Temperatura De Fusao E De Ebulicao

Temperatura de fusão(Ponto de fusão)

Puros, sólidos cristalinos têm um ponto de fusão característico, a temperatura à qual os sólido se dissolve para se tornar num líquido. A transição entre o sólido e o líquido é tão exata para pequenas amostras de uma substância pura que os pontos de fusão podem ser medidos a 0,1 o C. O ponto de fusão do oxigênio sólido, por exemplo, é -218,4 o C.

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

É difícil, se não impossível, aquecer um sólido acima do seu ponto de fusão, porque o calor que entra no sólido no seu ponto de fusão é usado para converter o sólido num líquido. É possível, no entanto, arrefecer alguns líquidos a temperaturas abaixo dos seus pontos de congelamento, sem a formação de um sólido. Quando isto é feito, o líquido é dito arrefecido.

Um exemplo de um líquido super-arrefecido pode ser feita por aquecimento de tri-hidrato de acetato de sódio sólido (CH3COONa. 3 H 2 O). Quando este sólido se dissolve, o acetato de sódio dissolve-se na água que foi preso no cristal para formar uma solução. Quando a solução arrefece até à temperatura ambiente, deve solidificar. Mas muitas vezes não acontece. Se um pequeno cristal de tri-hidrato de acetato de sódio é adicionado ao líquido, no entanto, o conteúdo do balão solidifica dentro de segundos.

Um líquido pode tornar-se super-resfriado porque as partículas na forma de um sólido são embaladas em uma estrutura regular que é característico desta substância particular. Alguns destes sólidos formam muito facilmente; outros não. Alguns precisam de uma partícula de poeira, ou um cristal, para atuar como um local em que o cristal pode crescer. De modo a formar cristais de tri-hidrato de acetato de sódio, Na + íons, CH 3 CO 2 - íons moléculas de água e devem juntar-se na direção correta. É difícil para estas partículas se organizar, mas um cristal semente pode fornecer a estrutura em que a boa disposição de íons e moléculas de água podem crescer.

Como é difícil aquecer sólidos a temperaturas acima dos seus pontos de fusão e porque sólidos puros tendem a derreter ao longo de um intervalo muito pequeno da temperatura, os pontos de fusão são muitas vezes utilizados para ajudar a identificar compostos. Podemos distinguir entre os três açúcares conhecidos como glicose (PF = 150 ° C), frutose (PF = 103-105 ° C), e sacarose (PF = 185-186 ° C),por exemplo, através da determinação do ponto de fusão de uma pequena amostra.

As medições do ponto de fusão de um sólido pode também fornecer informação sobre a pureza da substância. Sólidos puros cristalinos derretem durante um intervalo muito estreito de temperaturas, enquanto que as misturas de fusão ao longo de um amplo intervalo de temperatura. As misturas tendem também a fundir a temperaturas abaixo dos pontos de fusão dos sólidos puros.

Temperatura de Ebulição (Ponto de Ebulição)

Quando um líquido é aquecido, eventualmente, atinge uma temperatura à qual a pressão de vapor é grande o suficiente para que as 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 em um gás.

O ponto de ebulição normal da água é 100 o 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 ele leva mais tempo para o ovo para cozinhar, porque a água ferve a apenas 90 o C a esta altitude.

Em teoria, não deve ser capaz de 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 que se levava para cozinhar alimentos. Em uma panela de pressão típica, a água pode continuar a ser um líquido a temperaturas tão elevadas quanto 120 ° C, e cozinha o alimento em tão pouco quanto 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, embora o ponto de ebulição normal de água é de 100 o C, temos de entender por que um líquido ferve.Por definição, um líquido ferve, quando a pressão de vapor do gás que se escapa a partir do líquido é igual à pressão exercida sobre o líquido, por sua envolvente, como mostrado na figura abaixo.

 

gráfico de ponto de ebulição
Líquidos ferver quando a sua pressão de vapor é igual à pressão exercida sobre o líquido, por seu entorno.

 

 

O ponto de ebulição normal de água é de 100 ° C, porque 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 aproximadamente 760 mmHg, a água ferve a 100 ° C. A 10.000 pés acima do nível do mar, a pressão atmosférica é de apenas 526 mmHg. A estas elevações, a água ferve quando a sua pressão de vapor é de 526 mmHg, o que ocorre a uma temperatura de 90 o C.

As panelas de pressão estão equipadas com uma válvula que permite a saída de gás quando a pressão dentro da panela excede algum valor fixo. Esta válvula é muitas vezes fixada em 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.Porque a água não atingi uma pressão de vapor de 2 atm até que a temperatura é de 120 o C, que ferve neste recipiente a 120 o C.

Líquidos muitas vezes fervem de forma irregular. Eles tendem a ferver quando não existem quaisquer arranhões nas paredes do recipiente onde as bolhas podem se formar. Ebulição é facilmente prevenida pela adição de alguns chips de ebulição para o líquido, que proporcionam uma superfície áspera em que bolhas podem se formar. Quando são utilizados na ebulição, essencialmente todas as bolhas que se elevam através da forma de solução sobre a superfície destes chips.

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