Propriedades específicas da matéria

As propriedades específicas da matéria são características únicas que permitem identificar e diferenciar uma substância de outra. Essas propriedades são classificadas em físicas, químicas, organolépticas e funcionais.

Diferentemente das propriedades gerais, como massa e volume, que dependem da quantidade de matéria, as propriedades específicas são intrínsecas e dependem da composição de cada substância, independentemente da quantidade presente.

Leia também: Afinal, o que é matéria?

Resumo sobre propriedades específicas da matéria

• As propriedades específicas da matéria são divididas em físicas, químicas, organolépticas e funcionais.

  • As propriedades físicas são: ponto de fusão (PF), ponto de ebulição (PE), densidade, solubilidade, condutividade elétrica, maleabilidade, ductibilidade, magnetismo, dureza e viscosidade.
  • As propriedades químicas são: combustibilidade, reatividade, oxidação e corrosividade.

• As propriedades organolépticas são características percebidas pelos nossos sentidos, como cor, odor, sabor, textura e som.

• As propriedades funcionais estão relacionadas à função de uma substância, que pode ser: ácido, base, sal e óxido.

• As propriedades gerais são comuns a toda matéria, enquanto as propriedades específicas são características únicas de cada substância.

• As propriedades físicas são utilizadas para separar, caracterizar e purificar substâncias.

• As propriedades químicas e funcionais são utilizadas para fins de reações, para produzir uma variedade de produtos.

• As propriedades organolépticas são utilizadas para controle de qualidade em indústrias alimentícias, além de sistemas de segurança e mecanismos de defesa de animais.

Propriedades específicas da matéria

As propriedades específicas da matéria são divididas em físicas, químicas, organolépticas e funcionais. Essas propriedades são fundamentais e conferem identidade a cada substância, permitindo sua caracterização e classificação.

→ Propriedades físicas: são características que podem ser observadas e medidas sem alterar a composição química da matéria, ou seja, elas estão intimamente ligadas às transformações físicas. Essas propriedades são:

• Ponto de fusão (PF): é a temperatura na qual uma substância sólida se transforma em líquida, sob pressão constante.
• Ponto de ebulição (PE): é a temperatura na qual uma substância líquida se transforma em gás, também sob pressão constante.
• Densidade: é uma propriedade física que relaciona a massa de um material com o volume que ele ocupa. Em outras palavras, a densidade indica o grau de compactação da matéria.

A relação matemática da densidade é dada por:

\(d = \frac {m}{V}\)

• d é a densidade, expressa em g/cm³ ou kg/m³;
• m é a massa, medida em gramas (g) ou quilogramas (kg);
• V é o volume, medido em centímetros cúbicos (cm³) ou metros cúbicos (m³).

A densidade é uma propriedade intensiva, ou seja, não depende da quantidade de matéria presente. Ela é uma característica própria de cada substância e pode ser utilizada para identificar e diferenciar materiais. Para saber mais, clique aqui.

• Solubilidade: é a capacidade de uma substância se misturar a outra. Um exemplo muito comum é o sal de cozinha (NaCl), que é altamente solúvel em água, enquanto o óleo é praticamente insolúvel.
• Viscosidade: é a resistência ao escoamento que um fluido apresenta. Isso pode ser facilmente observado no escoamento do mel, que apresenta alta viscosidade, e da água, que apresenta baixa viscosidade.
• Ductibilidade: é a capacidade de um material ser esticado sem sofrer fissuras. O cobre, por exemplo, é um metal altamente dúctil, utilizado na fabricação de fios elétricos.
• Maleabilidade: é a capacidade de um material ser transformado em lâminas finas. O ouro é um metal muito maleável, podendo ser transformado em folhas extremamente finas.
• Condutividade elétrica: é a capacidade de um material conduzir corrente elétrica. A prata é um excelente condutor de eletricidade, por isso é utilizada em componentes eletrônicos. Para saber mais, clique aqui.
• Magnetismo: é a capacidade de um material atrair ou repelir outros materiais magnéticos. O ferro é um exemplo de material magnético, sendo fortemente atraído por imãs. Para saber mais, clique aqui.
• Dureza: é a resistência que um material apresenta à penetração ou à abrasão. O diamante, por exemplo, é o material natural mais duro conhecido.

→ Propriedades químicas: descrevem a capacidade de uma substância de sofrer transformações químicas, ou seja, mudanças que alteram sua composição molecular. As propriedades químicas são:

• Combustibilidade: é a capacidade de uma substância reagir com oxigênio (O₂) e liberar energia na forma de calor e luz. Essa propriedade caracteriza materiais inflamáveis. Um exemplo é o metano (CH₄), um gás natural que é altamente combustível. Quando queimado, reage com o oxigênio em uma combustão completa:

CH₄(g) + 2 O₂(g) → CO₂(g) + 2 H₂O(l) + energia

• Reatividade: é a tendência de uma substância participar de reações químicas, especialmente com outros compostos ou elementos. Pode incluir interações com ácidos, bases, metais ou água. Por exemplo, o sódio metálico (Na) é altamente reativo com a água. A reação gera hidróxido de sódio (NaOH) e gás hidrogênio (H₂), podendo ser explosiva:

2 Na(s) + 2 H₂O(l) →  2 NaOH(s) + H₂(g)

• Oxidação: é a perda de elétrons por uma substância durante uma reação química, geralmente envolvendo oxigênio. É parte de reações de oxirredução (redox). O ferro (Fe), por exemplo, oxida em presença de oxigênio e umidade, formando ferrugem (óxido de ferro):

4 Fe(s) + 3 O₂(g) + 6 H₂O(l) → 4 Fe(OH)₃(s)

Com o tempo, o Fe(OH)₃ desidrata, formando o óxido de ferro (Fe₂O₃·nH₂O).

• Corrosividade: é a capacidade de uma substância, como ácidos ou bases fortes, de destruir ou deteriorar materiais, especialmente metais e tecidos orgânicos. Um exemplo é o ácido clorídrico (HCl), que reage com o zinco (Zn), corroendo-o e liberando gás hidrogênio:

Zn(s) + 2 HCl(aq) → ZnCl₂(s) + H₂(g)

→ Propriedades organolépticas: aquelas percebidas pelos nossos sentidos, como a visão, o olfato, o paladar, o tato e a audição. Essas propriedades são subjetivas e podem variar de pessoa para pessoa. As propriedades organolépticas mais comuns são:

• Cor: a percepção visual da luz refletida por um objeto.
• Odor: a percepção olfativa de substâncias voláteis.
• Sabor: a percepção gustativa de substâncias em contato com as papilas gustativas.
• Rugosidade: a sensação tátil de aspereza ou suavidade.
• Rigidez: a resistência de um material à deformação.
• Maleabilidade: a capacidade de um material ser moldado.

→ Propriedades funcionais: aquelas relacionadas ao comportamento específico de uma substância em determinadas reações químicas. As principais funções químicas são:

• Ácidos: substâncias que, em solução aquosa, liberam íons H⁺. Um exemplo é a dissolução do ácido clorídrico (HCl) em água, que compõe o suco gástrico e ajuda no processo de digestão dos alimentos. A dissolução do HCl em água pode ser descrita através seguinte equação química:

HCl(g)  +  H₂O(l)  →  H⁺(aq)  +  Cl⁻(aq)

• Bases: substâncias que, em solução aquosa, liberam íons OH⁻. Um exemplo é a dissolução do hidróxido de sódio (NaOH), também conhecido como soda cáustica, muito utilizada em produtos de limpeza. A dissolução do NaOH em água pode ser descrita através seguinte equação química:

NaOH(s) +  H₂O(l)  →  Na⁺(aq)  +  OH⁻(aq)

• Sais: compostos iônicos formados pela reação de neutralização entre um ácido e uma base. Entre os vários sais que encontramos no dia a dia, destaca-se o cloreto de sódio (NaCl), também chamado de sal de cozinha devido a sua ampla aplicação como condimento na culinária. A reação de neutralização que leva à formação do NaCl é descrita através da seguinte equação química:

HCl(g) + NaOH(s) → NaCl(aq) + H₂O(l)

• Óxidos: compostos binários nos quais o oxigênio é o elemento mais eletronegativo. Um óxido comum é o óxido férrico (Fe₂O₃), muito conhecido como ferrugem, cuja formação é descrita na equação a seguir.

4 Fe(s) + 3 O₂(g) → 2 Fe₂O₃(s)

Quais as diferenças entre propriedades gerais e propriedades específicas da matéria?

As propriedades gerais são comuns a toda matéria e dependem da quantidade de matéria presente, como massa e volume. Já as propriedades específicas são características únicas de cada substância e independem da quantidade de matéria, como densidade, ponto de fusão e ponto de ebulição.

Leia também: Propriedades intensivas e extensivas — uma forma de classificar as propriedades físicas

Exercícios sobre propriedades específicas da matéria

Questão 1

(UFMG) Uma amostra de uma substância pura X teve algumas de suas propriedades determinadas. Todas as alternativas apresentam propriedades que são úteis para identificar essa substância, exceto:

A) densidade.

B) massa da amostra.

C) solubilidade em água.

D) temperatura de ebulição.

E) temperatura de fusão.

Resolução: A resposta correta é a alternativa B): massa da amostra.

Analisando as alternativas:

• A) Densidade: a densidade é uma propriedade característica de cada substância e depende da sua massa e volume. É uma propriedade intensiva, ou seja, não depende da quantidade de matéria. Portanto, a densidade é uma propriedade útil para identificar uma substância.

• B) Massa da amostra: a massa é uma propriedade extensiva, ou seja, depende da quantidade de matéria. A massa de uma amostra pode variar, mas a densidade, que relaciona a massa com o volume, permanece constante para determinada substância. A massa em si não é suficiente para identificar uma substância.

• C) Solubilidade em água: a solubilidade é a capacidade de uma substância se dissolver em outra. É uma propriedade específica de cada substância e pode ser utilizada para diferenciá-las.

• D) Temperatura de ebulição: a temperatura de ebulição é a temperatura na qual uma substância passa do estado líquido para o gasoso. É uma propriedade característica de cada substância pura e, portanto, pode ser utilizada para identificá-la.

• E) Temperatura de fusão: a temperatura de fusão é a temperatura na qual uma substância passa do estado sólido para o líquido. Assim como a temperatura de ebulição, é uma propriedade característica e pode ser utilizada para identificar uma substância.

Dessa forma, a massa da amostra é a única propriedade que não é específica de uma substância e, portanto, não pode ser utilizada para identificá-la.

Questão 2

(Ufal) Uma pessoa comprou um frasco de álcool anidro. Para se certificar de que o conteúdo do frasco não foi fraudado com a adição de água, basta que ela determine, com exatidão,

1. a densidade
2. o volume
3. a temperatura de ebulição
4. a massa

Dessas afirmações, são corretas SOMENTE

A) I e II.

B) I e III.

C) I e IV.

D) II e III.

E) III e IV.

Resolução: A resposta correta é a alternativa B): I e III.

Análise das afirmações:

• I. A densidade: a densidade é uma propriedade intensiva da matéria, ou seja, não depende da quantidade de substância. A densidade do álcool anidro é conhecida e relativamente constante. Ao medir a densidade do líquido no frasco, a pessoa pode comparar o valor obtido com o valor de referência para o álcool anidro. Se o valor for diferente, é um forte indicativo de que o líquido foi adulterado com água.

• II. O volume: o volume informa a quantidade de líquido no frasco, mas não fornece informações sobre a pureza do álcool. Mesmo que o volume esteja correto, o líquido pode estar diluído com água.

• III. A temperatura de ebulição: a temperatura de ebulição é outra propriedade característica de uma substância pura. A adição de água ao álcool anidro eleva a temperatura de ebulição da mistura. Portanto, ao medir a temperatura de ebulição do líquido, é possível verificar se ele é puro ou se contém impurezas.

• IV. A massa: a massa informa apenas a quantidade de matéria presente no frasco, não oferecendo informações sobre a composição do líquido. Assim como o volume, a massa não é suficiente para determinar a pureza do álcool.

Dessa forma, as propriedades mais relevantes para verificar a pureza do álcool anidro são a densidade e a temperatura de ebulição. Ao comparar os valores medidos com os valores de referência para o álcool puro, é possível detectar a presença de adulterantes como a água.

Fontes

BROWN, Theodore L. et al. Química: a ciência central. 9.ed. São Paulo: Prentice Hall, 2005.

CHANG, Raymond. Química Geral: Conceitos Essenciais; 4ªed.; São Paulo; McGraw-Hill; 2007.