Matéria e Misturas

Para os químicos, o elemento mais elementar da matéria é o átomo. Embora seja certamente verdade que o átomo pode ser dividido em blocos de construção ainda mais elementares, é ao nível do átomo que as primeiras propriedades “químicas” distintas começam a aparecer. Existem muitos tipos diferentes de átomos, como se pode ver na tabela periódica dos elementos, cada um com as suas próprias propriedades químicas distintas. A partir destes átomos, as moléculas podem ser montadas. As moléculas são grupos de átomos mantidos juntos por forças chamadas ligações químicas.

Estados de Matéria

Matéria pode ser classificada em três estados diferentes:

• SÓLIDO – tem um volume definido, uma forma definida, e é rígido.
• LÍQUIDO – tem um volume definido, mas sem forma definida.
• GÁS – não tem um volume distinto, sem forma distinta e pode ser facilmente comprimido para ocupar um volume menor.

Mixtures

Uma substância contendo apenas um tipo de átomo ou um tipo de molécula é uma substância pura. A maior parte da matéria à nossa volta, no entanto, consiste em misturas de substâncias puras. Ar, madeira, rochas e sujidade são exemplos de tais misturas. As misturas podem ainda ser classificadas como Homogéneas e Heterogéneas.

Misturas Homogéneas

Misturas Homogéneas são misturadas uniformemente a nível atómico ou molecular. Estes tipos de misturas também são chamados de soluções. Abaixo estão alguns exemplos de misturas homogêneas.

Air é uma mistura homogênea (solução gasosa) de gases N2, O2, H2O, e CO2. Em contraste, um recipiente de cada gás por si só seria uma substância pura. Somente quando são misturados em nível molecular é que são uma mistura homogênea (ou solução gasosa).

Brass é uma mistura homogênea (solução sólida) de cobre e zinco. Novamente cada metal por si só é uma substância pura. Somente quando são misturados a nível atômico é que são uma mistura homogênea (ou solução sólida).

Cerveja é uma mistura homogênea (solução líquida) de H2O, C2H5OH, e algumas outras substâncias. (Não há molécula de cerveja. A molécula que dá à cerveja a sua propriedade inebriante é o etanol.)

Misturas heterogéneas

Misturas heterogéneas não são misturadas uniformemente a um nível atómico ou molecular. Por exemplo,

Sal e pimenta, biscoitos de chocolate, ou uma barra de chocolate Twix™, …

são todos exemplos de misturas heterogéneas, onde as substâncias não são misturadas a nível molecular.

Todas as misturas, heterogéneas e homogéneas, podem ser separadas em substâncias puras usando métodos físicos, tais como a destilação ou cromatografia.

Mudança Física

Qualquer mudança de matéria que não mude o tipo de átomos e moléculas dentro da matéria é chamada de mudança física. A água fervendo é um exemplo de uma mudança física. Quando a água ferve está a mudar de um estado líquido para um estado gasoso. Os químicos representariam este processo da seguinte forma:

Here (l) significa líquido e o (g) significa gás. Como esta é uma alteração física, a molécula H2O não muda.

Alteração Química

Moléculas, por outro lado, podem dividir-se ou combinar-se para fazer outros tipos de moléculas. O processo onde uma molécula é transformada numa molécula diferente é chamado de mudança química.

Para nos ajudar a compreender o conceito de mudança química, vamos examinar porque é que as lâmpadas são feitas do modo como são. Uma lâmpada funciona passando a corrente eléctrica através de um fio de tungsténio no interior da lâmpada. O fio de tungstênio é selado dentro de uma lâmpada de vidro, pois se você fizesse isso no ar, a lâmpada se queimaria muito rapidamente. Isto acontece porque o fio de tungsténio sofre uma reacção química com o gás O2 no ar para formar óxido de tungsténio.

Para evitar que esta reação ocorra, todo o oxigênio é removido do ar selado dentro da lâmpada.

Se o oxigênio vazar para dentro da lâmpada, então o fio de tungstênio reage para se tornar óxido de tungstênio e o fio oxidado não passará mais a corrente elétrica prontamente. Se você tentar passar corrente elétrica através do fio oxidado, ele irá aquecer e quebrar rapidamente. Ou seja, a lâmpada queima.