Química volume 1



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b) Seria possível diferenciar o conteúdo dos três frascos por meio do aquecimento de uma amostra de cada um deles? Em caso positivo, explique como.

c) Se passássemos amostras dos três líquidos através de um funil com papel de filtro (dos usados para coar café), haveria possibilidade de fazer a diferenciação dos conteúdos? Por quê?
Uma maneira de diferenciar uma substância de uma mistura consiste em verificar se as mudanças de estado físico ocorrem ou não em temperaturas constantes.

Para exemplificar, vamos comparar o que se observa durante a ebulição da água (substância) e a da água com sal (mistura contendo cloreto de sódio – principal constituinte do sal de cozinha – dissolvido em água).
Ilustrações produzidas para este conteúdo. Cores fantasia, sem escala.
Imagens

AMJ Studio/Arquivo da editora



A água começa e termina sua ebulição (passagem do estado líquido para o gasoso) à mesma temperatura, ou seja, t1 é igual a t2.

estado inicial

estado final

água


t1

t2


A água da mistura água com sal começa e termina sua ebulição (passagem do estado líquido para o gasoso) em temperaturas diferentes, t2 é maior que t1.

estado inicial

estado final

água com sal

sal

t1



t2

<51> Não escreva neste livro.
Observe a seguir o gráfico de temperatura em função do tempo relativo ao aquecimento da água, do estado sólido (gelo) ao estado gasoso (vapor de água), realizado no nível do mar.
Imagem

Variação de temperatura da água (°C) em função do tempo de aquecimento (min)



Esse gráfico é apenas um esboço, isto é, as inclinações das retas não correspondem a dados obtidos experimentalmente.
▸ Depois de analisar o gráfico, responda às questões:

a) No início (t 5 0), qual é a temperatura da água e qual é seu estado físico?

b) O que ocorre no intervalo entre 15 min e 25 min?

c) Em que intervalo de tempo toda a amostra fica líquida?

d) O que se dá no intervalo entre 50 min e 63 min?

e) Qual o estado físico da água após 63 min?


Durante as mudanças de estado físico de uma substância, a temperatura permanece constante. Isso é representado graficamente pelas linhas horizontais paralelas ao eixo do tempo – chamadas de patamares.

A temperatura em que uma substância “ferve”, ou seja, em que entra em ebulição, é denominada temperatura de ebulição. No caso da água, ao nível do mar, esse valor corresponde a 100 oC.


Ilustração produzida para este conteúdo. Cores fantasia, sem escala.
Imagens

AMJ Studio/Arquivo da editora



No topo de uma montanha, a água entra em ebulição a uma temperatura inferior a 100 °C, que é o valor da temperatura de ebulição da água ao nível do mar, onde a pressão exercida pelo ar é igual a 1 atmosfera (1 atm).

100 ºC


< 100 ºC
<52>
Para uma mistura como a de água e sal, o gráfico será como a seguir.
Imagem (Gráfico)

Variação de estado físico de uma mistura de água e sal comum em função do tempo de aquecimento

Note que, ao contrário do que acontece com a água pura, a temperatura de ebulição da mistura de água e sal de cozinha não se mantém constante durante a mudança de estado.

Fonte: MASTERTON, W. L.; SLOWINSKI, E. J. Química geral superior. 4. ed. Rio de Janeiro: Interamericana, 1978. p. 11.


De modo geral, no caso das misturas, a temperatura não se mantém constante durante as mudanças de estado. Assim, quando aquecemos uma mistura de água e sal, a ebulição da água se inicia em uma temperatura e termina em outra, mais alta. Ou seja, não há patamares (retas paralelas ao eixo do tempo) em gráficos de temperatura em função do tempo no caso das misturas. A mudança de estado se dá em um intervalo de temperatura, como mostra o gráfico acima.

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