Glossário de Química: Misturas, Leis e Propriedades

Misturas e Substâncias Puras

Mistura é uma substância formada pela união de duas ou mais substâncias que não reagem quimicamente. Podem ser separadas por processos físicos e sua composição e propriedades são variáveis.

• Mistura Homogênea: Não se distinguem os componentes que a compõem.
• Mistura Heterogênea: É possível observar os diversos componentes que a compõem.

Substância Pura não pode ser separada em substâncias mais simples por processos físicos, e sua composição e propriedades físicas são constantes.

• Elementos: Não podem ser decompostos em substâncias puras mais simples por outros processos químicos.
• Compostos: São substâncias puras que podem decompor-se em substâncias mais simples por processos químicos.

Propriedades da Matéria

• Propriedade Física: Presente na matéria sem alterar a sua composição (ex: solubilidade, dureza).
• Propriedade Química: Presente na matéria quando há alteração da sua composição (ex: combustão).
• Propriedade Extensiva: Depende da quantidade de matéria (ex: volume, massa).
• Propriedade Intensiva: Não depende da quantidade de matéria (ex: ponto de fusão, densidade).

Leis Ponderais e Teoria Atômica

Uma Reação Química é o processo no qual uma ou mais substâncias, chamadas reagentes, são transformadas em produtos finais.

Lei de Lavoisier (Conservação da Massa)

Em qualquer reação, a massa total dos reagentes é igual à massa total dos produtos.

Lei de Proust (Proporções Definidas)

A proporção das massas em que dois ou mais elementos se combinam para formar um composto é sempre constante e independente do processo de formação.

Lei de Dalton (Proporções Múltiplas)

Quando dois elementos se combinam para formar mais de um composto, as massas de um deles estão em uma relação de números inteiros simples.

Teoria Atômica de Dalton

• Os elementos são constituídos de átomos, que são partículas materiais indestrutíveis e indivisíveis.
• Os átomos de um elemento são iguais em massa e em todas as outras qualidades.
• Os átomos de elementos diferentes têm massas e propriedades diferentes.
• Os compostos são formados pela união de átomos dos elementos correspondentes em proporção numérica simples.

Leis dos Gases e Conceitos Fundamentais

Lei de Gay-Lussac (Volumes)

Os volumes de substâncias gasosas envolvidas em uma reação química, medidos na mesma pressão e temperatura, estão entre si numa proporção de números inteiros.

Princípio de Avogadro

Volumes iguais de gases diferentes, medidos nas mesmas condições de temperatura e pressão, contêm o mesmo número de moléculas.

Unidade de Massa Atômica (u.m.a.)

É definida como um duodécimo (1/12) da massa do átomo de Carbono-12.

Quantidade em Mol

Quantidade de substância que contém tantos entes elementares (átomos, moléculas, etc.) quantos átomos existem em 12 g de Carbono-12.

Lei de Boyle

Em temperatura constante, o produto da pressão exercida sobre um gás pelo volume que ele ocupa é uma constante ($P \cdot V = constante$).

Lei de Charles e Gay-Lussac

A pressão constante, o volume ocupado por uma quantidade de gás é proporcional à sua temperatura absoluta ($V/T = constante$).

Lei dos Gases Ideais

Expressa pela equação $PV = nRT$.

Pressão Parcial

É a pressão que um gás teria se ocupasse isoladamente o volume total da mistura, à mesma temperatura.

Pressão Total

É a soma das pressões parciais dos gases componentes da mistura.

Teoria Cinética Molecular dos Gases

• Gases são compostos de partículas indivisíveis, muito distantes, de modo que o volume ocupado pelo gás está quase vazio e as moléculas podem ser consideradas como pontos no espaço.
• As moléculas de gás não sofrem interação entre elas (nem atração nem repulsão), exceto quando colidem umas com as outras.
• As moléculas estão em movimento constante e aleatório, descrevendo trajetórias retilíneas, e sofrem colisões elásticas entre si e contra as paredes do recipiente. A pressão é resultado dessas colisões.
• A energia cinética média das moléculas em um gás é diretamente proporcional à temperatura absoluta e independe da natureza do gás.

Métodos de Separação de Misturas

Decantação

Envolve separar dois líquidos imiscíveis ou um sólido e um líquido. Baseia-se nas diferenças de densidade.

Filtração

Consiste em separar um sólido de um líquido no qual está em suspensão. Baseia-se na diferença de tamanho das partículas.

Cristalização

Consiste em separar um sólido dissolvido em um líquido. Baseia-se na diferença de volatilidade (ou solubilidade com variação de temperatura).

Destilação

Consiste em separar um líquido dissolvido em outro líquido. Baseia-se na diferença de pontos de ebulição.

Extração por Solvente

Consiste em separar um componente de uma mistura através da sua dissolução seletiva em um solvente. Baseia-se na diferença de solubilidade.

Cromatografia

Separa os componentes de uma mistura que se movem em velocidades diferentes através de um meio. Baseia-se na retenção diferencial dos componentes na fase estacionária.

Soluções e Propriedades Coligativas

Pressão de Vapor ($P_v$)

É a pressão exercida pelo vapor de um líquido quando este atinge o equilíbrio entre a fase líquida e a fase vapor a uma determinada temperatura.

Lei de Raoult

A redução da pressão de vapor da solução em relação ao solvente puro é diretamente proporcional à fração molar do soluto.

Elevação do Ponto de Ebulição (Ebulioscopia)

$\Delta T_e = K_e \cdot m$ (onde $K_e$ é a constante ebulioscópica e $m$ é a molalidade).

Depressão do Ponto de Congelamento (Crioscopia)

$\Delta T_c = K_c \cdot m$ (onde $K_c$ é a constante crioscópica e $m$ é a molalidade).

Pressão Osmótica ($\Pi$)

É a pressão hidrostática necessária para parar o fluxo líquido de solvente através de uma membrana semipermeável.

Concentração de Soluções

Porcentagem em Massa (% m/m)

$\frac{\text{Massa do soluto}}{\text{Massa da solução}} \times 100$

Porcentagem em Volume (% v/v)

$\frac{\text{Volume do soluto}}{\text{Volume da solução}} \times 100$

Molaridade ($M$)

$\frac{\text{Moles de soluto}}{\text{Litros de solução}}$

Molalidade ($m$)

$\frac{\text{Moles de soluto}}{\text{Kg de solvente}}$

Fração Molar do Soluto ($X_s$)

$\frac{\text{Moles de soluto}}{\text{Mol total}}$

Relação de Fração Molar

$X_{\text{soluto}} + X_{\text{solvente}} = 1$