Substâncias Puras

As substâncias puras são um conceito fundamental na Química e aparecem com frequência no ENEM e em outras provas do Ensino Médio. Entender o que são, suas características e classificações é essencial para compreender temas mais avançados da Química, como misturas, propriedades físicas e reações químicas.

O que são substâncias puras?

Uma substância pura é formada por um único tipo de matéria, ou seja, todas as suas partículas são iguais e possuem propriedades físicas e químicas definidas e constantes. Isso significa que uma substância pura apresenta características uniformes em toda a sua extensão, como ponto de fusão, ponto de ebulição, densidade e composição química.

Exemplos comuns de substâncias puras são:

Água destilada (H₂O);
Oxigênio (O₂);
Ferro (Fe);
Sal de cozinha puro (NaCl);
Gás carbônico (CO₂).

Note que, mesmo que sejam elementos ou compostos, desde que apresentem uma única composição, são considerados substâncias puras.

Classificação das substâncias puras

As substâncias puras podem ser classificadas em dois grandes grupos:

1. Elementos químicos

São substâncias formadas por átomos do mesmo tipo. Os elementos não podem ser decompostos em substâncias mais simples por processos químicos. Exemplos:

Oxigênio (O₂);
Ferro (Fe);
Hélio (He);
Ouro (Au).

Os elementos podem estar na forma de átomos isolados ou moléculas, como no caso do oxigênio, que existe naturalmente como moléculas diatômicas (O₂).

2. Compostos químicos

São substâncias formadas pela união química de dois ou mais elementos em proporções fixas, com propriedades diferentes das dos elementos que os formam. Exemplos:

Água (H₂O);
Sal comum (NaCl);
Dióxido de carbono (CO₂);
Metano (CH₄).

Os compostos têm uma fórmula química fixa que indica os elementos presentes e suas proporções.

Propriedades das substâncias puras

As substâncias puras apresentam propriedades específicas que ajudam a identificá-las e distingui-las umas das outras. Essas propriedades podem ser classificadas em:

Propriedades físicas: São aquelas que podem ser observadas ou medidas sem alterar a composição química da substância. Exemplo: ponto de fusão, ponto de ebulição, densidade, cor, odor, solubilidade, condutividade elétrica e térmica.
Propriedades químicas: Relacionam-se à capacidade da substância de sofrer transformações químicas e formar outras substâncias. Exemplo: reatividade, inflamabilidade e acidez.

Por exemplo, a água pura tem ponto de ebulição a 100 °C e ponto de fusão a 0 °C, propriedades que são constantes enquanto ela estiver pura e sob pressão normal.

Substâncias puras e misturas

É importante não confundir substâncias puras com misturas. Misturas são formadas por duas ou mais substâncias, que podem ser separadas por métodos físicos e não possuem composição fixa. Exemplo de misturas:

Água do mar (água + sais e outras substâncias);
Ar atmosférico (mistura de gases como oxigênio, nitrogênio, dióxido de carbono, entre outros);
Aço (mistura de ferro com carbono e outros elementos).

As misturas podem ser homogêneas (quando a composição é uniforme, como no ar) ou heterogêneas (quando a composição não é uniforme, como uma mistura de areia com água).

Importância das substâncias puras na química

As substâncias puras são a base para o estudo da Química, pois permitem entender as propriedades dos materiais, as transformações químicas e os processos físicos. Conhecer uma substância pura facilita o estudo de suas características específicas e a previsão do seu comportamento em diferentes situações.

Além disso, em laboratórios e na indústria, o uso de substâncias puras é fundamental para garantir a precisão e a segurança nos processos, como na fabricação de medicamentos, alimentos e produtos químicos.

Métodos para identificar substâncias puras

Para verificar se uma amostra é uma substância pura, alguns métodos são usados, como:

Análise do ponto de fusão e ebulição: Substâncias puras possuem pontos de fusão e ebulição fixos e bem definidos. Se o ponto de fusão ou ebulição variar, provavelmente a amostra é uma mistura;
Análise da composição: Se a amostra tem composição química constante, é uma substância pura;
Testes de solubilidade e outras propriedades físicas: Observando como a substância se comporta em diferentes solventes e condições.

Resumo final

Substâncias puras são materiais que apresentam composição química fixa e propriedades definidas, podendo ser elementos ou compostos químicos. Elas diferem das misturas, que têm composição variável. As propriedades físicas e químicas das substâncias puras permitem identificá-las e estudá-las com mais facilidade. Compreender esse conceito é essencial para o estudo da Química e para o sucesso no ENEM.