TRANSFORMAÇÕES NO
AQUECIMENTO DE
MATERIAIS
Prof. Luciane
2013
Atividades já realizadas envolvendo aquecimento
de materiais:
produção do sabonete
teste de chama
Transformações x
propriedades x constituição
O que ocorre com os materiais ao
serem aquecidos?
Depende da constituição e
p...
O que ocorreu no aquecimento
• Não ocorreu transformação?
• Houve mudança de fase?
– Fusão?
– Evaporação? Ebulição?
– Subl...
Modelos de ligação químicaModelos de ligação química
Modelo de
Ligação
química
Propriedades das
substâncias
Modelos de ligação químicaModelos de ligação química
Modelo de
Ligação
química
Propriedades das
substâncias
Ligação metáli...
Transformações x propriedades x
constituição
BAIXA
TEMPERATURA
DE FUSÃO E
EBULIÇÃO
INTERAÇÕES
FRACAS
ENTRE AS PARTÍCULAS Q...
Discussão e Conclusão
Pag. 260 da apostila
a. Aparecimento de água no tubo
contendo Cloreto de Sódio (NaC)
Obs.: na verdade, não observamos o aparecimento de água. ...
Estrutura da glicose
Estrutura e propriedades da
sacarose
Densidade 1,57 g/cm3
(30 °C)1
Ponto de fusão
160–192 °C
(decompõe-se)1
Solubilidade e...
O aquecimento da sacarose, a temperaturas elevadas
(>140°C), desencadeia um grupo complexo de reações
químicas originando ...
b. Aparecimento de água no tubo
contendo Sacarose (C12H22O11)
A água surge devido à reação química que ocorre
com a sacaro...
Estrutura do carvão
Propriedades do sulfato de cobre
pentahidratado (CuSO4.5H2O)
SULFATO DE COBRE HIDRATADO OU ANIDRO
NÃO SÃO SUBSTÂNCIAS MOLECULARES
CuSO4
Composto anidro
CuSO4
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Composto hidratado
CuSO4
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Cu
SULFATO DE COBRE e COBRE são
SUBSTÂNCIAS DIFERENTES
SULFATO DE COBRE
PENTAHIDRATADO
O sulfato de cobre pentahidratado decompõe-se
antes de fundir, perdendo quatro águas de
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Balancear as equações
CuSO4
.5H2
O (s) → CuSO4
.3 H2
O (s) + ___ H2
O (v) (40 – 80ºC)
CuSO4
.3H2
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Estrutura Cristalina do
CuSO4.5H2O
Estrutura Cristalina do
CuSO4.5H2O
Cu
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H2O
c. Mudança de cor do sulfato de cobre
pentahidratado (CuSO4.5H2O)
O sulfato de cobre pentaidratado possui
água de cristali...
d. Brilho
Nem toda amostra que tem brilho é
metálica. O brilho está relacionado com a
reflexão da luz. Materiais cristalin...
e. Amostras com substâncias
moleculares
As amostras de parafina, iodo e sacarose
são formadas por substâncias moleculares,...
f. Modelo para a sublimação do iodo
Inicialmente, foi representado um retículo cristalino molecular para o iodo.
Depois da...
g. Por quê?
Algumas amostras fundem ao passo que outras
não porque as interações entre as partículas são
diferentes.
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    1. 1. TRANSFORMAÇÕES NO AQUECIMENTO DE MATERIAIS Prof. Luciane 2013
    2. 2. Atividades já realizadas envolvendo aquecimento de materiais: produção do sabonete teste de chama
    3. 3. Transformações x propriedades x constituição O que ocorre com os materiais ao serem aquecidos? Depende da constituição e propriedades dos materiais?
    4. 4. O que ocorreu no aquecimento • Não ocorreu transformação? • Houve mudança de fase? – Fusão? – Evaporação? Ebulição? – Sublimação? • Houve reação química? – Decomposição? – Combustão? • Houve perda de água de – um material higroscópico (que absorve a umidade do ar)? – cristalização (hidratação)? Por exemplo: Na2SO4.10H2O (s)  Na2SO4 (s) + 10H2O (v)
    5. 5. Modelos de ligação químicaModelos de ligação química Modelo de Ligação química Propriedades das substâncias
    6. 6. Modelos de ligação químicaModelos de ligação química Modelo de Ligação química Propriedades das substâncias Ligação metálica Ligação iônica Ligação covalente Substância metálica Substância iônica Substância molecular Substância covalente
    7. 7. Transformações x propriedades x constituição BAIXA TEMPERATURA DE FUSÃO E EBULIÇÃO INTERAÇÕES FRACAS ENTRE AS PARTÍCULAS QUE CONSTITUEM O MATERIAL SUBSTÂNCIAS MOLECULARES EXEMPLOS: IODO, SACAROSE E PARAFINA
    8. 8. Discussão e Conclusão Pag. 260 da apostila
    9. 9. a. Aparecimento de água no tubo contendo Cloreto de Sódio (NaC) Obs.: na verdade, não observamos o aparecimento de água. Foram ouvidos apenas estalos. Os estalos podem ocorrer em função da evaporação rápida da água, gerando a separação dos cristais que já estavam fragmentados. O cloreto de sódio é uma substância HIGROSCÓPICA, ou seja, absorve facilmente a umidade do ar. Quando o cloreto de sódio é aquecido, a água que tinha sido absorvida é evaporada. O vapor de água atinge uma superfície mais fria do tubo e condensa, aparecendo gotículas de água nas paredes no tubo. Ah! Vale lembrar que o saleiro entope facilmente em dias muito úmidos, pois a umidade entre os grãos favorece a sua aglomeração.
    10. 10. Estrutura da glicose
    11. 11. Estrutura e propriedades da sacarose Densidade 1,57 g/cm3 (30 °C)1 Ponto de fusão 160–192 °C (decompõe-se)1 Solubilidade em água 1970 g·l-1 a 20.0 °C 1 Riscos associados Principais riscos associados Combustível
    12. 12. O aquecimento da sacarose, a temperaturas elevadas (>140°C), desencadeia um grupo complexo de reações químicas originando produtos fortemente coloridos. A termólise (pirólise) causa a desidratação (perda de água) das moléculas de açúcar com a introdução de dupla ligação e formação de anéis anidros. Ligações duplas conjugadas absorvem luz e produzem cor. Os anéis insaturados condensam-se formando polímeros de coloração escura, denominados caramelos (FENNEMA,1996). O caramelo é uma mistura complexa de anidridos, com composição diferenciada dependente de tempo, temperatura e valor de pH no qual a reação ocorre. De acordo com Bourzutschky (2005a), aumentando-se os valores do pH, a formação da cor é mais acentuada do que com o aumento da temperatura. A formação da cor é dez vezes maior em pH 8,0 quando comparado ao pH 5,9. Além da formação dos anidridos um grande número de produtos voláteis é obtido incluindo monóxido e dióxido de carbono, ácido fórmico, aldeídos, cetonas, acroleína e furfural (HONIG,1953).
    13. 13. b. Aparecimento de água no tubo contendo Sacarose (C12H22O11) A água surge devido à reação química que ocorre com a sacarose no seu aquecimento. A sacarose possui a fórmula C12H22O11, ou seja, possui em sua composição o elemento hidrogênio (ver a figura). Quando a sacarose é aquecida, as ligações químicas são rompidas e formadas novas ligações. Neste caso, os átomos de hidrogênio se combinam com os de oxigênio para formar a água, além de outros compostos (por exemplo, CO2, CO e carvão).
    14. 14. Estrutura do carvão
    15. 15. Propriedades do sulfato de cobre pentahidratado (CuSO4.5H2O)
    16. 16. SULFATO DE COBRE HIDRATADO OU ANIDRO NÃO SÃO SUBSTÂNCIAS MOLECULARES CuSO4 Composto anidro CuSO4 .5H2 O Composto hidratado
    17. 17. CuSO4 ≠ Cu SULFATO DE COBRE e COBRE são SUBSTÂNCIAS DIFERENTES
    18. 18. SULFATO DE COBRE PENTAHIDRATADO O sulfato de cobre pentahidratado decompõe-se antes de fundir, perdendo quatro águas de hidratação à 110°C a 200°C, graças ao rompimento das interações de entre íons e água. À 650°C o sulfato de cobre(II) decompõe-se em óxido de cobre (II) (CuO) e trióxido de enxofre (SO3). A coloração azul do sulfato de cobre pentahidratado se deve às suas águas de hidratação. Quando em contato com chama, seus cristais se desidratam e tornam-se brancos acinzentados. O sulfato de cobre na sua forma anidra apresenta-se fortemente higroscópico.
    19. 19. Balancear as equações CuSO4 .5H2 O (s) → CuSO4 .3 H2 O (s) + ___ H2 O (v) (40 – 80ºC) CuSO4 .3H2 O (s) → CuSO4 .H2O (s) + ____ H2 O (v) (80 - 140ºC) CuSO4 .H2O (s) → ___CuSO4 (s) + _____H2O (v) (140 - 400ºC) 2 CuSO4 (s) → ____CuSO4 .CuO (s) +____ SO3 (g) (400 - 695ºC) CuSO4 .CuO (s) → ____CuO (s) + ____ SO3 (g) (695 - 780ºC) ____ CuO (s) → Cu O (s) + ½ O (g) (780 - 900ºC) 2 2 1 1 1 1 2 1 2 BRANCO AZUL MARROM
    20. 20. Estrutura Cristalina do CuSO4.5H2O
    21. 21. Estrutura Cristalina do CuSO4.5H2O Cu O S H2O
    22. 22. c. Mudança de cor do sulfato de cobre pentahidratado (CuSO4.5H2O) O sulfato de cobre pentaidratado possui água de cristalização, ou seja, entre os íons cobre e de sulfato, há também moléculas de água ocupando posições no retículo cristalino. Quando o sulfato de cobre é aquecido, há perda da água de cristalização, tornando-se sulfato de cobre anidro, cuja coloração é branca.
    23. 23. d. Brilho Nem toda amostra que tem brilho é metálica. O brilho está relacionado com a reflexão da luz. Materiais cristalinos irão refletir a luz, quando o plano do cristal for regular. Por exemplo, o cristal de cloreto de sódio apresenta brilho e não é uma substância metálica.
    24. 24. e. Amostras com substâncias moleculares As amostras de parafina, iodo e sacarose são formadas por substâncias moleculares, já que a parafina fundiu, o iodo sublimou e a sacarose fundiu e decompôs quando foram realizados os testes de aquecimento.
    25. 25. f. Modelo para a sublimação do iodo Inicialmente, foi representado um retículo cristalino molecular para o iodo. Depois da sublimação, foi rompido o retículo cristalino molecular, ocorrendo a separação das moléculas. Observe que a ligação entre os átomos não é rompida.
    26. 26. g. Por quê? Algumas amostras fundem ao passo que outras não porque as interações entre as partículas são diferentes. Quanto mais fraca a interação entre as partículas, menor a temperatura de fusão. As substâncias moleculares apresentam baixa temperatura de fusão. Além disso, algumas amostras não fundem porque, ao serem aquecidas, ocorrem reações química.

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