Embora uma substância pura, como a água destilada, é uma mistura homogênea, como a água mineral

A grande maioria dos materiais encontrados na natureza, em nossa sociedade e em nosso corpo não são substâncias puras, mas, na verdade, misturas de duas ou mais substâncias.

Apesar de nos referirmos, na maioria das vezes, à água mineral apenas como “água”, na realidade, ela não possui apenas a substância pura H2O, porque ela é o resultado de um processo no qual a água da chuva penetra no solo e passa por várias rochas.

Assim, como o próprio nome indica, além de água, ela também possui vários minerais dissolvidos. Se você tiver curiosidade para conferir o rótulo de alguma água mineral, verá que ela possui em sua composição química sulfatos de estrôncio, de cálcio, de sódio, de potássio, bicarbonato de sódio, fluoreto de sódio, entre outros.

Mapa Mental: Misturas

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Como é possível diferenciar uma substância de uma mistura?

A água destilada mostrada a seguir é uma substância pura que contém apenas H2O:

Visualmente, ela é exatamente igual a uma mistura de água e sal; porém, elas podem ser diferenciadas a partir da definição de mistura. Veja:

→ Misturas são materiais cujas propriedades físicas não são constantes, mas variam em uma determinada temperatura e pressão.

Assim, basta medir as propriedades físicas, como os pontos de fusão e ebulição e a densidade. Caso se apresentem constantes e bem definidas, trata-se de uma substância pura (no caso da água destilada, em 4ºC, a sua densidade é de 1,0 g/cm3 e, ao nível do mar, os pontos de fusão e ebulição são de 0ºC e 100ºC, respectivamente).

No entanto, se forem apresentadas variações, trata-se de uma mistura. Se você aquecer a mistura de água com sal para verificar o ponto de ebulição, verá que, durante a mudança do estado líquido para o gasoso, a temperatura não permanece constante, como acontece com a água destilada, que se mantém em 100 ºC até que todo líquido vire vapor.

Agora, existem misturas que nem é preciso determinar suas propriedades físicas para sabermos que são misturas, basta olharmos, como é o caso da mistura a seguir de água e óleo:

Isso indica que existem tipos diferentes de misturas, que podem ser classificadas em homogêneas e heterogêneas. Veja cada uma:

Misturas Homogêneas:

São aquelas que apresentam um aspecto uniforme, com uma única fase (monofásica). Exemplos:

• soro fisiológico (0,9 g de cloreto de sódio em 100 mL de água);

• salmoura (36 g de sais, como o cloreto de sódio, cloreto de magnésio, iodato de potássio, antiumectantes e 100 mL de água);

• álcool hidratado (etanol e água);

• ar (78% de gás nitrogênio, 20% de gás oxigênio, 2% de outros gases e vapor de água);

• aço (liga metálica formada por 98,5% de ferro e 1, 5% de carbono).

Os exemplos acima mostram que as misturas homogêneas podem estar no estado sólido, líquido ou gasoso. Essas misturas homogêneas são chamadas de soluções e elas não podem ser separadas por métodos físicos, mas apenas por técnicas químicas. Para separar o álcool da água, por exemplo, é necessário realizar um processo de destilação, pois uma centrifugação ou filtração não adiantariam.

Além disso, é importante ressaltar que elas devem ser homogêneas até mesmo ao olhar em um ultramicroscópio. A olho nu, o leite e o sangue, por exemplo, podem parecer homogêneos, mas no ultramicroscópio vemos que, na verdade, são heterogêneos. Veja a imagem do sangue no ultramicroscópio e as suas fases separadas depois de ter sido colocado em uma ultracentrífuga:

Misturas Heterogêneas:

São aquelas que apresentam mais de uma fase. Exemplos: água e óleo, água e areia, gelo e água, granito, água e ferro, sal não dissolvido na água etc.

Os componentes das misturas heterogêneas aparecem, na maioria dos casos, em estados físicos diferentes e podem ser separados por métodos físicos. Um exemplo ocorre quando fazemos café e filtramos o sólido, separando-o do líquido.

Mas isso não ocorre sempre, como é mostrado no caso do óleo e da água, que, apesar de serem ambos líquidos, não se dissolvem, em razão ds diferentes polaridades de suas moléculas.

Mapa mental Por M.e Victor Ricardo Ferreira
Professor de Química

Por Jennifer Fogaça

Graduada em Química

As substâncias puras têm só um constituinte e possuem as propriedades físicas constantes, já as misturas são formadas por duas ou mais substâncias.

Um dos objetos principais de estudo da química é a matéria, que pode ser definida como tudo aquilo que ocupa lugar no espaço. A matéria apresenta-se basicamente de duas formas: como uma substância pura ou como uma mistura. Essas duas formas, por sua vez, são subdivididas em outras classificações, sendo que as principais são:

Vamos entender cada uma delas:

1. Substâncias puras ou simplesmente substâncias: São aquelas constituídas somente por um tipo de constituinte (moléculas, átomos, íons, fórmulas unitárias etc.) e possuem pontos de fusão e ebulição constantes a uma dada pressão, além de densidade bem definida, em determinada pressão e temperatura.

Por exemplo, a água destilada é uma substância pura porque ela é constituída somente por moléculas de H2O. Ao nível do mar (pressão de 1 atm), ela possui ponto de fusão exatamente igual a 0ºC, ponto de ebulição igual a 100ºC e, a 3,98 ºC, a sua densidade é de 1,0 g/cm3.

1.1. Substâncias simples: São aquelas formadas unicamente por átomos de um mesmo elemento químico.

Um exemplo é o enxofre rômbico mostrado abaixo, cuja fórmula é S8, sendo que as suas moléculas são formadas por oito átomos de enxofre ligados em forma de anel (S8). Como só possui átomos de enxofre, ele é uma substância simples. Outros exemplos são: gás oxigênio (O2), gás hidrogênio (H2), ferro (Fe), gás hélio (He), alumínio (A?) etc.

1.2. Substância compostas ou simplesmente compostos: São formados por átomos de mais de um tipo de elemento químico.

Por exemplo, as moléculas da água destilada mencionada são formadas por dois tipos de átomos (hidrogênio e oxigênio). Portanto, ela é uma substância composta. Outros exemplos são: gás carbônico (CO2), álcool (C2H5OH) e sal de cozinha (cloreto de sódio -NaC?).

2. Misturas: São formadas por duas ou mais substâncias puras. As misturas não possuem densidades fixas porque elas variam, dependendo da quantidade de cada componente na mistura. Não possuem ponto de fusão e ebulição constantes, mas sim intervalos de temperatura em que se começa e termina a mudança de estado físico.

Por exemplo, a água que bebemos não é pura, porque tanto a água mineral quanto a que sai da torneira possui uma grande quantidade de substâncias dissolvidas. Se olhar no rótulo de uma água mineral, por exemplo, você verá que as principais espécies químicas encontradas na maioria das águas minerais são: íons cálcio, magnésio, potássio, sódio, cobre, bário, antimônio, arsênio, cádmio, chumbo, manganês, mercúrio, níquel, cromo, cianeto, borato, fosfato, bicarbonatos, sulfatos, sulfetos, nitratos, cloretos e ferro.

Portanto, a água mineral é na realidade uma mistura.

2.1. Misturas homogêneas (soluções verdadeiras): São aquelas misturas que apresentam uma única fase, ou seja, todo o seu aspecto é uniforme.

A água mineral citada anteriormente é um exemplo de mistura homogênea, em que não conseguimos ver a separação entre os componentes.

Outros exemplos de misturas homogêneas são: o ar (formado por uma mistura de vários gases, sendo que os principais são o nitrogênio (N2) e o oxigênio (O2)), o soro fisiológico (mistura de água e sal), o soro caseiro (água + sal + açúcar), o álcool etílico (etanol e água), entre outros.

Observação: A mistura deve ser homogênea mesmo ao se olhar em um microscópio. O que não é o caso, por exemplo, do leite e do sangue, que parecem ser homogêneos a olho nu, mas que, quando olhamos no microscópio, vemos seus vários componentes. As misturas homogêneas também não são separadas por métodos físicos, como a centrifugação, que é uma técnica que facilmente separa os componentes do leite e do sangue.

2.2. Misturas heterogêneas: São aquelas misturas que apresentam duas ou mais fases.

Um exemplo é a mistura de água e óleo mostrada abaixo. Visto que não se misturam e o óleo é menos denso que a água, formam-se duas fases (sistema bifásico), com o óleo na parte superior.

Outros exemplos são: granito (mistura de quartzo, mica e feldspato), água e café, água e areia etc.

Observação: Existem também casos de sistemas heterogêneos que são constituídos de substâncias puras. Isso ocorre quando temos em um mesmo sistema uma substância em diferentes estados físicos, como é o caso de um copo com água e gelo (ambos são H2O, mas observamos duas fases). É claro que ambos devem ser formados por água destilada.

Aproveite para conferir nossas videoaulas sobre o assunto:

Por Jennifer Rocha Vargas Fogaça