O ato de cozinhar é uma forma de trabalhar com diferentes tipos de misturas.
Os tipos de misturas (união de duas ou mais substâncias diferentes) estão relacionados com os materiais envolvidos e, de forma geral, apresentam um disperso e um dispersante. Disperso é a substância que é dissolvida ou espalhada em outra, sendo essa outra substância o dispersante. Dependendo do tipo de mistura, o disperso pode estar ou não dissolvido no dispersante, fator esse determinante para a classificação das misturas.
Resumo sobre tipos de misturas
Mistura é a reunião de duas ou mais substâncias;
Fases são os aspectos visuais de uma mistura;
Misturas homogêneas apresentam apenas uma fase;
Misturas homogêneas especiais são a eutética (cujo ponto de fusão é constante) e a azeotrópica (cujo ponto de ebulição é constante);
Misturas heterogêneas apresentam duas ou mais fases;
As misturas heterogêneas podem ser classificadas em suspensões ou coloides;
Vários são os métodos de separação de misturas heterogêneas, como catação, levigação, ventilação, decantação, centrifugação, filtração simples e fracionada, dissolução fracionada e flotação;
Vários são os métodos de separação de misturas homogêneas, como fusão fracionada, sublimação fracionada, cristalização fracionada, destilação simples e destilação fracionada.
Fases de uma mistura
Fase, ou aspecto visual, é a forma como a substância está apresentada na mistura. Essa forma pode ser o estado físico (sólido, líquido ou gasoso), coloração etc. Se adicionarmos em um recipiente madeira e água, por exemplo, podemos identificar que existem duas fases, já que um dos materiais apresenta uma cor e está sólido, e o outro apresenta outra cor e está líquido.
São misturas formadas pela dissolução de um material (soluto) em outro (solvente), resultando em um sistema formado por uma única fase, ou seja, apenas o solvente pode ser visualizado.
Água e sal é um exemplo clássico de mistura homogênea.
→ Tipos de misturas homogêneas
De forma geral, uma mistura homogênea é considerada simples ou comum quando não apresenta uma proporção (porcentagem) específica de cada um de seus componentes. Agora, quando há a necessidade de uma proporção, ela passa a ter uma classificação diversificada. Veja:
Eutética-
Mistura eutética é a mistura homogênea que possui apenas componentes no estado sólido, apresentando uma proporção (porcentagem) específica de cada um deles.
A solda é uma mistura eutética muito utilizada no dia a dia de diversos profissionais.
A solda é um exemplo de mistura eutética por apresentar os materiais sólidos estanho e chumbo nas proporções 63% e 37%, respectivamente. Além de apresentarem uma proporção específica de cada material, as misturas eutéticas possuem o ponto de fusão constante e o ponto de ebulição variável.
Gráfico de uma mistura eutética demarcando os seus pontos de fusão e ebulição.
No gráfico, as letras representam:
S: temperatura em que o material está no estado sólido;
S + L: ponto de fusão;
L: temperatura em que o material está no estado líquido;
L + G: ponto de ebulição;
G: temperatura em que o material está no estado gasoso;
Azeotrópica-
Mistura azeotrópica é a mistura homogênea que possui apenas componentes no estado líquido, apresentando uma proporção (porcentagem) específica de cada um deles.
O álcool 96 é uma mistura azeotrópica que pode ser utilizada como combustível.
O álcool 96 é um exemplo de mistura eutética por apresentar álcool e água nas proporções 96% e 4% respectivamente. Além de apresentarem uma proporção específica de cada material, as misturas azeotrópicas possuem ponto de fusão (S+L) variável e ponto de ebulição (L+G) constante.
Gráfico de uma mistura azeotrópica demarcando os seus pontos de fusão e ebulição.
São misturas formadas por materiais que não se dissolvem um no outro, ou seja, ao olharmos para o recipiente onde eles estão, podemos visualizá-los facilmente. Essas misturas apresentam duas ou mais fases.
Se em um recipiente adicionarmos areia, água e óleo, observaremos as três fases. Veja:
Vale ressaltar que nem sempre é possível visualizar a olho nu as fases da mistura heterogênea. Em alguns casos, apenas a visualização com um microscópio permite a identificação das fases da mistura.
→ Tipos de misturas heterogêneas
São tipos de misturas heterogêneas:
Suspensões, ou misturas heterogêneas grosseiras, são aquelas em que podemos visualizar a olho nu os dispersos, além de poder separá-los por meio de métodos simples de separação de misturas, como a decantação e a filtração.
Vale ressaltar que, em uma suspensão, o dispersante apresenta as partículas do disperso com um tamanho superior a 1000 A (A significa angstron, o qual corresponde a 1 nanômetro ou 10-10 m).
A mistura formada por areia e água é uma suspensão.
Veja também: Unidades de medida
- Coloides ou soluções coloidais
São misturas heterogêneas em que o disperso apresenta um tamanho entre 10 e 1000 A, tamanho esse que possibilita a visualização apenas com um ultramicroscópio. Além disso, o disperso só pode ser sedimentado (decantado) em uma ultracentrífuga ou separado do dispersante em um ultrafiltro.
A gelatina é um exemplo de coloide.
Catação: método que utiliza as mãos ou um artefato para separar componentes de diferentes tamanhos de uma mistura heterogênea formada por sólidos ou sólido e líquido.
Peneiração: método em que uma mistura heterogênea formada por sólidos ou por um sólido e um líquido atravessa uma peneira.
Ventilação: método que utiliza a força do vento para separar o componente de maior densidade de uma mistura heterogênea formada por sólidos.
Levigação: método que utiliza a força de um líquido para separar o componente de maior densidade de uma mistura heterogênea formada por sólidos.
Flotação: método em que um gás é adicionado a uma mistura formada por um sólido e um líquido para haver interação entre um deles e as bolhas e, posteriormente, a separação.
Separação magnética: método que utiliza um ímã para atrair o componente metálico de uma mistura.
Decantação: método que utiliza a diferença de densidade e ausência de solubilidade para separar os componentes de uma mistura heterogênea formada por líquidos ou sólido e líquido.
Centrifugação: é o método que utiliza uma centrífuga para acelerar a decantação;
Dissolução fracionada: método em que um líquido é adicionado a uma mistura heterogênea de sólidos com o objetivo de dissolver um deles.
Filtração simples: método em que uma mistura heterogênea formada por um sólido e um líquido atravessa um filtro para que haja a separação dos componentes.
Filtração a vácuo: método em que uma mistura heterogênea formada por um sólido e um líquido atravessa um filtro, caindo em um recipiente com vácuo.
Cristalização fracionada: método em que os diferentes solutos dissolvidos em um solvente são separados à medida que o solvente sofre evaporação. Esse método baseia-se na diferença de solubilidade.
Fusão fracionada: método em que aquecemos uma mistura homogênea formada por sólidos para separar os componentes em razão dos diferentes pontos de fusão;
Sublimação fracionada: método em que aquecemos uma mistura homogênea formada por sólidos, sendo um deles sublimável.
Destilação simples: método em que aquecemos uma mistura homogênea formada por sólido e líquido, sendo o líquido separado do sólido por vaporização seguida de condensação.
Destilação fracionada: método em que aquecemos uma mistura homogênea formada por líquidos para separá-los em razão dos diferentes pontos de ebulição.
Exercícios resolvidos sobre misturas
Exercício 1: (Acafe) O ar atmosférico filtrado é utilizado como matéria-prima por algumas indústrias, como a White Martins, Oxigênio do Brasil e outras, na obtenção de gases de grande utilidade a nível industrial, entre eles, o gás oxigênio e o gás nitrogênio. Essa constatação permite afirmar que o ar filtrado é:
O ar filtrado é uma mistura homogênea por apresentar vários componentes formando uma única fase.
Exercício 2: (Mack-SP) Rochas ígneas ou magmáticas são formadas pela solidificação do magma (lava). Um exemplo típico de rocha magmática é o granito, que é usado como revestimento de edifícios, pisos etc. Sobre o granito, é correto afirmar que é uma:
a) substância pura composta.
c) substância pura simples.
e) substância solúvel em água.
O granito é uma mistura heterogênea porque apresenta três fases.
Exercício 3: (Ceesu) Um sistema formado por água, sal de cozinha dissolvido, álcool comum, limalha de ferro e gasolina apresenta:
a) uma fase.
d) quatro fases.
e) cinco fases.
O sistema apresenta apenas 3 fases, poid o sal de cozinha e o álcool comum dissolvem-se na água, mas a limalha de ferro e a gasolina, não.
Exercício 4: (Cesgranrio) De acordo com os gráficos de mudanças de estado abaixo, podemos afirmar corretamente que I, II e III correspondem, respectivamente, a:
a) mistura azeotrópica, substância pura e mistura eutética.
b) mistura, substância pura e mistura azeotrópica.
c) mistura, mistura azeotrópica e substância pura.
d) substância pura, mistura eutética e mistura azeotrópica.
e) substância pura, mistura e mistura eutética.
A resposta é a alternativa b, pois:
Gráfico I: pertence a uma mistura comum por apresentar todos os patamares (retas) na diagonal;
Gráfico II: pertence a uma substância por apresentar o segundo e quarto patamares na horizontal;
Gráfico III: pertence a uma mistura azeotrópica por apresentar o quarto patamar na horizontal.
Exercício 5: (UEL) De uma mistura heterogênea de dois líquidos imiscíveis e de densidades diferentes, pode-se obter os líquidos puros por meio de:
A alternativa correta é a letra b, pois, para separar dois líquidos imiscíveis (que não se dissolvem, ou seja, que formam uma mistura heterogênea), é necessário realizar uma decantação.
Aprenda a escrever e a interpretar o gráfico ou diagrama de mudança de estado físico de substâncias puras e de misturas.
Conheça a diferença entre misturas eutéticas e azeotrópicas, além de entender como fica o seu diagrama de mudança de estado físico!
Estude as propriedades da matéria por meio deste texto que traz esse conteúdo de modo bem completo, incluindo vários exemplos.