Salve-se quem souber

Constituição da Matéria - Do que as coisas são feitas (parte 1)

Elementos químicos e Substâncias puras

Como muito bem está explicado no link http://www.infoescola.com/fisica/materia/:

"o Universo conhecido manifesta-se basicamente através de duas formas: matéria ou energia. Esses dois aspectos, embora diferentes, pertencem à mesma realidade.

Cientificamente, matéria é tudo que tem massa e ocupa espaço. De modo mais simples, matéria é tudo aquilo que tem existência física, algo real. Água, terra, ar, borracha, porcelana e papel são exemplos de matéria. Ao contrário do que muitos pensam a matéria não se apresenta apenas na forma sólida, mas também na forma líquida e gasosa".

Pensemos por exemplo, no ar. O ar tem massa? O ar ocupa espaço (tem volume)?

As figuras mostram que o ar tem massa e também ocupa espaço, portanto, o ar é matéria ou, para os que preferem, o ar é feito de matéria.

Mas e a matéria, do que é feita?
Quando se tem uma porção limitada de matéria chamamos de corpo. Por exemplo, se o material é ouro, se ele for limitado no tamanho de uma barra, tem-se um corpo. Se o ouro for moldado para ser transformado em joia, então, passa a ser um objeto.
A madeira é um material. Quando se tem um tronco de madeira, tem-se um corpo. Quando a madeira é transformada em um móvel tem-se um objeto.
E assim por diante.
Matéria, corpo e objeto são níveis de organização macro da matéria.

A parte fundamental da matéria (mas não a menor) são os átomos. Os átomos são bastante estudados pelos alunos no Ensino Médio.

Os átomos são as partículas sem as quais não há matéria. Ou seja, para existir matéria, tem que ter átomos.
Na imagem a seguir, a representação de um átomo de carbono, conforme o modelo dos cientistas Rutherford e Bohr (1913):

www.tigueyqannabel.blogspot.com

Existem diferentes tipos de átomos e cada tipo é um elemento químico. Os elementos químicos estão reunidos na tabela periódica:

www.invivo.fiocruz.br

Com muita atenção, observe que cada elemento químico é representado por uma ou mais letras, sendo a primeira sempre maiúscula e as demais minúsculas. Nem sempre as letras que simbolizam o elemento químico parecem ter a ver com os nomes deles, mas é bom saber que os nomes dos elementos químicos são dados em latim.
Por exemplo:
S - é o enxofre que, em latim, fica sulphur
Cu - é o cobre que, em latim, fica cuprum, que tem que ser simbolizado com Cu para diferenciar-se de C de carbono.
Na - sódio, que em latim é nadium, que deve ser diferenciado de N de nitrogênio e assim por diante.

Depois desse banho de cultura, voltemos ao estudo das substâncias!
Os elementos químicos que não são gases nobres (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn, UUo) tendem a combinar entre si formando as moléculas.

Moléculas são representações gráficas da menor parte da substância que mantêm as mesmas propriedades que qualquer quantidade dessa substância.

Por exemplo:

H2O - é a molécula de água. Entra em ebulição a 100ºC (1 atm), ponto de fusão 0º, mesma compressibilidade, elasticidade, cor, brilho, dureza, etc.

As moléculas mostram quais são os elementos químicos que compõem uma substância e em que quantidades.

Por exemplo:

Água: H2O - 2 átomos de hidrogênio e 1 átomo de oxigênio

Gás oxigênio: O2 - 2 átomos de oxigênio

Gás carbônico: CO2 - 1 átomo de carbono e 2 átomos de oxigênio

Glicose: C6H12O6 - 6 átomos de carbono, 12 átomos de hidrogênio e 6 átomos de oxigênio

Então, temos por definição que uma substância é toda matéria organizada por átomos de elementos específicos em proporções específicas.

As substâncias podem apresentar-se puras ou em misturas. Aqui será apresentado inicialmente um estudo básico sobre as substâncias e depois das misturas.

Substâncias puras simples
Quando a substância possui suas moléculas contendo apenas um tipo de átomo (mesmo elemento químico) ela é classificada como simples. Veja os exemplos a seguir:
Gás oxigênio: O2 (2 átomos de oxigênio)
Gás nitrogênio: N2 (2 átomos de nitrogênio)
Fósforo: P4 (4 átomos de fósforo)
Gás hidrogênio: H2 (2 átomos de hidrogênio)

Essas substâncias puras simples poderiam também ser representadas a partir de desenhos, como os que vêm a seguir:

www.mundoeducação.com

Perceba que nas representações em desenho das substâncias simples, os átomos são representados por bolinhas da mesma cor e tamanho.
TODOS OS ÁTOMOS DE UMA SUBSTÂNCIA SIMPLES SÃO DO MESMO ELEMENTO QUÍMICO!

Substâncias puras compostas

São aquelas substâncias cujas moléculas são formadas por mais de um tipo de elemento químico, ou seja, por dois ou mais átomos quimicamente diferentes. Veja os exemplos a seguir:
Água: H2O - 2 átomos de hidrogênio e 1 átomo de oxigênio
Dióxido de carbono ou gás carbônico: 1 átomo de carbono e 2 átomos de oxigênio
Glicose: C₆H₁₂O_{6 : 6 átomos de carbono, 12 átomos de hidrogênio, 6 átomos de oxigênio}
_{Ácido Clorídrico: HCl - 1 átomo de hidrogênio, 1 átomo de cloro}
_{Cloreto de sódio: NaCl - 1 átomo de sódio e 1 átomo de cloro.}
_{Analise com atenção a molécula de azul de bromotimol:}

C₂₇H₂₈Br₂O₅S

Ela contém ao todo um total de 63 átomos, sendo: 27 átomos de carbono, 28 átomos de hidrogênio, 2 átomos de bromo, 5 átomos de oxigênio e 1 átomo de enxofre.
Em sua composição, existem 5 tipos de elementos químicos diferentes. Compare cada uma das letras ou símbolos com a tabela periódica!

_{PERCEBA QUE, NAS SUBSTÂNCIAS PURAS COMPOSTAS, CADA MOLÉCULA É FEITA DE DOIS OU MAIS DIFERENTES TIPOS DE ELEMENTOS QUÍMICOS.}
_{Em alguns casos, para contar o número de diferentes elementos químicos que compõem uma molécula são necessários atenção e cuidado. Veja o exemplo do leite de magnésio, ou melhor, do hidróxido de magnésio:}

Mg(OH)₂

O hidróxido de magnésio contém: 1 átomo de magnésio, 2 (2 x 1) átomos de oxigênio e 2 (2 x 1) átomos de hidrogênio.
Deve-se aplicar a operação distributiva para os átomos que estão dentro dos parênteses!

Vamos pegar um outro exemplo, a rocha fosfatada fluorapatita:

A molécula da fluorapatita tem: 10 átomos de cálcio, 6 x 1 átomos de fósforo, 6 x 4 átomos de oxigênio e 2 átomos de flúor. Ou seja, 6 átomos de fósforo (P) e 24 átomos de oxigênio (O).

Além de conhecer bem esse tipo de representação molecular simples e trabalhar com ela, os exercícios dessa matéria podem também envolver representações simplificadas, onde cada átomo é representado por uma bolinha. É necessário que você compreenda que:

- cada bolinha representa um átomo,

- cada tipo de bolinha, com cor, tamanho, ranhuras diferentes simbolizam elementos químicos diferentes.

Observe os exemplos a seguir:

www.imagennaquimica.blogspot.com.br

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/

- No caso A, existem três moléculas representadas. Cada molécula é composta por dois átomos de dois elementos químicos diferentes, portanto, de uma substância pura composta.

- No caso B, não há substância, apenas a representação de átomos soltos, todos do mesmo elemento químico.

- No caso C, existem três moléculas representadas, cada uma com dois átomos do mesmo elemento químico, portanto, de uma substância pura simples.

- No caso D, existem duas moléculas representadas, cada uma com cinco átomos, sendo 4 deles de mesmo elemento químico e um de outro elemento químico. O caso D representa uma substância pura composta.

Espero que tenha lhe ajudado a compreender um pouco mais sobre as substâncias e suas representações gráficas.

Para aprender e fixar mais, resolva os exercícios a seguir!

Vamos em frente que a vida é luta!!!!

EXERCÍCIOS SUBSTÂNCIAS PURAS SIMPLES OU COMPOSTAS

1 – Copie no caderno as representações abaixo e diga qual é elemento químico e qual é substância:

a) Na b) O c) O₂d) O₃e) CO₂ f) H₂O g) Cl

2 – Copie as moléculas que são dadas abaixo no caderno e classifique-as em substâncias simples ou compostas:

a) O₂b) O₃c) H₂O d) Cl₂ e) CO₂f) C₆H₁₂O₆g) NaCl

h) I₂i) S₈j) CaO

3 - Analise os desenhos a seguir e responda sobre cada um deles: quantos átomos cada uma tem? Quantos elementos diferentes têm? São substâncias puras simples ou compostas? Por quê?