O que são misturas?
Substância pura
Para entender melhor o que são misturas homogêneas e heterogêneas é necessário definir primeiro o que são substâncias puras.
A definição de substância pura, como o próprio nome diz, indica que a substância não está misturada com uma outra substância. Por exemplo, quando falamos da água, estamos nos referindo a uma substância pura, uma vez que ela não está misturada a mais nada. De modo geral, correspondem a átomos ou moléculas iguais em uma determinada porção da matéria e que apresentam propriedades físicas e químicas próprias. Essas substâncias podem ser classificadas em simples e compostas.
Substância simples
As substâncias puras simples são compostas por um ou mais átomos de um mesmo elemento. Como um exemplo para elucidação, um recipiente contendo O2 apresenta apenas um tipo de molécula formada por apenas um tipo de átomo, no caso, o oxigênio. O mesmo vale para um recipiente contendo apenas gás hélio, há apenas um tipo de átomo envolvido.
Substância composta
Diferentemente das substâncias simples, as substâncias puras compostas abrangem as moléculas formadas por mais de um tipo de elemento químico. No caso a água mencionada inicialmente é classificada como uma substância pura composta pois é formada por átomos de hidrogênio e oxigênio. O mesmo vale para o gás carbônico (CO2) que apresenta essa classificação por ser formado por átomos de carbono e de oxigênio.
Misturas
A mistura corresponde à ‘junção’, ou melhor, a adição de duas ou mais substâncias puras. No momento em que elas são adicionadas ao mesmo recipiente, as substâncias puras deixam de ser consideradas puras e passam a ser componentes de uma mistura.
No entanto, as misturas não são sempre iguais. Quando falamos de misturas, precisamos entender a peculiaridade de cada tipo. Por isso, elas podem ser divididas em: heterogênea e homogênea.
As misturas “clássicas” estudadas para exemplificar cada um dos tipos são: mistura de água com óleo e mistura de água com sal.
Percebe-se que na mistura de água e óleo, o aspecto não é uniforme onde verifica-se a existência de mais de uma fase. Já a mistura de água e sal, apresenta um aspecto uniforme em toda a sua extensão (uma única fase).
Exemplo de mistura heterogênea e homogêneaMisturas homogêneas
Quando falamos de mistura homogênea, falamos das misturas que apresentam as mesmas propriedades em todos os seus pontos, ou seja, em toda a sua extensão e que possuam apenas uma fase como acontece com a mistura de água e sal. As misturas homogêneas também são conhecidas como soluções.
Misturas heterogêneas
A mistura heterogênea apresenta duas ou mais fases em que cada uma das fases irá apresentar características bem definidas e distintas entre si, como ocorre com a mistura de água e óleo.
No entanto, nem todas as misturas heterogêneas podem ser classificadas assim a olho nu. Há alguns casos em que a identificação de mais de uma fase no sistema só pode ser verificada com a utilização de microscópios. O que acontece é que nesse tipo de mistura visualiza-se partículas em suspensão e são denominadas colóides. Alguns exemplos são: o sangue, o leite, a maionese, tintas, entre outros.
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A presença de substâncias puras é bastante rara no Universo, ocasionando a predominância de misturas. A presença destas misturas, homogêneas ou heterogêneas, se explica devido às propriedades dos materiais que os compõem, uma vez que os mesmos interagem entre si na natureza.
A solubilidade é o fio condutor para a compreensão da natureza das misturas no ambiente, uma vez que é a capacidade de dissolver-se ou sofrer dissolução de determinado material que justifica muitas de suas combinações na natureza. A lista a seguir traz concepções importantes sobre as misturas homogêneas:
- Sistema
- Fase
- Solubilidade (solvente, soluto e solução)
O termo “sistema” é definido como uma parte do ambiente que é separado do mesmo, para posterior estudo e controle de variáveis. Já o termo “fase” remete a uma das partes de um sistema quando se observa o comportamento de uma mistura. Para entendermos melhor estes termos, analisemos o seguinte exemplo: ao observar um copo contendo água da torneira é possível visualizar somente o que chamamos de água. Nenhum dos componentes internos que estão dissolvidos (uma gama variada de sais, por exemplo) pode ser visualizado e por este motivo dizemos que a única “fase” é a água. Mesmo que nesta água tenha açúcar dissolvido, ainda diremos que a única fase visível é a água.
Ao se preparar um bolo simples de chocolate, utilizam-se diversos materiais como ovos, leite, açúcar, farinha de trigo, fermento, chocolate em pó. Todos eles ao serem batidos, perfazem somente uma mistura homogênea. Neste exemplo, temos seis componentes, porém somente uma única fase, sendo um sistema monofásico.
Solubilidade é a propriedade que demonstra a quantidade que uma substância pode dissolver-se em outra, surgindo daí os termos solvente, soluto e solução. Solvente é a substância química que tem a capacidade de dissolver outras substâncias, que são denominadas soluto. A conjunção destes dois componentes cria uma solução (solvente + soluto). No exemplo do parágrafo anterior, temos a água como o solvente e o açúcar como o soluto e o conjunto “água + açúcar” é o que podemos chamar de solução.
Misturas homogêneas são classificadas assim por demonstrar somente a fase do solvente, por este se encontrar em maior proporção em relação ao soluto.
O ar que respiramos é um exemplo de mistura homogênea, pois o mesmo contém uma mistura de gases (oxigênio, nitrogênio, argônio, gás carbônico, etc), sendo o nitrogênio o solvente dos outros gases, sendo importante ressaltar que toda mistura gasosa é homogênea mesmo nos casos onde se utilizam gases coloridos. A água do mar é outro exemplo de mistura homogênea, pois nela se dissolvem muitos sais.
Uma particularidade importante de misturas homogêneas é a capacidade de separarmos os seus componentes. Para isso, devem-se utilizar processos de separação que utilizem as propriedades específicas da matéria, de maneira a isolar os componentes através da escolha correta da propriedade.
Geralmente misturas homogêneas podem ser separadas por destilação simples e destilação fracionada. Nos dois processos se utiliza a temperatura de ebulição como fator de separação, uma vez que as misturas deverão ser expostas ao calor até que cada componente atinja seu ponto de ebulição e possa ser retirado do sistema. Misturas como o ar atmosférico e petróleo são separadas por destilação fracionada, resultando em diversos produtos com altos teores de pureza.
Leia também:
- Misturas heterogêneas
- Misturas eutéticas
- Misturas racêmicas
- Separação de misturas
- Substâncias puras
Referências bibliográficas:
LISBOA, J. C. F. Química, 1º ano: ensino médio. 1ª Ed. – São Paulo: Edições SM, 2010. (coleção Ser protagonista). p.58 – 68; p. 72 – 77.
FELTRE, R. Química Geral – 5ª Ed. – São Paulo: Moderna, 2000. p.26 – 38.
Texto originalmente publicado em //www.infoescola.com/quimica/misturas-homogeneas/