RECRIAR
Coleção
LIVRO 1 - MÓDULO 1 - As Transformações da Matéria - Ciências 6º Ano - 11
Capítulo
1Substância e mistura
Você já parou para pensar do que é feito tudo que está a
sua volta? Tudo o que está a nossa volta é feito de matéria, e
matéria é tudo aquilo que tem massa e ocupa lugar no espaço.
Mas será que toda matéria é igual? Será que a mesa da sua
casa é feita da mesma matéria que os copos? A resposta para
essa pergunta é não. Cada matéria possui características bem
distintas, as quais chamamos de propriedades da matéria.
As principais propriedades da matéria são: massa, volume ou extensão, densidade, so-
lubilidade.
MASSA
Quando vamos ao açougue, dizemos ao atendente: “Por gentileza, me veja dois quilos de
carne!” O atendente então pesa a carne e lhe entrega. Esses dois quilos de carne é a quantida-
de de matéria existente na carne. Por isso dizemos que massa é a quantidade de matéria
existente em um corpo.
1.1 Matéria e suas propriedades
Matéria é tudo que tem massa e ocupa lugar no espaço.
Quando vericamos a massa de um objeto em uma balança, é costume dizer que
vericamos o peso de algo, mas a verdade é que peso e massa possuem conceitos bem
diferentes. Massa é a quantidade de matéria existente em um corpo; e peso é uma
força gravitacional sofrida por um corpo.
Outra diferença que existe entre massa e peso são as unidades de medidas: a massa
é expressa em quilograma (Kg) ou grama (g); e o peso é expresso em Newton (N).
Existe uma fórmula para se encontrar a força peso.
P= m.g
Onde P é a força peso, m é a massa, e g é a aceleração da gravidade.
Então, para sabermos o peso de uma pessoa com a massa de 60kg aqui na Terra,
faremos um cálculo com a fórmula P=m.g
P= 60 kg . 10 m/s2
P= 600 N
A aceleração da gravidade é 9,8 m/s2, mas para facilitar o cálculo, arredondamos para
10m/s2. O importante é compreender que para uma pessoa de 60kg car presa ao solo, a
gravidade irá exercer sobre ela uma força de 600N . Esse exemplo é apenas para mostrar
a diferença entre massa e peso.
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12 - LIVRO 1 - MÓDULO 1 - As Transformações da Matéria - Ciências 6º Ano
VOLUME
É o espaço ocupado pela matéria. A unidade de medida que expressa o volume é o litro
(L) e decímetro cúbico ( dm3), mililitro ( mL) e o centímetro cúbico (cm3). Se em um recipiente
cabe um litro de água, signica que nele tem 1dm3 e vice versa. Se em um recipiente cabem
300mL de água, signica que ele tem 300 cm3 água e vice- versa.
DENSIDADE
A densidade é outra propriedade importante, pois ela permite diferenciar um material de
outro, por exemplo: A água possui a densidade de 1 g/cm3, então se algum objeto ou subs-
tância for colocado na água com densidade menor que a água, esse objeto ou substância irá
utuar sobre a água, como na mistura de óleo e água, onde o óleo não se mistura com a água
e ca na superfície dessa mistura. Mas, se o material tiver uma densidade maior que a água,
esse afunda, como por exemplo o chumbo.
Imagine uma balança com dois pratos, se em um prato fosse colocado um quilo de
chumbo e no outro um quilo de alumínio, para que lado um dos pratos caria mais baixo? O
prato que caria mais baixo é o de chumbo. Colocando na balança a mesma quantidade de
chumbo e alumínio, o chumbo possui uma massa maior em um mesmo volume que o alumínio,
por isso se diz que o chumbo é mais denso que o alumínio.
Para calcularmos a densidade de um material,
dividimos a massa pelo volume usando a fórmula:
d= m
v
Na fórmula, a letra d signica a densidade, a
letra m indica a massa e v o volume. A densidade
pode ser expressa em diversas unidades de medidas, tais como: g/ml (gramas por mililitros),
kg/m3 (quilogramas por metro cúbico), ou g/cm3 (grama por centímetro cúbico).
Imagine uma mistura preparada com 20 gramas de sal em 200g de água. Tendo a
solução o volume de 200ml, qual seria a densidade dessa solução em g/ml?
Para achar a densidade, basta substituir os valores na fórmula: d= m
v
d= 20 + 200
200 d= 220
200 d= 1,1 g/ml
Assim, compreendemos que a densidade da solução é 1,1 g/ml.
SOLUBILIDADE
A solubilidade está associada à capacidade de uma substância se dissolver. Como por
exemplo, o açúcar, que se dissolve em água.
ESTADOS FÍSICOS DA MATÉRIA
A matéria pode ser encontrada em três estados físicos: sólido, líquido e gasoso. O que
designa o estado em que a matéria se encontra é a proximidade das partículas que formam a
matéria. Essas partículas podem estar próximas ou distantes umas das outras por dois fatores:
força de coesão e força de repulsão. Mas a pressão e a temperatura também inuenciam
no estado físico em que a matéria irá se encontrar.
A força de coesão faz com que as partículas quem próximas umas das outras, já a
força de repulsão afastam essas partículas.
No estado sólido, as partículas estão mais próximas, fazendo com que a matéria tenha
forma e volume xos. Um exemplo disso é o cubo de gelo.
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LIVRO 1 - MÓDULO 1 - As Transformações da Matéria - Ciências 6º Ano - 13
No estado líquido, a força de repulsão é maior e as partículas estão mais afastadas.
Sendo assim, substâncias no estado líquido possuem forma variada e volume constante.
Já no estado gasoso, as partículas estão mais distantes entre si por ação da força
de repulsão. Dessa maneira, as substâncias no estado gasoso não têm forma e nem volume
constantes.
Sólido Líquido Gasoso
Na imagem, podemos ver como as partículas estão agregadas nos três estados diferentes
da matéria.
Já sabemos que a matéria na natureza pode ser encontrada em três estados físicos:
sólido, líquido e gasoso. Mas essa condição pode mudar, por exemplo: o gelo encontra-se no
estado sólido e pode passar para o estado líquido; e a água no estado líquido muda seu o
estado para o de vapor. Dessa maneira, pode-se observar que ocorrem mudanças no estado
físico da matéria.
Quando a matéria está no estado líquido e passa para o estado sólido, esse processo é
chamado de solidicação. E quando ocorre o inverso, a matéria sai do estado sólido e passa
para o líquido. Esse processo chama-se fusão. E cada matéria possui o seu ponto de fusão. O
da água é 0 ºC e a do ferro a 1535 ºC. Então, o ponto de fusão é uma propriedade especíca
da matéria, pois com ela é possível diferenciar uma substância da outra. Estando a matéria
no estado líquido e passando para o estado de vapor esse processo chama-se vaporização.
As mudanças no estado físico da matéria são fáceis de observar na água por exemplo.
Além da solidicação, fusão e vaporização, podemos observar na matéria, principalmente na
água, que é uma substância que está no nosso dia a dia, outras duas mudanças no estado
físico da matéria que é a condensação e o estado de ebulição. Na condensação, a matéria
sai do estado de vapor e volta para o estado líquido, por exemplo: quando colocamos uma
panela com água no fogão para aquecê-la e a tampamos, é fácil perceber que à medida
em que a água evapora, gotículas de água se formam na parte interna da tampa. Isso ocorre
porque o vapor da água está quente e entra em contato com uma superfície mais fria. Dessa
maneira, a água se condensa. Se a água na panela continuar sendo aquecida, ao atingir a
temperatura de 100º C, ela entra no estado de ebulição onde bolhas se formam na água.
O Mercúrio, por exemplo, um metal em que a temperatura ambiente se encontra no estado
líquido, mas sua temperatura de ebulição é de 357 ºC, e do ferro é de 3000 ºC.
Dessa maneira, conseguimos compreender que cada substância possui pontos de fusão
e ebulição diferentes, sendo possível identicar cada uma por essas propriedades especícas.
CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA
Toda matéria é formada por átomos. Se dividíssemos um pedaço de papel até a sua menor
parte, lá encontraríamos o átomo. Ao agruparmos átomos com as mesmas características,
tem-se um elemento químico.
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14 - LIVRO 1 - MÓDULO 1 - As Transformações da Matéria - Ciências 6º Ano
Cada círculo abaixo representa um átomo diferente. Como cada átomo é diferente um
do outro, sendo um representado pela cor vermelha e outro pela cor verde, tem-se dois
elementos químicos distintos.
Quando há o agrupamento de átomos com as mesmas características, formam-se
moléculas.
E o agrupamento de moléculas idênticas formam uma substância.
Toda substância é formada por elementos químicos, um exemplo de elemento químico
é o oxigênio (O), que forma o gás oxigênio (O2); o hidrogênio (H), que forma o gás hidrogênio
(H2), e o carbono (C), que forma o gás carbônico (CO2). Assim, os elementos químicos podem
se ligar formando as substâncias puras. Em nosso cotidiano, não encontramos substâncias pu-
ras, mas sim uma combinação delas que chamamos de misturas; um exemplo disso é o leite,
uma mistura de substâncias como água, gordura, açúcares (lactose), sais minerais e vitaminas.
Substâncias são materiais com propriedades bem denidas e praticamente constantes.
As substâncias puras podem ser classicadas em simples e compostas.
As substâncias puras simples são aquelas formadas por um único elemento químico.
Por exemplo: o gás oxigênio (O2) é formado por um único elemento químico, o oxigênio.
As substâncias puras compostas são formadas por mais de um elemento químico,
por exemplo: a água (H2O) é formada por dois átomos do elemento químico hidrogênio (H)
e um átomo de oxigênio (O); o gás carbônico ou dióxido de carbono (CO2) é formado por um
átomo do elemento químico carbono e dois átomos do elemento químico oxigênio.
O átomo é a menor parte da matéria. E todo conjunto de átomos que possuem
as mesmas características formam um elemento químico.
ALOTROPIA: são substâncias simples diferentes, formadas pelo mesmo elemento
químico. Por exemplo: o carbono grate, que forma o grate dos lápis e das lapiseiras;
e o grate diamante, que forma uma joia preciosa. A alotropia também acontece com o
oxigênio. Quando dois átomos de oxigênio se juntam, formam o gás oxigênio, mas se três
átomos do elemento químico oxigênio se juntarem, formam o gás ozônio.
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LIVRO 1 - MÓDULO 1 - As Transformações da Matéria - Ciências 6º Ano - 15
1.2 Substâncias Puras
As substâncias puras possuem propriedades xas como ponto de fusão, ebulição e
densidade. O ponto de fusão de uma substância é quando ela passa do estado sólido para o
líquido, isso pode ser observado com gelo derretendo. Quando se fornece energia na forma
de calor para o gelo, sua temperatura vai se elevando até chegar a 0 °C (zero graus Celsius),
provocando uma mudança no estado físico da água, passando de sólido para líquido, processo
esse conhecido por fusão. Estando esse sistema como água nos dois estados físicos, sólido e
líquido, não haverá mudanças na temperatura desse sistema, permanecerá a 0 °C. Quando todo
o sistema se tornar água no estado líquido, a temperatura voltará a subir. O inverso também
acontecerá, quando a água estiver passando do estado líquido para o sólido (solidicação), se
manterá em 0 °C.
Em um sistema formado por água no estado líquido, o ponto de fusão e solidicação
permanecem com temperatura constante.
Toda substância pura apresenta temperaturas constantes para o ponto de fusão e
solidicação. Cada substância apresenta um ponto de fusão especíco e isso é uma propriedade
que ajuda na identicação de uma substância. Por exemplo, o ponto de fusão da água é a de
zero graus Celsius (0 °C), e do álcool etílico é a -114,1 °C.
Toda substância tem seu ponto de ebulição especíco ou temperatura de ebulição, essa
é outra característica que ajuda na identicação de uma substância. Algumas variáveis como a
altitude e a pressão atmosférica podem ter inuência direta sobre o ponto de ebulição da água.
Sobre a pressão de 1 atm, o ponto de ebulição da água é a 100 °C, e o ponto de ebulição do
álcool etílico a 78,37 °C.
Veja no gráco abaixo como as temperaturas de fusão e ebulição da água permanecem
constantes.
Simples Compostas
Temperatura (°C)
100
Vapor
Líquido
Sólido
Sólido
e
Líquido
Líquido
e
Vapor
PE
PF
0
t1 t2 t3 t4 Tempo
Nunca se deve cheirar ou provar substâncias desconhecidas, pois essas podem
ser tóxicas.
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16 - LIVRO 1 - MÓDULO 1 - As Transformações da Matéria - Ciências 6º Ano
1.3 Curva de aquecimento de uma Substância Pura
Temperatura (°C)
100
vapor
água
gelo
gelo
e
água
água
e
vapor
0
Tempo
Observe no grá co abaixo como a água se comporta sem seu ponto de fusão e de
ebulição.
Observando o grá co da curva de aquecimento na temperatura de 0 °C (ponto de fusão) e
de 100 °C (ponto de ebulição), a temperatura não se altera. Depois que ocorre completamente
a mudança de estado da substância é que a temperatura volta a subir.
Dessa maneira, é possível identi car substâncias parecidas por suas propriedades, que
são chamadas propriedades especí cas da matéria.
Quando duas substâncias são misturadas, como água e sal de cozinha, isso pode alterar
os seus pontos de fusão e ebulição. Por isso, conhecer as propriedades da matéria auxilia na
identi cação de uma substância, se ela é pura ou não.
MISTURAS
As misturas são formadas pelo agrupamento de duas ou mais substâncias.
Quando várias substâncias se juntam formam uma mistura. As misturas podem ser
classi cadas como homogêneas e heterogêneas.
As misturas homogêneas são aquelas em que não é possível diferenciar as duas ou
mais substâncias que existem em uma mistura, por isso são chamadas de monofásica, por
exemplo: o ar é uma mistura de diversos gases; a água que sai da torneira é uma mistura de
diversas substâncias, como cloro e sais minerais.
Água Água + SalSal+
Misturas
homogêneas
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LIVRO 1 - MÓDULO 1 - As Transformações da Matéria - Ciências 6º Ano - 17
As misturas heterogêneas são aquelas que apresentam mais de uma fase, como por
exemplo se misturarmos o óleo com água em um copo. A água, por ser mais densa, ca na
parte inferior do copo, enquanto o óleo ca por cima da água. Podemos observar assim duas
fases: a do óleo e da água. Dessa maneira, as misturas heterogêneas podem ser chamadas
de difásicas, quando apresentam duas fases; trifásicas, ao apresentarem três fases; ou
polifásicas, quando apresentam quatro ou mais fases.
As misturas, assim como as substâncias puras, também apresentam pontos de fusão e
ebulição, mas esses pontos não são constantes como nas substâncias puras. Observe o grá co.
Conhecer as propriedades da matéria, como ponto de fusão, ebulição e densidade nos
permite reconhecer substâncias e misturas sem nos colocar em risco.
Temperatura (°C)
PF
sólido
intervalo de fusão
líquido
intervalo de ebulição
gasoso
Tempo
Água Água + Óleo
Misturas
heterogêneas
Óleo+
Fase é a porção homogênea de uma mistura.
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18 - LIVRO 1 - MÓDULO 1 - As Transformações da Matéria - Ciências 6º Ano
Atividades
I - VAMOS RELEMBRAR O QUE APRENDEMOS
1. O que é uma substância? Cite um exemplo.
5. Como é possível identicar uma substância sem utilizar os sentidos, como olfato, paladar e
tato?
6. Quais as propriedades especícas que podemos analisar em uma substância para diferenciá-
-la de outras?
2. Explique o que é uma mistura? Cite exemplo.
4. Descreva o que é o fenômeno conhecido como alotropia.
3. Como as substâncias puras são classificadas?
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LIVRO 1 - MÓDULO 1 - As Transformações da Matéria - Ciências 6º Ano - 19
8. Na imagem, identi que o que é uma substância pura simples e uma pura composta.
9. (Mackenzie-SP) Indique o número de elementos, de átomos, de substâncias e de moléculas
representados em um sistema formado por:
a) 3,12,4,5;
b) 9,4,5,4;
c) 5,5,5,5;
d) 4,3,3,2;
e) 12,5,4,4.
1. Foi feito uma mistura de água e sal, com as seguintes proporções: 40 gramas de sal e 400ml
de água. Qual a densidade dessa mistura em g/ml?
2. Na imagem, identi que a mistura homogênea e heterogênea justi cando sua resposta.
gás hélio (He) gás oxigênio (O2)água (H2O)
II - VAMOS COLOCAR EM PRÁTICA O QUE APRENDEMOS
Água
Água
Água + Óleo
Água + Sal
Óleo
Sal
+
+
7.Como as misturas podem ser classifi cadas?
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20 - LIVRO 1 - MÓDULO 1 - As Transformações da Matéria - Ciências 6º Ano
3. Relacione corretamente as colunas a seguir:
4. (UFRGS) – O granito consiste em quatro minerais: feldspato, magnetita, mica e quartzo.
Se um desses minerais pode ser separado dos demais, pode-se armar que o granito é:
a) um elemento;
b) uma substância simples;
c) uma substância composta;
d) um composto iônico;
e) uma mistura.
Coluna I:
a) Mistura líquida homogênea constituída por
duas substâncias.
b) Mistura bifásica formada por três
substâncias.
c) Mistura trifásica formada por duas
substâncias.
d) Solução líquida.
e) Mistura homogênea constituída por três
substâncias.
Coluna II:
5. (Vunesp-SP) O rótulo de uma garrafa de água mineral está reproduzido a seguir:
Composição química potável:
Sulfato de cálcio 0,0038 mg/L
Bicarbonato de cálcio 0,0167 mg/L
Com base nessas informações, podemos classicar a água mineral como:
a) substância pura;
b) substância simples;
c) mistura heterogênea;
d) mistura homogênea;
e) suspendo coloidal.
I. água + álcool + areia ( )
II. vapor de água + gás carbônico +
gás oxigênio ( )
III. sal + água ( )
IV. água + areia + gelo ( )
V.álcool hidratado ( )
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LIVRO 1 - MÓDULO 1 - As Transformações da Matéria - Ciências 6º Ano - 21
6. O gráco abaixo representa a variação de temperatura observada no aquecimento de uma
determinada substância:
Temperatura (°C)
40
30
10
PF
20
010 20 40
Tempo (min)
50
Coluna I
I. Faixa de temperatura em que a substância permanece sólida.
II. Faixa de temperatura em que a substância permanece totalmente líquida.
III. Temperatura de ebulição.
IV. Temperatura de fusão.
V. Tempo que a fusão demora.
VI. Tempo em que a substância permanece líquida.
Coluna II
( ) 10 minutos.
( ) 20 ºC.
( ) Entre 10 a 20 ºC.
( ) 20 minutos.
( ) Entre 20 a 40 ºC.
Relacione:
( ) 40ºC.
7.O gráfico da questão anterior é de uma substância ou uma
mistura?
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