Substância química

É muito comum nos depararmos com o termo substância química em nosso cotidiano, no entanto, este termo é geralmente utilizado de forma pejorativa, como algo que cause danos à saúde e ao meio ambiente. Este é um uso errôneo para o termo pois, as substâncias químicas estão a toda nossa volta e, inclusive, dentro de nós.

O nosso corpo é formado por diversas substâncias químicas. A água (H₂O) compõe mais de 50% da massa do corpo humano e as nossas células são compostas por carboidratos (açucares), lipídios, proteínas, entre outras substâncias. Nossa alimentação também é baseada em substâncias químicas, tanto naturais quanto sintéticas.

Molécula de água.

Substância química é qualquer espécie de matéria formada por uma composição constante de elementos químicos, e que tenha propriedades físicas e químicas definidas.

Por exemplo, a substância química água é um líquido à temperatura ambiente (25°C), de característica incolor e inodora, composta por moléculas de H₂O, que à pressão de 1 atm possui temperatura de fusão igual a 0ºC e de ebulição igual a 100°C.

Um mesmo elemento químico pode formar substâncias diferentes, dependendo de como estes elementos se organizam, ou com quais outros elementos se combinam, podendo se ligar com um isótopo ou com outros elementos, formando substâncias simples ou compostas.

Quando um átomo de um elemento se liga a outro átomo isótopo dele, este elemento pode formar mais de um alótropo, como é o caso do oxigênio (O) que forma o gás oxigênio (O₂) e o ozônio (O₃). Este tipo de combinação é chamada de substância simples, pois temos apenas um tipo de elemento se combinando. Já em situações onde temos mais de um tipo de elemento se ligando, temos substâncias compostas, como é o caso da água (H₂O), formada por 2 átomos de hidrogênio e 1 de oxigênio.

Uma substância química pode ser classificada como pura ou mistura. Substâncias puras possuem características definidas e sempre se comportam da mesma maneira, como é o caso do ácido clorídrico (HCl), ácido forte presente no estômago humano. Já as misturas são a junção de duas ou mais substâncias puras, como a água do mar ou a maionese e podem ser subdivididas em homogêneas ou heterogêneas.

As misturas homogêneas são aquelas em que não há separação de fases, ou seja, ao observarmos ao olho nu, vemos como uma só substância, como é o caso da água do mar, que é formada por H₂O e NaCl (dentre outros sais dissolvidos), mas ao olho nu vemos apenas água salgada.

As misturas heterogêneas são aquelas que formam mais de uma fase ao olho nu, como é o caso de óleos bifásicos ou de uma simples mistura de água com areia.

Existe uma classe de substâncias químicas conhecida como coloides. Esta classe apresenta substâncias que ao olho nu parecem como uma substância pura, no entanto, ao olharmos cuidadosamente em um microscópio, vemos uma separação de fases. Um bom exemplo de coloide é a maionese, que ao ser observada no microscópio, é possível ver as moléculas de gordura que a formam dispersas no líquido.

Separação de Misturas

A separação de misturas em substâncias simples pode ser realizada através dos seguintes procedimentos:

• Peneiração: usada entre dois sólidos de tamanhos diferentes. Exemplo: Pedra e areia.
• Levigação: usada entre sólidos heterogêneos através da mistura de um deles à água.
• Centrifugação: através da utilização de uma centrifuga, que agiliza a decantação.
• Decantação: quando houver substâncias com diferentes densidades. Uma delas se deposita no fundo do recipiente e pode ser retirada.
• Dissolução fracionada: pode ser utilizada quando um dos componentes da misture é solúvel em líquido. Depois de dissolvida uma das partes, a outra é filtrada e o restante evaporado.
• Destilação simples: quando há temperaturas de ebulição distintas.
• Destilação fracionada: semelhante à destilação simples, mas no vidro há diversos obstáculos que retém as partes da mistura aos poucos.
• Catação: separação manual de sólidos diferentes.
• Flotação: usada para separar sólidos de densidade diferentes. Enquanto um deles afunda, o outro permanece na superfície.
• Fusão fracionada: quando as substâncias químicas possuem pontos de fusão diferenciados, uma delas é aquecida e separada.
• Sublimação: é a passagem de solido para gás que algumas substâncias químicas podem sofrer, com o aquecimento adequado.

Além disso, ainda é possível fazer a separação magnética ou a separação por filtragem.