20 Exemplos De Substâncias Puras E Misturas

Toda matéria que conhecemos no universo pode ser classificada de acordo com sua constituição em duas categorias (embora também existam outras classificações): substâncias puras e misturas.

Las substâncias puras são aqueles que possuem uma composição química constante, ou seja, uma composição que não varia mesmo que as condições físicas a que essas substâncias são submetidas mudem.

Esses tipos de substâncias podem ser diferenciados em:

• Substâncias simples. Eles são formados por átomos do mesmo elemento químico. Por exemplo: hélio (He) e dinitrogênio (N₂).
• Substâncias compostas ou compostos químicos. Eles são compostos de átomos de diferentes elementos químicos. Por exemplo: a água (H₂O).

Eles também podem ser distinguidos de acordo com o número de átomos que compõem sua estrutura em:

• Substâncias monoatômicas. Eles são formados por um único átomo. Por exemplo: hélio (He) e neon (Ne).
• Substâncias poliatômicas. Eles são compostos de vários átomos: Por exemplo: dicloro (Cl₂) e amônia (NH₃).

Uma substância pura sempre retém a mesma propriedades físicas e químicas Por tanto, responde sempre da mesma forma a um determinado estímulo ou reação. Ou seja, na mesma pressão e temperatura, as propriedades físicas como ponto de ebulição, ponto de fusão e densidade de uma substância pura não mudam. Por outro lado, substâncias puras não podem ser separadas em seus elementos constituintes por métodos de separação física, elas só podem ser decompostas ou transformadas em outras substâncias por meio de reações químicas.

Por outro lado, uma substância pura sempre carecerá de aditivos complementares ou qualquer tipo de contaminante que altere sua estrutura fundamental. Da mesma forma, deve ficar claro que o pureza absoluta não existe, todas as substâncias têm pelo menos uma quantidade muito pequena de alguma impureza, apesar do fato de que os avanços tecnológicos permitiram que as substâncias fossem purificadas em alto grau.

Exemplos de substâncias puras

1. Hélio puro. O conteúdo gasoso é utilizado no enchimento de balões de festa, ou entre os elementos produzidos nas reações nucleares do hidrogênio. É um gás nobre, ou seja, um gás com baixíssima reatividade e, portanto, não costuma se combinar com outras substâncias para formar novas estruturas químicas.
2. Água pura. Muitas vezes chamada de água destilada, ela é obtida através de processos de purificação e destilação em laboratórios químicos, onde são eliminadas impurezas como sais minerais, microorganismos, entre outros, restando apenas as moléculas de água (H₂O).
3. Ouro puro. O ouro puro de 24 quilates é um bloco elementar único, constituído única e exclusivamente por átomos de ouro (Au).
4. Os diamantes. Embora possa não parecer, os diamantes (um dos materiais mais duros conhecidos) são compostos apenas por átomos de carbono (C), dispostos de maneira tão particular que suas ligações são quase inquebráveis.
5. Enxofre. Este elemento da tabela periódica é encontrado em muitas substâncias simples ou compostas, pois é um elemento muito reativo. Com pureza de 99,9%, é utilizado como matéria-prima em diversos processos industriais.
6. Ozônio. É um composto de ocorrência rara em nosso ambiente cotidiano, mas abundante nas pressões e temperaturas da atmosfera superior. É constituído por uma molécula semelhante ao oxigênio (O₂), mas três átomos do referido elemento (O₃) e é frequentemente usado para purificar a água.
7. Benzeno (C₆H₆). É um hidrocarboneto aromático, ou seja, é composto por átomos de carbono e hidrogênio, e possui ligações simples e duplas alternadas entre os átomos de carbono. É incolor, com odor doce, inflamável e tóxico, mas pode ser obtido em estado bastante puro, preservando suas propriedades e reações.
8. Cloreto de Sódio (NaCl). O sal comum que temos em casa é uma substância composta que pode ser obtida bastante pura. É composto por dois elementos: cloro e sódio. Por outro lado, quando o adicionarmos à sopa, fará parte de uma mistura bastante complexa.
9. Dióxido de carbono (CO₂). É o gás que expelimos após a respiração e que as plantas necessitam para o processo de fotossíntese. Composto por carbono e oxigênio, costuma ser dissolvido (misturado) na atmosfera junto com outros gases, mas quando é absorvido pelas plantas ou obtido em laboratório, é encontrado com alto grau de pureza.
10. Grafite. É outra das aparências puras do carbono, quimicamente semelhante ao diamante, embora não tanto fisicamente. É formado apenas por átomos de carbono, em um alinhamento molecular muito mais fraco e maleável do que os diamantes.

Misturas

Por outro lado, as misturas são sistemas compostos por duas ou mais substâncias diferentes, física e quimicamente combinadas. As misturas podem ser separadas fisicamente em seus componentes individuais por métodos como filtração, destilação ou evaporação, já que as substâncias mantêm suas propriedades individuais na mistura. Existem dois tipos principais de misturas: homogêneas e heterogêneas.

Misturas Homogêneas

As misturas homogêneas, também conhecidas como soluções, são misturas onde os componentes estão uniformemente distribuídos e não podem ser distinguidos a olho nu. Exemplos comuns de misturas homogêneas incluem o ar atmosférico, a água salgada e o álcool etílico.

Misturas Heterogêneas

As misturas heterogêneas são aquelas em que os componentes não estão uniformemente distribuídos e podem ser facilmente distinguíveis a olho nu. Exemplos de misturas heterogêneas incluem granito (uma rocha composta por minerais diferentes), água com óleo, e uma salada de frutas.

As misturas são a combinação de duas ou mais substâncias, em proporções variadas e retendo muitas de suas propriedades individuais. Desta combinação obtém-se uma substância mista cujos componentes podem ser separados por métodos físicos e/ou químicos. No entanto, algumas propriedades como densidade, ponto de ebulição e ponto de fusão de uma mistura são geralmente diferentes das de seus componentes separados.

De acordo com a natureza desses componentes, as misturas podem ser de dois tipos:

Soluto e solvente

As soluções são misturas homogêneas, ou seja, seus componentes (chamados de soluto e solvente) não podem ser distinguidos. Atualmente, essa classificação é um tanto arbitrária: geralmente, o soluto é o componente que se encontra em menor proporção na mistura, enquanto o solvente é aquele em maior proporção.

Por exemplo: Se alguns gramas do sólido B forem adicionados a um líquido A, eles podem se dissolver e não podemos vê-los a olho nu, como ainda podemos fazer com o líquido que os contém. Caso o sólido B tenha uma determinada cor e o líquido A seja transparente, o líquido assumiria a cor de B, mas ainda assim não poderíamos ver B individualmente. No entanto, se evaporarmos ou fervermos o líquido, as gramas de sólido permanecerão no recipiente. Esses tipos de processos são chamados de métodos de separação de matéria.

Exemplos de misturas

1. Gelatina. Esta mistura coloidal de colágenos de cartilagem animal é feita pela mistura de água e um sólido na presença de calor. Uma vez obtida uma mistura uniforme, ela é resfriada até que se torne um gel e a gelatina seja obtida.
2. Fumaça da cozinha. Os gases que usamos para acender o fogão ou forno não são perceptíveis (são uma mistura homogênea). Eles são geralmente uma mistura de propano e butano e compartilham seu ponto de fulgor, mas podem muito bem ser separados em laboratório aproveitando-se algumas diferenças químicas ou físicas entre os dois.
3. Ar ambiente. O ar é uma mistura indiscernível de gases, incluindo o oxigênio (O₂), hidrogênio (H₂), hélio (He), entre outros. Embora não sejam distinguíveis a olho nu, é possível separá-los em laboratório e obter cada um com alto grau de pureza.
4. Água do mar. A água do mar está longe de ser pura: contém sais, substâncias compostas que são produto de processos químicos, resíduos químicos da vida ou atividades humanas. É uma mistura mais ou menos uniforme de seus componentes. No entanto, se colocarmos a água do mar para secar ao sol, obteremos sal no fundo do recipiente à medida que o líquido evapora.
5. O sangue. Muitas substâncias orgânicas, células, enzimas, proteínas, nutrientes e gases (como o oxigênio) são dissolvidos no sangue. No entanto, em uma gota não podemos discernir nada disso, a menos que o vejamos sob um microscópio.
6. A maionese. A maionese é um molho emulsionado frio, uma mistura de ovo e óleo vegetal, nenhum dos quais é uma substância pura. É então uma mistura muito complexa de substâncias complexas em que é impossível distinguir seus componentes.
7. Açúcar num copo de água. Em princípio, o açúcar é solúvel em água, então podemos perder de vista seus cristais ao colocá-los no copo e mexer com uma colher. Porém, se continuarmos adicionando açúcar (saturando a solução), atingiremos um limite de concentração tal que o excesso de açúcar fica no fundo, ou seja, não se dissolve mais.
8. Agua suja. A água contaminada com solo ou outras substâncias residuais permite que muitos dos solutos que obscurecem sua transparência sejam vistos a olho nu. Esses componentes ficam em suspensão no líquido, podendo ser removidos por meio de um processo de filtragem.
9. O bronze. Como todas as ligas, o bronze é uma mistura de dois metais diferentes, como o cobre e o estanho (substâncias bastante puras). Isso permite a construção de peças metálicas maleáveis, dúcteis e resistentes. A invenção do bronze foi uma verdadeira revolução para a humanidade antiga.
10. Arroz com feijão. Por mais que os mexamos no prato ou na panela, o feijão e o arroz serão distinguíveis a olho nu.

Aplicações e Importância

Tanto as substâncias puras quanto as misturas têm uma variedade de aplicações em diversas áreas:

• Substâncias puras são utilizadas na indústria para produzir materiais de alta pureza, como semicondutores e produtos farmacêuticos.
• Misturas homogêneas são comuns em processos industriais, como a fabricação de produtos químicos e a purificação de água.
• Misturas heterogêneas são encontradas em muitos produtos alimentícios, materiais de construção e ambientes naturais, como solos e rochas.

As substâncias puras e as misturas são componentes fundamentais da química, cada um desempenhando um papel único em diversos contextos e aplicações. Ao entender as diferenças entre esses dois conceitos e como eles se aplicam no mundo real, podemos ampliar nosso conhecimento sobre a composição e o comportamento da matéria.