A Matéria e

Diagrama de Fases

Profº André Montillo

www.montillo.com.br

Matéria

Substância:É a combinação de átomos de elementos diferentes em uma proporção

de um número inteiro.O átomo não é criado e não é destruído, as diferentes substâncias se formam

a partir de diferentes arranjos dos átomos.A representação gráfica de uma substância é a Fórmula, onde se utiliza o símbolo dos elementos químicos e um índice numérico (que representa o

número de átomos de cada elemento presente), para indicar a constituíção de cada unidade formadora da substância.A unidade da substância é a Molécula.

Classificação da Matéria:É classificada de acordo com a sua composição:

o Substância Purao Misturas

Matéria

Classificação da Matéria:É classificada de acordo com a sua composição:

o Substância Pura: A matéria é formada por unidades químicas iguais, sejam átomos ou moléculas. Apresentam propriedades físicas e químicas próprias.

Substância Simples: a molécula é formada pelo mesmo elemento químico

Substância Composta: a molécula é formada por 2 ou mais elementos químicos diferentes.

Matéria

Classificação da Matéria:É classificada de acordo com a sua composição:

o Misturas: A matéria é formada por 2 ou mais substâncias diferentes, portanto é composta por moléculas diferentes. Cada substância que compõe a mistura é denominada de Componentes.

Tendo em vista que as misturas apresentam composição variada, as suas propriedades Físicas (Temperatura de Fusão, Temperatura de Ebulição e Densidade) são diferentes das propriedades físicas apresentadas pelas substâncias quando estudadas separadamente.

Uma característica da Mistura é que seus componentes podem ser separado por Processos Físico.

Matéria

Classificação da Matéria:É classificada de acordo com a sua composição:

o Tipos de Misturas: É classificada em função do seu Aspecto Visual: Mistura Homogênea: apresenta um aspecto Uniforme com as

mesmas características em qualquer parte de sua extensão. Por ser Homogênea apresenta 1 Única Fase (é uma Solução)

Matéria

Classificação da Matéria:É classificada de acordo com a sua composição:

o Tipos de Misturas: É classificada em função do seu Aspecto Visual: Mistura Heterogênea: não apresenta um aspecto uniforme, mas

sim 2 ou mais aspectos visuais distintos. Cada aspecto visual é denominado de Fase, que apresentarão características diferentes. Portanto a mistura heterogênea apresenta no mínimo 2 Fases

Qualquer misturas gasosa sempre será uma Mistura Homogênea

Quando a mistura for de sólidos o número de sólidos diferentes presentes na mistura será o número de fases da mistura. Exceto quando em liga metálica ou cristal misto

Matéria

Classificação da Matéria:É classificada de acordo com a sua composição:

o Sistemas: Qualquer porção do universo que for observado é um sistema. Sistema Homogêneo: se caracteriza por apresentar no aspecto

visual 1 Única Fase. Pode ser constituído por:• Substância Pura• Mistura Homogênea

Sistema Heterogêneo: se caracteriza por apresentar no mínimo 2 Fases. Pode ser constituído por:

• Substância Pura: em Estado Físico Diferentes• Mistura Heterogênea

O número de Fases do Sistema nem sempre é igual ao número de componentes envolvidos.

Matéria

Estados Físicos da Matéria:A Matéria é encontrada em 3 Estados Físicos Interconversíveis:

o Sólidoo Líquidoo Gasoso

Toda Matéria é constituída de pequenas Partículas e o seu Estado Físico depende do Maior ou Menor espaço existente entre Elas. Portanto está Diretamente Relacionada com o Estado de Agregação entre as Partículas

O Estado Físico também pode ser denominado de Estado ou Fase de Agregação.

Matéria

Estados Físicos da Matéria:A Matéria é encontrada em 3 Estados Físicos Interconversíveis:

o Sólidoo Líquidoo Gasoso

Os 3 Estados de Agregação apresentam características próprias que o definem: Volume Densidade Forma

Quando a substância muda de Estado de Agregação, ocorrem alterações em suas características macroscópicas e microscópicas mas Não Altera Sua Composição Química

Matéria

Podem ser alterados pela Variação de Temperatura e Pressão

Sólido

Mudanças do Estado Físico da Matéria:Os Estados Físicos da Matéria podem ser alterados por variação da Temperatura e Variação da Pressão

Matéria

Líquido Gasoso

Fusão

Sublimação

CondensaçãoLiquefação

(Re) Sublimação

Solidificação

Ebulição

Absorção de Calor

Liberação de Calor

Diagrama de Mudanças do Estado Físico da Matéria:É a Representação Gráficas dos Valores das Temperaturas no momento das Mudanças de Estado Físico.

Matéria

Fusão

Δ TF = 0 oC

Ebulição

Temperatura oC

Tempot1 t2 t3 t4

TF

TE

Δ TE = 0 oC

Patamares

Substâncias Puras

Diagrama de Mudanças do Estado Físico da Matéria:É a Representação Gráficas dos Valores das Temperaturas no momento das Mudanças de Estado Físico.

Matéria

Fusão

Δ TF ≠ 0 oC

Ebulição

Temperatura oC

Tempot1 t2 t3 t4

ΔTF

ΔTE

Δ TE ≠ 0 oC

Misturas

Diagrama de Mudanças do Estado Físico da Matéria:É a Representação Gráficas dos Valores das Temperaturas no momento das Mudanças de Estado Físico.

Matéria

Fusão

Δ TF = 0 oC

Ebulição

Temperatura oC

Tempot1 t2 t3 t4

TF

ΔTE

Δ TE ≠ 0 oC

Misturas Eutéticas

Diagrama de Mudanças do Estado Físico da Matéria:É a Representação Gráficas dos Valores das Temperaturas no momento das Mudanças de Estado Físico.

Matéria

Fusão

Δ TF ≠ 0 oC

Ebulição

Temperatura oC

Tempot1 t2 t3 t4

ΔTF

TE

Δ TE = 0 oC

Misturas Azeotrópicas

Diagrama de Mudanças do Estado Físico da Matéria:• Substâncias diferentes apresenta TF e TE diferentes• A Diferença de Pressão determina mudanças nos TF e TE• A TF, TE e Densidade (g/cm3)são propriedades físicas utilizadas

para caracterizar as substâncias

Matéria

Processos de Separação das Misturas:Os Processos Físicos capazes de separar uma mistura e obter as substâncias puras que a compõem, são denominados de Análise Imediata

A escolha do melhor método para a separação das misturas exige o conhecimento das propriedades das substâncias puras presentes na mistura:

o Temperatura de Fusãoo Temperatura de Ebuliçãoo Densidadeo Solubilidade

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Processos de Separação das Misturas:• Mistura Heterogênea:

o Sólido / Sólido Atração Magnética: um dos componentes é atraído pelo ímã Dissolução Fracionada: apenas um componentes é dissolvido em

um determinado líquido

o Sólido / Líquido Decantação Filtração

o Líquidos Imiscíveis Funil de Bromo (de decantação ou separação)

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Processos de Separação das Misturas:• Mistura Homogênea (Solução)

o Sólido / Líquido Evaporação: o líquido, que representa a substância mais volátil,

evapora. Nesta separação ocorre perda do líquido. Destilação Simples: nesta separação não ocorre a perda do líquido Cromatografia

o Líquido Miscíveis Destilação Fracionada: a separação dos diferentes líquidos ocorre

de acordo com as diferentes Temperaturas de Ebulição

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Transformação da Matéria:• Classificação:

o Químicao Física

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Transformação da Matéria:• Classificação:

o Química: Quando na transformação da matéria ocorre a formação de novas substâncias a partir das substâncias iniciais. A Transformação Química é portanto uma Reação Química que também é reconhecida como Fenômeno Químico. Para a caracterização da ocorrência de uma Reação Química é necessário a visualização de alguma mudanças física que comprove a transformação na composição da matéria: liberação de gás formação de precipitado mudança na cor do meio alterações térmicas (endotérmica ou exotérmica)

Algumas Reações Químicas são apenas definidas a partir da comparação entre as propriedades das substâncias iniciais e finais

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Transformação da Matéria:• Classificação:

o Física: Haverá mudança na forma, na aparência, no tamanho e no estado físico. Mas não ocorre alteração na composição da matéria, portanto não ocorre a formação de novas substâncias

Matéria

Transformação da Matéria:• Classificação:

o Física: Diagrama de Fases: É a representação gráfica bidimensional das transformações do estado físico da matéria: sólido, líquido e gasoso em relação as variações de temperatura e pressão.

Resume as condições de equilíbrio existente entre os diferentes estados físico da matéria, além de permitir determinar a fase de uma substância estável em qualquer temperatura e pressão.

O gráfico exibe 3 curvas importantes cada qual representando as condições de temperatura e pressão em que as várias fases podem coexistir em equilíbrio. As pressões registradas no diagrama são aplicadas no sistema ou gerada pela própria substância.

Examina apenas uma substância.

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Transformação da Matéria:• Classificação:

o Física: Diagrama de Fases:

Matéria

Transformação da Matéria:• Classificação:

o Física: Diagrama de Fases: Ponto Triplo: é o ponto onde as 3 curvas de equilíbrio das

diferentes fases da substância se encontram sendo representado por uma determinada temperatura e pressão. Neste ponto as 3 fases da substância representada se encontram em equilíbrio. Qualquer outro ponto nas curvas representam o equilíbrio apenas entre 2 fases da substância.

Ponto Crítico: é representado por uma temperatura e uma pressão, que a partir deste ponto as fases líquida e gasosa se tornam indistinguíveis (só no estado gasoso).

Ponto Normal: são as temperatura de fusão e ebulição na pressão constante de 1 atmosfera.

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Transformação da Matéria:• Classificação:

o Física: Diagrama de Fases: H2O

Matéria

Transformação da Matéria:• Classificação:

o Física: Diagrama de Fases: H2O

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Transformação da Matéria:• Classificação:

o Física: Diagrama de Fases: H2O

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Transformação da Matéria:• Classificação:

o Física: Diagrama de Fases: CO2

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