Apresentação do PowerPoint

SUBSTÂNCIAS E
MISTURAS
Sumário
01 Estrutura da matéria
02 Elementos químicos
03 Átomos e moléculas
04
Substância química
05 Misturas
06 Soluções
07
08
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Luciana Melo Almeida
ESTRUTURA DA MATÉRIA
O termo matéria refere-se a
todos os materiais ou coisas que
compõem o universo.
A matéria é formada por
moléculas, que por sua vez são
formadas por partículas
minúsculas chamadas de
átomos.
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Elementos químicos
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Nome
Símbolo
Ferro
Fe
Cálcio
Ca
Prata
Ag
Oxigênio
O
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ÁTOMOS E MOLÉCULAS
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Átomos e moléculas
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Substância química
É uma porção de matéria que tem propriedades bem
definidas e que lhe são característica.
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Estudo das substâncias e misturas
SUBSTÂNCIA: material formado por moléculas
quimicamente iguais.
SIMPLES
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COMPOSTA
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Substância pura simples
SUBSTÂNCIA PURA SIMPLES: é constituída de uma molécula
formada por átomos do mesmo elemento químico (mesmo tipo de
átomo), como por exemplo o gás hidrogênio formado por dois átomos
de hidrogênio ligados entre si; o ozônio formado por três átomos de
oxigênio.
Substância
Fórmula
Gás hidrogênio
H2
Gás oxigênio
O2
Gás ozônio
O3
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Representação
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SUBSTÂNCIA PURA COMPOSTA
SUBSTÂNCIAS PURAS COMPOSTAS: são formadas pela
combinação de átomos de dois ou mais elementos químicos
diferentes, como por exemplo a água formada por dois
átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio;
Substância
Fórmula
Água
H2O
Sal de cozinha
NaCl
Açúcar
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Representação
C12H22O11
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Mistura
É formada por duas, ou mais, substâncias, sendo cada
uma destas denominada componente.
CLASSIFICAÇÃO DAS MISTURAS
Fase: em uma mistura, é cada uma das porções que
apresenta aspecto homogêneo ou uniforme.
Mistura homogênea: toda mistura que apresenta uma
única fase.
Mistura heterogênea: toda mistura que apresenta pelo
menos duas fases.
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Misturas
Nome
Componentes principais
Amálgama
Mercúrio (Hg) + outros metais
Vinagre
Água (H2O) + ácido acético (CH3COOH)
Latão
Cobre (Cu) + zinco (Zn)
Bronze
Cobre (Cu) + estanho (Sn)
Aço
Ferro (Fe) + carbono (C)
Álcool hidratado
Etanol (CH3OH) + água (H2O)
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Misturas
• A matéria encontrada na natureza, na sua grande maioria, é formada
por duas ou mais substâncias puras, portanto são misturas.
• Uma maneira de classificar as misturas baseia-se em a sua
composição ser uniforme, isto é, a mesma em qualquer zona da
amostra, ou não.
• Por exemplo, uma garrafa de álcool (etanol) tem sempre uma certa
porção de água misturada; estas duas substâncias estão tão bem
misturadas uma com a outra que não se pode dizer que a água está
num lado e o álcool de outro, ou seja, a composição da mistura é a
mesma em qualquer zona da garrafa - mistura homogênea.
• Já o mesmo não acontece com uma mistura de água e areia; a areia
fica em baixo separada da água. A composição desta mistura não é
uniforme - mistura heterogênea.
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Exemplos
Água (H2O) +
açúcar dissolvido
(C12H22O11)
Aspecto visual
contínuo: uma
única fase
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Óleo + água (H2O)
Aspecto visual
descontínuo: duas
fases
Água gaseificada
Aspecto visual
descontínuo:
duas fases
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Misturas Homogêneas e Heterogêneas
AR
HOMOGÊNEA
ÁGUA + AREIA
HETEROGÊNEA
solução
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Misturas
• É a união de duas ou mais substâncias químicas.
• Uma das formas de diferenciação das substâncias puras e
das misturas é através da temperatura, durante as mudanças
de estado físico.
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Misturas eutéticas
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MISTURAS AZEOTRÓPICAS
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Exemplos
Mistura eutética
Ponto de fusão
Chumbo (38%) + estanho (62%)
183°C
Chumbo (87%) + antimônio (13%)
246°C
Bismuto (58%) + estanho (42%)
133°C
Mistura azeotrópica
Ponto de ebulição
Acetona (86,5%) + metanol (13,5%)
Álcool etílico (7%) + clorofórmio (93%)
56°C
60°C
Álcool fórmico (77,5%) + água (22,5%)
107,3°C
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Fases
•Fases são as diferentes porções homogêneas, limitadas por superfícies
de separação, que constituem um sistema heterogêneo.
•Os sistemas homogêneos são monofásicos ou unifásicos. Os sistemas
heterogêneos são polifásicos, podendo ser bifásicos, trifásicos, etc.
•Sistema com n componentes sólidos como regra tem n fases. Sistema
com n gases sempre tem uma única fase. Não existe sistema
heterogêneo de dois ou mais gases.
•Sistema heterogêneo ou é uma mistura (heterogênea) ou é uma
substância pura em mudança de estado físico.
•Sistema homogêneo ou é uma mistura (homogênea) ou é uma
substância pura num único estado físico
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Soluções
Por quê um ovo cru incha ou murcha quando
colocado em diferentes soluções?
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Soluções
Uma solução é uma
mistura HOMOGÊNEA
de 2 ou mais substâncias
em uma única fase.
Um dos constituintes é o
SOLVENTE os outros são
os SOLUTOS.
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Separação de Misturas
 Na natureza, raramente encontramos substâncias puras.
Em função disso, é necessário usarmos métodos de
separação para obtermos determinada substância.
 Na separação dos componentes de uma mistura (obtenção
separada de cada uma das substâncias puras que deram
origem à mistura) usa-se um conjunto de processos
físicos denominados análise imediata.
 Esses processos não alteram a composição das
substâncias que formam a mistura.
 Nem sempre apenas um método de separação é suficiente
para separar todos os componentes de uma mistura.
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Separação de Misturas
 A escolha dos melhores métodos para a separação de
misturas exige um conhecimento anterior de algumas das
propriedades das substâncias presentes.
 Assim, se tivermos uma mistura de açúcar com areia, é útil
sabermos que o açúcar se dissolve na água, enquanto a
areia não.
 Muitas vezes, dependendo da complexidade da mistura,
será necessário usar vários processos diferentes em uma
sequência baseada nas propriedades das substâncias
presentes na mistura.
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Separação de Misturas
SÓLIDO – SÓLIDO:
- Catação
- Ventilação
- Levigação
- Separação magnética
- Cristalização fracionada
- Dissolução fracionada
- Sublimação
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• SÓLIDO – LÍQUIDO:
– Decantação
– Centrifugação
– Filtração simples
– Filtração à vácuo
• LÍQUIDO – LÍQUIDO:
– Decantação
• GÁS – SÓLIDO:
– Decantação
– Filtração
Separação de Misturas
SÓLIDO – SÓLIDO:
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Separação de Misturas heterogênea
 Catação: método utilizado para separar misturas
heterogêneas de sólido – sólido, onde é necessário que os
componentes da mistura sejam aparentemente distintos.
Um exemplo é a catação de pedra no feijão, onde se retira,
catando, as pedras, que são diferentes do feijão.
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Separação de Misturas heterogênea
 Peneiração: Método de separação para sistemas sólidosólido, no qual o sólido menos denso é arrastado por uma
corrente de ar.
 Um bom exemplo é a separação das cascas de grãos de
arroz, amendoim torrado, etc.
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Separação de Misturas heterogênea
 Levigação: A água corrente arrasta o componente menos
denso e o mais denso deposita-se no fundo do recipiente.
 É usada, por exemplo, para separar areia e ouro: a areia é
menos densa e, por isso, é arrastada pela água corrente; o
ouro, por ser mais denso, permanece no fundo da bateia.
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Separação de Misturas heterogênea
 Separação Magnética: Também chamado de Imantação,
nesse método de separação, um dos sólidos é atraído por
um ímã.
 Esse processo é usado em larga escala para separar alguns
minérios de ferro de suas impurezas, como, por exemplo,
separar do lixo objetos de metal que serão reciclados.
Outro exemplo simples é a separação de linha e agulha
através de um imã .
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Separação de Misturas heterogênea
 Cristalização fracionada: A
mistura de sólidos é dissolvida
em água e a solução é submetida
à evaporação. Quando a solução
ficar saturada em relação à um
componente, o prosseguimento
da evaporação do solvente
acarretará a cristalização
gradativa do referido
componente, que se separará da
solução. A solução, contendo o
componente cuja saturação ainda
não foi atingida, fica sobre os
cristais do outro e é chamada
água-mãe de cristalização.
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Separação de Misturas heterogênea
 Dissolução Fracionada: Também é conhecido como
extração por solvente, é usada quando apenas um dos
componentes apresenta solubilidade num dado solvente.
 A mistura areia + sal é um bom exemplo de aplicação
para este método.
areia
Adição
de água
sal + areia
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Vaporização
Filtração
água + sal
sal
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Separação de Misturas heterogênea
 Sublimação: Usado quando apenas um
dos sólidos sublima (passa para o
estado gasoso) quando aquecido.
 São substâncias que podem ser
separadas por sublimação: iodo,
enxofre e naftaleno (naftalina).
 Mais recentemente, tal propriedade
passou a ser usada na impressão de
camisetas.
 Com uma impressora especial é
preparado um desenho em uma folha
de papel e, através de uma prensa
térmica, a tinta sublima e se transfere
para o tecido.
 Tem a vantagem de não desbotar,
mantendo a tonalidade original.
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Separação de Misturas heterogênea
Sedimentação ou decantação: Separação de dois ou mais
componentes devido à diferença de densidade, seguida do
escoamento da fase líquida.
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Separação de Misturas heterogênea
Aparelho de destilação simples
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Separação de Misturas heterogênea
Torre de destilação de petróleo
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Separação de Misturas heterogênea
Centrifugação: Este método é uma maneira de acelerar a
decantação. Neste método é utilizado a centrífuga. Neste
aparelho, devido aos movimentos de rotação, as partículas
com maior densidade são “atiradas” para o fundo do tubo.
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Separação de Misturas heterogênea
 Filtração comum: É a
retenção de um sólido
através de uma superfície
porosa (filtro). Utilizada para
separar misturas de um
líquido com um sólido não
dissolvido, quando o
tamanho das partículas do
sólido é relativamente
grande em relação ao
tamanho dos poros do papel
de filtro.
 Ex: água e areia.
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Separação de Misturas heterogênea
 Filtração a vácuo: É
utilizada para separar
misturas de um líquido
com um sólido não
dissolvido, quando o
tamanho das partículas do
sólido não é muito grande
e formam um pasta
“entupindo” os poros do
papel de filtro caso seja
feita a filtração comum.
 Ex: água e carbonato de
cálcio.
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Separação de Misturas
LÍQUIDO – LÍQUIDO:
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Separação de Misturas heterogênea
 Destilação simples: É utilizada para separar misturas
homogêneas do tipo sólido-líquido, nas quais os
componentes têm pontos de ebulição muito diferentes.
 Na destilação simples, a mistura é aquecida e os vapores
produzidos no balão de destilação passam pelo
condensador, onde são resfriados pela passagem de água
corrente. Os vapores então, condensam e são recolhidos
no . A parte sólida da mistura fica no balão, pois a
temperatura que se atinge no sistema não é necessária
nem para derreter o sólido, quem dirá vaporizá-lo.
 Ex: água e cloreto de sódio.
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Separação de Misturas heterogênea
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Separação de Misturas heterogênea
 Destilação Fracionada: método utilizado para separar
misturas homogêneas, do tipo líquido-líquido.
 Exemplo de mistura deste tipo é o petróleo, ou uma
simples mistura de água e álcool.
 Durante o aquecimento da mistura, é separado,
primeiramente o líquido de menor P.E. (ponto de
ebulição), depois o líquido de P.E. intermediário e
sucessivamente até o líquido de P.E. maior.
 Utiliza-se uma coluna de fracionamento acoplada na
aparelhagem de destilação simples.
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Separação de Misturas heterogênea
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Separação de Misturas heterogênea
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Separação de Misturas heterogênea
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Separação de Misturas heterogênea
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