Química – Mudanças de Estado Físico

27 02 2010

As Mudanças do Estado Físico da Matéria depende de muitas propiedades Químicas e Físicas dela. Existem 3 estados físicos da matéria: Sólido, Líquido e Gasoso. As Mudanças de estado Físico Recebem nome de acordo como elas acontencem. Quando um sólido passa para o estado Líquido, chama-se Fusão, e quando um Líquido passa para o estado Sólido, chama-se Solidificação. Quando um Gás se transforma em Líquido chamamos esta transformação de Condensação ou Liquefação, e quando o Líquido se transforma em Gás chamamos de Vaporização. Existem alguns casos especiais, quando o sólido se transforma em Gás sem passar pelo estado Líquido, como é o caso da Naftalina, estes chamamos de Sublimação.

Comportamento das Moléculas de Acordo com o Estado Físico

As Moléculas tendem a se comportar diferentemente com a mudança de estado físico. Quando a matéria esta no estado físico Gasoso, as moléculas estão totalmente livres, por isso elas conseguem tomar forma de um recipiente e variar o seu volume de acordo com a pressão, coisa que os Líquidos e os Sólidos não podem, e é esta razão que nas reações químicas é muito mais conveniente usar materiais em estado gasoso do que em outro estado. As moléculas em estado Líquido estão ligadas por ligações muito mais fracas do que no estado Sólido. As moléculas têm mobilidade, mas não conseguem alterar o seu volume pois, ainda sim, estão ligadas umas nas outras. Já no sólido, as moléculas estão todas ligagas, evitando assim, a mobilidade.

Ponto de Fusão (PF) e Ponto de Ebulição (PE):

Se aquecermos algum líquido, ou algum sólido, terá um momento que ele mudará de fase, ou seja, de estado. Quando um material passa por alguns destes processos esta passando por um processo de aquecimento ou resfriamento. Toda Matéria tem um ponto de Ebulição e de Fusão, quando são substâncias puras estes pontos são constantes, quando são misturas podem ser variáveis. O ponto de Ebulição é a temperatura que o elemento começa a criar “bolhas”, ou seja sufre ebulição, demostrando a capacidade máxima de evaporação do líquido, lembrando que a tendência natural de um líquido é evaporar, por isso, mesmo que esteja em uma temperatura ambiente de 25ºC ele irá evaporar, então não se confunda:

O ponto de Ebulição é a temperatura característica na qual determinada substância sofre ebulição.

Já o ponto de Fusão ( PF ) é o ponto onde o estado sólido começa a derreter e virar líquido. Por isso:

O Ponto de Fusão é uma temperatura característica na qual determinada substância sofre fusão.

Observamos que em ambos os pontos ( PF e PE ), há uma mistura de fases, por exemplo:

Imaginemos a água em estado sólido (gelo), a medida de um certo tempo vamos aquecendo esta matéria até chegar 0ºC. Após esperar alguns minutos notamos que há uma mistura de água e gelo, que só ocorre no Ponto de Fusão. Mais tarde colocamos esta mesma água num sistema fechado e aquecemos novamente até chegar a 100ºC, agora notamos uma mistura entre vapor de água e água líquida.

Podemos tirar como conclusão que os pontos de Ebulição e Fusão são pontos de transição entre duas fases.

Previsões a partir dos valor de PF e PE

Se tivermos o valor de PF e PE poderemos saber em que estado a substãncia estará em dada temperatura. Se a temperatura for maior que PE, então a substância estará em estado gasoso. Se a temperatura for menor que PF, a substãncia estará em estado sólido. E por fim, se a temperatura estiver entre PF e PE, a substância será líquida. A baixo alguns PF e PE de algumas substâncias e como elas estão em temperatura ambiente ( 25ºC ):

SUBSTÂNCIA                  PE(ºC)             PF(ºC)           ESTADO FISICO A 25ºC

Água                                       100                            0                         Líquido

Metanol                                 65                             -98                      Líquido

Chumbo                                1.749                       327                     Sólido

Oxigênio                              -183                          -219                   Gasoso

Casos especiais de PF e PE

Quando falamos em PF e PE temos que ter em mente que temos dois tipos de substâncias: puras e misturas. Quando falamos em misturas puras estamos lidando com características bem definidas, com constantes certas, mas quando falamos em misturas estamos lidando com a incerteza, contantes com diferenças, que geram casos especiais. Este casos preservam o PF ou PE de uma das substâncias, ou faz uma média delas entre as duas.

Quando uma mistura tem PF constante ela é chamada de mistura eutética. Quando uma mistura tem PE constante, chama-se de mistura azeotrópica.

Mistura Eutética

Mistura Azeotrópica

Mistura Azeotrópica

Espero que tenham gostado do post!

Qualquer dúvida é só postar, Até mais!

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