Forças intermoleculares                         Ligação de hidrogênioCaso especial de forças dipolo-dipolo.A partir de exp...
Forças intermoleculares                        Ligação de hidrogênioA ligação de H necessita do H ligado a um elemento ele...
Forças intermoleculares  Ligação de hidrogênio
Forças intermoleculares  Ligação de hidrogênio
Forças intermoleculares                       Ligação de hidrogênioAs ligações de hidrogênio são responsáveis pela:    – F...
Forças intermoleculares  Ligação de hidrogênio
Forças intermoleculares
Algumas propriedades                         dos líquidos                            ViscosidadeViscosidade é a resistênci...
Algumas propriedades    dos líquidos  Viscosidade
Quais as diferenças fundamentais entre             fluido e sólido?                    • Fluido é mole e                  ...
Passando para uma linguagem científica: A diferença fundamental entre sólido e fluidoestá relacionada com a estrutura mole...
Fluidos:Líquidos e GasesLíquidos: - Assumem a forma dos  recipientes que os  contém;- Apresentam um  volume próprio  (cons...
Fluidos:Líquidos e Gases       Gases e vapores:       -apresentam forças de       atração intermoleculares       desprezív...
Teoria Cinética Molecular“Qualquer substância podeapresentar-se sob qualquer dostrês estados físicosfundamentais, dependen...
Estados Físicos da Matéria
FluidosDe uma maneira geral, o fluido é caracterizadopela relativa mobilidade de suas moléculas que,além de apresentarem o...
Fluidos x SólidosA principal distinção entre sólido e fluido, é pelocomportamento que apresentam em face àsforças externas...
Fatores importantes nadiferenciação entre sólido e fluido            O fluido não resiste a            esforços tangenciai...
Fatores importantes na     diferenciação entre sólido e fluidoJá os sólidos, aoserem solicitados  por esforços, podem resi...
Fluidos x SólidosOs sólidos resistem às forças de cisalhamento atéo seu limite elástico ser alcançado (este valor édenomin...
Fluidos: outra definiçãoUm fluido pode ser definido como umasubstância que muda continuamente deforma enquanto existir uma...
Propriedades dos fluidos•Massa específica -           massa m                        volume VÉ a razão entre a massa d...
Propriedades dos fluidos•Massa específica - Nos sistemas usuais:Sistema SI............................Kg/m3Sistema CGS......
Massas específicas de alguns fluidos            Fluido             (Kg/m3)Água destilada a 4 oC      1000Água do mar a 15...
Aditivos para lubrificantes•  Aumentadores do índice de viscosidade;• Polímeros de elevado peso molecular, longas cadeias...
Aditivos para lubrificantes
Determinação da Viscosidade Cinemática em              Combustíveis                  VISCOSIDADE CINEMÁTICA = C x t       ...
Ponto de Fluidez• Ponto de fluidez – é a menor temperatura na  qual o óleo ainda pode escoar nas condições  do teste.• Est...
• O método para determinação do Ponto de Fluidez, consiste em resfriar  uma amostra num ritmo pré-determinado, observando-...
Algumas propriedades    dos líquidos Tensão superficial
Algumas propriedades                          dos líquidos                         Tensão superficialAs moléculas da super...
Algumas propriedades                         dos líquidos                        Tensão superficialMenisco é a forma da su...
Representação de meniscos
Mudanças de faseAs moléculas da superfície são atraídas apenas para dentro no   sentido das moléculas volumosas.Sublimação...
Mudanças de fase
Mudanças de fase            Variações de energia acompanhado                   as mudanças de faseSublimação: Hsub > 0 (e...
Mudanças de fase            Variações de energia acompanhando                    as mudanças de faseGeralmente o calor de ...
Mudanças de fase
Mudanças de fase            Variações de energia acompanhando                    as mudanças de faseTodas as mudanças de f...
Mudanças de fase                    Curvas de aquecimentoO gráfico de variação da temperatura versus calor fornecido é uma...
Mudanças de fase
Mudanças de fase                Temperatura e pressão críticasOs gases são liquefeitos sob o aumento da pressão a uma  tem...
Mudanças de faseTemperatura e pressão críticas
Pressão do vapor               Explicando a pressão de vapor                     no nível molecularAlgumas das moléculas n...
Pressão do vaporExplicando a pressão de vapor      no nível molecular
Pressão do vapor                Explicando a pressão de vapor                        no nível molecularEquilíbrio termodin...
Pressão do vapor                    Volatilidade, pressão de                     vapor e temperaturaQuanto mais alta for a...
Pressão do vaporVolatilidade, pressão de vapor e temperatura
Pressão do vapor
Pressão do vapor            Pressão de vapor e ponto de ebuliçãoOs líquidos entram em ebulição quando a pressão externa se...
Pressão do vapor            Pressão de vapor e ponto de ebuliçãoDuas maneiras de levar um líquido à ebulição: aumentar a  ...
Efeito Tonoscópico   Consiste na diminuição da pressão de vapor do solvente quando adiciona-se um soluto não-volátil !  Pr...
TONOSCOPIA   Com a adição de                        Pvapor partículas de soluto (íons ou moléculas)  intensificam-se as   ...
Representação gráfica               A pressão de vapor                  da solução é               menor do que a do      ...
Próximos SlideShares
Carregando em…5
×

Aula 4 ligações de hidrogênio e propriedades dos líquidos

2.478 visualizações

Publicada em

0 comentários
1 gostou
Estatísticas
Notas
  • Seja o primeiro a comentar

Sem downloads
Visualizações
Visualizações totais
2.478
No SlideShare
0
A partir de incorporações
0
Número de incorporações
112
Ações
Compartilhamentos
0
Downloads
44
Comentários
0
Gostaram
1
Incorporações 0
Nenhuma incorporação

Nenhuma nota no slide

Aula 4 ligações de hidrogênio e propriedades dos líquidos

  1. 1. Forças intermoleculares Ligação de hidrogênioCaso especial de forças dipolo-dipolo.A partir de experimentos: os pontos de ebulição de compostos com ligações H-F, H-O e H-N são anormalmente altos.Forças intermoleculares são anormalmente fortes.
  2. 2. Forças intermoleculares Ligação de hidrogênioA ligação de H necessita do H ligado a um elemento eletronegativo (mais importante para compostos de F, O e N). – Os elétrons na H-X (X = elemento eletronegativo) encontram-se muito mais próximos do X do que do H. – O H tem apenas um elétron, dessa forma, na ligação H-X, o H + apresenta um próton quase descoberto. – Conseqüentemente, as ligações de H são fortes.
  3. 3. Forças intermoleculares Ligação de hidrogênio
  4. 4. Forças intermoleculares Ligação de hidrogênio
  5. 5. Forças intermoleculares Ligação de hidrogênioAs ligações de hidrogênio são responsáveis pela: – Flutuação do gelo Os sólidos são normalmente mais unidos do que os líquidos; Portanto, os sólidos são mais densos do que os líquidos. O gelo é ordenado com uma estrutura aberta para otimizar a ligação H. Conseqüentemente, o gelo é menos denso do que a água. Na água, o comprimento da ligaçao H-O é 1,0 Å. O comprimento da ligação de hidrogênio O…H é 1,8 Å. O gelo tem águas ordenadas em um hexágono regular aberto. Cada + H aponta no sentido de um par solitário no O.
  6. 6. Forças intermoleculares Ligação de hidrogênio
  7. 7. Forças intermoleculares
  8. 8. Algumas propriedades dos líquidos ViscosidadeViscosidade é a resistência de um líquido em fluir.Um líquido flui através do deslizamento das moléculas sobre outras.Quanto mais fortes são as forças intermoleculares, maior é a viscosidade. Tensão superficialAs moléculas volumosas (aquelas no líquido) são igualmente atraídas pelas suas vizinhas.
  9. 9. Algumas propriedades dos líquidos Viscosidade
  10. 10. Quais as diferenças fundamentais entre fluido e sólido? • Fluido é mole e deformável • Sólido é duro e muito pouco deformável
  11. 11. Passando para uma linguagem científica: A diferença fundamental entre sólido e fluidoestá relacionada com a estrutura molecular: – Sólido: as moléculas sofrem forte força de atração (estão muito próximas umas das outras) e é isto que garante que o sólido tem um formato próprio; – Fluido: apresenta as moléculas com um certo grau de liberdade de movimento (força de atração pequena) e não apresentam um formato próprio.
  12. 12. Fluidos:Líquidos e GasesLíquidos: - Assumem a forma dos recipientes que os contém;- Apresentam um volume próprio (constante);- Podem apresentar uma superfície livre;
  13. 13. Fluidos:Líquidos e Gases Gases e vapores: -apresentam forças de atração intermoleculares desprezíveis; -não apresentam nem um formato próprio e nem um volume próprio; -ocupam todo o volume do recipiente que os contém.
  14. 14. Teoria Cinética Molecular“Qualquer substância podeapresentar-se sob qualquer dostrês estados físicosfundamentais, dependendo dascondições ambientais em que seencontrarem”
  15. 15. Estados Físicos da Matéria
  16. 16. FluidosDe uma maneira geral, o fluido é caracterizadopela relativa mobilidade de suas moléculas que,além de apresentarem os movimentos derotação e vibração, possuem movimento detranslação e portanto não apresentam umaposição média fixa no corpo do fluido.
  17. 17. Fluidos x SólidosA principal distinção entre sólido e fluido, é pelocomportamento que apresentam em face àsforças externas. Por exemplo, se uma força de compressão fosse usada para distinguir um sólido de um fluido, este último seria inicialmente comprimido, e a partir de um certo ponto ele se comportaria exatamente como se fosse um sólido, isto é, seria incompressível.
  18. 18. Fatores importantes nadiferenciação entre sólido e fluido O fluido não resiste a esforços tangenciais por menores que estes sejam, o que implica que se deformam continuamente. F
  19. 19. Fatores importantes na diferenciação entre sólido e fluidoJá os sólidos, aoserem solicitados por esforços, podem resistir,deformar-se e ou até mesmo cisalhar.
  20. 20. Fluidos x SólidosOs sólidos resistem às forças de cisalhamento atéo seu limite elástico ser alcançado (este valor édenominado tensão crítica de cisalhamento), apartir da qual experimentam uma deformaçãoirreversível, enquanto que os fluidos sãoimediatamente deformados irreversivelmente,mesmo para pequenos valores da tensão decisalhamento.
  21. 21. Fluidos: outra definiçãoUm fluido pode ser definido como umasubstância que muda continuamente deforma enquanto existir uma tensão decisalhamento, ainda que seja pequena.
  22. 22. Propriedades dos fluidos•Massa específica -  massa m   volume VÉ a razão entre a massa do fluidoe o volume que contém essamassa (pode ser denominada dedensidade absoluta)
  23. 23. Propriedades dos fluidos•Massa específica - Nos sistemas usuais:Sistema SI............................Kg/m3Sistema CGS.........................g/cm3Sistema MKfS........................Kgf.m-4.s2
  24. 24. Massas específicas de alguns fluidos Fluido  (Kg/m3)Água destilada a 4 oC 1000Água do mar a 15 oC 1022 a 1030Ar atmosférico à pressão 1,29atmosférica e 0 oCAr atmosférico à pressão 1,22atmosférica e 15,6 oCMercúrio 13590 a 13650Petróleo 880
  25. 25. Aditivos para lubrificantes•  Aumentadores do índice de viscosidade;• Polímeros de elevado peso molecular, longas cadeias moleculares e altas viscosidades;• Quanto maior a temperatura, mais as moléculas do aditivo se distendem, aumentando a sua viscosidade e, dessa forma, compensando o afinamento do óleo básico.• Melhoram as características de temperatura x viscosidade.
  26. 26. Aditivos para lubrificantes
  27. 27. Determinação da Viscosidade Cinemática em Combustíveis VISCOSIDADE CINEMÁTICA = C x t V = Viscosidade da amostra (mm2s-1) C = Constante do tubo (mm2) t= tempo de escoamento entre o primeiro e segundo detector (s)
  28. 28. Ponto de Fluidez• Ponto de fluidez – é a menor temperatura na qual o óleo ainda pode escoar nas condições do teste.• Está ligado à facilidade de iniciar a lubrificação quando uma máquina fria é posta em funcionamento. O óleo deve fluir livremente.
  29. 29. • O método para determinação do Ponto de Fluidez, consiste em resfriar uma amostra num ritmo pré-determinado, observando-se a sua fluidez a cada queda de temperatura de 3°C, até que virtualmente a superfície da amostra permaneça imóvel (ponto de congelamento) por 5 segundos, ao se colocar o tubo de ensaio com a amostra, na posição horizontal.• A temperatura 3oC acima desta é o ponto de mínima fluidez.• Por exemplo, se um óleo apresentar um ponto de congelamento de -20oC , seu ponto de mínima fluidez será de -17oC .
  30. 30. Algumas propriedades dos líquidos Tensão superficial
  31. 31. Algumas propriedades dos líquidos Tensão superficialAs moléculas da superfície são atraídas apenas para dentro no sentido das moléculas volumosas. – Conseqüentemente, as moléculas da superfície estão mais densamente empacotadas do que as moléculas volumosas.A tensão superficial é a energia necessária para aumentar a área superficial de um líquido.As forças de coesão ligam as moléculas entre si.As forças de adesão ligam as moléculas a uma superfície.
  32. 32. Algumas propriedades dos líquidos Tensão superficialMenisco é a forma da superfície do líquido. – Se as forças de adesão são maiores do que as forças de coesão, a superfície do líquido é atraída para o seu recipiente mais do que as moléculas volumosas. Portanto, o menisco tem formato de U (por exemplo, água em um copo). – Se as forças de coesão são maiores do que as forças de adesão, o menisco é curvo para baixo.Ação capilar: Quando um tubo de vidro estreito é colocado em água, o menisco puxa a água para o topo do tubo.
  33. 33. Representação de meniscos
  34. 34. Mudanças de faseAs moléculas da superfície são atraídas apenas para dentro no sentido das moléculas volumosas.Sublimação: sólido  gás.Vaporização: líquido  gás.Derretimento ou fusão: sólido  líquido.Deposição: gás  sólido.Condensação: gás  líquido.Congelamento: líquido  sólido.
  35. 35. Mudanças de fase
  36. 36. Mudanças de fase Variações de energia acompanhado as mudanças de faseSublimação: Hsub > 0 (endotérmica).Vaporização: Hvap > 0 (endotérmica).Derretimento ou Fusão: Hfus > 0 (endotérmica).Deposição: Hdep < 0 (exotérmica).Condensação: Hcond < 0 (exotérmica).Congelamento: Hcong < 0 (exotérmica).
  37. 37. Mudanças de fase Variações de energia acompanhando as mudanças de faseGeralmente o calor de fusão (entalpia de fusão) é menor do que o calor de vaporização : – mais energia é gasta para separar completamente as moléculas do que para separá-las parcialmente.
  38. 38. Mudanças de fase
  39. 39. Mudanças de fase Variações de energia acompanhando as mudanças de faseTodas as mudanças de fase são possíveis sob as condições corretas.A sequência aquecer sólido  derreter  aquecer líquido  ferver  aquecer gás é endotérmica.A sequência resfriar gás  condensar  resfriar líquido  congelar  resfriar sólido é exotérmica.
  40. 40. Mudanças de fase Curvas de aquecimentoO gráfico de variação da temperatura versus calor fornecido é uma curva de aquecimento.Durante a mudança de fase, a adição de calor não provoca nenhuma variação na temperatura. – Esses pontos são usados para calcular o Hfus e o Hvap.Super-resfriamento: ocorre quando um líquido é resfriado abaixo de seu ponto de fusão e ele permanece como um líquido.Atingido através da manutenção da temperatura baixa e do aumento da energia cinética para a quebra das forças intermoleculares.
  41. 41. Mudanças de fase
  42. 42. Mudanças de fase Temperatura e pressão críticasOs gases são liquefeitos sob o aumento da pressão a uma temperatura.Temperatura crítica: a temperatura mínima para liquefação de um gás utilizando pressão.Pressão crítica: a pressão necessária para a liquefação.
  43. 43. Mudanças de faseTemperatura e pressão críticas
  44. 44. Pressão do vapor Explicando a pressão de vapor no nível molecularAlgumas das moléculas na superfície de um líquido têm energia suficiente para escaparem da atração do líquido volumoso.Essas moléculas se movimentam na fase gasosa.À medida que aumenta o número de moléculas na fase gasosa, algumas das moléculas atingem a superfície e retornam ao líquido.Após algum tempo, a pressão do gás será constante à pressão de vapor.
  45. 45. Pressão do vaporExplicando a pressão de vapor no nível molecular
  46. 46. Pressão do vapor Explicando a pressão de vapor no nível molecularEquilíbrio termodinâmico: o ponto em que tantas moléculas escapam da superfície quanto as que atingem.A pressão de vapor é a pressão exercida quando o líquido e o vapor estão em equilíbrio dinâmico. Volatilidade, pressão de vapor e temperaturaSe o equilíbrio nunca é estabelecido, então o líquido evapora.As substâncias voláteis evaporam rapidamente ( P.E)
  47. 47. Pressão do vapor Volatilidade, pressão de vapor e temperaturaQuanto mais alta for a temperatura, mais alta a energia cinética média, mais rapidamente o líquido evaporará.
  48. 48. Pressão do vaporVolatilidade, pressão de vapor e temperatura
  49. 49. Pressão do vapor
  50. 50. Pressão do vapor Pressão de vapor e ponto de ebuliçãoOs líquidos entram em ebulição quando a pressão externa se iguala à pressão de vapor.A temperatura do ponto de ebulição aumenta à medida que a pressão aumenta.
  51. 51. Pressão do vapor Pressão de vapor e ponto de ebuliçãoDuas maneiras de levar um líquido à ebulição: aumentar a temperatura ou diminuir a pressão. – As panelas de pressão operam a alta pressão. A alta pressão o ponto de ebulição da água é mais alto do que a 1 atm. Conseqüentemente, há uma temperatura mais alta em que a comida é cozida, reduzindo o tempo necessário de cozimento.O ponto de ebulição normal é o ponto de ebulição a 760 mmHg (1 atm).
  52. 52. Efeito Tonoscópico Consiste na diminuição da pressão de vapor do solvente quando adiciona-se um soluto não-volátil ! Pressão devapor é aquelaexercida pelas moléculas (de interface líquido/vapormaior energia) do solvente, contra a Pvaporinterface para passar ao estado de vapor.
  53. 53. TONOSCOPIA Com a adição de Pvapor partículas de soluto (íons ou moléculas) intensificam-se as forças atrativasmoleculares e diminuia pressão de vapor do solvente. Pvapor soluto
  54. 54. Representação gráfica A pressão de vapor da solução é menor do que a do solvente puro.

×