química do cotidiano 1. lixo

Química2

SUMÁRIO DO VOLUMEQUÍMICA

QUÍMICA DO COTIDIANO 51. Lixo 5

1.1 O lixo e as suas consequências 51.2 Classifi cação do Lixo 61.3 Estado físico da água 111.4 Lixos e doenças 22

2. Química da vida – água 502.1 A água e sua importância 50

2.2 Distribuição de água doce no Brasil e no mundo 512.3 A água presente no subsolo – os aquíferos 522.4 Ciclo da água 532.5 As diferentes utilizações da água pelo ser humano 552.6 As principais características da água para seus diferentes usos 562.7 As propriedades incomuns da água (H2O) 562.8 Os diferentes tipos de poluição nas águas 682.9 Tratamentos para águas municipais 72

3. A química das substâncias naturais 743.1 Introdução à Química Orgânica 743.2 Bioquímica: a química da sobrevivência 86

ESTUDO DO ÁTOMO 984. O átomo e a tecnologia - seus modelos e suas partículas 98

4.1 A Filosofi a grega descobrindo o átomo 984.2 O átomo esférico e indivisível - modelo atômico de Dalton 994.3 O tubo de imagem da televisão - a descoberta do elétron por Thomson 1004.4 O Sistema Solar e sua contribuição para o átomo nuclear - Rutherford 1014.5 Os fogos de artifício - Böhr e os níveis de energia 106

5. Propriedades e utilização dos elementos e suas substâncias 1205.1 A classifi cação periódica dos elementos 120

Química 3

SUMÁRIO COMPLETOVOLUME 1

UNIDADE: QUÍMICA DO COTIDIANO1. Lixo2. Química da vida – água3. A química das substâncias naturais

UNIDADE: ESTUDO DO ÁTOMO4. O átomo e a tecnológia – seus modelos e suas partículas5. Propriedades e utilização dos elementos e suas substâncias

VOLUME 2

UNIDADE: ESTUDO DAS LIGAÇÕES QUÍMICAS6. A busca da estabilidade através das ligações químicas

UNIDADE: FUNÇÕES QUÍMICAS7. As substÂncias do nosso cotidiano: estudo das funções químicas

UNIDADE: LEIS DAS REAÇÕES QUÍMICAS8.O nascimento de novas substâncias – surgem às reações químicas

VOLUME 3

UNIDADE: MEDIDAS EM QUÍMICA9. As massas dos átomos e das moléculas

UNIDADE: CÁLCULOS QUÍMICOS10. Cálculo de fórmulas11. Da cozinha à indústria – Uma questão de quantidade: os cálculos estequiométricos e sua relação com o cotidiano

Química4

Lixo

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QUÍMICA DO COTIDIANO

1. LIXO

Sabe-se que a produção de resíduos é um processo implacável e inerente à vida do ser humano; entretanto, a lata de lixo não é um desintegrador mágico de matéria!

O nosso lixo de cada dia continua existindo depois que o jogamos na lixeira. É impossível não produzir lixo, mas podemos diminuir essa produção. Como? Reduzindo o desperdício, reutilizando os materiais sempre que possível e separando os que forem recicláveis para a coleta seletiva. Há ações que só não as fazemos, por não sabermos como. Segundo dados obtidos, em abril de 2012, no Brasil, a falta de um destino correto para o lixo urbano é um dos principais problemas ambientais do Brasil, que concentra quase toda a produção de lixo em 4 600 lixões. O Brasil, segundo dados de mesma fonte, comporta somente 1% do que se gera e recicla somente 0,8%, números muito abaixo do esperado.

1.1 O lixo e as suas consequências

A questão do lixo está diretamente ligada ao modelo de desenvolvimento que vivemos, vinculada ao incentivo do consumo, pois, muitas vezes, adquirimos bens que não são necessários, e tudo que consumimos produz impactos.

Saiba maisSaiba mais

No trabalho feito pelo fotógrafo Peter

Menzel, no qual fotografou famílias junto dos alimentos que seriam consumidos por uma semana, fi cou bem claro a relação do desenvolvimento com o consumismo e a produção de lixo, já que enquanto uma família de alemães consumia 500 dólares de alimentos semanalmente, famílias africanas de regiões mais pobres consumiam 1,65 dólares nesse mesmo período.

Há aproximadamente 40 anos, a quantidade de lixo gerada era muito inferior à atual; hoje, a população aumentou. Em virtude desse crescimento, a globalização se encontra em um estágio avançado e o lixo, evidentemente, é tão velho quanto a humanidade. Na pré-história, grupos nômades alimentavam-se da caça, da pesca e dos vegetais, e os restos da refeição – ossos, peles e casca dos frutos – eram largados no solo e seguiam o ciclo natural. O desenvolvimento das sociedades, desde então, contribuiu para que os detritos aumentassem, sem que isso incomodasse muito as pessoas em volta (o asseio, em grande parte das sociedades, foi um conceito que custou a pegar). São muitas as ilustrações na Idade Média que mostram ruas emporcalhadas e dejetos sendo lançados das janelas sobre transeuntes.

Lixo

QuímicaQuímica 5

QUÍMICA DO COTIDIANO

Sabe-se que a produção de resíduos é um processo implacável e inerente à vida do ser humano; entretanto, a lata de lixo não é um desintegrador mágico de matéria!

nosso lixo de cada dia continua existindo depois que o jogamos na lixeira. É impossível não produzir lixo, mas podemos diminuir essa produção. Como? Reduzindo o desperdício, reutilizando os materiais sempre que possível e separando os que forem recicláveis para a coleta seletiva. Há ações que só não as fazemos, por não sabermos como. Segundo dados obtidos, em abril de 2012, no Brasil, a falta de um destino correto para o lixo urbano é um dos principais problemas ambientais do Brasil, que concentra quase toda a produção de lixo em 4 600 lixões. O Brasil, segundo dados de mesma fonte, comporta somente 1% do que se gera e recicla somente 0,8%, números muito abaixo do esperado.

O lixo e as suas consequências

está diretamente ligada ao modelo de desenvolvimento que vivemos, vinculada ao incentivo do consumo, pois, muitas vezes, adquirimos bens que não são necessários, e tudo que consumimos produz impactos.

Sabe-se que a produção de resíduos é um processo implacável e inerente à vida do ser humano; entretanto, a lata de lixo

nosso lixo de cada dia continua existindo depois que o jogamos na lixeira. É impossível não produzir lixo, mas podemos

reutilizando os materiais sempre que possível e separando os que

As imagens mostram três famílias, uma alemã, uma americana e uma africana, com seu consumo semanal mostrado pelo trabalho de Peter Menzel.

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Adaptado para o Acervo CNEC.

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Lixo

Química6

A visão do lixo como problema a ser enfrentado só se fi rmou no século XIX, quando a Revolução Industrial instituiu um novo patamar de tecnologia, de conforto, de produtos – e de resíduos, montanhas de resíduos. O lixo, a partir daí, foi empurrado pela comprovação científi ca de seu papel como causador de várias doenças; começou, então, a ser um desafi o para a humanidade. A industrialização incorporou ao cotidiano das pessoas uma série de novos produtos – e, mais que todos eles, o plástico, que, por demorar um século para se decompor e nunca desaparecer completamente, hoje enfeia ruas, praias, rios e até o fundo do mar. O impulso industrial também contribuiu para o surgimento das metrópoles – e, quanto mais gente confi nada em determinado espaço, mais detritos se acumulam.


QUANTO MAIS LIXO, MAIS PROBLEMAS

O aumento da geração de resíduos sólidos tem várias consequências negativas: custos cada vez mais altos para coleta e tratamento do lixo; difi culdade para encontrar áreas disponíveis para aterrá-los; grande desperdício de matérias-primas. Por isso, o lixo deve ser integrado ao ciclo produtivo ou à natureza. Outras consequências do enorme volume de lixo gerado pelas sociedades modernas, quando é depositado em locais inadequados ou quando a coleta é defi citária, são:

• contaminação do solo, do ar e da água;• proliferação de vetores transmissores de doenças;• entupimento de redes de drenagem urbana;• enchentes e desmoronamentos;• degradação do ambiente e depreciação imobiliária;• indiretamente, doenças, absenteísmo e mortes.

Adaptado para Acervo CNEC.

1.2 Classificação do Lixo

O primeiro passo, quando pensamos na questão do lixo, é descobrir qual será o seu destino. Afi nal, de que adianta separá-lo se não conhecemos o processo

como um todo? Para onde vai o nosso lixo depois que o lixeiro passa? Há alternativas? O que fazer com o lixo separado? As alternativas de destinação

atuais são ambientalmente satisfatórias? Como poderiam ser melhoradas? O que eu posso fazer? Todas essas são perguntas altamente pertinentes e deveriam ser feitas para que medidas corretas fossem adotadas.

Em geral, consideramos lixo tudo aquilo que se descarta, que não tem mais serventia. Mas, se olharmos com critério os materiais que

compõem o lixo, veremos que este é composto de vários tipos de resíduos que precisam de manejo diferenciado.

Assim, para efeito de coleta e de tratamento, faz-se necessário classifi car o lixo, que, com base em sua natureza física, pode ser seco ou molhado.

• O lixo seco é composto por materiais recicláveis, como papel, vidro, lata, plástico, dentre outros. Alguns não são recicláveis por falta de mercado, como papéis sujos, vidros planos, espelhos, etc.

• O lixo molhado corresponde à parte orgânica dos resíduos, que é formada por sobras de alimentos,cascas de frutas, restos de poda, etc. Esse lixo pode ser usado para a compostagem.

Esse tipo de classifi cação é muito utilizado em programas de coleta seletiva, por ser de fácil entendimento para a população. Outra forma de classifi car o lixo baseia-se em sua composição química. Nesse caso, é denominada matéria orgânica, ou seja, procedente de organismos vivos, como plantas, animais ou matéria inorgânica, que inclui os minerais, os materiais sintéticos e outros.

que precisam de manejo diferenciado.que precisam de manejo diferenciado.

deveriam ser feitas para que medidas corretas fossem adotadas. Em geral, consideramos lixo tudo aquilo que se descarta, que Em geral, consideramos lixo tudo aquilo que se descarta, que Em geral, consideramos lixo tudo aquilo que se descarta, que não tem mais serventia. Mas, se olharmos com critério os materiais que não tem mais serventia. Mas, se olharmos com critério os materiais que não tem mais serventia. Mas, se olharmos com critério os materiais que compõem o lixo, veremos que este é composto de vários tipos de resíduos compõem o lixo, veremos que este é composto de vários tipos de resíduos compõem o lixo, veremos que este é composto de vários tipos de resíduos compõem o lixo, veremos que este é composto de vários tipos de resíduos não tem mais serventia. Mas, se olharmos com critério os materiais que compõem o lixo, veremos que este é composto de vários tipos de resíduos compõem o lixo, veremos que este é composto de vários tipos de resíduos

como um todo? Para onde vai o nosso lixo depois que o lixeiro passa?

Assim, para efeito de coleta e de tratamento, faz-se necessário classifi car o lixo,

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Em geral, consideramos lixo tudo aquilo que se descarta, que não tem mais serventia. Mas, se olharmos com critério os materiais que

Adaptado para Acervo CNEC

Lixo

Química 7


CONHECENDO UM POUCO MAIS SOBRE O LIXO ORGÂNICO

Ao falarmos em lixo orgânico, referimo-nos aos restos de animais e vegetais, principalmente as sobras de alimentos. Esses materiais decompõem-se em curto prazo e, por isso, podem ser transformados em algum tipo de adubo. Essa classifi cação de “lixo orgânico” não coincide com a utilizada na Química. Em Química, orgânica é a área que estuda as substâncias de carbono, e inorgânica, a área que estuda as substâncias dos demais elementos químicos.

Texto retirado do livro Química e Sociedade – módulo 1, Identificação de materiais e substâncias.

O lixo também pode ser classifi cado em relação a seu risco potencial ao meio ambiente, podendo ser perigoso ou tóxico, inerte, não inerte e radioativo. Os resíduos industriais e alguns domésticos, como restos de tintas, solventes, aerossóis, produtos de limpeza, lâmpadas fl uorescentes, medicamentos vencidos, pilhas e outros contêm signifi cativa quantidade de substâncias químicas nocivas ao meio ambiente. Existe outra forma de classifi car o lixo, baseada na sua origem. Nesse caso, o lixo pode ser, por exemplo, domiciliar ou doméstico, público, de serviços de saúde, industrial ou agrícola, entulho e outros. Essa é a forma de classifi cação usada nos cálculos de geração de lixo. Tal classifi cação visa a separar os vários tipos de resíduos para que cada um tenha um tratamento adequado à sua natureza. Cada um desses tipos de lixo possui propriedades físicas e químicas diferentes.Propriedades químicas são aquelas relacionadas às transformações químicas que as substâncias podem sofrer, ou seja, que só podem ser observadas e medidas quando comparadas com outras substâncias. Veja os exemplos:• Combustão: a queima em uma fl oresta promove a alteração da estrutura vegetal existente;• Oxidação: uma estrutura de ferro oxida, já a estrutura de aço inoxidável nunca oxida;• Explosão: o gás hidrogênio explode, enquanto o gás nitrogênio não;• Corrosão: os ácidos e as bases são corrosivas, já a água não;• Efervescência: sal de frutas em contato com a água produz efervescência, já o sal de cozinha (NaCl) nada produz em contato com a água.

Imagens disponíveis, respectivamente, em: <http://meioambientecm.blogspot.com>;

<http://osolhosdedeus.blogspot.com>; <http://groups.yahoo.com>.Acessos em: 27 dez. 2012.

Imagens disponíveis, respectivamente, em:

Lixo

Química8

A massa é uma grandeza que pode ser obtida quando equilibramos a matéria com uma

massa-padrão.

Propriedades físicas dizem respeito às características particulares que independem de suas transformações com outros materiais. Observe estes exemplos:Densidade

Densidade

Disponível em: <http//brasilescola.com>.Acesso em:27 dez. 2012.

Refl ita

• Por que o gelo se comporta de forma diferente quando mergulhado em diferentes líquidos? • O que poderá acontecer se adicionarmos gelo em um copo com água e álcool misturados? Antes de respondermos às questões apresentadas anteriormente, comecemos do início. Sempre que tocamos ou pensamos em algo, estamos lidando com matéria. Mas o que é matéria?Toda Química preocupa-se com as propriedades da matéria.

ma diferente quando

• O que poderá acontecer se adicionarmos gelo em um copo

Antes de respondermos às questões apresentadas

Sempre que tocamos ou pensamos em algo, estamos lidando

De fato, essa é uma questão difícil de ser defi nida com precisão. Mas, uma defi nição imediata é que a matéria é qualquer coisa que tem massa e ocupa espaço.

Portanto, o ouro, a água e a carne humana são formas da matéria, já radiação eletromagnética (luz), justiça e amor não são.

Em nosso cotidiano, o nome dado à matéria é substância. Entretanto, substância em Química é uma forma pura e simples de

matéria. A substância, que é a matéria em geral, existe em uma variedade de formas, chamadas de estado da matéria (sólido, líquido e gasoso).

Partindo da defi nição de matéria, conclui-se, então, que são duas as propriedades intrínsecas da matéria, dependendo do tamanho da amostra.

Assim, massa e volume podem ser chamados de grandeza (toda propriedade que pode ser medida). A medida da massa pode ser feita com o auxílio de uma balança (compara-se a quantidade de matéria em relação a um padrão de medida). As unidades de massa são mg, g, kg, ton, sendo que a unidade-padrão do sistema internacional é o kg.

Lixo

Química 9

Como o volume corresponde ao espaço que a matéria ocupa, pode ser medido de duas maneiras:1) Para sólidos regulares (cubo, cilindro, etc.), a partir de suas dimensões, na unidade de cm3.2) Para líquidos, o seu volume é medido com auxílio de instrumentos graduados como pipetas, buretas, provetas, entre outros. Além dos líquidos e dos sólidos regulares, podemos medir o volume dos sólidos irregulares pelo método de deslocamento de volume de água.

Veja este exemplo: Ao mergulhar a pedra, haverá um deslocamento do volume de água. Com o deslocamento e conhecendo-se o volume inicial pela diferença entre o volume fi nal pelo inicial, teremos o volume do sólido.

Apesar de os valores das grandezas físicas, chamadas de massa e volume, de cada material, variarem em função da quantidade, a razão entre eles (m/v) é sempre constante. A razão entre massa e volume é uma propriedade intensiva da matéria, ou seja, não depende da quantidade e sim do material do qual ela é feita. O nome dado a essa razão é densidade e, sendo uma propriedade específi ca, é considerada também uma grandeza. Para calcular a densidade de um material, utiliza-se, então, a equação a seguir, em que d representa densidade, m, a massa, e v, o volume.

d =

Baseados nos dados apresentados, podemos responder às perguntas feitas anteriormente e entender o porquê de o gelo se comportar de forma diferente nos líquidos apresentados anteriormente. Quando em água, o gelo possui menor densidade, por isso boia. Já com o álcool, ele torna-se mais denso, por isso afunda. Toda grandeza deve ser representada por um número, seguido de uma unidade de medida. No caso da densidade, a unidade será sempre uma grandeza de massa (mg, g, kg) por unidade de volume (cm, mL, L). Os testes de qualidade realizados pelas indústrias são baseados nos valores da densidade, visto que ela varia de acordo com a sua composição. Outro teste de qualidade que é realizado, tendo por base a densidade, é de controle de qualidade do álcool combustível.

m___V

Adaptado para Acervo CNEC.

Lixo

Química10

Exercícios de salaExercícios de sala

1 (PISM) Uma empresa foi contratada para recuperar alguns materiais de uma sucata, que era composta por limalhas de alumínio, lascas de plástico tipo polietileno, além de pequenos pedaços de carvão. Uma forma econômica de recuperar tanto o alumínio quanto o plástico, para posterior reciclagem, utiliza a diferença de densidade entre esses materiais, num tanque com água. Com base nos valores de densidade, dispostos na tabela abaixo, a sequência de retirada de materiais do tanque seria:

Material d (g/cm³)alumínio 2,70

polietileno 0,98carvão 0,57água 1,00

a) polietileno, alumínio e carvão.b) alumínio, carvão e polietileno.c) carvão, polietileno e alumínio.d) carvão, alumínio e polietileno.e) polietileno, carvão e alumínio.

2 (UNIUBE–PIAS) O tetracloreto de carbono (CCI4), nas condições ambiente (25 ºC), é um líquido que possui densidade igual a1,58 g/cm³, enquanto a água, nas mesmas condições, possui densidade igual a 1 g/cm³. Você tinha uma mistura de pedaços de alumínio (d = 2,70 g/cm³) e de garrafa plástica de refrigerante (d = 1,37 g/cm³) e, para separá-los, fez o seguinte experimento: colocou em um recipiente um certo volume de tetracloreto de carbono, seguido de um mesmo volume de água; em seguida, você adicionou pedaços da mistura de alumínio e da garrafa plástica ao recipiente, quando observou a seguinte situação.

A partir da situação anterior e das características envolvidas, assinale a alternativa incorreta:a) O sólido 2, no fundo do recipiente, é o alumínio, pois sua densidade é maior que a da água e a do CCI4.

b) Não podemos afi rmar nada sobre os sólidos 1 e 2, pois a diferença de densidade não possibilitará a separação desejada.c) O sólido 1, na interface dos líquidos 1 e 2, são pedaços de garrafa plástica, pois sua densidade é maior que a da água, porém menor que a do CCl4.d) Água e tetracloreto de carbono não se misturam e, com isso, podemos concluir que o tetracloreto de carbono é uma substância de caráter apolar.e) A fase líquida superior (líquido 1) é a água, pois sua densidade é menor que aquela do tetracloreto de carbono.

3 (UFV-PASES) Considere os dados da tabela a seguir:

Amostras líquidas Densidade a 25 ºC / (g cm-3)

água 1,00

mercúrio 13,55

gasolina 0,70

Um bloco de 7,7 g de madeira de carvalho, de volume igual a 10 cm3, foi adicionado a um frasco contendo 100 mL de cada um dos três líquidos anteriormente descritos. A fi gura que melhor representa o sistema formado é:

gasolina

gasolina

água água

mercúrio

mercúrio

a) b)

gasolina

gasolina

gasolinagasolina

água

águaágua

mercúrio mercúrio

mercúriomercúrio

d) e)c)

4 (UFLA-PAS) Tem-se uma mistura de dois metais pulverizados, A e B. A densidade do metal A é 1,5 g/ml e a do metal B, 2,5 g/mL. Para separar e recuperar esses dois metais intactos, precisa-se de um líquido adequado. Qual dos líquidos a seguir você deve escolher?

Lixo

Química 11

a) Líquido que reaja apenas com um dos metais e que tenha densidade igual a 1,5 g/mL.b) Líquido que reaja com ambos os metais e que tenha densidade igual a 2,5 g/mL.c) Líquido que não reaja com nenhum dos metais e que tenha densidade igual a 2,0 g/mL.d) Líquido que não reaja com nenhum dos metais e que tenha densidade igual a 1,2 g/mL.e) Líquido que não reaja com nenhum dos metais e que tenha densidade superior a 2,5 g/mL.

5 (UNIMONTES-PAES) O esquema a seguir representa o processo e o resultado obtidos de um experimento realizado em uma aula de Ciências, em que foram preparados dois recipientes, um com água e outro com álcool, acrescidos de um cubo de gelo. No recipiente contendo gelo em álcool, adicionou-se água aos poucos, até perceber algumas modifi cações (III e IV).

I II III IV

H O H O2 2

Modificações em um dosrecipientes, após adiçãode água

Dadas as afi rmativas:I) O líquido do recipiente II é a água, cuja densidade é menor que a do gelo. II) O recipiente I contém álcool líquido de densidade menor que a da água líquida.III) O líquido em III constitui uma mistura homogênea com a mesma densidade do gelo.IV) O líquido representado em IV apresenta densidade maior que o líquido do sistema III.V) A solução contendo o cubo de gelo IV constitui um sistema heterogêneo trifásico.VI) O número de afi rmativa(s) correta(s) é:a) 2. b) 1. c) 4. d) 3.

1.3 Estado físico da água

A matéria pode ser um gás, um líquido ou um sólido. Essas três formas são chamadas de estados da matéria, os quais se diferem em algumas de suas propriedades observáveis mais simples. Um gás, por exemplo, e também os vapores não tem volume nem forma defi nida. Sua forma corresponde ao formato do recipiente, e seu volume também será o do recipiente. Já um líquido tem seu volume defi nido, independentemente do recipiente em que se encontra, e um sólido tem tanto forma quanto volume defi nidos.

Exemplo: 1 litro de água sempre terá esse volume, mesmo sendo colocado em uma jarra, em uma garrafa ou em um balde. Mas a sua forma não é defi nida, ou seja, terá a forma do recipiente.

Exemplo: Quando a água estiver em uma jarra, terá o formato desse recipiente. Na garrafa, seu formato se modifi cará.

: 1 litro de água sempre terá esse volume, mesmo sendo colocado em uma jarra, em uma garrafa ou em um balde. Mas a sua forma não é defi nida, ou seja, terá a forma do

Disponível em: <http://noticiasr7.com>.Acesso em:31 dez. 2012.

Disponível em: <http://adamrs.wordpress.com>.

Acesso em: 31 dez. 2012.

Lixo

Química12

Trabalhando com PesquisaTrabalhando com Pesquisa

Uma importante propriedade dos gases que não corresponde aos sólidos nem aos líquidos é a compressibilidade. Os gases podem ser comprimidos, enquanto os sólidos e os líquidos não.

Todas as substâncias são elementos ou compostos. Os elementos não podem ser decompostos em substâncias mais simples. Em nível molecular, cada elemento é formado somente por um tipo de átomo. Podemos chamar também os elementos de substâncias simples.Exemplo:

H2, O2, O3, N2, Cl2.

Já os compostos são constituídos de dois ou mais elementos, logo contêm dois ou mais tipos de átomos. Podemos chamar esses compostos de substâncias compostas. A água, por exemplo, é um composto constituído de dois elementos: hidrogênio (H) e oxigênio (O), sendo que sua fórmula é H2O, ou seja, dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio.


A) Substância composta formada por dois elementos químicos.B) Elemento químico.C) Substância simples formada por um elemento químico.D) Substância composta formada por 2 elementos químicos.

Temos também as misturas, que são a combinação de duas ou de mais substâncias, nas quais cada uma mantém sua própria identidade química. Por exemplo, a água do mar constitui uma mistura, já que é constituída, de água, de vários sais, de gases e de outras substâncias.

A) Sistema puro formado por moléculas compostas.B) Mistura formada por duas substâncias compostas. C) Mistura formada por duas substâncias compostas.D) Substância pura formada por moléculas compostas.

Lixo

Química 13

Na natureza, a maior parte da matéria encontra-se quimicamente impura, isto é, na forma de mistura. Assim, temos a seguinte classifi cação para a matéria:

Temperatura de fusão e de ebuliçãoA temperatura em que uma substância muda do

estado sólido para o líquido ou do líquido para o sólido é denominada temperatura de fusão.

A temperatura em que uma substância muda do estado líquido para o gasoso e vice-versa é denominada temperatura de ebulição.

As temperaturas de fusão e de ebulição são determinadas, experimentalmente, por meio de curvas de aquecimento ou de resfriamento. Quando uma única substância é aquecida (por exemplo, água destilada), apresenta o gráfi co de variação de temperatura constante e gradual. Isso acontece por ser uma substância pura (formando patamares bem defi nidos).

Verifi que este experimento – um pouco de água destilada é aquecida, obtendo-se os seguintes valores:

Tempo (minutos) Temperatura(ºC) Estado Físico

0 -4º sólido

1 -4º sólido

2 -3 sólido

3 -1 sólido

4 0 sólido + líquido




8 1º líquido

9 6º líquido

10 9º líquido

19 88º líquido

20 92º líquido

21 95º líquido

22 95º líquido

23 95,5º líquido + vapor




27 97º vapor

28 100º vapor

29 102º vapor

30 103º vapor

31 105º vapor

De acordo com os valores apresentados, podemos compreender o porquê de o estado líquido ser o mais encontrado na natureza.

Matéria Substâncias

simples/elemento

composta

pura

mistura

23 26

-4

4 7

95,5100105

T (ºC)

t (min)0

Sólid

o

P.F.

P.E.

Líquid

o

Vapo

r

Lixo

Química14

• Desenhe, em uma folha de papel milimetrado, um gráfi co de variação da temperatura em função do tempo. Após a construção, analise, junto ao seu professor, o tipo de gráfi co.

Agora, verifi que um segundo experimento.Aqueceu-se uma solução de 10g de sal de cozinha, com 0,1l de água, obtendo-se os seguintes valores:

Tempo (minutos) Temperatura (ºC) Estado Físico0 – 5,5 ºC sólido1 – 1,0 ºC sólido + líquido2 7,0 ºC líquido3 18 ºC líquido4 27,5 ºC líquido5 35 ºC líquido6 42 ºC líquido7 49,5 ºC líquido8 56 ºC líquido9 64 ºC líquido10 69 ºC líquido11 76 ºC líquido12 80 ºC líquido13 84 ºC líquido14 88 ºC líquido15 91 ºC líquido16 93 ºC líquido17 94,5 ºC líquido18 95,5 ºC líquido19 97 ºC líquido + vapor20 98 ºC líquido + vapor21 98 ºC líquido + vapor

Novamente, desenhe, em uma folha de papel milimetrado, um gráfi co da variação da temperatura em função do tempo.

Com o auxílio de seu professor, analise esse gráfi co e compare-o com o construído anteriormente.Conclua: Quais suas principais diferenças? A que se devem essas diferenças?Quando aquecemos duas ou mais substâncias misturadas, a temperatura passa a ter pequenas alterações

nas faixas de fusão e de ebulição. Nesse caso, o gráfi co não apresentará patamares defi nidos, pois há uma variação da temperatura durante a mudança de estado físico. Os pontos de fusão e de ebulição variam de substância para substância.


Existem duas misturas especiais, chamadas eutéticas e azeotrópicas. Seus gráfi cos apresentam um comportamento anômalo frente às misturas convencionais.

192021

-5,5

-1

7

9798

}

T (ºC)

t (min)

Sólid

oFaixa deFusão

Líquido

Vapo

r

Faixa deEbulição

Lixo

Química 15

Azeotrópicas

T (ºC)

t (min)

}Sólido

Faixa de Fusão

Líquido

Vapor

P.E.

São misturas que possuem ponto de ebulição (constante) e faixa de fusão (inconstante).Exemplo: H2O + álcool.

Eutéticas

}Faixa deEbulição

Líquido

Sólido

P.F.

Vapo

rT (ºC)

t (min)

São misturas que possuem ponto de fusão (constante) e faixa de ebulição (inconstante). Exemplos: Ligas metálicas.


Para determinar os pontos de fusão e de ebulição, deve-se considerar, também, a pressão atmosférica. Por exemplo, a água a 1 atm de pressão entra em ebulição a 100 ºC. Para melhorar esse conceito, analisaremos dois exemplos.1) Em que local a água ferve mais rápido: no pico de uma montanha ou ao nível do mar? Ao ferver, a temperatura de ebulição da água será a mesma nos dois locais?2) Por que os alimentos cozinham mais rápido na panela de pressão que nas panelas “convencionais”? Para respondermos a essas duas questões, devemos levar em conta a pressão. À medida que subimos uma montanha, a pressão atmosférica torna-se menor, devido à diminuição da concentração de ar. Já ao nível do mar, a concentração de ar é maior e, consequentemente, a pressão será maior.

Mas como a pressão interfere nos pontos de fusão e de ebulição?

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