Veremos neste texto como é construído um gráfico de mudança de estado físico para qualquer substância pura, como interpretar esse tipo de diagrama e como o gráfico das misturas é representado. Show Para tal, vamos considerar o exemplo da água. Imagine que pegamos um copo com gelo em uma temperatura de – 10 ºC e iniciamos um processo de aquecimento, sob pressão de 1 atm. À medida que a temperatura for aumentando, passando de -10 ºC para -9 ºC, para – 8ºC e assim sucessivamente, o gelo permanecerá no estado sólido até atingir a temperatura de 0 ºC. Nesse ponto, ele começa a passar para o estado líquido, ou seja, começa a ocorrer a fusão. A temperatura não continuará aumentando como antes, mas permanecerá constante em 0ºC até que todo o gelo tenha derretido: Depois da fusão de todo o sólido, a temperatura do sistema continuará a aumentar até atingir a temperatura de 100ºC. Nessa temperatura, a água que estava no estado líquido começará a passar para o estado de vapor, ou seja, ela entrará em ebulição. Assim como aconteceu no ponto de fusão, no ponto de ebulição, a temperatura também permanecerá constante até que todo o líquido vire vapor. Depois disso, se continuarmos aquecendo o sistema, a temperatura continuará a subir: Pronto! Esse é o gráfico ou diagrama que representa a mudança de estado físico da água ou a sua curva de aquecimento. Se fosse o processo inverso, teríamos a seguinte curva de resfriamento da água: Um aspecto muito importante nesses gráficos é que eles são formados dois patamares, ou seja, há dois pontos em que a temperatura permanece constante por um tempo. Isso ocorre sempre na mudança de estado de uma substância pura. A única diferença são os valores dos pontos de fusão e de ebulição. Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;) O oxigênio, por exemplo, ao contrário da água, não é líquido, mas gasoso em temperatura ambiente (cerca de 20ºC). Isso acontece porque seu ponto de fusão ao nível do mar é igual a -223,0 ºC e seu ponto de ebulição é de -183,0 ºC. Veja o seu gráfico de mudança de estado físico: Gráficos de misturas comuns Se estivermos aquecendo ou resfriando uma mistura, o ponto de fusão e o ponto de ebulição não terão valores determinados e constantes, ou seja, não se formarão os dois patamares observados nos gráficos acima. As mudanças de estados físicos ocorrerão em faixas de temperatura, e não em um valor fixo. O ponto de fusão, por exemplo, começará em uma dada temperatura e terminará em outra, e o mesmo ocorrerá com o ponto de ebulição, como mostrado no gráfico a seguir: Duas exceções são as misturas eutética e azeotrópicas. Veja o que acontece com elas: a) Mistura eutética A mistura eutética comporta-se como se fosse uma substância pura durante a fusão, ou seja, nesse ponto, a temperatura mantém-se constante do início ao fim da mudança de estado de agregação. b) Mistura azeotrópica A mistura azeotrópica comporta-se como uma substância pura durante a ebulição, ou seja, nesse ponto, a temperatura mantém-se constante do início ao fim da mudança de estado de agregação.
Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre. O ponto de fusão designa a temperatura a qual uma substância passa do estado sólido ao estado líquido.[1] Esta temperatura é a mesma quando a substância se solidifica, ou seja, passa do estado líquido para o estado sólido. É a temperatura na qual a substância sólida está em equilíbrio com a substância que dela se obtêm por fusão.[2]
Diferente do verificado para substâncias puras, na grande maioria das misturas de duas ou mais substâncias as temperaturas de fusão e vaporização não se mantêm constantes ao longo da transformação, variando do início até o final da mudança de estado. Verificam-se nestes casos que há também segregação de componentes da mistura durante a mudança de fase, sendo este o princípio - como exemplo para o caso de vaporização - usado na separação de componentes via destilação, entre outros. Para o caso de fusão tem-se a solidificação de refrigerantes como exemplo. Nas primeiras fases da solidificação há a formação de gelo "de água", havendo notória segregação do xarope que integra o refrigerante - que permanece em forma líquida - contudo agora concentrada - no interior da garrafa. Para tais misturas, as mudanças de estado físico ocorrem em faixas ou intervalos de temperatura, a cada faixa associando-se a segregação de uma de suas componentes. Para misturas sólidas conhecidas como misturas eutéticas, misturas de duas ou mais substâncias em proporções muito bem definidas e dependentes das substâncias envolvidas, verifica-se contudo que a temperatura de fusão é, a exemplo do verificado para substâncias puras, também constante durante todo o processo, e que a fusão ou solidificação se dão sem a segregação de componentes da mistura. A temperatura de fusão de misturas eutéticas é a menor possível se comparada as demais misturas estequiometricamente possíveis dos mesmos elementos. Como exemplo de mistura eutética (ou em proporções próximas a dela) tem-se a mistura de chumbo e estanho (proporção aproximada de 60% por 40%) formando a solda utilizada em circuitos eletrônicos. Em vista dos eutéticos deve-se ter cuidado pois nem todo material que funde-se à temperatura constante é necessariamente um material puro, podendo este caracterizar em verdade uma mistura eutética. Comportamento similar é observado para a evaporação-condensação de misturas, sendo as misturas que transformam de fase sem segregação e à temperatura constante denominadas misturas azeotrópicas. Uma mistura azeotrópica muito conhecida é o álcool líquido "96 graus" comercializado tradicionalmente em garrafas de plástico para uso doméstico. A mistura água e o álcool etílico, quando em proporção de 96% de álcool + 4% de água, formam uma mistura azeotrópica inseparável por destilação por se comportar como se substância pura o fosse. Impossível sua separação pelo método tradicional de destilação, este é comercializado em sua forma azeotrópica. A obtenção de álcool anidro, sem água, requer tecnologia diferente e mais específica, sendo por isto este geralmente também mais caro. Ver também[editar | editar código-fonte]
Referências
Que acontece com a temperatura durante a fusão?Durante a fusão sua temperatura se mantém constante, pois o calor recebido é usado unicamente para a mudança de estado. O calor por unidade de massa necessário para mudar de fase é chamado de calor latente de fusão (Lf) e é uma característica da substância.
Qual a temperatura de fusão da substância pura?Ela muda do estado sólido para o líquido sob pressão de 1 atm e à temperatura de 0ºC. Ou seja, seu ponto de fusão é 0ºC. Contudo, se esta substância líquida for submetida à temperatura de 100°C, sob a mesma pressão, ela passará para o estado gasoso, atingindo assim o seu ponto de ebulição.
O que acontece com a temperatura durante a fusão de um sólido?Ponto de fusão é o nome que se dá à temperatura na qual ocorre a fusão de uma substância sólida sob pressão de 1 atm. Na temperatura do ponto de fusão também ocorrerá a solidificação dessa mesma substância, quando estiver no estado líquido sendo resfriada.
O que ocorre com a temperatura durante a fusão e a ebulição das substâncias?No ponto de ebulição, acontece o mesmo que no ponto de fusão, ou seja, a temperatura permanece com o mesmo valor durante a mudança de estado. Os pontos de fusão e ebulição são propriedades importantes das substâncias, pois cada uma possui uma temperatura de fusão e uma temperatura de ebulição específicas.
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