MIsturas

Mistura

Uma mistura é constituída por duas ou mais substâncias puras, sejam elas simples ou compostas. As proporções entre os constituintes de uma mistura podem ser alterados por processos químicos, como a destilação. Todas as substâncias que compartilham de um mesmo espaço, portanto, constituem uma mistura. Não se pode, entretanto, confundir misturar com dissolver. Água e óleo, por exemplo, misturam-se mas não se dissolvem. Isso torna o sistema água + óleo uma mistura, não uma solução.

Existem dois tipos fundamentais de misturas: as homogêneas (homo: igual) e as heterogêneas (hetero: diferente).

Misturas heterogêneas

Uma mistura é dita heterogênea quando é possível distinguir visualmente os elementos que a compõem, ou seja, apresenta duas ou mais fases. Esta mistura é caracterizada por componentes que estão misturados, porém não dissolvidos. Exemplos: água + óleo + areia (3 fases) ou água + areia (2 fases).

Observação: a visualização não é, necessariamente, a olho nú. As fases de uma mistura heterogênea podem ser detectadas no microscópio ou separadas em uma centrífuga. Como exemplos tem-se o sangue e o leite.

Misturas homogêneas

Mistura homogênea é aquela cujas substâncias constituintes não podem ser identificadas como no início. Tais substâncias sofrem dissolução, ou seja, a sua mistura produz somente uma fase. Isso quer dizer que toda mistura homogênea é uma solução, ou seja, mistura homogênea é um conjunto de substâncias solúveis entre si. Um exemplo é a mistura da água com álcool: quando misturadas essas duas substâncias é impossível distinguir uma da outra.

Gases formam misturas homogêneas exceto quando suas densidades são muito diferentes, como o hexafluoreto de urânio (UF6) com hélio (He)

Misturas Azeotrópicas e Eutéticas

Algumas misturas apresentam características iguais às de elementos ou compostos químicos na hora da ebulição ou de fusão.

Mistura Azeotrópica

• Misturas Azeotrópicas: são misturas em que o ponto de ebulição não se altera, em temperatura constante, comportando-se como um composto químico ou um elemento. Esse tipo de mistura é muito comum entre líquidos. Ex.: O álcool de cozinha é uma mistura azeotrópica, isso se deve porque esse álcool está misturado à água em uma proporção onde é impossível separar pela ebulição, já que a temperatura se mantém constante. PE = 78,5°C; PF = -177°C; P = 0,79g/cm³ são os pontos de fusão (PF) e ebulição (PE) do álcool.

• Misturas Eutéticas: são misturas em que o ponto de fusão dos elementos que a compõem são muito parecidos. Isso é muito comum em misturas entre metais. Ex.: o bronze é uma mistura de cobre com o estanho, impossível separar por fusão.

Separação de Misturas

As misturas podem ser separadas usando os seguintes métodos:

• Decantação: permite a separação de líquidos imiscíveis (que não se misturam) ou um sólido precipitado num líquido. Exs.: água e areia, água e óleo vegetal. Pode-se aproveitar a pressão atmosférica e a gravidade para auxiliar no processo de decantação. Um dos líquidos pode ser retirado por sifonação, que é a transferência, através de uma mangueira, de um líquido em uma posição mais elevada para outra, num nível mais baixo.

Pode-se ainda usar o princípio da decantação para a separação de misturas sólido-gás (câmara de poeira). A mistura sólido-gás atravessa um sistema em zigue-zague, o pó, sendo mais denso, se deposita pelo trajeto.

• Filtração: este é um método de separação muito presente no laboratório químico e também no cotidiano. É usado para separar um sólido de um líquido ou sólido de um gás, mesmo que o sólido se apresente em suspensão. A mistura atravessa um filtro poroso, onde o material particulado fica retido.

• Centrifugação: para separar líquidos imiscíveis (que não se misturam) ou um líquido de um sólido insolúvel em suspensão. Para fazer uma centrifugação é preciso uma centrifugadora. Esta máquina faz rodar a mistura (na qual uma das partes tem que ser líquida) a alta velocidade, provocando a separação pela acção da força que é aplicada (do centro para fora). A separação dá-se devido às diferenças de densidades dos materiais. Normalmente uma centrifugação é seguida de uma decantação.Ex: separar glóbulos vermelhos do plasma sanguíneo; separar a nata do leite.

• Cristalização: separa um sólido cristalino de uma solução. Na cristalização há uma evaporação do solvente de uma solução provocando o aparecimento de cristais do soluto. Ex: o aparecimento do sal nas salinas.

• Destilação: separa líquido(s) de sólido(s) dissolvidos ou líquido(s) de líquido(s). Na destilação acontecem duas mudanças de estado consecutivas: uma ebulição (vaporização) seguida de uma condensação. Na ebulição é retirado da mistura o componente com o ponto de ebulição mais baixo, e na condensação esse componente volta à sua forma líquida. Existe um tipo de destilação, a destilação fraccionada, que permite a separação de vários líquidos com pontos de ebulição muito próximos. Ex: obtenção de água destilada, aguardentes; separação dos diferentes componentes do petróleo.

• Destilação Fracionada: é um método de separação de líquidos que participem de mistura homogênea ou heterogênea. Quanto mais distantes forem os pontos de ebulição destes líquidos, mais eficiente será o processo de destilação. Eleva-se a temperatura até que se alcance o ponto de ebulição do líquido que apresente valor mais baixo para esta característica e aguarda-se, controlando a temperatura, a completa destilação deste. Posteriormente, permite-se que a temperatura se eleve até o ponto de ebulição do segundo líquido. Quanto mais próximos forem os pontos de ebulição dos líquidos, menor o grau de pureza das frações destiladas. A destilação fracionada é usada na obtenção das diversas frações do petróleo.

Nos alambiques, este tipo de destilação é usado na obtenção de bebidas como a cachaça e o uísque. Na destilação fracionada em laboratório usa-se um equipamento como o mostrado abaixo.

• Cromatografia: para separar substâncias com diferentes solubilidades num determinado soluto. Na cromatografia uma mistura é arrastada (por um solvente apropriado) num meio poroso e absorvente. Como diferentes substâncias têm diferentes velocidades de arrastamento num determinado solvente, ao fim de algum tempo há uma separação dos constituintes da mistura. Este processo é normalmente usado para pequenas quantidades de amostra. Ex: separação dos componentes de uma tinta.

• Separação Magnética: consegue separar componentes que tenham propriedades magnéticas dos que não as possuem. Aproveitam-se as propriedades magnéticas de um dos componentes da mistura para o separar dos outros. Ex: areia e limalha de ferro; enxofre e limalha de ferro.

• Extracção por Solvente: para usar este processo usa-se um solvente que só dissolve um dos constituintes da mistura.Ex: extração da cafeína do chá, usando clorofórmio; remover o iodo da água de iodo, com clorofórmio.

• Catação: é um método de separação bastante rudimentar, usado para separação de sistemas sólido-sólido. Baseia-se na identificação visual dos componentes da mistura e na separação dos mesmos separando-os manualmente. É o método utilizado na limpeza do feijão antes do cozimento.

• Peneiração: também conhecido como tamização, este método é usado na separação de sistemas sólido-sólido, onde um dos dois componentes apresente granulometria que permita que o mesmo fique preso nas malhas de uma peneira.

• Ventilação: método de separação para sistemas sólido-sólido, onde um dos componentes pode ser arrastado por uma corrente de ar. Um bom exemplo é a separação da casca e do caroço do amendoim torrado.

• Levigação: a água corrente arrasta o componente menos denso e o mais denso deposita-se no fundo do recipiente. Um bom exemplo é a lavagem da poeira do arroz ou até mesmo a separação do ouro, em garimpos.

• Evaporação: método de separação de misturas sólido-líquido por evaporação do solvente, também conhecido como cristalização. Em recipiente aberto, simplesmente permite-se que o solvente evapore, deixando o sólido. Nas salinas, o sal é obtido a partir da água do mar através deste processo.

• Dissolução Fracionada: é o processo de separação utilizado em misturas heterogéneas de sólidos quando um dos componentes dela é solúvel em um líquido e o outro não. Exemplo: Sal e Areia; põe se a água, que solui o sal; deixando a areia separada, na parte inferior. Depois disso, pode ser utilizada a filtração, para filtrar a água da areia; e depois usar a destilação simples, para separar o sal da água.

• Fusão Fracionada: processo usado para separar sólidos cujos pontos de fusão são muito diferentes (Tranformação do sólido para o líquido). Exemplo: Ouro e bronze, que tem a densidade diferente, ocasionando a fusão mais rápida do bronze.

• Solidificação Fracionada: Processo usado para separar liquidos cujo ponto de solidificação são muito diferentes.

• Flotação: técnica de separação muito usada na indústria de minerais, na remoção de tinta de papel e no tratamento de água, entre outras utilizações. A técnica utiliza diferenças nas propriedades superficiais de partículas diferentes para as separar. As partículas a ser flotadas são tornadas hidrofóbicas pela adição dos produtos químicos apropriados. Então, fazem-se passar bolhas de ar através da mistura e as partículas que se pretende recolher ligam-se ao ar e deslocam-se para a superfície, onde se acumulam sob a forma de espuma. Exemplo: Separar a cerragem da areia, que usa a água para separá-los; fazendo a cerragem ficar na superfície e a areia no fundo do pote.

• Tamisação ou Peneiração: é um dos métodos mecânicos existentes, para separar sólidos ou partes de uma substância sólida que apresente grãos com dimensões diferentes.

Misturas frias

As misturas frias possuem um amplo leque de utilizações. Evidentemente são úteis quando deve se baixar a temperatura de uma substância que poderia vir a apresentar uma determinada característica explosiva ou desagradável em um experimento. Seu maior campo de atuação está na química orgânica pelo fato de determinadas reações só ocorrerem em certas temperaturas, na produção experimental de explosivos ou até na metalurgia para a verificação de possíveis rachaduras ou trinca em ligas metálicas ou peças mecânicas. Abaixo consta uma lista de misturas que podem ser facilmente feitas em laboratório, a proporção de massa das substâncias envolvidas e a variação de temperatura submetida em graus celsius.

• 4 água + 1 cloreto de potássio : +10/-12
• 1 água + 1 nitrato de amônio : +10/-15
• 1 água + 1 nitrato de sódio + 1 cloreto de amônio : +8/-24
• 3 gelo (moído) + 1 cloreto de sódio : 0/-21
• 1,2 gelo (moído) + 1 cloreto de magnésio heptaidratado : 0/-34
• 1,2 gelo (moído) + 2 cloreto de cálcio hexaidratado : 0/-39
• 1,4 gelo (moído) + 2 cloreto de cálcio hexaidratado : 0/-55
• metanol ou propanona (acetona) + gelo seco : +15/-77
• éter dietílico + gelo seco : +15/-100

Explicação de Propriedades

Isso ae é a explicação de propriedades ;D

*PROPRIEDADES GERAIS

São Propriedades em que toda a matéria apresenta, ou seja, características comuns entre todas as matérias. São elas:

* Massa: é a quantidade de matéria que um corpo (fração da matéria) possui, há corpos com pouca matéria do que outras. Ela pode ser medida através do quilograma. Para uma comparação de massa entre duas matéria é usada a Densidade (g/cm³). Ex.: a massa da água é inferior à do Mercúrio, essa possui uma densidade (16g/cm³) maior do que o da água (1g/cm³).

Atenção: Massa e peso são duas coisas diferentes. Massa é a quantidade de matéria e peso é a ação da gravidade sobre a matéria, o peso é medido pelo dinamômetros

* Expansibilidade: propriedade da matéria que pode sofrer aumento de seu volume quando aplicamos forças oposta (de dentro para fora), ou seja, podemos "espichar" a matéria aumentando o seu volume.

* Divisibilidade: propriedade da matéria que pode ser dividida até chegar a uma partícula, sem mudar a sua estrutura. Um exemplo é o papel, podemos dividir o papel em pedaços cada vez menores, mas a sua estrutura molecular não se altera.

* Impenetrabilidade: Dois corpos não ocupam o mesmo lugar no espaço. Para colocar uma matéria no lugar de outra é necessário o deslocamento de um.

* Compressibilidade: propriedade de reduzir o seu volume quando aplicado forças opostas (de fora para dentro), ou seja, a matéria pode diminuir de tamanho quando alguém ou alguma coisa estiver pressionando a matéria.

* Elasticidade: propriedade da matéria de voltar à sua forma original depois das forças que agem sobre ela pararem.

*PROPRIEDADES FÍSICAS

São propriedades que estão ligadas à alguma das anteriores e podem aumentar ou diminuir sua quantidade de acordo com forças ou ações das propriedades anteriores.

* Inércia: a matéria conserva seu estado de repouso ou de movimento, a menos que uma força aja sobre ela. Esse movimento depende do tamanho da massa, quando maior a massa maior será a inércia.

* Descontinuidade: a matéria é descontínua, por mais compacta que pareça. Existem espaços entre uma molécula e outra e esses espaços podem ser maiores ou menores tornando a matéria mais ou menos dura. Esses espaços podem diminui ou aumentar de acordo com as forças de comprensibilidade ou de expansibilidade

* Indestrutibilidade: a matéria não pode ser destruída, somente transformada. As transformações podem envolver qualquer propriedade geral.

*PROPRIEDADES FUNCIONAIS

São propriedades particulares de cada matéria e possuem uma classificação de acordo com a sua composição ou com suas características.São aquelas apresentadas por determinados grupos de materiais, identificados por desempenharem alguma função em comum. Ex:

Acidez: Encontrada no vinagre devido ao ácido acético,no limão devido ao ácido cítrico, nos refrigerantes de cola devido ao ácido fosfórico.(ácidos)

Basicidade: Encontrado em produtos para desentupir pias, devido ao hidróxido de sódio, no leite de magnésia devido ao hidróxido de magnésio, na cal extinta devido ao hidróxido de cálcio.(bases)

Salinidade: Presente no sal de cozinha devido ao cloreto de sódio, na dinamite devido ao nitrato de potássio, nos fermentos devido ao bicabornato de sódio.(sais)

*PROPRIEDADES ESPECÍFICAS

São propriedades que caracterizam uma matéria de outra:

* Físicas: são propriedades definidas pelo ponto de fusão, pelo ponto de ebulição e pela densidade. Ex.: para diferenciar a água do álcool podemos diferenciar pelas diferenças do ponto de ebulição (água=100°C e álcool=78°C) ou pela densidade, onde o álcool tem densidade relativamente pequena comparada com a da água.

* Químicas: são aquelas que caracterizam uma substância que só pode reagir com outra ou tem um fenômeno químico que a diferencia de outra substância.

* Organolépticas: são aquelas relacionadas com os sentidos, ou seja, podem ser identificadas pelos 5 sentidos (visão, audição, olfato, paladar e tato), como cor, som, sabor, cheiro e etc..

Tabela Periódica

Tabela periódica dos elementos químicos é a disposição sistemática dos elementos, na forma de uma tabela, em função de suas propriedades. É muito útil para se preverem as características e tendências dos átomos. Permite, por exemplo, prever o comportamento de átomos e das moléculas deles formadas, ou entender porque certos átomos são extremamente reativos enquanto outros são praticamente inertes etc. Permite prever propriedades como eletronegatividade, raio iônico, energia de ionização etc.. Dá, enfim, fazer inferências quimicas plausíveis. A forma clássica, tradicional, é a bidimensional. Há, porém, várias outras formas propostas, com topologia tridimensional e formatos diversos. Vários cientistas procuravam agrupar os átomos de acordo com algum tipo de semelhança, mas o químico russo Dmitri Ivanovich Mendeleyev foi o primeiro a conseguir enunciar cientificamente a lei que diz que as propriedades físicas e químicas dos elementos são em função periódica da massa atômica. Ele publicou a tabela periódica em seu livro Princípios da Química em 1869, época em que eram conhecidos apenas cerca de 60 elementos químicos. Em 1913, através do trabalho do físico inglês Henry G. J. Moseley, que mediu as freqüências de linhas espectrais específicas de raios X de um número de 40 elementos contra a carga do núcleo (Z), pôde-se identificar algumas inversões na ordem correta da tabela periódica, sendo, portanto, o primeiro dos trabalhos experimentais a ratificar o modelo atômico de Bohr. O trabalho de Moseley serviu para dirimir um erro em que a Química se encontrava na época por desconhecimento: até então os elementos eram ordenados pela massa atômica e não pelo número atômico. A tabela moderna é ordenada segundo o número atômico, propriedade não-periódica, baseada nos trabalhos de Moseley.

-Estrutura da Tabela Periódica

A tabela periódica relaciona os elementos em linhas chamadas períodos e colunas chamadas grupos ou famílias, em ordem crescente de seus números atômicos.

-Períodos

Os elementos de um mesmo período têm o mesmo número de camadas eletrónicas, que corresponde ao número do período.Existem sete períodos, cada um correspondendo a uma das camadas eletrónicas da eletrosfera/nuvem-electrónica. Os períodos são:

* (1ª) Camada K
* (2ª) Camada L
* (3ª) Camada M
* (4ª) Camada N
* (5ª) Camada O
* (6ª) Camada P
* (7ª) Camada Q

-Grupos

Antigamente, chamavam-se "famílias". Os elementos do mesmo grupo têm o mesmo número de elétrons na camada de valência (camada mais externa). Assim, os elementos do mesmo grupo possuem comportamento químico semelhante. Existem 18 grupos sendo que o elemento químico hidrogênio é o único que não se enquadra em nenhuma família e está localizado em sua posição apenas por ter número atômico igual a 1, isto é, como tem apenas um elétron na última camada, foi colocado no Grupo 1, mesmo sem ser um metal.

-Classificações dos Elementos

Dentro da Tabela Periódica, os elementos químicos também podem ser classificados em conjuntos, chamados de séries químicas, de acordo com sua configuração eletrônica:

* Elementos representativos: pertencentes aos grupos 1, 2 e dos grupos de 13 a 17.
* Elementos (ou metais) de transição: pertencentes aos grupos de 3 a 12.
* Elementos (ou metais) de transição interna: pertencentes às séries dos lantanídeos e dos actinídeos.
* Gases nobres: pertencentes ao grupo 18.


Além disso, podem ser classificados de acordo com suas propriedades físicas nos grupos a seguir:

* Metais;
* Semimetais ou metalóides (termo não mais usado pela IUPAC: os elementos desse grupo distribuíram-se entre os metais e os ametais).
* Ametais (ou não-metais);
* Gases nobres;

Propriedades da Matéria

A matéria se divide em:

1- Gerais
2- Específicas

*Propriedades gerais:

- Extensão/Massa
- Impenetrabilidade
- Divisibilidade
- Indestrutibilidade
- Porosidade
- Expansibilidade

*Propriedades Específicas

a) Físicas
b) Organolípticas
c) Funcionais
- Propriedades Físicas
- Temperatura
- Calor específico
- Densidade
- Missibilidade
- Ductibilidade
- Maleabilidade

Matéria

*Propriedades gerais da matéria

-Extensão
-Divisibilidade
-Compressibilidade
-Átomos

*Estados físicos da matéria

-Sólido
-Líquido
-Gasoso

*O calor e o movimento
*Mudança de estado físico
*Tipos de vaporização

a)Evaporação = lentamente
b)Ebulição = rapidamente
c)Calefação = imediata

*PE e PF
a)PF (ponto de fusão)
b)PE (ponto de ebulição)