Química, Matéria e Separação de Misturas

Quimica I

 

1. Materia: entende-se como matéria tudo que possui massa e ocupa lugar no espaço

- 1.1 Substâncias puras: é quando a matéria é constituída por apenas uma substância

      - 1.1.1 Substâncias puras e simples: esse tipo de substância não pode ser decomposto em outras matérias. Ex: K (potássio), Ba (bário).

        - Características das Substâncias Puras e Simples:

           - Atomicidade: indica a quantidade de átomos presentes em cada molécula de uma substância pura e simples. Ex: O2 (diatômica) e O3 (triatômica) se diferem na atomicidade

                      - Alotropia: possibilita a formação de mais de uma substância pura e simples em um único elemento. Ex: O2 = O + O (Substância pura e simples, que é o O, misturada com outra substância pura e simples).

                 - 1.1.2 Substância pura e composta: quando a substância pura pode ser decomposta em outras substâncias. Ex: H2O (H2 + O = H2O, Àgua), H2O2, etc

           - 1.2 Misturas: é quando a matéria é constituída por mais de uma substância. Na mistura, ocorre a reunião de duas ou mais substâncias sem que haja reação química entre elas, e mantendo cada qual suas propriedades. Ex: em uma substância de H2O, adiciona-se K e F, transformando-se em mistura. Ex2: H2O + NaCl (água + sal de cozinha)

1.   Fenômenos naturais (físicos e químicos)

- Fenômenos Físicos: O fenômeno físico altera apenas a forma da matéria (cortar o papel com a tesoura, por exemplo, apesar de mudar de forma, ele continua sendo papel).

     - Mudanças do estado físico:

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- Solubilidade: Solubilidade ou coeficiente de solubilidade, é capacidade que um composto tem de se dissolver e formar uma mistura homogênea com um determinado solvente. A solubilidade é um fenômeno físico pois, ao se submergir um soluto em um solvente, o solvente diminui as interações entre as moléculas de soluto

- Fenômenos químicos: O fenômeno químico altera a natureza da matéria (queimar o papel por exemplo. Ele deixa de ser papel).

1. Propriedades gerais da matéria: são propriedades da matéria observadas em qualquer corpo, independente da substância de que ele é feito. Suas propriedades:

- Inércia: a matéria tente a permanecer em estado de movimento/repouso até que uma força externa atue sobre ela

- Massa: é a medição de matéria presente em um corpo

- Extensão: toda matéria possui uma extensão, relativa ao espaço que ocupa no espaço

- Impenetrabilidade: a matéria ocupa um determinado no lugar no espaço, de forma que nenhuma outra matéria pode ocupar o mesmo espaço no mesmo instante de tempo

- Compressibilidade: ao receber a ação de uma força, todo corpo diminui seu volume

- Elasticidade: ao parar a ação de uma força exercida sobre um corpo, este tende a voltar ao seu volume original

- Divisibilidade: toda matéria é divisível

- Descontinuidade: sempre há um espaço entre duas porções de matéria que constituem um corpo maior. Sendo assim, não é contínuo

1. Propriedades específicas da matéria: dizem respeito aquelas características dependentes da matéria de que se trata.

- Propriedades específicas organolépticas: são as propriedades que podem ser percebidas pelo sentido dos seres vivos:

     . Cor: a matéria pode (ou não) ter cor. Relaciona-se a visão

     . Brilho: diz respeito a capacidade da matéria de refletir luz

     . Sabor: a matéria pode (ou não) ter sabor. Relaciona-se ao paladar

     . Odor: a matéria pode (ou não) ter cheiro. Relaciona-se ao olfato.

- Propriedades específicas físicas: são as propriedades que não podem ser percebidas pelo sentido dos seres vivos

      . Temperatura de fusão/congelamento: cada matéria possui uma determinada temperatura em que se realiza uma mudança entre os estados líquido e sólido.

       . Temperatura de ebulição/condensação: cada matéria possui uma determinada temperatura em que se realiza uma mudança entre os estados líquido e gasoso.

       . Densidade: determina a concentração de matéria em um corpo mediante a razão entre a massa e o volume.

        . Dureza: determina o quanto um material é resistente a um risco de outro material

        .Solubilidade: determina o quanto uma substância pode ser dissolvida em um fluído.

1. (Página 299).

- Substância é pura quando seu ponto de fusão e ebulição é constante

- Uma mistura apresenta o apresenta ponto de fusão e ebulição variáveis

- Uma mistura eutética apresenta ponto de fusão constante e ponto de ebulição variável

- Uma mistura azeotrópica apresente ponto de ebulição constante e ponto de fusão variável

 Separação de Misturas

1. Métodos mecânicos: aqueles que dependem da ação humana e são realizados em misturas HETEROGÊNEAS.

1. Catação: (Sólido x Sólido) usando a pinça ou a mão, separa-se a mistura coletando os elementos manualmente.

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1. Separação magnética: (Sólido x Sólido) é quando na mistura, há um metal magnético. Para separar, é preciso aproximar um ímã da mistura, onde o metal é atraído, ocorrendo a separação.

1. Peneiração: (Sólido x Sólido) sobre uma peneira é colocada uma mistura de forma que a peneira permita a passagem de sólidos até certo tamanho.

1. Filtração: (Sólido x Líquido) a mistura passa por uma membrana que permite apenas a passagem do líquido.

1. Decantação: (Líquido x Líquido) por meio de um funil de bromo (ou funil de decantação) é colocada a mistura de forma que o líquido mais denso seja retirado, permanecendo o líquido menos denso.

1. Centrifugação: (Sólido x Líquido) Este processo é ocorrido em um aparelho chamado centrífuga, que gira em alta velocidade, fazendo com que a substância mais densa seja “forçada” a sedimentar (decantar) devido à ação da força centrífuga. Um exemplo da centrifugação no nosso dia-a-dia são as máquinas lava-roupas que possuem a função centrifugação. Esta função é colocada como a última a ser desempenhada no processo de lavagem, pois serve para “torcer” a roupa (tirar o excesso de água), ou seja, separar a roupa da água.

1. Levigação: (Sólido x Sólido) baseado no arrasto de uma corrente de água e na densidade dos sólidos. Exemplo: Separação de areia do ouro: a areia é arrastada pela corrente de água.

1. Dissolução Fracionada: (Sólido x Sólido) Introduz-se a mistura num líquido que dissolva somente um dos componentes: o componente insolúvel é separado da solução por filtração. Por evaporação ou por destilação da solução, separa-se o componente dissolvido do respectivo líquido. Exemplo: Separação de sal e areia pela água.

1. Flotação: Utiliza-se um líquido, normalmente a água, como elemento de separação de dois sólidos em que um deles possui densidade menor que a desse líquido. Isso faz com que o sólido menos denso fique sobrenadando. Exemplos:  Separação da serragem da areia e do alpiste da areia pela água.

1. Métodos Físicos: aqueles que não dependem da ação humana e são realizados em misturas HOMOGÊNEAS:

1. Evaporação: (Sólido x Líquido) por meio do fornecimento de calor, o líquido evapora-se, deixando apenas o sólido no recipiente.

1. Destilação Simples: (Sólido x Líquido) é usada para separar misturas homogêneas do tipo sólido-líquido, como uma mistura de água e sal. A aparelhagem utilizada comumente em laboratórios para a realização da destilação simples é a mostrada a seguir:

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Aparelhagem utilizada em destilação simples

A mistura é colocada dentro do balão de destilação e aquecida por meio de uma tela de amianto e um bico de Bunsen ou por meio de uma manta elétrica se a mistura for inflamável. Quando o líquido começa a entrar em ebulição, o seu vapor sobe e vai para o condensador.

O condensador é uma vidraria de laboratório que possui um tubo interno que se mantém resfriado pela circulação de água ao seu redor. Ele possui duas partes abertas onde são conectadas duas mangueiras de látex. A água entra na parte de baixo e sai pela parte de cima.