Sistemas, substâncias e misturas - Elemento químico e alotropia

  1. Sistema
  2. Mistura e substância pura
  3. Mistura eutética e mistura azeotrópica
  4. Substância simples e alotropia

Sistema

Sistema é uma porção limitada do universo, considerada como um todo para efeito de estudo.

Sistema homogêneo ou material homogêneo ou matéria homogênea é aquele que apresenta as mesmas propriedades em qualquer parte de sua extensão em que seja examinado.

Sistema heterogêneo ou material heterogêneo ou matéria heterogênea é aquele que não apresenta as mesmas propriedades em qualquer parte de sua extensão em que seja examinado.

Fases são as diferentes porções homogêneas, limitadas por superfícies de separação, que constituem um sistema heterogêneo.

Os sistemas homogêneos são monofásicos ou unifásicos. Os sistemas heterogêneos são polifásicos, podendo ser bifásicos, trifásicos, etc.

Sistema com n componentes sólidos como regra tem n fases. Sistema com n gases sempre tem uma única fase. Não existe sistema heterogêneo de dois ou mais gases.

Sistema heterogêneo ou é uma mistura (heterogênea) ou é uma substância pura em mudança de estado físico.

Sistema homogêneo ou é uma mistura (homogênea) ou é uma substância pura num único estado físico.

Mistura e substância pura

Mistura é qualquer sistema formado de duas ou mais substâncias puras, denominadas componentes. Pode ser homogênea ou heterogênea, conforme apresente ou não as mesmas propriedades em qualquer parte de sua extensão em que seja examinada.

Toda mistura homogênea é uma solução, por definição.

Substância pura é todo material com as seguintes características:

As misturas não apresentam nenhuma das características acima. Essas são as diferenças entre as misturas e as combinações químicas (substâncias puras compostas).

Mistura eutética e mistura azeotrópica

Existem misturas que, como exceção, se comportam como se fossem substâncias puras no processo de fusão, isto é, a temperatura mantém-se inalterada no início ao fim da fusão. Essas são chamadas misturas eutéticas.

Existem misturas que, como exceção, se comportam como se fossem substâncias puras em relação à ebulição, isto é, a temperatura mantém-se inalterada do início ao fim da ebulição. Essas são chamadas misturas azeotrópicas.

Não é conhecida nenhuma mistura que seja eutética e azeotrópica simultaneamente.

Substância simples e alotropia

Substância simples é toda substância pura formada de um único elemento químico.

Alotropia é o fenômeno em que um mesmo elemento químico (átomos de mesmo Z) forma duas ou mais substâncias simples diferentes.

Elemento Variedades alotrópicas
Carbono (C) Diamante (Cn) Grafite (Cn)
Oxigênio (O) Oxigênio (O2) Ozônio (O3)
Fósforo (P) Fósforo branco (P4) Fósforo vermelho (Pn)
Enxofre (S) Enxofre rômbico (S8) Enxofre monoclínico (S8)

Grandeza molecular Substância simples
moléculas monoatômicas gases nobres
moléculas biatômicas H2, N2, O2, F2, Cl2, Br2, I2
moléculas triatômicas O3
moléculas tetratômicas P4
moléculas octatômicas S8
moléculas gigantes (macromoléculas) Pn, Cn, todos os metais (Nan, Can, Agn)