, pode-se dizer que sofre compressão e expansão facilmente. Os elementos gasosos tomam a forma do recipiente que os contém.
Essas características obedecem a fatores como a Força de Coesão (faz com que as moléculas se aproximem umas das outras) e a Força de Repulsão (as moléculas se afastem umas das outras). No estado gasoso a Força de Repulsão predomina, enquanto que no estado sólido é a Força de Coesão.
Assim, quando uma substância muda de estado físico sofre alterações nas suas características microscópicas (arranjo das partículas) e macroscópicas (volume, forma), sendo que a composição continua a mesma.
Estado Plasma: Somente ocorre em condições altíssimas de temperatura, como no núcleo do Sol. Lá, os átomos de hélio ficam a uma temperatura e pressão muito altas, fazendo com que os seus elétrons sejam desprendidos de seus átomos.
FONTES: Brasil escola e Info escola
Química: conceitos fundamentais de matéria, corpo, objeto, energia e temperatura
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Natureza elétrica da matéria: Modelo Atômico de Dalton, Thomson, Rutherford, Rutherford-Bohr
A constituição da matéria é motivo de muita curiosidade entre os povos antigos. Filósofos buscam há tempos a constituição dos materiais. Resultado dessa curiosidade implicou na descoberta do fogo, o que o permitiu cozinhar os alimentos, e consequentemente implicou em grande desenvolvimento para a sociedade. A partir dessa descoberta pôde-se verificar, ainda, que o minério de cobre (conhecido na época com pedras azuis), quando submetido ao aquecimento, produzia cobre metálico, ou aquecido na presença de estanho, formava o bronze.
A passagem do homem pelas “idades” da pedra, do bronze e do ferro, foi, portanto, de muito aprendizado para o homem, conseguindo produzir materiais que lhe fosse útil.
Por volta de 400 a.C., surgiram os primeiros conceitos teóricos da Química.
Os filósofos gregos Demócrito e Leucipo afirmavam que a matéria não era contínua, e sim constituída por minúsculas partículas indivisíveis, às quais deram o nome de átomos. Platão e Aristóteles, filósofos muito influentes na época, recusaram tal proposta e defendiam a ideia de matéria contínua.
Princípio de Avogadro
Lei de Avogadro
Amedeo Avogadro propôs, em 1811, uma lei relacionada ao volume molar de gases.
Volumes iguais, de quaisquer gases, nas mesmas condições de pressão e temperatura, apresentam a mesma quantidade de substâncias em mol (moléculas).
Química: conceitos fundamentais de matéria, corpo, objeto, energia e temperatura.
Conceitos fundamentais
Matéria
É tudo aquilo que tem massa (indica a quantidade de matéria que existe em um corpo) e preenche um lugar no espaço e com isso, tem um volume (indica a extensão de espaço ocupado por um corpo).
Ex.: Madeira e água.
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