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ESTADOS FÍSICOS DA MATÉRIA E SISTEMAS - Profº Sergio Pereira

Imagine que você está passeando por um parque e, de repente, avista um lindo fruto em uma árvore. Você fica, durante algum tempo, observando aquele fruto, anotando todas as suas características. Então dizemos que o fruto é o nosso objeto de observação, ou seja, o fruto é o sistema em análise. 

Sistema: é a parte do universo que está sendo investigada. É separada de todo o restante (vizinhança), pela fronteira.

Universo: Sistema + vizinhança.

 

Fases do sistema

Uma observação detalhada deste fruto prevê uma diferenciação visual de suas diferentes partes, ou seja, regiões de mesma constituição apresentam aspecto homogêneo e, cada uma destas regiões, são chamadas de fase. Um sistema que possui um único aspecto é chamado de monofásico. Caso um sistema apresente mais do que um aspecto, será chamado de polifásico ou heterogêneo. 

Fase: cada região com aspecto homogêneo de um sistema. Neste caso, devemos considerar, também, as mudanças de estados físicos da matéria. Os estados físicos mais comuns são: sólido, líquido e gasoso.

Lembrando que a vaporização é dividida em três processos:

  1. Evaporação: processo natural.
  2. Ebulição: processo que necessita do fornecimento de energia.
  3. Calefação: processo brusco e instantâneo.

Classificação dos sistemas de acordo com as fases:

  1. Sistema homogêneo ou monofásico: possui uma única fase em sua composição.
  2. Sistema heterogêneo ou polifásico: possui mais do que uma fase em sua composição.

Diferenciação entre substâncias e misturas.

Se um sistema é homogêneo e possui propriedades físicas e químicas constantes em toda a sua extensão, dizemos que é uma substância, mais precisamente, uma substância pura. Caso o sistema em questão não se comporte desta forma, dizemos que ele é formado por diversas substâncias e, ali haverá uma mistura de substâncias. Um sistema monofásico constituído por uma única substância em um único estado físico sempre será sempre um sistema homogêneo, porém, é possível um sistema com uma única substância constituir um sistema heterogêneo, vide água líquida em um copo com gelo: você tem uma única substância (água), mas em estados físicos diferentes (sólido e líquido), que podem ser diferenciados visualmente.

Cuidado: existem sistemas monofásicos que são constituídos por mais do que uma substância. Exemplo: açúcar dissolvido em água.

Sabendo-se que cada um dos constituintes de um sistema é chamado de componente, no exemplo acima temos um sistema também conhecido como solução. Na solução de açúcar dissolvido em água, existem 2 componentes, água e açúcar. A água comporta-se como solvente, pois está presente em maior quantidade. O açúcar comporta-se como o soluto: aquele que é dissolvido, está em menor quantidade.

Classificação das substâncias puras

As substâncias puras podem ser simples ou compostas.

Substâncias puras simples: são aquelas que apresentam apenas um único elemento químico. Exemplos: O2, N2, He, Fe, grafite, diamante.

Substâncias puras compostas: São aquelas que apresentam mais de um elemento químico em sua composição. Exemplos: CO2, NO2, HCl, H2O.

Dentro das substâncias puras simples, existem as substâncias conhecidas como alótropos. Alótropos são substâncias que são constituídas por um único elemento químico, mas possuem estrutura espacial diferente. Exemplo: grafite e diamante. Ambos são formados unicamente por átomos de carbono, porém a estrutura desses materiais é diferente. O grafite possui vários planos de átomos de carbono sobrepostos, o que faz com que esses planos se soltem quando são passados em uma folha de papel, por exemplo. Já o diamante tem os átomos de carbono em formato tetraédrico, dando-lhe dureza.

 

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Prof. Sergio Pereira e Joel Pontin