Densidade, ponto de ebulição e ponto de fusão

2. As substâncias tem propriedades físicas que permitem serem mais
facilmente identificadas em laboratório. As propriedades a estudar
são:
 densidade ou massa volúmica;
 ponto de ebulição;
 ponto de fusão.
Propriedades físicas
2
Daniela Pinto

3. Mudanças de estados físicos
SUBLIMAÇÃO
FUSÃO
CONDENSAÇÃO
VAPORIZAÇÃO
SOLIDIFICAÇÃO
Sólido Líquido Gasoso
Temperatura AUMENTA
Temperatura DIMINUI
Daniela Pinto
3

4. A densidade ou massa volúmica de um corpo (ρ) é a razão entre a sua
massa, m, e o respetivo volume, V, em determinadas condições de
pressão e temperatura.
Densidade
4
Daniela Pinto
𝜌 =
𝑚
𝑉
massa
volume
densidade

5. Densidade relativa
5
A densidade relativa é adimensional e, para sólidos e líquidos, utiliza-se
como substância de referência a água, a 1 atm e 4 ºC, cuja densidade é
1,00 000 g/cm3.
Daniela Pinto
𝑑 =
𝜌𝑠𝑢𝑏𝑠𝑡â𝑛𝑐𝑖𝑎
𝜌á𝑔𝑢𝑎 𝑎 4℃

6. 6
Métodos experimentais que se podem utilizar para determinar
a densidade de uma substância.
Daniela Pinto

7. Método indireto
7
Daniela Pinto
Para determinar a densidade de um corpo sólido pode determinar-se a sua
massa e dividir esse valor pelo seu volume.
Se o corpo tiver um volume bem definido calcula-se geometricamente,
caso contrário, calcula-se o volume pela subida do nível de um líquido
(no qual o sólido seja insolúvel), num recipiente graduado.

8. Picnómetro de sólidos
8
Daniela Pinto
O cálculo do valor da densidade relativa de uma
substância (insolúvel em água), recorrendo a um
picnómetro de sólidos, faz-se usando a
expressão:
Ө é a temperatura do banho-maria onde se mergulha o picnómetro;
m é a massa do sólido do problema;
M é a massa do conjunto picnómetro com água e o sólido ao lado;
M’ é a massa do conjunto picnómetro com água e o sólido no seu interior.

9. Picnómetro de líquidos
9
Daniela Pinto
O cálculo do valor da densidade relativa de
uma amostra líquida, recorrendo a um
picnómetro de líquidos, faz-se usando a
expressão:
Ө é a temperatura do banho-maria onde se mergulha o picnómetro;
m é a massa do picnómetro;
M’ é a massa do conjunto picnómetro cheio com o líquido problema;
M’’ é a massa do picnómetro cheio de água.

10. Densímetros
10
Daniela Pinto
Os densímetros são aparelhos vulgarmente utilizados na indústria para
determinação da densidade relativa de líquidos. Assim, basta mergulhar
este instrumento no líquido em estudo e fazer a leitura do valor da escala
na superfície livre do líquido.
Estes aparelhos são menos rigorosos, mas mais rápidos.

11. Fusão • Sólido – líquido
• Aumento da temperatura
PONTO DE FUSÃO (PF)
Temperatura em que uma substância passa da fase sólida para a líquida.
Permanece invariável até que toda a matéria sólida se transforme em
líquida.
É uma propriedade específica da matéria.
Exemplos de PF: Água = 0 ºC, Ferro = 1535 ºC 11

12. Solidificação • Líquido - sólido
• Diminuição da temperatura
PONTO DE SOLIDIFICAÇÃO (PS)
Temperatura em que uma substância passa da fase liquída para a sólida.
Permanece invariável até que toda a matéria líquida se transforme em
sólida.
É uma propriedade específica da matéria.
É igual ao ponto de fusão.
Exemplos de PF: Água = 0 ºC, Ferro = 1535 ºC 12

13. Ponto de fusão
13
À temperatura do PF de uma substância as fases sólida e líquida
coexistem em equilíbrio.
Daniela Pinto

14. 14
Daniela Pinto
A presença de impurezas faz
com que haja uma diminuição
do ponto de fusão.
No laboratório é possível determinar valores de ponto de fusão (PF) das
amostras sólidas.
Se estas forem puras o valor obtido para o PF ajuda a fazer a sua
identificação.
0
10
20
30
40
50
T(⁰C)
t

15. Vaporização • Liquido-gasoso
• Aumento da temperatura
PONTO DE EBULIÇÃO (PE)
Temperatura em que uma substância passa da fase líquida para a gasosa.
Permanece invariável até que toda a matéria líquida se transforme em
gasosa.
É uma propriedade específica da matéria.
Exemplos de PE: Água = 100ºC no nível do mar. 15

16. Condensação • Gasoso - líquido
• Diminuição da temperatura
PONTO DE LIQUEFAÇÃO (PL)
Temperatura em que uma substância passa da fase gasosa para a líquida.
Permanece invariável até que toda a matéria gasosa se transforme em
líquida.
É uma propriedade específica da matéria.
16

17. Ponto de Ebulição
17
Daniela Pinto
À temperatura do ponto de ebulição de uma determinada substância as
fases líquida e gasosa coexistem, em equilíbrio.

18. 18
Daniela Pinto
A presença de impurezas faz
com que haja um aumento do
ponto de ebulição.
No laboratório é possível determinar valores de ponto de ebulição (p.e.)
das mais variadas amostras líquidas.
Se estas forem puras o valor obtido para o PE ajuda a fazer a sua
identificação.
0
20
40
60
T(⁰C)
t

19. Identificação de substâncias
19
O ponto de ebulição e o ponto de fusão não são suficientes para
identificar uma substância.
Quando queremos identificar uma substância temos que determinar
algumas das suas propriedades tais como: densidade, ponto de ebulição,
ponto de fusão, etc, em seguida, procurar os respetivos valores nas
devidas tabelas e só assim (e por comparação) conseguiremos identificar
a referida substância.
Daniela Pinto

20. Curva de aquecimento da água
S
L
L e G
G
T°C
100
0
- 20
tempo
S e L
20

21. Curva de arrefecimento da água
S
L
L e G
G
T°C
100
0
- 20
tempo
S e L
21

22. 22
Sabias que...
... a presença de impurezas numa substância faz baixar o seu
ponto de fusão?
Aproveitando este facto científico, quando neva na Serra da
Estrela, a Proteção Civil espalha sal sobre o gelo de modo a que
este derreta mais rapidamente e as estradas fiquem
desimpedidas. Isto acontece pois a mistura de sal com o gelo faz
baixar o ponto de fusão/solidificação da água, assim, em vez de
passar ao estado sólido aos 0⁰ a água passa a gelo a
temperaturas inferiores.
Daniela Pinto