4. DIAGRAMA DE FASES
Na mudança de estado físico, a temperatura permanece constante e ocorre equilíbrio entre as fases
FUSÃO E SOLIDIFICAÇÃO
EBULIÇÃO E LIQUEFAÇÃO (CONDENSAÇÃO)
SUBLIMAÇÃO
5. DIAGRAMA DE FASES
Em diferentes pressões, as mudanças de fase ocorrem
em diferentes temperaturas. Existe uma condição de
pressão e temperatura onde os três estados físicos
podem coexistir em equilíbrio.
PONTO TRIPLO
Imagem – livro didático. Ed Saraiva
Cada curva do diagrama indica uma condição de temperatura e
pressão em que duas fases estão em equilíbrio.
6. DIAGRAMA DE FASES
No ponto crítico as propriedades da suas fases gasosa e líquida
convergem, resultando em apenas uma fase no ponto crítico:
um fluido supercrítico homogêneo.
PONTO CRÍTICO
Imagem – livro didático. Ed Saraiva
VAPOR X GÁS
Vapor T < Tc Se condensa por compressão isotérmica
Gás T > Tc Não se condensa por compressão isotérmica
Tc = temperatura crítica
7. PARA TREINAR
6 Sólido
5 Líquido
2 Sólido ↔ Líquido ↔ Vapor
7 Vapor
3 Líquido ↔ Vapor
1 Sólido ↔ Vapor
4 Sólido ↔ Líquido
Escreva os estados físico ou coexistência dos mesmos nos pontos numerados de 1 a 6 no diagrama abaixo.
8. Exercícios básicos de Revisão
Livro didático Segunda Parte Unidade 11
Página 345
Testando seu conhecimento exs: 1, 2, 3, 7 e 8.
10. PRESSÃO DE VAPOR
As substâncias têm menor ou maior facilidade de passar do estado líquido para o estado gasoso.
VOLATILIDADE
O que acontecerá após certo tempo?
Recipiente com éter vazio;
Volume de álcool diminuiu o volume consideravelmente;
Volume de água apresentou pequena diminuição.
Conclusão: éter é mais volátil que água e álcool
Considere a situação inicial:
11. PRESSÃO DE VAPOR
Sistema fechado, à mesma temperatura.
As pressões indicadas representam as
pressões exercidas pelos vapores no
equilíbrio.
A velocidade que ocorre a vaporização é a
mesma da liquefação
Imagem – livro didático. Ed Saraiva
12. PRESSÃO DE VAPOR
A pressão de vapor (pmv) é a pressão exercida pelo vapor quando existe um
equilíbrio entre as fases líquida e de vapor, a uma dada temperatura.
Tabela – livro didático. Ed Saraiva
Como relacionar a pressão
de vapor com a volatilidade ?
13. PRESSÃO DE VAPOR
A pressão de vapor (pmv) é a pressão exercida pelo vapor quando existe um equilíbrio entre as
fases líquida e de vapor, a uma dada temperatura.
Tabela – livro didático. Ed Saraiva
14. A TEMPERATURA E A PRESSÃO DE VAPOR
Quanto maior a temperatura de um líquido, maior a sua pmv. Qual o motivo?
Imagens – livro didático. Ed Saraiva
15. A TEMPERATURA E A PRESSÃO DE VAPOR
Imagens – livro didático. Ed Saraiva
Conclusões:
A uma mesma T, líquidos diferentes
apresentam diferentes pmv;
A pmv de um líquido aumenta com a elevação
da temperatura.
Atenção:
• A pmv refere-se ao equilíbrio líquido – vapor.
• Solídos que sofrem sublimação possuem pmv praticamente desprezível devido grande intensidade das ligações intermoleculares.
16. O que é temperatura de ebulição ?
Um líquido entra em ebulição quando a pressão
máxima de vapor se iguala à pressão exercida sobre
sua superfície, ou seja, à pressão atmosférica.
Imagens – livro didático. Ed Saraiva
Ebulição: P1 = P2
Exemplo da água
17. Para treinar:
Interprete o gráfico da acetona. Se a acetona líquida for colocada no interior de um recipiente e este for submetido
a vácuo até a pressão de 100mmHg, será observado, a 25°C:
a) Acetona líquida em uma temperatura inferior à inicial.
b) O volume de acetona permanece inalterado.
c) Toda a acetona se encontrará na fase de vapor.
d) Acetona líquida em equilíbrio com a fase de vapor.
e) Desprendimento da bolha de ar da acetona líquida.
18. Exercícios extras
a) TE éter dietílico (A) = 35°C
TE etanol (B) = 75°C
b) Substância A = gasoso
Substância B = líquido
19. Exercícios básicos de Revisão
Livro – Segunda parte
Página 350
Exercícios Fundamentais: 3 a 6
Página 351
Testando seu conhecimento: 6
21. Vamos pensar...
Gelo se forma a 0°C (P=1atm).
Solução 10% de sal congela a -6°C
Solução 20% de sal congela a -16°C
O sal se dissolve no gelo e diminui seu ponto de congelamento.
Por que utilizar sal no gelo ?
22. PROPRIEDADES COLIGATIVAS
Com a adição de um soluto não volátil a um
solvente, a solução obtida apresenta
propriedades diferentes das do solvente puro,
as quais são chamadas propriedades
coligativas.
• A pressão de vapor do solvente na solução é sempre menor que a do
respectivo solvente puro (água).
Observe a imagem:
• A distância entre as curvas depende do número de partículas do soluto.
Quanto menor for o número de partículas do soluto, mais próximas estarão
as curvas.
24. PANELA DE PRESSÃO
No interior da panela a pressão é maior que a do
ambiente e, portanto, a temperatura de ebulição é
maior. Assim, os alimentos cozinham mais depressa.
Verifica-se que a temperatura interna da panela de pressão atinge valores de cerca de 120 °C.
Para essa temperatura, calcula-se a pressão interna da panela atinja valores entre 1,44 atm e 2 atm.
25. EFEITO COLIGATIVO
As propriedades coligativas dependem apenas do número de partículas
do soluto adicionadas ao solvente. Para isso é necessário aprender a
calcular o respectivo número de partículas.
Para compreender o cálculo vamos dividir as soluções em dois grupos:
SOLUÇÕES MOLECULARES
SOLUÇÕES IÔNICAS
26. Cálculo do efeito coligativo
Treinar : cloreto de sódio, brometo de cálcio, nitrato de alumínio, fosfato de magnésio, hidróxido de
potássio e ácido fosfórico
27. Tonoscopia
A pressão máxima de vapor da água na solução será menor que a pressão máxima de vapor da
água pura.
Isso ocorre porque as partículas de soluto “bloqueiam, atrapalham” o escape das moléculas de
água do sistema, diminuindo o número de moléculas que evaporam num determinado intervalo
de tempo e, portanto, diminuindo a pressão de vapor da água no recipiente.
28. Tonoscopia
A distância entre as curvas depende do número de partículas do soluto. Quanto menor for o número
de partículas do soluto, mais próximas estarão as curvas.
O aumento do número de
partículas dissolvidas, diminui a
pressão de vapor do solvente.
29. Tonoscopia
O efeito tonoscópico varia em função do número de partículas presentes na solução:
Solução molecular I, (sacarose)
Solução iônica II, (cloreto de sódio)
Solução ácida III, (Ácido Sulfúrico 100% ionizado )
30. Ebulioscopia e Crioscopia
Efeito ebulioscópico:
Aumento da temperatura de ebulição de um solvente pela adição de um soluto não volátil.
Efeito crioscópico:
Diminuição da temperatura de congelamento de um solvente pela adição de um soluto não
volátil. Quanto menor a temperatura, menor a agitação das moléculas e menor a pressão do
vapor da substância.
Quanto maior o número de partículas, maiores os efeitos ebulioscópico e crioscópico
observados.
33. Osmoscopia
Note que o movimento de moléculas através da membrana permeável não cessa nunca, mas se mantém de
modo que estabeleça e conserve uma igualdade de concentração de ambos os lados.
A passagem de solvente através de membranas
semipermeáveis é denominada osmose.
34. Pressão osmótica
A pressão que é preciso exercer sobre um sistema para impedir que a osmose
ocorra de maneira espontânea é denominada pressão osmótica. Quanto maior a
concentração de uma solução, maior a sua pressão osmótica.
35. Pressão osmótica
π = pressão osmótica;
M = concentração em mol/L;
R = constante universal dos gases
T = temperatura na escala absoluta (Kelvin);
i = fator de Van’t Hoff