Substâncias e Misturas

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Propriedades da Matéria

As propriedades da matéria se dividem em:

Propriedades Gerais

Comuns a toda matéria — independem da natureza da substância:

• Massa: medida da quantidade de matéria
• Volume: espaço ocupado
• Inércia: resistência à mudança de estado de movimento
• Divisibilidade, Compressibilidade, Impenetrabilidade

Propriedades Específicas

Dependem da natureza da substância — servem para identificá-la:

Tipo	Exemplos
Físicas	Ponto de fusão, ebulição, densidade, solubilidade, índice de refração
Químicas	Combustibilidade, pH, reatividade com ácidos
Organolépticas	Cor, odor, sabor, brilho

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Substâncias e Misturas

Substâncias Puras

Composição química definida e constante. Propriedades físicas fixas (ponto de fusão e ebulição bem definidos).

• Substância simples: formada por um único elemento químico → O₂, Fe, S₈
• Substância composta: formada por dois ou mais elementos → H₂O, NaCl, C₆H₁₂O₆

Misturas

Composição variável. Não têm propriedades físicas fixas — fundem e fervem em intervalo de temperatura.

Tipo	Definição	Exemplo
Homogênea	Uma única fase, propriedades uniformes	Água + álcool, ar
Heterogênea	Duas ou mais fases visíveis	Água + óleo, areia + água

IMPORTANT

Um sistema pode parecer homogêneo a olho nu mas ser heterogêneo — coloides (partículas 1–1000 nm) revelam isso pelo efeito Tyndall. Só soluções verdadeiras são genuinamente homogêneas.

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Classificação das Substâncias

Matéria
├── Substância Pura
│   ├── Simples (1 elemento)
│   └── Composta (2+ elementos)
└── Mistura
    ├── Homogênea (1 fase)
    └── Heterogênea (2+ fases)

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Classificação das Misturas

Quanto ao Número de Fases

• Bifásica (duas fases), Trifásica (três fases), etc.
• Fase ≠ estado físico: gelo + água = duas fases, mas mesmo estado de agregação pode ter duas fases (óleo + água, ambos líquidos)

Sistemas Especiais

• Amálgama: mistura de mercúrio com outro metal (liga metálica com Hg)
• Liga metálica: mistura sólida homogênea de metais (bronze = Cu + Sn)
• Solução sólida: cristais mistos (substituição atômica na rede)

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Fenômenos

Tipo	Definição	Exemplo
Físico	Não altera composição química	Fusão do gelo, dissolução de sal
Químico	Altera composição — novas substâncias	Combustão, fermentação
Nuclear	Altera o núcleo atômico	Fissão, fusão nuclear, decaimento

Indicadores de reação química: mudança de cor, liberação de gás, precipitação, variação de temperatura, luminescência.

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Mistura vs. Combinação (Reação)

	Mistura	Combinação (Reação)
Composição	Variável	Fixa (lei dos múltiplos)
Propriedades	Intermediárias	Novas (do composto)
Energia	Pequena variação	ΔH significativo
Separação	Métodos físicos	Necessário reação química

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Análise Imediata vs. Análise Elementar

• Análise Imediata: identifica as substâncias presentes na mistura
• Análise Elementar (Ultimate): determina quais elementos químicos estão presentes e em quais proporções mássicas → base para determinar fórmula empírica

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Processos de Separação

Método	Princípio	Aplicação
Filtração	Tamanho de partícula	Sólido insolúvel + líquido
Decantação	Densidade (gravidade)	Líquido + sólido ou 2 líquidos imiscíveis
Centrifugação	Aceleração centrífuga	Decantação acelerada
Destilação simples	Diferença de ponto de ebulição	Líquido + sólido solúvel
Destilação fracionada	Diferença de PE (pequena)	2+ líquidos miscíveis (ex: petróleo)
Cromatografia	Adsorção diferencial	Corantes, aminoácidos, fármacos
Extração com solvente	Solubilidade diferencial	Separar componentes de misturas
Cristalização fracionada	Solubilidade vs. temperatura	Separar sais com solubilidades distintas
Sublimação	Sólido → vapor sem fase líquida	Iodo, naftaleno
Liquefação	Condensação de gases	Separar gases do ar (N₂, O₂, Ar)

TIP

Destilação fracionada é o princípio da refinaria de petróleo. As frações são separadas por ponto de ebulição: GLP (~-42°C) → gasolina (40–200°C) → querosene → diesel → óleo combustível → asfalto.