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Sistema homogêneo

Sistema homogêneo é um sistema material que apresenta as mesmas propriedades e composição química em todos os seus pontos. Dito de outro modo: o sistema material homogéneo dispõe de uma única fase que pode ser sólida, gasosa ou líquida.

sistema homogêneo
O sistema homogêneo se trata de um sistema material

Para compreender o que é um sistema homogêneo, devemos começar por saber a que se refere o conceito de sistema material.

Um sistema é um módulo ordenado de elementos que interagem entre si e estão inter-relacionados.

Material, por outro lado, é aquilo que está relacionado com a matéria (a realidade primária que se percebe através dos sentidos e que compõe as coisas). Por sistema material entende-se, deste modo, a porção de matéria que é isolada para que possa ser submetida a certos estudos.

O adjetivo homogêneo, efetivamente, menciona que uma substância (ou uma combinação de diferentes substâncias) apresenta uniformidade na sua estrutura e na sua composição. Por isso, os sistemas homogêneos são sistemas que cumprem com esta particularidade na totalidade dos seus pontos.

Se você tem apenas alguns segundos, leia estes pontos chave:
  • Um sistema homogêneo tem propriedades intensivas do mesmo valor em todos os seus pontos, e pode ser uma substância pura ou uma dissolução, como a salmoura que se produz quando o sal comum se dissolve na água.
  • O termo sistema homogêneo também é usado em matemática, em referência a diferentes sistemas de equações, especialmente aqueles cujos termos independentes são zero.
  • As misturas homogêneas consistem em duas ou mais substâncias que formam um único sistema - as soluções. Essas possuem diferentes componentes, sendo os principais o soluto e o solvente, que influenciam no equilíbrio e na concentração da solução.
  • A concentração, a temperatura e a pressão são cruciais na descrição das soluções. A concentração indica a quantidade de soluto na solução, enquanto a temperatura e a pressão afetam o equilíbrio da solução. Além disso, a temperatura pode afetar a solubilidade de um soluto no solvente.

Sistema homogêneo relativo a questões químicas

Se nos focarmos nas questões químicas, podemos dizer que um sistema homogêneo tem propriedades intensivas do mesmo valor em cada um dos seus pontos. Estes sistemas, por outro lado, podem ser substâncias puras (seja compostas ou simples) ou dissoluções (quando um soluto se dissolve num dissolvente).

A salmoura é um exemplo de sistema homogêneo. Este sistema é uma dissolução que se produz quando o sal comum se dissolve na água. O processo implica o desenvolvimento de uma fase única onde os dois componentes (sal e água) já não se podem distinguir.

Da mesma forma, pode-se determinar que é um sistema homogêneo de água potável. Ao falar de sistema homogêneo, irremediavelmente também se refere ao heterogéneo. Este se identifica porque se desenvolve através de várias fases e porque a matéria sobre a qual se centra é não uniforme, isto é, apresenta distintas propriedades ao longo da mesma, pelo menos em dois dos seus pontos. Este seria o caso, por exemplo, do feldespato, do quartzo ou mesmo do granito, sem esquecer da pólvora entre outros.

É interessante determinar que tanto a homogeneidade como a heterogeneidade tendem a ser variáveis, tanto quanto se pode crer que existe uma e, na realidade, fazer outra. Para compreender isso, diz-se que, por exemplo, o sangue à simples vista pode ser um sistema homogêneo, contudo, quando uma amostra desta se coloca e é observada por um microscópio, fica patente que não, que é heterogénea de forma clara.

No entanto, não podemos ignorar tampouco que, dentro do âmbito da matemática também se aposta por fazer uso do termo sistema homogêneo. Em concreto, neste caso, é usado o mesmo em referência a determinados sistemas de equações, mais exatamente aos que se identificam pelo facto de todos e cada um dos seus termos independentes são zero, isto é, nulos.

Destes também se determina que são compatíveis ainda que possam ser compatíveis determinados e compatíveis indeterminados.

Tipos de componentes: soluto e solvente

As misturas homogêneas com duas ou mais substâncias juntas constituem um sistema único, que são as soluções. E essas soluções possuem diferentes componentes, sendo os principais o soluto e o solvente, que exercem papéis diferentes no equilíbrio e concentração da solução.

Sobre a definição de soluto

O soluto se trata da substância presente numa menor quantidade na solução e o mesmo é dissolvido por meio do solvente. Ele seria: sólido, líquido ou mesmo gás. Quando o soluto é adicionado ao solvente, então as suas partículas se dispersam e mesclam-se de maneira uniforme com as partículas do solvente, gerando uma mistura homogênea.

Solvente: definição e função

Enquanto isso, o solvente seria a substância que existe em maior quantidade na solução e que possui o papel de dissolver o soluto. Ele tende a ser um líquido, mas também seria um sólido ou gás, a depender das condições específicas da solução. A função do solvente é conceder um meio para as partículas do soluto se dispersarem e interagirem, compondo uma solução estável.

Concentração: a medida da quantidade de soluto

A concentração se configura numa medida crucial na descrição das soluções, indicando a quantidade de soluto que há em relação à quantidade total de uma solução. Ela seria expressa de distintas maneiras, por exemplo: molaridade, molalidade, fração molar e também porcentagem em massa. A concentração causa impacto nas propriedades físicas e químicas de uma solução, como o caso do seu ponto de ebulição e ponto de congelamento.

Equilíbrio de uma solução

Quando uma solução chega no equilíbrio, quer dizer que a taxa de dissolução do soluto no solvente se encontra similar à taxa de precipitação de um soluto fora da solução. O equilíbrio se traduz na condição dinâmica onde as moléculas do soluto passam a ser dissolvidas e cristalizadas de forma contínua. Há que citar também que a temperatura e a pressão tendem a afetar o equilíbrio da solução.

Reação química e soluções

conceito de sistema homogêneo
As soluções (caracterizadas como misturas homogêneas) contam com diferentes componentes

Em certas situações, adicionar um soluto num solvente levaria a uma reação química. O que aconteceria ali é que o soluto reagiria com o solvente ou outra substância existente na solução, gerando então novos produtos químicos. Essas reações são cruciais em muitos processos industriais e também em reações bioquímicas indispensáveis para a vida.

Temperatura e concentração

A temperatura também afetaria a solubilidade de um soluto no solvente. De modo geral, o aumento da temperatura acaba aumentando a solubilidade de sólidos nos líquidos, mas o efeito seria mais complexo para os gases em líquidos, onde, em certos casos, o aumento da temperatura tende a reduzir a solubilidade.

Citação

Equipe editorial de Conceito.de. (24 de Julho de 2016). Atualizado em 28 de Julho de 2023. Sistema homogêneo - O que é, conceito, tipos e função. Conceito.de. https://conceito.de/sistema-homogeneo