Ponto de Fusão e Ebulição

Sólidos cristalinos e puros possuem um ponto de fusão próprio, que pode ser definido como a temperatura à qual o sólido se dissolve para se tornar num líquido. A transição entre o sólido e o líquido é assim aferida para pequenas amostras de uma substância pura onde os pontos de fusão podem ser medidos a 0,1 ° C. O ponto de fusão do sólido de oxigênio, por exemplo, é -218,4 ° C.

Líquidos têm uma temperatura característica a que se transformam em sólidos, conhecidos como o seu ponto de congelamento. Em teoria, o ponto de fusão de um sólido deve ser o mesmo que o ponto de congelamento o do líquido. Na prática, as pequenas diferenças entre estas quantidades podem ser observados.

É difícil, se não impossível, aquecer um sólido acima do seu ponto de fusão, porque o calor que entra no estado sólido à seu ponto de fusão é usada para converter o sólido para o estado líquido.

É difícil o aquecimento de sólidos a temperaturas acima dos seus pontos de fusão, por causa de sólidos puros tendem a fundir num intervalo de temperatura muito pequeno, os pontos de fusão são muitas vezes utilizados para ajudar a identificar compostos. Podemos distinguir entre os três açúcares conhecidos como glicose (MP = 150 ° C), frutose (MP = 103-105 ° C) e sacarose (MP = 185-186 ° C), por exemplo, através da determinação do ponto de fusão uma pequena amostra.

As medições do ponto de fusão de um sólido pode também fornecer informação sobre a pureza da substância. Solidos puros cristalinos derretem numa gama muito estreita de temperaturas, enquanto que misturas têm fusão através de uma ampla gama de temperaturas. Misturas tendem também a fundir a temperaturas abaixo dos pontos de fusão dos sólidos puros.

Ponto de ebulição

Quando um líquido é aquecido, eventualmente atinge uma temperatura à qual a pressão de vapor é suficientemente grande para que bolhas se formem no interior do corpo do líquido. Esta temperatura é chamado de ponto de ebulição. Uma vez que o líquido começa a ferver, a temperatura mantém-se constante até que todo o líquido tenha sido convertido para um gás.

O ponto de ebulição normal de água é de 100 ° C. Mas se você tentar cozinhar um ovo em água fervente ao acampar nas montanhas rochosas a uma altitude de 10.000 pés, você vai descobrir que leva mais tempo para o ovo cozinhar, porque a água ferve a apenas 90 º C nesta altitude.

Em teoria, não é possível aquecer um líquido a temperaturas acima do seu ponto de ebulição normal. Antes dos fornos de microondas tornaram-se popular, no entanto, as panelas de pressão foram utilizados para diminuir a quantidade de tempo necessária para cozinhar alimentos. Em uma panela de pressão típica, a água pode continuar a ser um líquido a temperaturas tão altas como 120 ° C, e cozinhar alimentos em um terço do tempo normal.

Para explicar por que a água ferve a 90 º C nas montanhas e 120 º C em uma panela de pressão, mesmo que o ponto de ebulição normal da água é de 100 º C, temos que entender por que um líquido ferve. Por definição, um líquido ferve quando a pressão de vapor do gás de escape a partir do líquido é igual à pressão exercida sobre o líquido, pela atmosfera envolvemte, como mostrado na figura a seguir.

Ponto de ebulição

O ponto de ebulição normal de água é de 100 ° C, pois esta é a temperatura à qual a pressão de vapor de água é de 760 mmHg, ou 1 atm. Em condições normais, quando a pressão da atmosfera é de cerca de 760 mmHg, a água ferve a 100 ° C.A 10.000 pés acima do nível do mar, a pressão da atmosfera é de apenas 526 mmHg. A estas elevações, a água ferve quando a sua pressão de vapor é 526 mmHg, o que ocorre a uma temperatura de 90 o C.

As panelas de pressão são equipadas com uma válvula que permite a saída de gás quando a pressão dentro da panela excede algum valor fixo. Esta válvula é geralmente ajustado para 15 psi, o que significa que o vapor de água no interior do vaso deve atingir uma pressão de 2 atm antes que possa escapar. Como a água não atinge uma pressão de vapor de 2 atm até que a temperatura seja de 120 ° C, ferve no presente recipiente a 120 ° C.

Líquidos frequentemente fervem de forma irregular. Eles tendem a ferver mais rápido quando não há quaisquer riscos nas paredes do recipiente em que as bolhas podem se formar. Bolhas são facilmente evitadas pela adição de alguns impedimentos de ebulição para o líquido, que proporcionam uma superfície áspera sobre a qual pode formar bolhas.