Substância pura: simples e composta
O que é uma substancia? É um material constituído por moléculas quimicamente iguais e que possui propriedades físicas, químicas, próprias e invariáveis.
Que propriedades são estas?
Temperatura, pressão, ponto de fusão e ebulição, arranjo molecular, entre outros que vocês vão ver mais pra frente.
Existem dois tipos de substancias: simples e composta.
Simples – só um elemento EX:
Gás oxigênio = O2 Gás cloro = Cl2 Gás ozônio = O3 Fósforo branco = P4 Fósforo vermelho = Pn
Notem que eu tenho moléculas diferentes, mas de mesmo elemento? Ex O2 só tem oxigênio e o O3 só tem oxigênio, se os dois só tem oxigênio porque são substancias simples e diferentes? Por que eles se unem em quantidades diferentes, e isso é chamado de alotropia.
É quando um mesmo elemento químico pode formar duas ou mais substancias simples com propriedades diferentes.
Composta – mais de um elemento
EX: H2O é constituído de hidrogênio e oxigênio, dois elementos diferentes que se unem, formando uma substancia composta.
A água que bebemos é uma substancia? Que tipo de substancia?
Não, é uma mistura.
Por que, na água que bebemos não tem só H2O, nos temos sais e minerais dissolvidos na água. Então a água que bebemos contém mais de uma substancia.
Estados Físicos da matéria
Quais são os estados físicos da matéria?
Sólido, líquido e gasoso. Cada um possui características próprias diferentes como, volume, densidade e forma que podem mudar de acordo com a temperatura.
Mudança de Estado
O que é mudança de estado? É a passagem de um estado para o outro, solido para líquido...
Ex: de fusão = gelo derretendo
Ex: de solidificação = água liquida formando gelo
Existem dois tipos de vaporização que dependem das condições em que o líquido se transformou em vapor.
Temos a evaporação = que é a passagem lenta do estado líquido para o de vapor que ocorre na superfície do líquido, sem causar agitação das moléculas e bolha.. Ex: secagem da roupa no varal, água dos rios e lagos, a água da chuva no quintal e no telhado. Tudo sofre processo de evaporação.
Temos também a ebulição = que é a passagem rápida do estado líquido para o de vapor, obtida por aquecimento e ocorre aparecimento de bolhas. Ex: água para fazer café, você coloca no fogo e quando começa a ferver aparecem as bolhas e o líquido passa para o estado de vapor.
Porque na ebulição ocorre por aquecimento e na evaporação não?
Porque na evaporação não necessita de aquecimento, uma simples corrente de ar pode auxiliar neste processo, por isso é um processo lento. É um processo natural
Sublimação= Ex: é a naftalina
Na indústria alimentícia a sublimação é utilizada para produzir alimentos desidratados.
O café solúvel é um exemplo, uma solução aquosa de café é congelada depois é colocada em uma câmara a vácuo, a água em forma de gelo sublima, ou seja, vira vapor restando apenas o café que estada dissolvido na água.
Diagrama de fazes
Sempre que uma substancia muda de fase a temperatura permanece constante, ou seja, a temperatura não muda, isso à uma pressão também constante.
Considere uma substancia qualquer que, a dada temperatura, se encontra na fase sólida a 1 atm. Se esta substancia absorve energia sob forma de calor (processo endotérmico) ela ira mudar para a fase liquida (fusão) e posteriormente para a fase de vapor (ebulição).
Se pegarmos um recipiente com água no seu estado sólido e aquecermos lentamente, poderemos perceber que com o passar do tempo a temperatura da água vai aumentar.
Supondo que ela esteja a -6ºC na fase inicial, quando ela atingir 0ºC (que é o ponto de fusão da água) começa o processo de mudança de fase. Durante o processo nós temos então duas fases, solida e liquida. Essa temperatura, 0ºC, permanecerá até o final do processo, ou seja, até que o gelo derreta totalmente, ficando só a água liquida. Temos então o primeiro patamar.
O que é esse patamar? É intervalo de tempo assinalado no gráfico no qual a temperatura se mantém constante durante a mudança de fase.
Depois da passagem da fase sólida para a líquida, a temperatura volta a subir gradativamente até que atinja 100ºC (que é o ponto de ebulição da água). Este é o segundo patamar, onde a água passará do estado líquido para o estado de vapor. Durante este processo também haverá duas fases e a temperatura será constante até que todo o liquido se evapore. Depois que evaporar toda a água a temperatura novamente subira gradativamente.
Esse processo também ocorre inversamente se partíssemos de uma substancia no seu estado de vapor e resfriássemos o sistema, diminuindo a temperatura. Neste caso a substancia iria liberar energia em forma de calor (processo exotérmico) mudando da fase gasosa para a fase liquida (condensação) e depois para a fase solida (solidificação).
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