Temperaturas de Fusão Temperaturas de Fusão e e
EbuliçãoEbulição
• Pontos de Fusão (PF) e Pontos de
Ebulição (PE) são duas propriedades
que podem ser utilizadas para
caracterizar e identificar
substâncias, logo, são consideradas
Propriedades Específicas da Matéria.
• A utilidade prática de saber pontos
de fusão e ebulição de determinada
substância é prever as faixas de
temperatura em que uma substância é
sólida, líquida ou gasosa.
• Exemplo:Água
Etanol
0ºC 100ºC
sólido líquido gasoso
-114ºC 78ºC
sólido líquido gasoso
Substâncias Puras
A temperatura se mantém inalterada
desde o início até o fim de todas as
suas mudanças de estado físico
(fusão, ebulição, solidificação, etc.).
Diagramas de Mudanças de Estado Físico
• O gráfico de mudança de estado de
qualquer substância pura apresenta
SEMPRE dois patamares
(temperatura constante).
100vapor d'água
água
+
vapor d'água
águagelo
+
águagelo
estado sólido
estado líquido
estado gasoso
fusão
solidificação
ebulição
condensação
temperatura (graus Celsius)
0
Gráfico de aquecimento de Substância Gráfico de aquecimento de Substância Pura (Processo Endotérmico)Pura (Processo Endotérmico)
Misturas• É a reunião de duas ou mais
substâncias, sem que haja perda de
suas propriedades e sem formação de
substância nova .
• Em uma mistura, as temperaturas de
mudanças de estado não apresentam
patamares constantes.
Gráfico de aquecimento de Mistura Gráfico de aquecimento de Mistura (Processo Endotérmico)(Processo Endotérmico)
• Existem misturas que mantêm o ponto
de fusão constante (mistura eutética)
ou o ponto de ebulição constante
(mistura azeotrópica).
• Para facilitar o entendimento
verifique os gráficos a
seguir:
Gráfico da Mistura Eutética: Gráfico da Mistura Eutética: (sólido + sólido)(sólido + sólido)
1- Linha Vermelha: A mistura encontra-se no estado sólido e vai aumentando a temperatura.2- Linha Azul: A mistura encontra-se no estado sólido e líquido, mantendo a temperatura constante durante tal mudança de estado (fusão).3- Linha Verde: A mistura encontra-se no estado líquido e vai aumentando a temperatura.4- Linha Marrom: A mistura encontra-se no estado líquido e vapor, não mantendo a temperatura constante durante a vaporização.5- Linha Cinza: A mistura encontra-se no estado de vapor (gás) e vai aumentando a temperatura.
Gráfico da Mistura Azeotrópica:Gráfico da Mistura Azeotrópica: (líquido + líquido) (líquido + líquido)
• 1- Linha Vermelha: A mistura encontra-se no estado sólido e vai aumentando a temperatura.2- Linha Azul: A mistura encontra-se no estado sólido e líquido, não mantendo a temperatura constante durante a mudança de estado físico (fusão).3- Linha Verde: A mistura encontra-se no estado líquido e vai aumentando a temperatura. 4- Linha Marrom: A mistura encontra-se no estado líquido e gasoso, mantendo a temperatura constante durante a vaporização.5- Linha Cinza: A mistura encontra-se no estado de vapor (gasoso) e vai aumentando a temperatura.
Mistura eutética Ponto de fusão
Chumbo (93%) + estanho (7%) 183°C
Chumbo (87%) + antimônio (13%) 246°C
Bismuto (58%) + estanho (42%) 133°C
Mistura azeotrópica Ponto de ebulição
Acetona (86,5%) + metanol (13,5%) 56°C
Álcool etílico (7%) + clorofórmio (93%)
60°C
Álcool fórmico (77,5%) + água (22,5%)
107,3°C
TF/TE e as variações de Pressão Atmosférica
• Os pontos de fusão e ebulição de uma
mesma substância podem variar
significativamente dependendo da
Pressão Atmosférica local.
• A Pressão Atmosférica varia
sensivelmente com a altitude local.
O que é pressão?
A experiência de Torricelli
Pressão Atmosférica• A atmosfera terrestre é composta por vários
gases, que exercem uma pressão sobre a
superfície da Terra.
• Essa pressão, denominada pressão atmosférica,
depende da altitude do local, pois à medida que
nos afastamos da superfície do planeta, o ar se
torna cada vez mais rarefeito, e, portanto,
exercendo uma pressão cada vez
menor.
• A pressão média em um determinado
local varia durante o ano.
• Além disso, a pressão atmosférica
também varia com a altitude do
lugar.
• Exemplos:
Em Fortaleza, ao nível do mar, a pressão é
1 atmosfera, isto é, 760 mmHg.
Em São Paulo, a 820 metros de altitude, ela cai um
pouco.
Em La Paz, capital da Bolívia, a 3600 metros de
altitude, ela já cai para 2/3 (0,66 atm ou 507
mmHg) de uma atmosfera. Aí o ar fica rarefeito, a
quantidade de oxigênio é menor.
• Outra coisa interessante da pressão atmosférica
é seu efeito sobre a temperatura de transição da
água ou de qualquer substância pura.
• A temperatura de ebulição da água é 100 graus
Celsius ao nível do mar mas fica menor em
maiores altitudes onde a pressão atmosférica é
menor. Em La Paz, a água ferve a 90 graus.
• Não é muito difícil notar que, na
medida em que a pressão atmosférica
for diminuindo, mais facilmente será
alcançada a pressão de vapor da
bolha necessária para a ebulição e
menor será a temperatura de
ebulição do líquido.
• Quanto maior a altitude, menor a camada
de ar e, por conseqüência, menor a
pressão atmosférica exercida sobre o
líquido, o que implica em um processo de
ebulição a uma temperatura inferior a de
um local com menor altitude.
• Logo:
Quanto maior a pressão de vapor de um
gás, maior a energia cinética deste e,
consequentemente, menor o ponto de
fusão e ebulição desta substância (maior
facilidade em mudar de estado físico).
Para uma mesma substância, quanto maior
a altitude, maior a pressão de vapor de
um gás, pois menor será a pressão
atmosférica.
Lembrando: em diferentes altitudes,
teremos diferentes pressões de vapor e
TF e TE para uma mesma substância.