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
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Mistura é a reunião de duas ou mais substâncias;
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Fases são os aspectos visuais de uma mistura;
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Misturas homogêneas apresentam apenas uma fase;
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Misturas homogêneas especiais são a eutética (cujo ponto de fusão é constante) e a azeotrópica (cujo ponto de ebulição é constante);
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Misturas heterogêneas apresentam duas ou mais fases;
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As misturas heterogêneas podem ser classificadas em suspensões ou coloides;
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Vários são os métodos de separação de misturas heterogêneas, como catação, levigação, ventilação, decantação, centrifugação, filtração simples e fracionada, dissolução fracionada e flotação;
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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.
Misturas homogêneas
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:
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S: temperatura em que o material está no estado sólido;
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S + L: ponto de fusão;
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L: temperatura em que o material está no estado líquido;
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L + G: ponto de ebulição;
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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.
Misturas heterogêneas
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
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.
Métodos de separação de misturas
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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.
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Peneiração: método em que uma mistura heterogênea formada por sólidos ou por um sólido e um líquido atravessa uma peneira.
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Ventilação: método que utiliza a força do vento para separar o componente de maior densidade de uma mistura heterogênea formada por sólidos.
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Levigação: método que utiliza a força de um líquido para separar o componente de maior densidade de uma mistura heterogênea formada por sólidos.
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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.
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Separação magnética: método que utiliza um ímã para atrair o componente metálico de uma mistura.
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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.
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Centrifugação: é o método que utiliza uma centrífuga para acelerar a decantação;
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Dissolução fracionada: método em que um líquido é adicionado a uma mistura heterogênea de sólidos com o objetivo de dissolver um deles.
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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.
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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.
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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.
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Fusão fracionada: método em que aquecemos uma mistura homogênea formada por sólidos para separar os componentes em razão dos diferentes pontos de fusão;
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Sublimação fracionada: método em que aquecemos uma mistura homogênea formada por sólidos, sendo um deles sublimável.
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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.
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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:
a) uma mistura heterogênea.
b) uma substância simples.
c) uma mistura homogênea.
d) um elemento químico.
e) uma substância composta.
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.
b) mistura heterogênea.
c) substância pura simples.
d) mistura homogênea.
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.
b) duas fases.
c) três fases.
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:
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Gráfico I: pertence a uma mistura comum por apresentar todos os patamares (retas) na diagonal;
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Gráfico II: pertence a uma substância por apresentar o segundo e quarto patamares na horizontal;
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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:
I. Sublimação.
II. Decantação.
III. Filtração.
Dessas afirmações, apenas:
a) I é correta.
b) II é correta.
c) III é correta.
d) I e II são corretas.
e) II e III são corretas.
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.