Água e vapor de água são duas fases do mesmo produto químico ("substância"): diferem em seu estado de agregação (líquido e gás, respectivamente).
Substância ousubstância pura, emquímica, é uma forma constante dematéria caracterizada por suas entidades específicas, comoátomos deelementos tais emproporções próprias emoléculas.[1] Outra definição para substância química ou simplesmente substância é um material puro que apresenta composição constante em transições de fase e propriedades físicas com valores característicos sob condições especificadas, cuja representação é feita por suafórmula química.[2]
As substâncias podem ser formadas de várias maneiras, como formadas por átomos, por moléculas ou poraglomerados iônicos.[3] Aágua é um exemplo de substância formada por molécula, de fórmula H2O, e oÓxido de Cálcio, a cal, é uma substância formada por aglomerado iônico, de formula unitária CaO.
Até oséculo XIX tinha-se a visão de que substância simples era sinônima de elemento químico: caso a substância não pudesse ser decomposta em outras ela era entendida como elemento químico, e se a substância permitisse sua decomposição em outras novas substâncias ela era conceituada como substância composta, demonstrando uma visão macroscópica da matéria.
No final do século XIX, com o advento da descoberta do átomo e suas partículas subatômicas, o entendimento de substâncias simples e composta se modificou: substância simples passou a ser compreendida como a matéria formada por apenas um tipo de elemento químico e a substância composta como a matéria formada por átomos de elementos químicos diferentes, compreendendo uma visão microscópica da matéria.[4]
Estabelece-se, então, que substância química seja qualquer matéria formada por uma composição de elementos químicos com propriedades físicas e químicas específicas e particulares.[5]
Todas as substâncias químicas possuem a unidade de sua estrutura (moléculas) iguais entre si e possuem composição e características fixas, não há alteração da temperatura durante os processos de mudanças deestados físicos da matéria (comofusão eebulição). Sua composição fixa garante que podem ser representados com fórmulas.
A substância que é formada por átomos de um únicoelemento químico (denomina-se elemento químico todos os átomos que possuem o mesmonúmero atômico (Z), ou seja, o mesmo número de prótons) é denominadasubstância simples. Exemplos:
As fórmulas químicasheteronucleares destas substâncias podem apresentar como unidades estruturaiscompostos moleculares, no qual a unidade estrutural é a molécula, ecompostos iônicos, em que a unidade estrutural é um conjunto deíons positivos e negativos mais simples.
Mistura é qualquer sistema formado de duas ou mais substâncias puras, denominadas componentes. Pode ser homogênea, a olho nu e em um microscópio, ouheterogênea, conforme apresente ou não as mesmas propriedades em qualquer parte de sua extensão em que seja examinada.[6]
Toda mistura homogênea é uma solução, por definição. Todas as misturas gasosas são homogêneas.
Substância pura é todo material com as seguintes características:
Unidades estruturais (moléculas, conjuntos iônicos) quimicamente iguais entre si;
Composição fixa, do que decorrem propriedades fixas, como densidade, ponto de fusão e de ebulição, etc.;
A temperatura se mantém inalterada desde o início até o fim de todas as suas mudanças de estado físico (fusão, ebulição, solidificação, etc.);
Pode ser representada por uma fórmula porque tem composição fixa;
Não conserva as propriedades de seus elementos constituintes, no caso de ser substância pura composta;
As substancias puras apresentam faixa de PE (ponto de ebulição) e PF (ponto de fusão) constantes;
Substância simples é toda substância pura formada de um único elemento químico. Já as substâncias compostas são formadas por átomos de mais de um elemento químico, como é o caso da água destilada, composta por hidrogênio e oxigênio.[6]
Alotropia é uma definição cuja necessidade surgiu do fato de que, para um mesmo elemento químico (átomos de mesmo Z), muitas vezes existem duas ou mais substâncias simples diferentes. Segundo oGoldenBook daIUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry ou União Internacional de Química Pura e Aplicada, em português), alotropia é definida como modificações estruturais de um elemento.[7]
Enxofre (S): Ciclo-hexaenxofre (S6), ciclo-octaenxofre (S8) e ciclododecaenxofre (S12).
Obs.: Enxofre rômbico () e Enxofre monoclínico () não são considerados alótropos mas sim formas cristalinas diferentes (polimorfos) de uma mesma substância cujo constituinte é idêntico: a molécula de ciclo-octaenxofre(S8). Pelo fato de ser o mesmo constituinte(S8), não existindo mudança estrutural das moléculas, as duas formas não podem ser consideradas alotrópicas. Ver definição deEstruturas polimórficas segundo aIUPAC. Ler cap. 16 p. 327, Química Inorgânica Descritiva, 5ª Edição de Geoff Rayner-Canham e Tina Overton.
Grandeza molecular: Substância simples
moléculas monoatômicas: gases nobres
moléculas diatômicas:
moléculas triatômicas:
moléculas tetratômicas:
moléculas octatômicas:
moléculas gigantes (macromoléculas):, todos os metais ()
↑IUPAC (1997). «Chemical Substance». In: A. D. McNaught; A. Wilkinson.Compendium of Chemical Terminology (em inglês) 2 ed. Oxford: Blackwell Scientific Publications.ISBN0-9678550-9-8. Consultado em 5 de março de 2018
↑DE CASTRO LACERDA, Cristiana; CAMPOS, Angela Fernandes; MARCELINO-JR, Cristiano de Almeida Cardoso. (27 de março de 2012). «Abordagem dos Conceitos Mistura, Substância Simples, Substância Composta».Química Nova na Escola. Vol. 34, (N° 2,): 75-82|acessodata= requer|url= (ajuda)
