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A figura ilustra a obtenção de três misturas preparadas em três tubos de ensaio identificados com os números 1, 2 e 3. Constitui um sistema homogêneo a mistura que foi preparada
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Alternativa (C) - nos tubos 1 e 2.
A questão aborda um conceito fundamental da química: a classificação de misturas em sistemas homogêneos ou heterogêneos. Essa distinção é baseada na quantidade de fases visíveis em uma mistura e é crucial para entender as propriedades e o comportamento de diferentes combinações de substâncias.
Um sistema homogêneo é uma mistura que apresenta uma única fase, ou seja, suas propriedades são uniformes em toda a sua extensão e seus componentes não podem ser distinguidos visualmente, mesmo com o auxílio de um microscópio óptico. Exemplos clássicos incluem soluções, como açúcar dissolvido em água ou sal dissolvido em água, e ar atmosférico (quando livre de partículas visíveis). Nesses sistemas, as partículas dos componentes estão tão bem dispersas que formam uma aparência uniforme.
Por outro lado, um sistema heterogêneo é uma mistura que apresenta duas ou mais fases distintas, cujas propriedades intensivas (como densidade, cor, estado físico) variam de uma fase para outra. Nesses sistemas, os componentes são visivelmente distinguíveis, seja a olho nu ou com instrumentos simples. Exemplos incluem água e óleo, areia e água, ou granito (que tem grãos visíveis de diferentes minerais).
A solubilidade é o fator determinante: substâncias que se dissolvem umas nas outras formam uma única fase (solução homogênea), enquanto substâncias imiscíveis ou pouco solúveis formam múltiplas fases (mistura heterogênea).
Vamos analisar cada tubo de ensaio conforme a figura e a composição implícita das misturas:
| Tubo | Componentes da Mistura | Observação Visual (Implícita) | Classificação do Sistema | Justificativa | | :--: | :--------------------- | :-------------------------------------------------- | :----------------------: | :--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- | | 1 | Água e açúcar | O açúcar é solúvel em água. Forma-se uma solução transparente e uniforme. | Homogêneo | O açúcar se dissolve completamente na água, resultando em uma única fase visível. Os componentes não podem ser distinguidos, caracterizando um sistema homogêneo. | | 2 | Água e sal | O sal (cloreto de sódio, por exemplo) é solúvel em água. Forma-se uma solução transparente e uniforme. | Homogêneo | O sal se dissolve completamente na água, resultando em uma única fase visível. Os componentes não podem ser distinguidos, caracterizando um sistema homogêneo. | | 3 | Água e óleo | O óleo é imiscível em água. Formam-se duas camadas distintas: uma de água e outra de óleo. | Heterogêneo | O óleo e a água não se misturam devido às suas diferentes polaridades (água é polar, óleo é apolar). Isso resulta na formação de duas fases distintas e visíveis (duas camadas), caracterizando um sistema heterogêneo. |
Com base nesta análise, os sistemas homogêneos são aqueles preparados nos tubos 1 e 2.
A capacidade de identificar se uma mistura é homogênea ou heterogênea é fundamental na química. Essa classificação é determinada pela solubilidade dos componentes e pela observação do número de fases presentes. Nas misturas apresentadas, a água e o açúcar (tubo 1) e a água e o sal (tubo 2) formam soluções de fase única, sendo, portanto, sistemas homogêneos. Já a água e o óleo (tubo 3) formam duas fases distintas, configurando um sistema heterogêneo. Assim, apenas os tubos 1 e 2 contêm sistemas homogêneos.
Alternativa (C).