Fusão e Ebulição

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	UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS - UFAM
Instituto de Ciências Exatas - ICE
Departamento de Química - DQ
JOSIANA MOREIRA
LAIANE SOUZA
LUANA LEÃO
RAYSA EMANUELLE
WAGNER MOREIRA
	
PONTO DE FUSÃO E PONTO DE EBULIÇÃO
MANAUS - AM
2013
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	UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS - UFAM
Instituto de Ciências Exatas - ICE
Departamento de Química - DQ
JOSIANA MOREIRA
LAIANE SOUZA
LUANA LEÃO
RAYSA EMANUELLE
WAGNER MOREIRA
PONTO DE FUSÃO E PONTO DE EBULIÇÃO
Trabalho realizado pelos alunos de Licenciatura em Química da Universidade Federal do Amazonas – UFAM, para obtenção de nota parcial da disciplina de Informática Aplicada à Química, ministrada pelo professor Ary Cavalcante. 
MANAUS - AM
2013�
INTRODUÇÃO
O ponto de fusão determina a temperatura em que uma substância muda de estado (nesse caso, passando do estado sólido ao estado líquido) nas condições normais de pressão, existindo em ambas as fases (sólida e líquida). Para algumas substâncias não existe ponto de fusão, pois elas se decompõem antes de se fundirem. Portanto, através do ponto de fusão pode-se também avaliar o grau de pureza de um sólido. 
O ponto de ebulição determina a temperatura em que uma substância passa do estado líquido ao estado gasoso. Na medida em que um líquido é submetido ao aquecimento, as suas moléculas obtém mais energia, aumentando a rapidez dos seus movimentos. Na superfície do líquido ocorre à passagem de líquido a vapor – vaporização. Durante a ebulição, assim como em qualquer mudança de estados físicos, a temperatura do sistema mantém-se constante, até que toda a massa líquida passe ao estado gasoso.
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PONTO DE FUSÃO E PONTO DE EBULIÇÃO
Ponto de Fusão
O ponto de fusão depende das forças existentes entre as moléculas (ou entre íons, no caso de cristais iônicos) da substância sólida. Se estiverem fortemente ligadas umas às outras, a temperatura necessária para separá-las deve ser elevada, para dispô-las em sua nova forma, o líquido. Neste estado as partículas não podem se afastar muito umas das outras e nem se avizinhar demais. Por isso, suas características físicas são intermediárias entre sólidos e gases.
Substâncias diferentes possuem ponto de fusão diferentes, que as caracterizam. Por exemplo, compostos orgânicos com propriedades semelhantes como os hidrocarbonetos parafínicos são difíceis de se distinguir, pois têm atividades químicas praticamente idênticas. No entanto, o ponto de fusão não é o mesmo, e sua determinação serve para identificar um hidrocarboneto, separando-o dos demais. A pureza de uma substância também influi grandemente no valor de seu ponto de fusão, podendo reduzi-lo ou aumentá-lo. Portanto, através do ponto de fusão pode-se também avaliar o grau de pureza de um sólido. Para algumas substâncias não existe ponto de fusão, pois elas se decompõem antes de se fundirem. A madeira, por exemplo, quando é aquecida não se funde, mas carboniza-se. A lignina e a celulose, constituintes da madeira, decompõem-se e transforma-se em substâncias voláteis. Muitas substâncias orgânicas e inorgânicas manifestam comportamento análogo.
Quando se aquece um sólido a partir de uma temperatura muito inferior à do seu ponto de fusão, esta sobe gradualmente até alcançar esse ponto. Ainda que o fornecimento de calor prossiga, a temperatura mantém-se inalterada por certo intervalo de tempo. O calor que, antes da substância atingir o seu PF era utilizado para aumentar a vibração molecular (ou iônica), agora é empregado para arrancar as partículas das posições que ocupavam. Ou seja, a energia calorífica destina-se apenas a destruir o retículo cristalino, não contribuindo para o aumento da temperatura. Nessa fase, a energia calorífica empregada é chamada calor latente de fusão. A substância encontra-se parte no estado sólido e parte no estado líquido, isto é, numa fase de transição para o estado líquido.
Determinando o ponto de fusão
Usa-se um capilar com diâmetro de 1-2 mm e comprimento de 7-8 cm, fechado em uma das extremidades, e dentro dele uma amostra da substância pulverizada. Para colocar a substância no capilar faz-se um pequeno monte da substância e imerge-se o capilar nesse monte para que o pó penetre em seu interior. Depois ele é virado e batido delicadamente sobre uma superfície, para que o sólido se acomode no fundo. 
O capilar é então unido a um termômetro, de modo que sua ponta inferior atinja aproximadamente a metade do bulbo de mercúrio. Mergulha-se o termômetro no banho de fusão (balão com água em aquecimento) e controlam-se os valores atingidos pelo mercúrio. Anota-se então a temperatura marcada no momento em que a substância começar a fundir. Essa é a temperatura de fusão da substância.
Ponto de Ebulição
Se um líquido é colocado em um recipiente fechado, parte dele evapora-se, até que o vapor formado tenha certo valor de pressão denominado tensão de vapor. Esta é uma propriedade que depende da temperatura. Representa o limite máximo para a evaporação daquele líquido, naquela temperatura. Nessas condições o vapor é chamado de saturante. Cada líquido tem sua própria pressão de vapor, que depende da natureza do líquido, mas não da quantidade. Por exemplo, aquecendo-se a água numa panela, estabelece-se uma evaporação cada vez maior. Quando a pressão de vapor iguala-se ao valor da pressão externa exercida sobre o líquido, a água ferve, com o característico fenômeno da formação de bolhas de ar na massa líquida. Durante a ebulição, bem como em qualquer transição de estados físicos, a temperatura do sistema mantém-se constante, até que toda a massa líquida passe ao estado gasoso.
Determinando o ponto de ebulição
Para se determinar o ponto de ebulição são necessários dois tubos fechados em uma extremidade: um deles é capilar, com 1 mm de diâmetro e 90 mm de comprimento. Coloca-se o líquido no tubo mais largo, mergulhando-se nele o capilar com a extremidade fechada para cima. Une-se o conjunto ao bulbo de um termômetro, imergindo-o depois em um dispositivo análogo ao usado para o ponto de fusão. Aquecendo-se o banho, o ar contido no capilar dilata-se e sai como pequenas bolhas espaçadas, sendo substituído por vapores do líquido em análise.
No ponto de ebulição as bolhas saem em descarga veloz e contínua. retira-se a fonte de calor e espera-se que o desprendimento de bolhas diminua e permaneça apenas uma, indecisa entre desprender-se e permanecer no capilar. Isto significa que a pressão atmosférica existente sobre ela é idêntica à tensão de vapor do líquido que, do lado interno do capilar, atua sobre a bolha. A igualdade de pressões indica que o líquido atingiu a temperatura de ebulição. Portanto, deve-se efetuar a leitura do termômetro precisamente nesse ponto.
Comparação entre pontos de ebulição das substâncias
Existem dois fatores básicos que justificam as diferenças dos pontos de ebulição das substâncias, que são: interações intermoleculares e massas molares.
Vamos analisar a lista a seguir para ver como esses fatores influenciam o ponto de ebulição das substâncias:
Interações intermoleculares
Quanto mais forte for a interação intermolecular, maior será o ponto de ebulição.
Se a interação intermolecular for intensa, será necessário fornecer ainda mais energia ao sistema para que ela se rompa e a molécula consiga passar para o estado gasoso. A intensidade dessas interações entre as moléculas segue a seguinte ordem decrescente: 
Ligações de hidrogênio > dipolo permanente > dipolo induzido
Por exemplo, na tabela, vemos que os pontos de ebulição do butan-1-ol e do ácido etanoico são maiores que os das outras substâncias. Isso ocorre porque essas duas substâncias possuem ligações de hidrogênio, que são interações mais intensas que as demais.
 Além disso, o ponto de ebulição da propanona é maior que a do pentano, porque a interação da propanona é dipolo permanente, que émais intensa do que a de dipolo induzido, que é a interação realizada pelo pentano.
Mas, por que o ponto de ebulição da propanona não é maior que o do hexano, visto que ele também realiza a interação dipolo induzido?
É aí que entra o segundo fator que interfere no ponto de ebulição de uma substância: a massa molar. 
Massas Molares
Quanto maior a massa molar, maior será o ponto de ebulição.
Se a massa da molécula for grande, será necessário fornecer mais energia ao sistema para que a molécula consiga vencer a inércia e passar para o estado gasoso.
Por exemplo, o pentano e o hexano realizam a mesma interação, que é a de dipolo induzido, mas a massa molar do hexano é maior. Por isso, o ponto de ebulição do hexano é maior que o do pentano.
No caso do butan-1ol e do ácido etanoico, ambos realizam ligações de hidrogênio e o butan-1-ol possui massa molar maior. No entanto, o ponto de ebulição do ácido etanoico é maior, porque duas moléculas de ácido etanoico podem estabelecer entre si duas ligações de hidrogênio (por meio dos grupos O e OH), enquanto duas moléculas de butan-1-ol estabelecem apenas uma ligação de hidrogênio entre si (por meio do grupo OH).
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CONCLUSÃO
O ponto de fusão designa a temperatura à qual uma substância passa do estado sólido ao estado líquido. Ponto de fusão é a temperatura na qual a substância sólida está em equilíbrio com a substância que dela se obtêm por fusão. As substâncias puras fundem-se a uma temperatura constante. Já as impuras (misturas) não apresentam um único ponto de fusão definido e, sim, uma faixa de fusão, que será tanto maior quanto, mais impurezas contiverem as substâncias. Dependendo do aparelho o aquecimento pode ser feito eletricamente ou através de banho. Há vários líquidos que podem ser utilizados como banho de aquecimento e, neste caso, o líquido escolhido depende do sólido a ser fundido. O ponto de ebulição ou temperatura de ebulição é a temperatura em que uma substância passa do estado liquido ao estado gasoso. No ponto de ebulição, a pressão do vapor saturado de um líquido é igual à pressão ambiente (do sistema), a qual pode ser considerada a pressão atmosférica (760mmHg), caso o sistema esteja comunicante com a atmosfera terrestre e ao nível do mar. Neste último caso, deve-se levar em conta que o ponto de ebulição varia com a altitude, já que a pressão atmosférica varia com a mesma. As ligações químicas que juntam os átomos se "quebram", deixando os átomos muito mais livres (característica do estado gasoso). Quanto mais baixa for a pressão do sistema, menor será o ponto de ebulição e vice-versa. O ponto de ebulição da água em condições de atmosfera padrão é de 100° C. Vale citar, como exemplo que, a água, em pressões muito baixas, ferve à temperaturas bem inferiores à100° C.
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
USBERCO, João; SALVADOR, Edgard; Química Essencial; 1ºed; São Paulo: Saraiva, 2001.
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