aula7liquidos

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LÍQUIDOS
PROPRIEDADES
2
PROPRIEDADES FÍSICAS
DENSIDADE
TENSÃO 
SUPERFICIAL
VISCOSIDADE
PONTO DE 
EBULIÇÃO
LÍQUIDO-GÁS
ESTRUTURA
MASSA MOLAR
SÓLIDO -GÁS
DIAGRAMA DE FASE
PONTO CRÍTICO
PRESSÃO DE VAPOR
ESTRUTURA E INTERAÇÕES 
INTERMOLECULARES
EQUILÍBRIO
LÍQUIDO - SÓLIDO
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4
SÓLIDOS - COMPACTOS
RETÍCULOS ESPACIAIS IÔNICOS
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Propriedades dos líquidos
São de difícil compressibilidade.
Mantêm o seu volume.
Não tem forma própria.
Difundem lentamente.
Evaporam de recipientes abertos. 
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DENSIDADE DE LÍQUIDOS – EM GERAL SÃO 
MENOS DENSOS QUE OS SÓLIDOS
GELO
Menor 
densidade
Maior 
densidade
H2O
Menor 
densidade
d = m / v
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ESTRUTURA DO GELO
V D
PONTES DE HIDROGÊNIO
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dipolo-dipolo
δ+ δ- δ+ δ-
H Cl H Cl 
INTERAÇÕES DE V. DER WAALS
LONDON
PONTES 
DE H
H-F---H-F---H-F
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Tensão Superficial
Coesão e Tensão 
Superficial 
As forças coesivas entre 
as moléculas no interior de 
um líquido são 
compartilhadas.
O aumento das forças 
atrativas intermoleculares 
na superfície é chamada
tensão superficial. 
Tensão 
superficial
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A – Forças adesivas entre 
o líquido e o vidro são 
mais fortes que as forças 
coesivas dentro do líquido
forma o menisco 
(água em vidro)
B – Forças coesivas são 
mais fortes que as 
adesivas - superfície é
curvada para cima 
(mercúrio em vidro)
A B
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Gotas de água – esféricas 
na superfície de uma folha 
(com cera) – efeito devido 
à tensão superficial da 
água, no caso as forças 
coesivas entre as 
partículas da água são 
maiores que as forças 
adesivas água-cera.
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DIFERENTES INTERFACES: LÍQUIDO-AR
ACETONA
23,7 dinas/cm
a 200 C
Água
73,0 
dinas/cm
Água em 
Plástico
hidrófobo
Mercúrio
em vidro
490 
dinas/cm
Mercúrio em 
tubo 
revestido com
prata
1 dina= 1 g cm / s2
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46,50 490 dinas/cm20Mercúrio
7,560Água
7,28 73dinas/cm20Água
6,6260Água
6,31 63 dinas/cm20Glicerina
3,2020Azeite
γ γ γ γ (10−−−− 2222 N/m)TEMPERATURASUBSTÂNCIA
TENSÃO SUPERFICIAL PARA LÍQUIDOS EM 
CONTATO COM O AR
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Sabão e Detergente
Ajudam a limpeza das roupas abaixando a 
tensão superficial da água 
Caminhando sobre a água
Pequenos insetos tais como mosquitos podem 
caminhar sobre as águas 
Desinfetantes
Os desinfetantes são usualmente soluções de 
tensão superficial baixas. Quebra das paredes 
celulares
APLICAÇÃO
15
APLICAÇÃO
16
APLICAÇÃO
17
APLICAÇÃO:
ADIÇÃO DE DETERGENTE OU SABÃO EM ÁGUA
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Liquidos voláteis– CCl4, éter - baixa tensão superficial
Líquidos não voláteis - água, ácido acético – alta tensão 
superficial
γ = γ = γ = γ = 490 drh dinas/cm (coluna capilar)
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Viscosidade
Resistência ao escoamento – o oposto da 
fluidez
η (eta) Quantidade de matéria que escoa 
numa certa distância num dado tempo:
1 g /cm/s - 1 poise (Poiseville – 1844)
0,001 g/cm/s – 1 mpoise
Viscosidade
Resistência ao escoamento – o oposto da 
fluidez
η (eta) Quantidade de matéria que escoa 
numa certa distância num dado tempo:
1 g /cm/s - 1 poise (Poiseville – 1844)
0,001 g/cm/s – 1 mpoise
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Óleo de motor
SAE
(Society Automotive
Engineers) 
Números indicativos da 
viscosidade: 
número viscosidade
SAE 40 SAE 10
Mais viscoso
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VISCOSÍMETROS:
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Medida comparativa: dois 
líquidos de densidades e 
tempos de escoamento 
conhecidos (empírica):
ηx = ηp . dx . tx
dp . tp
X= liquido problema
P= líquido padrão (água)
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VISCOSIDADE (em milipoise – mp)
200986Óleo de rícino
102692nitroglicerina
7,0212,00etanol
1,812,33 éter
4,426,52 benzeno
2,7 3,27acetona
5,4910,02 H2O
500C200C
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APLICAÇÃO: VISCOSIDADE X MASSA MOLAR
Pentano – fluido móvel, não 
viscoso
Pentadecano – líquido viscoso
Octadecano – graxa sólida branca
Aumenta a massa molar –
aumentam as interações 
intermoleculares (Forças de 
London ou de v. der Waals)
Pentano pentadecano octadecano
(C5H12) (C15H32) (C18H38)
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À TEMPERATURA 
AMBIENTE – SAEM AS 
MOLÉCULAS MAIS 
ENERGÉTICAS DA 
SUPERFÍCIE, DEIXANDO 
AS MENOS ENERGÉTICAS
RESFRIAMENTO
Se T 
maior fração de 
moléculas adquirem 
maior energia, saem 
como vapor
EVAPORAÇÃO 
NATURAL
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LIQUIDOS X VAPOR (ENERGIAS E VELOCIDADES)
Os líquidos apresentam uma distribuição de ENERGIAS a uma 
dada temperatura
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FRASCO de DEWAR – LÍQUIDO A 
BAIXA TEMPERATURA
RECIPIENTE ISOLADO:
A TEMPERATURA 
FICA CONSTANTE E 
BAIXA POR MAIS 
TEMPO
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EQUILÍBRIO
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PRESSÃO DE VAPOR DE UM LÍQUIDO
A pressão exercida pelo vapor em equilíbrio 
com o seu líquido é chamada de pressão de 
vapor de equilíbrio do líquido ou apenas 
pressão de vapor.
30
31
PRESSÃO DE VAPOR X TEMPERATURA
X
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EBULIÇÃO
O ponto (TEMPERATURA) de ebulição de 
um líquido é a temperatura na qual a 
pressão de vapor do líquido é igual à 
pressão externa ou pressão atmosférica. 
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712448700MONTE 
EVEREST
935892000MONTE 
MITCHELL
1007600NÍVEL DO 
MAR
0CmmHgm 
PE PRESSÃOALTITUDE
PE X ALTITUDE (pressão atmosférica)
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PRESSÃO DE VAPOR X MASSA MOLAR
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CALOR DE VAPORIZAÇÃO
Uma outra forma de medição das forças 
intermoleculares é o calor de vaporização de um 
líquido. 
O calor de vaporização molar, ∆Hvap, é a quantidade 
de energia necessária para evaporar um mol de 
líquido. 
Quanto maior o calor de vaporização, maiores serão 
as forças intermoleculares no líquido. 
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Calores de vaporização no ponto de ebulição:
London8,2-162CH4
Dipolo-dipolo29,661CH3Cl
Dipolo-dipolo18,7-60H2S
Dipolo-dipolo; 
ponte de 
hidrogênio
40,7100H2O
Ligação metálica52,3357Hg
London29,559Br2
London20,4-34Cl2
London6,82-183O2
London0,0812-269He
London0,916-253H2
Principais forças 
intermoleculares 
no líquido
∆Hvap, kJ mol
-
1
Ponto de 
ebulição 
normal, ºC
Substância
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EQUILÍBRIO E O PRINCÍPIO DE LE CHÂTELIER
Quando um sistema em equilíbrio é sujeito a 
qualquer perturbação ou stress, tende a 
ajustar-se, ou adaptar-se, de modo a reduzir o 
efeito perturbador, restabelecendo a condição 
de equilíbrio. 
38
39
Calor + líquido gás
Aquecimento ( fator de perturbação) 
O sistema volta ao equilíbrio numa temperatura maior e
pressão maior.
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EQUILÍBRIO LÍQUIDO-GÁS 
VARIAÇÕES DE PRESSÃO
P T
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Calor + líquido gás
Êmbolo empurrado: Pressão aumenta, o gás é
comprimido e uma parte se converte em líquido para 
amortecer o efeito do aumento de pressão: mais 
líquido e menos gás, numa pressão maior e 
temperatura final maior.
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Calor + sólido líquido
EQUILÍBRIO SÓLIDO-LÍQUIDO 
VARIAÇÕES DE TEMPERATURA
à pressão constante → sólido fundido →
expande (densidade do liquido menor)
gelo (fundido – contrai)
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EQUILÍBRIO SÓLIDO – LÍQUIDO 
Variações de pressão:
V
P
1) 
Pouco 
gelo 
derrete
P
2)
sistema
T
Benzeno sólido
Benzeno líquido
P
T
1
2
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EQUILÍBRIO SÓLIDO – GÁS 
calor + sólido gás
pressão do gás em equilíbrio com o sólido →
pressão de sublimação
aceleração da sublimação → ↓ pressão → vácuo
Ex: congelamento a seco de alimentos – frutas, 
legumes, bebidas (café)
Diminuição inicial da temperatura abaixo de 00C e 
depois vácuo
gelo gás
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GÁS
LÍQUIDO
SÓLIDO
VAPORIZAÇÃO CONDENSAÇÃO
FUSÃO CONGELAMENTO
DEPOSIÇÃOSUBLIMAÇÃO
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EQUILÍBRIO DE FASES -
DIAGRAMAS
DE FASE
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. E
.F
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DIAGRAMA DE FASE DA DIAGRAMA DE FASE DA ÁÁGUA E PONTO CRGUA E PONTO CRÍÍTICOTICO
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FLUIDO SUPERCRÍTICO -
ÚNICA FASE ACIMA DA TEMPERATURA CRÍTICA
Tc - É A MAIS ELEVADA TEMPERATURA NA QUAL UM GÁS 
PODE SER LIQUEFEITO POR AUMENTO DE PRESSÃO
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PONTO CRÍTICO
VAPOR
LÍQUIDO
Temp.ambiente
VAPOR
LÍQUIDO
TEMP.CRÍTICA
TC
FLUÍDO 
SUPERCRÍTICO
Temp.abaixo de Tc
51
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ESTADO CRÍTICO: CTE DIELÉTRICA
ÁGUA SOLUBILIZA SUBST.APOLARES
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Acima da temperatura crítica o movimento das 
moléculas é muito violento para que as forças 
intermoleculares mantenham as moléculas unidas
Temperaturas críticasforças intermoleculares intensas
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158Dióxido de enxofre-82Metano
374Água 144Cloro-119Oxigênio
311Bromo132Amônia-122Argônio
289Benzeno97Propano-147Nitrogênio
243Etanol32Etano-240Hidrogênio
194Éter 
etílico
31Dióxido carbono-268Hélio
“Líquidos”“Gases Condensáveis”“Gases 
Permanentes”
TEMPERATURAS CRÍTICAS
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Gases permanentes: Tc abaixo de 250C 
pressão aplicada à temperatura ambiente não 
condensa estes gases . Deve ser resfriado 
também.
Gases condensáveis - Tc superiores à 250C. 
São armazenados como líquidos em cilindros de 
alta pressão.
CO2 supercrítico – fluido utilizado como 
solvente para descafeinar o café.