Quimica - Usberco e Salvador

Quimica - Usberco e Salvador

(Parte 16 de 20)

O gráfico de aquecimento da água apresenta dois patamares, os quais indicam que, durante as mudanças de estado, a temperatura permanece constante.

Se aquecermos uma amostra de mistura, como, por exemplo, de água e açúcar e anotarmos as temperaturas nas quais ocorrem as mudanças de estado, ao nível do mar, obteremos o seguinte gráfico, onde:

Durante as mudanças de estado da mistura, as temperaturas de fusão e ebulição não permanecem constantes.

Generalizando, temos:

As temperaturas de fusão (TF) e ebulição (TE) são duas propriedades utilizadas para caracterizar e identificar substâncias puras.

PARTE1 — QUÍMICA GERAL38

A produção de alimentos desidratados é um exemplo da aplicação industrial da sublimação. Os cafés solúveis liofilizados,por exemplo,são produzidos mediante o congelamento a –30 °C de uma solução aquosa de café,que é triturada e conduzida a uma câmara a vácuo,na qual a água sublima, restando somente café.

sólido sólido e líquido líquido e vapor sólido líquido vapor sólido e líquido líquido e vapor sólido e líquido líquido e vapor sólido e líquido líquido e vapor sólidosólido líquido vapor temperatura (ºC)

O gráfico de mudança de estado de qualquersubstância pura apresenta sempre dois patamares.

O gráfico de mudança de estado de misturas geralmente nãoapresenta patamares.

Christof Gunkel

Além das TF e TE, é necessário o conhecimento de uma outra propriedade para se identificar uma substância: a densidade.

Há várias tabelas contendo os valores de TF, TE e a densidade de muitas substâncias:

Dada a tabela:

resolva as questões: a)Qual o estado físico de cada substância à temperatura ambiente? b)Construa um gráfico de mudança de estado,indicando como a temperatura de uma amostra de clorofórmio sólido varia com o tempo quando submetida a aquecimento. Indique os estados físicos presentes em cada região do gráfico.

39Unidade 2 — A matéria água (H2O) álcool comum (C2H6O) mercúrio (Hg) ferro (Fe)

Misturas eutéticas

Essas misturas comportam-se como uma substância, isto é, apresentam TF constante, e o gráfico apresenta um patamar durante a fusão.

Exemplos:

solda (estanho + chumbo) gelo + sal de cozinha

Misturas azeotrópicas

Essas misturas comportam-se como uma substância, isto é, apresentam TE constante, e o gráfico apresenta um patamar durante a ebulição.

Exemplo:

álcool comum (96% de etanol e 4% de água) líquidoe vaporlíquido e vapor sólidosólido sólido e líquido líquido temperatura (ºC) vapor líquidoe vaporlíquido e vapor sólido e líquido temperatura (ºC) sólidosólido líquido vapor

Clorofórmio–63 oC TF TE 61,0 oC 43 oC182,0 oC

–101 oC–34,5 oCFenol Cloro

Existem algumas misturas com comportamento diferente, as quais apresentam um patamar apenas.

a)A temperatura ambiente é normalmente considerada igual a 20 °C. Com base nos dados da tabela,podemos construir um esquema indicando o estado físico de cada substância numa dada temperatura.

b)Como o clorofórmio é uma substância pura, teremos o gráfico conforme dado ao lado:

1.A seqüência dos quadrinhos mostra as mudanças de estado físico da água.

I— ABIII — C B
I— BCIV — B A

Para cada item a seguir,identifique o nome das mudanças de estado:

PARTE1 — QUÍMICA GERAL40 sólido –63 °Clíquido61 °C vapor

TFTE20 ºC sólido43 °Clíquido182 °C vapor vapor TF TE sólido –101 °C líquido –34,5 °C

Clorofórmio:

Fenol: Cloro:

tempo

TE: 61

TF: –63 S + L

L + V temperatura (ºC)

Exercícios de classe

Mauricio de Sousa. Turma da Mônica. O Estado de S. Paulo. AB C

20 ºC 20 ºC

2.(MACK-SP) Indique os estados físicos das substâncias I,I,II e IV citadas na tabela abaixo,à temperatura de 40 °C e pressão de 1 atm.

3.O gráfico a seguir indica as mudanças de estado da substância pura chumbo quando submetida a um aquecimento:

a)Qual o estado físico em que o chumbo se encontra após 15 minutos de aquecimento? b)Durante quanto tempo o chumbo permaneceu totalmente liquefeito? c)Em qual estado físico o chumbo se encontra a uma temperatura de 1760 °C? d)Em quais intervalos de tempo o chumbo coexiste em dois estados físicos?

4.Certa quantidade de uma substância foi aquecida num recipiente apropriado,sendo depois resfriada. O gráfico a seguir indica a variação da temperatura com o tempo e as mudanças de estado observadas durante o experimento:

Observe o gráfico e responda as questões a seguir.

I —Registre em que trechos a substância é encontrada somente no estado: a) sólido; b) líquido; c) gasoso; d) sólido e líquido; e) líquido e gasoso.

I —Considere os valores t1e t2de temperatura e indique:

a) temperatura de fusão; b) temperatura de ebulição; c) temperatura de condensação; d) temperatura de solidificação.

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