Tipos de misturas

Perante tão grande variedade de misturas materiais, convém que haja uma maneira de as classificar. Uma das maneiras baseia-se na utilização dos materiais. Assim, podemos ter materiais de construção, alimentos, medicamentos, combustíveis, etc. Uma outra maneira tem a ver com a composição da mistura ser uniforme ou não, isto é, ser ou não a mesma em qualquer zona da amostra considerada, podendo-se ou não distinguir os vários componentes.

Uma garrafa de álcool para fins domésticos contém um álcool chamado etanol, também designado por álcool etílico, sempre misturado com uma certa porção de água. Por exemplo, no álcool a 85%, 100 g dessa mistura tem 85 g de etanol e 100 g - 85 g = 15 g de água. Estas duas substâncias encontram-se tão bem misturadas uma com a outra que não podemos dizer onde está a água e onde está o álcool: a composição da mistura é a mesma em qualquer zona da garrafa. Mesmo utilizando um microscópio não poderemos distinguir a água do álcool. Uma mistura assim diz-se uma mistura homogénea.

Já o mesmo não sucede com uma mistura de água com azeite. O azeite fica em cima, separado da água. Diz-se que o azeite e a água não são miscíveis. A composição desta mistura não é uniforme, distinguindo-se os dois componentes a olho nu. Uma mistura assim diz-se uma mistura heterogénea (figura 1.19).

Figura 1.19 - Azeite e água formando uma mistura líquida heterogénea. A chamada fase aquosa fica por baixo, pois a água é mais densa do que o azeite.

Vejamos outros exemplos. O granito é uma mistura heterogénea, pois facilmente se distinguem as suas substâncias constituintes em diferentes partes da amostra (figura 1.17). Porém, uma amostra de ar e uma amostra de gasolina são misturas homogéneas, já que não se distinguem os respectivos componentes, nem mesmo com um microscópio.

Há muitas misturas que são mais complexas que os exemplos dados acima. Por exemplo, o corpo humano, que tem a constituição média indicada no gráfico da figura 1.20, não é uma mistura homogénea; no entanto, não somos capazes de identificar separadamente a água, as proteínas, as gorduras, etc. O próprio ar com partículas sólidas em suspensão não pode ser considerado uma mistura homogénea. A coca-cola é uma mistura líquida de muitas substâncias (água, açúcares, cafeína, extractos de folha - sem cocaína - e noz de coca, ácidos, glicerina, baunilha, óleos, etc.) com o gás dióxido de carbono.

Figura 1.20 - Constituição média do corpo humano.

Se agitarmos uma garrafa com azeite e água (ou azeite e vinagre, já que o último é quase só água), a mistura torna-se melhor mas não é perfeita. Forma-se o que se designa por uma emulsão: o azeite divide-se em gotículas que ficam espalhadas na água. A emulsão azeite-água não se inclui facilmente na classificação simplificada das misturas em homogéneas e heterogéneas. A constituição da mistura pode parecer uniforme, mas é possível distinguir as gotas de azeite do resto. O leite é também uma emulsão, embora seja preciso um microscópio para ver as gotículas de gordura em suspensão. Estes exemplos de misturas que não são nem homogéneas nem heterogéneas designam-se por misturas coloidais. O "ketchup" que se usa sobre as batatas fritas é uma mistura coloidal que, batida, se torna mais fluida, isto é, escorre melhor. O mesmo acontece com várias tintas para a construção civil.

As misturas homogéneas podem ocorrer em qualquer estado físico. Uma amostra de ar, sem poeiras, é uma mistura homogénea gasosa; uma mistura de álcool e água é uma mistura homogénea líquida; e certas ligas metálicas são misturas homogéneas sólidas. A primeira liga metálica fabricada em 3500 a. C., na Mesopotâmia, foi o bronze; trata-se de uma liga de cobre e estanho. Uma das massas utilizadas pelos dentistas na obturação dos dentes é uma mistura de chumbo, prata e mercúrio que é moldável quando se acaba de preparar e endurece pouco tempo depois. Estas misturas com mercúrio designam-se por amálgamas.

Uma palavra mais vulgar para designar uma mistura homogénea é solução. Quando se junta açúcar a água, ele não desaparece, embora deixe de se ver. Mesmo ao microscópio, não se consegue distinguir o açúcar da água. Fica dissolvido na água. Ao açúcar chama-se soluto e à água solvente. A figura 1.21 ilustra estes conceitos.

Figura 1.21 - Soluto, solvente e solução.

Como o solvente é água, a solução diz-se uma solução aquosa. Uma palavra sinónima de solvente, menos usada, é "dissolvente", que significa "o que dissolve". Embora as misturas homogéneas possam ocorrer em qualquer estado físico, como já dissemos, usa-se normalmente a palavra solução para soluções líquidas. A água é um bom solvente para tantas substâncias e existe em tal quantidade no nosso planeta que muitas pessoas pensam - erradamente - que podem despejar quaisquer produtos em rios, lagos e mar, como se esses produtos simplesmente desaparecessem. É obrigação de cada cidadão evitar toda e qualquer poluição da água!

No exemplo da solução aquosa de açúcar, a substância que se dissolveu encontrava-se inicialmente no estado sólido e passou depois a fazer parte de uma solução líquida. Também podemos ter um soluto inicialmente gasoso. É o que se passa com o oxigénio dissolvido na água e que permite a vida à flora e fauna dos rios, lagos e mar; é ainda o que se passa com a água gaseificada artificialmente, que é produzida juntando dióxido de carbono a água. A água gaseificada foi feita pela primeira vez para venda pelo químico amador alemão Schweppe, no século XVIII (ainda hoje há uma marca comercial com esse nome). No caso do álcool a 85%, os dois componentes da solução são líquidos. Normalmente, o solvente está presente em maior quantidade que o soluto. Assim, no caso do álcool a 85%, em que a menor parte é água, escolhe-se a água para soluto e o álcool para solvente.

Além da água, usam-se muitos outros líquidos como solventes, especialmente para dissolver substâncias insolúveis em água. Apresentam-se alguns exemplos na tabela 1.3.



Solvente Dissolve:


Etanol Iodo (na tintura de iodo usada como antisséptico) Substâncias aromáticas (nos perfumes), etc.
Acetona Verniz das unhas, Gorduras, etc.
Tricloroetano Nódoas nos fatos (nas lavandarias a seco), etc.
Terebintina (mistura de substâncias) Tintas de óleo


Tabela 1.3 - Alguns solventes.

Quando um pintor da construção civil pretende tornar uma tinta menos espessa, junta um "diluente". Juntar mais solvente a uma solução é diluir a solução, ou seja, torná-la menos concentrada. É bem sabido que, juntando mais água a um copo com água açucarada, esta fica menos doce. A quantidade de açúcar não diminui; a solução é que ficou mais diluída porque passou a ter mais solvente para a mesma quantidade de soluto. Alterou-se a composição quantitativa da solução. Diz-se que a concentração da solução diminuiu (figura 1.22). Também se diz que a concentração de açúcar na solução diminuiu.

Figura 1.22 - Juntando água a um copo de água açucarada, obtém-se uma solução menos doce, não porque haja menos açúcar mas porque há mais água. A solução obtida é menos concentrada.

Quando se despeja uma saqueta com 8 g de açúcar em água ficando com 100 cm3 de solução, a composição quantitativa desta é de 8 g de sacarose por 100 cm3 de solução. Se se juntar mais água, passando o volume total para 200 cm3, então a composição quantitativa da solução passa para 8 g de sacarose por 200 cm3 de solução. Isto equivale a 4 g de sacarose por 100 cm3 de solução. Neste exemplo, a composição quantitativa de uma solução exprime-se por


Questão 1.5

Exprimir em gramas de soluto por decímetro cúbico de solução a composição da solução anti-acne cuja embalagem se indica na figura 1.23.

Figura 1.23 - Embalagem de solução anti-acne.

Atendendo a que 1 ml (mililitro) equivale a 1 cm3 e que 1 dm3 = 1 x 10^3 cm3, a massa de soluto para 1 dm3 de solução é 10 mg x 1 x 10^3 = 10 g. A composição quantitativa é, pois, 10 g de soluto por dm3 de solução.

NOTA: 10^3 é o equivalente a 10 elevado ao cubo ou seja 1000.


Se se juntar mais açúcar a um copo com água, a solução vai ficando mais concentrada. A partir de certa altura, o açúcar fica no fundo, não se dissolvendo mais. Diz-se que a solução ficou saturada de açúcar. Um litro de água, à temperatura ambiente, fica saturado com açúcar quando se tenha dissolvido cerca de 2 kg de açúcar. Se se tiver sal da cozinha, em vez de sacarose, o valor é 370 g de sal dissolvido para formar 1 dm3 de solução saturada.

Há outras maneiras de exprimir a composição quantitativa de uma solução. Por exemplo, um vinho de 12º, ou a 12%, contém 12 cm3 de álcool para 100 cm3 de vinho.


Questão 1.6

Calcular o volume de álcool (etanol) presente numa lata com 33 cm3 de cerveja com 5,6% de álcool.

Como 5,6% equivale a 5,6 centésimas, isto é, 0,056, o volume pedido é 0,056 x 33 cm3 = 1,8 cm3.


A preparação de soluções de composição pré-estabelecida é uma actividade frequente em Química. Na experiência seguinte, preparam-se duas soluções aquosas de uma substância chamada sulfato de cobre de diferente concentração. A mais concentrada apresenta uma cor azul mais intensa.


Experiência 1.5 - Preparar soluções de sulfato de cobre

Material: sulfato de cobre (penta-hidratado), água, copo de 150 mL, dois balões volumétricos um de 100 mL e outro de 200 mL, pipeta volumétrica de 25 mL, pera de borracha, conta-gotas, vareta, espátula e balança.

Parte A (figura 1.24)

Figura 1.24 - Preparação de uma solução a partir do soluto sólido

Juntar água até à marca do balão, agitando para homogeneizar a solução (solução A)

Parte B (figura 1.25)

Figura 1.25 - Preparação de uma solução a partir de outra mais concentrada


Embora a concentração de soluções (ou a proporção de determinado componente numa outra mistura qualquer) afecte várias propriedades, a quantidade total do soluto (ou de determinado componente de uma mistura) pode ser muito importante. Vimos que a intensidade da cor da solução de sulfato de cobre depende da concentração da solução; antes, dissemos que a água açucarada é mais ou menos doce conforme a concentração. Na unidade 3 - "Substâncias químicas: como se transformam?", veremos como as transformações químicas também dependem da concentração. Porém, uma pessoa que sofre de diabetes e que não pode, por isso, ingerir mais do que uma certa dose de sacarose, pode dissolver o açúcar num grande volume de água (chá, café, etc.) mas só deve beber um pouco da solução. Se beber toda a solução, ingere todo o açúcar inicial. Analogamente, um automobilista tem de atender à quantidade total de álcool que ingere, não importando se tomou um pequeno copo de uma bebida fortemente alcoólica ou vários copos de uma bebida menos alcoólica (figura 1.26).

Figura 1.26 - A quantidade de álcool ingerida por um automobilista, com influência negativa na sua condução, pode encontrar-se quer num volume grande de uma bebida pouco alcoólica quer num volume pequeno de uma bebida muito alcoólica.

Do mesmo modo, a concentração de determinado poluente no ar ou na água pode ser muito pequena, mas, se esse poluente se acumular num mesmo organismo, como sucede com substâncias como o mercúrio e o chumbo, pode rapidamente atingir-se uma dose altamente nociva. É neste sentido que se deve entender a expressão seguinte: Não há substância tóxicas, o que há é doses tóxicas!

Mesmo os medicamentos úteis em pequenas quantidades podem ser fatais em maiores quantidades. Por exemplo, a aspirina tomada em excesso pode conduzir à morte. Ensaios feitos com ratos de laboratório mostram que, com doses de 0,3 g de aspirina, a probabilidade desses animais morrerem em resultado da experiência é de 50% (um em cada dois ratos morrem). Diz-se que a dose letal para 50% (abreviadamente, LD50) é 1,5 g / kg. A cafeína presente no café é um forte estimulante do sistema nervoso central: se uma pessoa ingerisse, de uma vez só, a quantidade de cafeína contida em 70 chávenas, a probabilidade de morte seria 50% (uma em cada duas pessoas morreria intoxicada com cafeína). Com drogas mais poderosas, a morte surge com doses muito mais pequenas.