Química Total - Formação de Substâncias

Substância química

Com um pouco mais de 100 elementos químicos podem ser formados milhares de substâncias químicas diferentes!
Isso é possível porque os átomos dos elementos químicos podem se reunir, formando grupos chamados moléculas e grupos chamados aglomerados iônicos. Cada grupo forma um substância química.
Esses grupos, moléculas ou aglomerados iônicos, podem ser formados por vários átomos diferentes e em número que obedecem a determinadas leis da Química. Cada um desses grupos representa a menor porção de uma substância. Assim, por exemplo, a menor porção de água é a molécula de água, que é formada por dois átomos do elemento químico hidrogênio e um átomo do elemento químico oxigênio.
A representação da composição química de uma substância é a fórmula química dessa substância. Por exemplo, a fórmula química da água é H₂O. Note que a fórmula química informa a quantidade de átomos de cada elemento químico que entra na composição da molécula.
Raramente os elementos químicos são encontrados isoladamente na natureza. Quase todos aparecem combinados com outros elementos, formando as muitas substâncias químicas que conhecemos. Elas são chamadas de substâncias puras ou espécies químicas, e podem ser simples ou compostas.

Substâncias simples e substâncias compostas

A molécula de água (conforme vimos através de sua fórmula) é formada por dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio. Já o gás nitrogênio, que existe na atmosfera, é formado pela união de dois átomos de nitrogênio. O mesmo vale para o gás oxigênio. Dizemos então que o nitrogênio é uma substância simples, já que é formado pela união de átomos quimicamente iguais. A água é uma substância composta, pois é formada pela união de átomos diferentes.
Compreenda melhor analisando a imagem a seguir:

Algumas substâncias compostas são formadas por íons diferentes, como é o caso do cloreto de sódio, que tem íons de sódio e de cloro.
Portanto, uma substância pura pode ser simples, quando é formada por apenas um tipo de átomo, ou composta, quando em sua fórmula há mais de um tipo de átomo ou de íon.

Misturas

Mistura é a reunião de duas ou mais substâncias sem que haja reação química entre elas, e mantendo cada qual suas propriedades.
Na mistura de água e açúcar, não é possível distinguir visualmente um componente do outro: o açúcar desapareceu na água. Dizemos que essa é uma mistura homogênea.
Já na mistura de água e talco, é perfeitamente possível distinguir visualmente as duas substâncias. Dizemos, então, que essa é uma mistura heterogênea.
A definição de misturas homogêneas e heterogêneas está ligada ao modo como se percebe a mistura. Assim, uma mistura que a olho nu nos parece homogênea, quando vista ao microscópio pode revelar-se heterogênea. Dizemos então que ela é homogênea do ponto de vista macroscópico e heterogênea do ponto de vista microscópico.
As misturas heterogêneas apresentam fases distintas. Por exemplo, uma mistura de água e pedaços de ferro é uma mistura heterogênea em que se percebem nitidamente duas fases, ou seja, dois componentes distintos: a água e o ferro. Dizemos então que essa é uma mistura bifásica. Do mesmo modo falamos em misturas trifásicas, tetrafásicas, etc.
Cuidado para não confundir mistura com combinação de substâncias. Se você juntar, por exemplo, ácido clorídrico ao magnésio, o resultado será cloreto de magnésio e hidrogênio, que se desprende. O resultado não é uma mistura homogênea, mas uma substância que antes não existia.
É possível diferenciar uma mistura de uma substância pura observando suas propriedades específicas, como ponto de fusão e o ponto de ebulição.
A água pura, por exemplo, ferve a 100ºC (ao nível do mar). Essa temperatura (ponto de ebulição) permanece constante durante toda a fervura. Já quando se ferve uma mistura de água com sal, o ponto de ebulição aumenta. O mesmo vale para o ponto de fusão.