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domingo, 18 de março de 2012

Substância pura e mistura

Substância pura
Formada por moléculas ou agregados iônicos todos iguais entre si. Têm propriedades e caracterísitcas bem definidase composição química constante.
Mistura
É a reunião de duas ou mais substâncias puras que não interagem (as moléculas permanecem inalteradas - fenômeno físico). O álcool comercial, por exemplo, é uma mistura de etanol  (C2H5OH) e água (H2O); o ar é uma mistura de gases (N2, O2, etc.). A composição de uma mistura pode variar e, por esta razão, não podemos associar a ela uma fórmula.

Como diferenciar uma substância pura de uma mistura?
A maneira mais eficiente de diferenciar, na prática, uma mistura de uma substância pura consiste na análise de seus comportamentos quanto às mudanças de estado físico.
Comparando a ebulição da água pura com a da água salgada observa-se que a água pura começa e termina sua ebulição à mesma temperatura (t), enquanto que a água salgada (que é uma mistura) começa e termina sua ebulição em temperaturas diferentes (t1 e t2).
Observe a seguir o gráfico, temperatura x tempo, relativo ao aquecimento de água pura, do estado sólido (gelo) ao estado gasoso (vapor).
Se tivermos uma substância pura, as mudanças de fases irão ocorrer em condições constantes, ou seja bem definidas, daí serem chamadas de constantes físicas.
A passagem do estado sólido para o estado líquido (ou vice-versa) ocorre em uma determinada temperatura, chamada de Ponto de Fusão (PF). Já a passagem de líquido para o gasoso (ebulição) é chamada de Ponto de Ebulição (PE). Cada substância pura apresenta um ponto de fusão e um ponto de ebulição característico.
A pressão atmosférica (força que a atmosfera exerce sobre a Terra) é muito importante para o ponto de ebulição. Ao nível do mar, considera-se a pressão igual a 1 atmou 760 mmHg. Se a pressão for maior que este valor, o ponto de ebulição será maior, se a pressão for menor, o ponto de ebulição também será menor. Desta forma, a água ferve a 100 ºC ao nível do mar, enquanto que, em uma montanha, ferve abaixo de 100 ºC.
Para uma mistura como a de água e sal, o gráfico será do tipo:





Misturas eutéticas e misturas azeotrópicas
Existem misturas que, durante as mudanças de fases, se comportam como substâncias. Uma mistura com 95,57 partes de álcoolcom 4,43 partes de água, ferve à temperatura constanyte de 76,3 ºC, como se fosse uma única substância. A mistura, cuja temperatura de ebulição é constante, é chamada de azeotrópica (Esta é uma das razões por que não se consegue obter álcool puro através da destilação).



Comportamento de uma mistura azeotrópica

Outro caso é o de várias ligas metálicas (mistura de sólidos) que se fundem a uma temperatura constante, como se fossem uma única substância. A mistura cujo ponto de fusão é constante é chamada de mistura eutética. Ex.: ligas metálicas como bronze (cobre e estanho), latão (cobre e zinco).

Comportamento de uma mistura eutética


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