Propriedades físicas da matéria

Estudamos que um átomo ou uma molécula são espécies infinitamente pequenas – de fato, tão pequenas que são invisíveis a olho nu.

Um material tem um número incomensurável de átomos, íons ou moléculas devidamente agrupadas. Já que não é prático representar cada componente do material, usamos notações que representam o conjunto de espécies que o compõe.

Elemento químico é o conjunto de átomos quimicamente iguais.

O elemento químico é representado por um símbolo. Se o símbolo for composto somente de uma única letra, esta será sempre maiúscula. No caso da representação por duas letras, a primeira será maiúscula e a segunda, obrigatoriamente minúscula. Todos os símbolos da tabela periódica identificam um elemento químico.

Exemplos

Substância Pura

Conjunto de moléculas iguais. A substância pura é representada por uma fórmula.

IMPORTANTE:

O termo substância já indica que é pura, portanto substância = substância pura.

As substâncias (puras), pelo fato de todas as moléculas serem iguais, apresentam propriedades físicas fixas e definidas, o que permite a sua identificação.

Exemplo

Somente a água ( H₂O ) pura, apresenta:

P. F .  = 0 °C
P. E .  = 100 °C
d = 1, 0 g/cm³

H₂O PURA = H₂O DESTILADA

Somente o álcool etílico ( C₂H₅OH ) puro, apresenta:

P. F .  = -117 °C
P. E .  =   78 °C
d = 0, 8 g/cm³

As substâncias apresentam temperaturas constantes nos respectivos pontos de fusão e ebulição.

À uma temperatura abaixo de 0 °C, a água se encontra em estado sólido. Sendo aquecida, ao alcançar seu ponto de fusão (0 °C), inicia uma mudança de estado: uma parte continua sólida e outra se torna líquida; enquanto não fundir toda a água sólida, a temperatura se mantém em 0 °C.

Depois de passada para o estado líquido, a água é aquecida até chegar ao ponto de ebulição (100 °C), onde a água será parte líquida e parte gasosa. Enquanto toda a água não passar para o estado gasoso, a temperatura se mantém constante (100 °C).

Importante:

NO PONTO DE MUDANÇA DE ESTADO FÍSICO, TEMOS A PRESENÇA DOS DOIS ESTADOS AO MESMO TEMPO.

P. F. (Ponto de Fusão) S + L (sólido e líquido)

P. E. (Ponto de Ebulição) L + G (líquido e gasoso)

Numa temperatura abaixo de –117 °C, o álcool etílico (etanol) se encontra no estado sólido. Ao alcançar a temperatura de -117 °C (ponto de fusão), parte do álcool etílico continua sólida, enquanto a outra parte se torna líquida. Enquanto o álcool não se transformar completamente para o estado líquido, significa que a temperatura se mantém em –117 °C. Continuado o aquecimento do álcool, chega-se ao estado líquido. A temperatura sobe até o ponto de ebulição (78 °C), onde parte do álcool continua em estado líquido enquanto a outra parte se torna gasosa. Novamente a temperatura permanece constante. Constata-se que a temperatura voltou a subir quando todo o álcool passar para o estado gasoso.    

As substâncias (puras), podem ser classificadas como:

Simples quando na fórmula temos um único elemento (símbolo).

Exemplos

O₂ , N₂ , P₄ , etc.

Compostas quando na fórmula temos mais de um elemento (símbolo).

Exemplos

H₂O , C₆H₁₂O₆ (glicose) , Al₂ ( SO₄ ) ₃ (sulfato de alumínio), etc.

Misturas é o conjunto de moléculas diferentes; quando há, em um sistema, substâncias distintas.

Exemplo

Água Salgada H₂O + NaCl

As misturas apresentam propriedades físicas variáveis.

Os valores do início da fusão ou da ebulição dependem da quantidade de cada substância presente na mistura.

Exemplo

No caso das misturas, no início da fusão e no início da ebulição, a temperatura continua a subir, em vez de ficar constante como ocorre nas substâncias puras; por isso usamos os termos início da fusão e início da ebulição, em vez de ponto de fusão e ponto de ebulição (substâncias puras).

As misturas podem ser classificadas, como:

Homogênea ( solução ) um único aspecto em toda a extensão.

Exemplo

H₂O + Sal Dissolvido
(solução aquosa de sal)

Heterogênea quando no sistema identificamos mais de um aspecto.

Exemplo

H₂O + Óleo

Os gráficos que representaremos a seguir, mostra o comportamento de soluções (misturas homogêneas) em relação ao aquecimento.

Observe os gráficos:

Em linhas gerais temos:

Misturas Especiais

Mistura Eutética

Misturas Eutéticas são misturas especiais cujo ponto de fusão é constante.

Exemplo

37% Chumbo + 63% Estanho

Mistura Azeotrópica

Misturas Azeotrópicas apresentam ponto de ebulição constante.

Exemplo

96% Álcool + 4% H₂O

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