Sistema é tudo aquilo que está sob estudo e observação.
Sistema homogêneo é aquele que apresenta uma única fase (monofásico), ou seja, tem um aspecto uniforme, contínuo.
Os sistemas homogêneos podem ser constituídos de substâncias puras ou compostas; por exemplo, se observarmos a água pura veremos que ela apresenta uma única fase, portanto ela é homogênea. Se observarmos também uma mistura de água com álcool, também não notaremos diferença alguma; sendo este também um sistema homogêneo.
Quando há mais de uma substância, dizemos que se formou uma solução. Mesmo olhando em um ultramicroscópio, veremos o seu aspecto uniforme em toda a sua extensão.
Além disso, suas propriedades físicas e químicas também são constantes em toda sua extensão.
Outros exemplos de sistemas homogêneos são: soro (água com açúcar e sal dissolvidos completamente), ferro sólido, qualquer gás ou misturas de gases, entre outros.
Sistemas homogêneos: água, barra de ouro, alumínio.
Sistema heterogêneo é aquele que apresenta mais de uma fase, ou seja, não possui um aspecto uniforme, é descontínuo.
Os sistemas heterogêneos também podem ser constituídos de substâncias puras. Por exemplo, água + gelo: os componentes são os mesmos, mas, por estarem em estados físicos diferentes, apresentam aspecto heterogêneo.
A maioria dos sistemas heterogêneos contém mais de uma substância, conforme mostrado abaixo:
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Sistemas heterogêneos: água e óleo, água e gelo, água e areia, e granito.
É importante ressaltar que nem sempre a quantidade de componentes representará a mesma quantidade de fases, ou seja, de partes uniformes entre si, mas diferentes umas com as outras. Por exemplo, uma mistura de água e gelo, conforme já citado, é heterogênea, possui duas fases (bifásica), no entanto possui apenas um componente: a água (no estado líquido e sólido).
Outro exemplo é o soro; ele é monofásico (possui apenas uma fase), mas apresenta três componentes diferentes: a água, o sal e o açúcar.
Uma observação importante a ser feita também é que alguns materiais parecem ser homogêneos a olho nu, como o leite e o sangue, no entanto, quando submetidos a um ultramicroscópio, é possível observar claramente um aspecto desigual, sendo, portanto, constituídos de mais de uma fase.
O leite e o sangue quando observados a olho nu parecem
ter apenas uma fase, no entanto, são heterogêneos quando vistos em um ultramicroscópio.
Analise cada uma das afirmativas feitas sobre os quatro sistemas propostos a seguir:
I. água e gasolina
II. metanal (CH2O)
III. nitrogênio (N2)
IV. água e metanol
1) Os sistemas I, II, III e IV são, respectivamente, mistura heterogênea, substância composta, substância simples e mistura homogênea.
2) Para realizar a separação dos componentes do sistema I, deve-se usar o processo de destilação fracionada.
3) Se misturarmos os componentes do sistema I e IV, haverá uma mistura heterogênea trifásica.
4) Para realizar a separação de cada um dos componentes do sistema IV, deve-se usar o processo de destilação fracionada.
5) A mistura formada pelos sistemas II e III pode ser separada por decantação.
As afirmações que estão corretas são:
a) 1, 2, 4
b) 1, 2, 3
c) 2, 3, 5
d) 3, 4, 5
e) 1, 3 e 4
Sabe-se que o petróleo é formado pela mistura de diversas substâncias químicas diferentes, as quais são separadas umas das outras por meio do(a):
a) Filtração a vácuo
b) Destilação simples
c) Decantação
d) Destilação fracionada
(Enem) O principal processo industrial utilizado na produção de fenol é a oxidação do cumeno (isopropilbenzeno). A equação mostra que esse processo envolve a formação do hidroperóxido de cumila, que em seguida é decomposto em fenol e acetona, ambos usados na indústria química como precursores de moléculas mais complexas. Após o processo de síntese, esses dois insumos devem ser separados para comercialização individual.
Considerando as características físico-químicas dos dois insumos formados, o método utilizado para a separação da mistura, em escala industrial, é a:
a) filtração
b) ventilação.
c) decantação.
d) evaporação.
e) destilação fracionada.
(Asces-PE) Um erlenmeyer contém um sistema heterogêneo bifásico formado por água, acetona e tetracloreto de carbono. Sabendo que acetona e água são miscíveis entre si, que o tetracloreto de carbono é imiscível em água e em acetona, e que a acetona é um líquido mais volátil que a água, assinale os métodos mais adequados para separar esses três líquidos.
a) Decantação e fusão fracionada.
b) Filtração e decantação.
c) Centrifugação e decantação.
d) Decantação e destilação fracionada.
e) Filtração e destilação fracionada.
Letra e). As afirmações 2 e 5 estão incorretas porque:
2- Água e gasolina não são miscíveis (não se dissolvem), logo, para separá-las, devemos utilizar o método da decantação;
5- A mistura formada pelos sistemas II e V só pode ser separada por destilação fracionada, pois o metanal é uma substância polar, assim como a água e o metanol, logo, são todos miscíveis (dissolvem-se).
Letra d). Como o petróleo é uma mistura homogênea formada por diversos líquidos dissolvidos, o método mais apropriado para fazer a separação de seus componentes é a destilação fracionada.
Letra e). Para separar fenol e acetona, usa-se a destilação fracionada, pois a mistura é homogênea e formada por líquidos miscíveis. Eles são miscíveis porque são polares, já que o fenol apresenta um grupo bastante eletronegativo (OH), e a acetona, um átomo bastante eletronegativo (oxigênio) em uma cadeia carbônica pequena.
Letra d). A mistura fornecida pelo exercício é bifásica e formada por três líquidos. O tetracloreto forma uma fase, e a água e a acetona formam outra. Assim sendo, inicialmente se realiza a decantação para separar o tetracloreto de carbono, já que ele não é miscível aos outros líquidos; depois, para separar a água da acetona, que é uma mistura homogênea, devemos utilizar a destilação fracionada.