1. O documento discute conceitos básicos de química como elementos químicos, alótropos, substâncias puras, misturas, mudanças de estado físico e diagramas de aquecimento. 2. São explicadas as diferenças entre substâncias puras e misturas, e entre sistemas homogêneos e heterogêneos. 3. São mostrados exemplos de diagramas de aquecimento para substâncias puras e diferentes tipos de misturas.

1. 05/04/2014
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Prof. Nicodemos
quimicaealgomais.blogspot.com.br
nicoquimica@yahoo.com.br
AULA 3
SUBSTÂNCIAS PURAS, MISTURAS
E DIAGRAMAS DE
AQUECIMENTO
Os elementos químicos
• A matéria é composta por átomos
• Existem 118 elementos químicos, 94 são naturais
• A crosta terrestre é formada por 5 elementos principais e o
corpo humano são formados por 3 elementos principais
ELEMENTOS QUÍMICOS  MOLÉCULAS
• A combinação dos átomos formam as moléculas de
muitos materiais
• As letras formam palavras e os elementos químicos
formam materiais diferentes
• Os elementos químicos são representados por letras
maiúsculas ( C, H, O, N) ou maiúsculas/minúsculas (He, Al)
A + M + O + R = AMOR
R + O + M + A = ROMA
O + O = O2
C + O + O = CO2
Alotropia
• É o fenômeno em que um mesmo elemento
químico pode originar substâncias simples
diferentes
Ao lado o
elemento químico
CARBONO e seus
alótropos
Alótropos do Enxofre (S)
O mesmo átomo
formando
DIFERENTES
SUBSTÂNCIAS COM
PROPRIEDADES
DIFERENTES
Alótropos do Oxigênio (O)
GÁS OXIGÊNIO E GÁS OZÔNIO

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Alótropos do Fósforo (P)
Um mesmo
elemento com
estrutura
diferente tem
propriedades
diferentes
SUBSTÂNCIAS E MISTURAS
SUBSTÂNCIA: material
formado por moléculas
quimicamente iguais e,
por isso, apresentam
propriedades
definidas.
MISTURA: É a união de
dois ou mais tipos de
substâncias.
Substância pura simples : é constituída de uma
molécula formada por átomos do mesmo
elemento químico (mesmo tipo de átomo).
Substância pura composta: é constituída por um
tipo de molécula formada por mais de um
elemento químico.
Mistura: é formada por duas, ou mais, substâncias,
sendo cada uma destas denominada componente.
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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Água (H2O) + açúcar
dissolvido (C12H22O11)
Aspecto visual contínuo:
uma única fase
Óleo(CxHy) + água
(H2O)
Aspecto visual
descontínuo: duas
fases
Água
gaseificada
Aspecto visual
descontínuo:
duas fases
EXEMPLO: Duas ou mais substâncias puras quando
reunidas formam um sistema homogêneo ou
heterogêneo
Misturas Homogêneas e Heterogêneas
• Misturas Homogêneas - não é
possível distinguir os
componentes da mistura,
mesmo observando ao
microscópio.
• Misturas Heterogêneas -
geralmente é possível
distinguir a olho nu os
diferentes componentes que a
constituem.
Leite e sangue – Misturas heterogêneas
SISTEMAS
HOMOGÊNEOS
SISTEMAS
HETEROGÊNEOS
SUBSTÂNCIAS
PURAS
MISTURAS DE
UMA FASE
MISTURAS DE
MAIS DE UMA
FASE
SUBSTÂNCIAS
EM MUDANÇA
DE ESTADO

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• Pontos de Fusão (PF) e Pontos de Ebulição
(PE) são duas propriedades que podem ser
utilizadas para caracterizar e identificar
substâncias, logo, são consideradas
Propriedades Específicas da Matéria.
• A utilidade prática de saber pontos de
fusão e ebulição de determinada
substância é prever as faixas de
temperatura em que uma substância é
sólida, líquida ou gasosa.
• Exemplo:
Água
Etanol
0ºC 100ºC
sólido líquido gasoso
-114ºC 78ºC
sólido líquido gasoso
Substâncias Puras
A temperatura se mantém inalterada
desde o início até o fim de todas as suas
mudanças de estado físico (fusão, ebulição,
solidificação, etc.).
MUDANÇAS DE FASE
A matéria se apresenta em três estados de agregação (ou
fase) distintos: sólido, líquido e gasoso.
Fase Forças de
atração
Energia Tempera-
tura
Forma Volume
Sólida Fortes Pequena Baixa Definida Definido
Líquida Moderadas Moderada Média Variável Definido
Gasosa Fracas Grande Alta Indefinida Indefinido

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Diagramas de Mudanças de Estado Físico
O gráfico de mudança de estado de qualquer
substância pura apresenta SEMPRE dois patamares
(temperatura constante).
100
vapor
d'água
água
+
vapor
d'água
águagelo
+
água
gelo
estado
sólido
estado
líquido
estado
gasoso
fusão
solidificação
ebulição
condensação
temperatura (graus Celsius)
0
Gráfico de aquecimento de Substância Pura
(Processo Endotérmico)
Misturas
É a reunião de duas ou mais substâncias, sem que
haja perda de suas propriedades e sem formação de
substância nova .
Em uma mistura, as temperaturas de mudanças de
estado não apresentam patamares constantes.
Gráfico de aquecimento de Mistura (Processo
Endotérmico)
• Existem misturas que mantêm o ponto de fusão
constante (mistura eutética) ou o ponto de
ebulição constante (mistura azeotrópica).
• Para facilitar o entendimento verifique os gráficos
a seguir:
Gráfico da Mistura Eutética: (sólido + sólido)
1- Linha Vermelha: A mistura encontra-
se no estado sólido e vai aumentando a
temperatura.
2- Linha Azul: A mistura encontra-se no
estado sólido e líquido, mantendo a
temperatura constante durante tal
mudança de estado (fusão).
3- Linha Verde: A mistura encontra-se
no estado líquido e vai aumentando a
temperatura.
4- Linha Marrom: A mistura encontra-
se no estado líquido e vapor, não
mantendo a temperatura constante
durante a vaporização.
5- Linha Cinza: A mistura encontra-se
no estado de vapor (gás) e vai
aumentando a temperatura.

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Gráfico da Mistura Azeotrópica: (líquido + líquido)
• 1- Linha Vermelha: A mistura encontra-
se no estado sólido e vai aumentando a
temperatura.
2- Linha Azul: A mistura encontra-se no
estado sólido e líquido, não mantendo
a temperatura constante durante a
mudança de estado físico (fusão).
3- Linha Verde: A mistura encontra-se
no estado líquido e vai aumentando a
temperatura.
4- Linha Marrom: A mistura encontra-
se no estado líquido e gasoso,
mantendo a temperatura constante
durante a vaporização.
5- Linha Cinza: A mistura encontra-se
no estado de vapor (gasoso) e vai
aumentando a temperatura.
Mistura eutética Ponto de fusão
Chumbo (93%) + estanho (7%) 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%) 56 C
Álcool etílico (7%) + clorofórmio (93%) 60 C
Álcool fórmico (77,5%) + água (22,5%) 107,3 C
TF/TE e as variações de Pressão
Atmosférica
• Os pontos de fusão e ebulição de uma mesma
substância podem variar significativamente
dependendo da Pressão Atmosférica local.
• A Pressão Atmosférica varia sensivelmente com a
altitude local.
O que é pressão?
A experiência de Torricelli Pressão Atmosférica
• A atmosfera terrestre é composta por vários gases, que exercem uma
pressão sobre a superfície da Terra.
• Essa pressão, denominada pressão atmosférica, depende da altitude
do local, pois à medida que nos afastamos da superfície do planeta, o
ar se torna cada vez mais rarefeito, e, portanto,
exercendo uma pressão cada vez menor.

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• A pressão média em um determinado local
varia durante o ano.
• Além disso, a pressão atmosférica também
varia com a altitude do lugar.
• Exemplos:
 Em Fortaleza, ao nível do mar, a pressão é
1 atmosfera, isto é, 760 mmHg.
 Em São Paulo, a 820 metros de altitude, ela cai um pouco.
 Em La Paz, capital da Bolívia, a 3600 metros de altitude,
ela já cai para 2/3 (0,66 atm ou 507 mmHg) de uma
atmosfera. Aí o ar fica rarefeito, a quantidade de oxigênio
é menor.
 Quanto maior a pressão de vapor de um gás,
maior a energia cinética deste e,
consequentemente, menor o ponto de fusão e
ebulição desta substância (maior facilidade em
mudar de estado físico).
 Para uma mesma substância, quanto maior a
altitude, maior a pressão de vapor de um gás,
pois menor será a pressão atmosférica.
 Lembrando: em diferentes altitudes, teremos
diferentes pressões de vapor e TF e TE para uma
mesma substância.
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO
• Considere os sistemas a seguir, em que os átomos
são representados por esferas:
Determine onde encontramos:
a) Substância pura; b) Mistura; c) Duas substâncias simples;
d) Somente substância composta.
Considere apenas o sistema III, determine:
a) O número de átomos presentes; b) O número de
elementos químicos; c) O número de moléculas; d) O
número de substâncias;
I II III IV

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2. Considere o sistema representado abaixo.
Pode-se descrever o sistema em questão
como constituído por:
• A) Três fases e um componente.
• B) Duas fases e dois componentes.
• C) Três fases e dois componentes.
• D) Três fases e três componentes.
3. Os diferentes tipos de matéria podem ser classificados
em dois grupos: Substâncias puras e misturas. As
substâncias puras podem ser simples e compostas.
Considerando esse modo de classificação, julgue as
afirmativas:
I. O ar atmosférico é uma substância pura.
II. A água é uma substância simples.
III. O oxigênio e o ozônio são substâncias distintas, embora
constituídas por átomos de um mesmo elemento.
IV.A matéria que contém três tipos de moléculas é uma
substância composta.
V. A matéria que contém apenas um tipo de molécula é
uma substância simples, mesmo que cada molécula seja
formada por dois átomos diferentes.
4. Observe os seguintes fatos:
I – Uma pedra de naftalina deixada no armário.
II – Uma vasilha com água deixada no freezer.
III – Uma vasilha com água deixada no fogo.
IV – O derretimento de um pedaço de chumbo quando
aquecido.
Nestes fatos estão relacionados corretamente os seguintes
fenômenos:
a) I–sublimação, II–solidificação, III–vaporização, IV–fusão.
b) I–sublimação, II–solidificação, III–fusão, IV–vaporização.
c) I–fusão, II–sublimação, III–vaporização, IV– solidificação.
d) I–vaporização, II–solidificação, III–fusão, IV– sublimação.
e) I–vaporização, II–sublimação, II–fusão, IV– solidificação.