quimica-feltre-vol-1

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#Feltre volume 1

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Capitulo 02A-QF1-PNLEM 6/7/05, 14:1315



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O esquema resume as seguintes definições:
• Fusão é a passagem do estado sólido para o líquido. Solidificação é o inverso.

• Vaporização é a passagem do estado líquido para o gasoso (gás ou vapor).

• Evaporação é a vaporização lenta, que ocorre na superfície do líquido, sem agitação nem
surgimento de bolhas.

• Ebulição é a vaporização rápida, com agitação do líquido e aparecimento de bolhas.

• Calefação é uma vaporização muito rápida, com gotas do líquido “pulando” em contato com
uma superfície ultra-aquecida.

• Liquefação ou Condensação é a passagem do gás ou vapor para o estado líquido.

• Sublimação é a passagem do estado sólido diretamente para o gasoso (e menos freqüentemente
usada para a transformação inversa).

Se acompanharmos as mudanças dos estados físicos da água, com um termômetro que permita
registrar as temperaturas durante o processo de aquecimento, ao nível do mar, iremos notar que: o gelo
puro derrete a 0 °C (temperatura ou ponto de fusão do gelo) e a água pura ferve a 100 °C (temperatura
ou ponto de ebulição da água).

" calor " calor

Gelo Água líquida Água em ebulição

M
A

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IC
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D
E

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S

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R
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D
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A
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Esses três estados — sólido, líquido e gasoso — são chamadas de estados físicos ou estados de
agregação da matéria, e as transformações de um estado para outro são denominadas mudanças
de estado físico da matéria. Essas mudanças recebem os nomes gerais mostrados no esquema abaixo.

SÓLIDO
(ex.: gelo)

LÍQUIDO
(ex.: água)

Fusão

Solidificação

GÁS ou VAPOR
(ex.: vapor de água)

Sublimação

Liquefação
(condensação)

Vaporização
(evaporação)
(ebulição)

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17Capítulo 2 • CONHECENDO A MATÉRIA E SUAS TRANSFORMAÇÕES

Se estas observações forem transportadas para um gráfico, teremos o chamado diagrama de
mudança de estados físicos.

Neste gráfico notamos dois trechos horizontais (dois patamares). O primeiro patamar do gráfico
exprime o fato de que a fusão do gelo ocorre à temperatura constante de 0 °C, que é a temperatura de
fusão ou ponto de fusão (P.F.) do gelo. Do mesmomodo, o segundo patamar indica que a ebulição da
água ocorre à temperatura constante de 100 °C, que é a temperatura de ebulição ou ponto de
ebulição (P.E.) da água.

No resfriamento da água, o gráfico será “invertido”:

Temperatura (°C)

Neste trecho
só existe
gelo (sólido),
cuja temperatura
está subindo.

Trecho de
fusão:
coexistem
gelo e água
em temperatura
constante (0 °C).

Neste trecho
só existe
água (líquido),
cuja temperatura
está subindo.

Trecho de
ebulição:
coexistem
água e vapor
em temperatura
constante
(100 °C).

Neste trecho
só existe
vapor d'água,
cuja temperatura
está subindo.

Ge
lo

Gelo + água

Ág
ua

Água + vapor Va
por

d'á
gua

Tempo

Iníc
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a fu
são

(0°
C)

Fim
da

ebu
liçã

o (1
00°

C)

Iníc
io d

a e
bul

içã
o (1

00°
C)

Fim
da

fus
ão

(0°
C)

P.E. = 100 °C
(temperatura
de ebulição)

P.F. = 0 °C
(temperatura
de fusão)

Se tivermos umamistura (ou substância impura), os patamares mostrados acima não serão mais
encontrados. Assim, por exemplo, uma mistura de água e sal terá um intervalo (ou faixa) de fusão
abaixo de 0 °C e um intervalo (ou faixa) de ebulição acima de 100 °C, ao nível do mar, como se
vê abaixo.

Temperatura (°C)

100 °C

0 °C

Ge
lo

Ebulição

Tempo

Fusão Ág
ua

Va
po

r

Tempo

Vapor Condensação

Água Solidificação

Gelo

Temperatura (°C)

Temperatura

Final da ebulição
Início da ebulição

Final da fusão
Início da fusão

Tempo

Faixa de fusão

Faixa de
ebulição

Aquecimento da água Resfriamento da água

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Existem misturas especiais que acabam se comportando como se fossem susbtâncias puras, diante
dos fenômenos de fusão/solidificação ou de ebulição/condensação. No primeiro caso, temos uma
mistura eutética (ou, simplesmente, um eutético), que se funde/solidifica em temperatura cons-
tante (como no caso da liga metálica que contém, em massa, 62% de estanho e 38% de chumbo,
que se funde à temperatura constante de 183 °C); no segundo caso, temos umamistura azeotrópica
(ou, simplesmente, um azeótropo), que ferve/se condensa em temperatura constante (como ocor-
re com a mistura contendo, em volume, 96% de álcool comum e 4% de água, que ferve à tempera-
tura constante de 78,1 °C).

OBSERVAÇÃO

Para finalizar, devemos fazer uma generalização importante: tudo o que acabamos de explicar
para a água pura ocorre também com outros materiais puros. De fato, ao nível do mar, cada líquido
(álcool, acetona etc.) e também cada sólido (como osmetais chumbo, ferro etc.), desde que puros, irão
se fundir e ferver em temperaturas bem definidas. Ao nível do mar, por exemplo, temos:

Substância Ponto de fusão (°C) Ponto de ebulição (°C)

Álcool #114,1 "78,5

Acetona #94,0 "56,5

Chumbo "327,0 "1.740,0

Ferro "1.535,0 "2.750,0

9 (Univali-SC) Resfriando-se progressivamente água desti-
lada, quando começar a passagem do estado líquido para
o sólido, a temperatura:

a) permanecerá constante, enquanto houver líquido pre-
sente.

b) permanecerá constante, sendo igual ao ponto de
condensação da substância.

c) diminuirá gradativamente.
d) permanecerá constante, mesmo depois de todo líqui-

do desaparecer.
e) aumentará gradativamente.

10 (Vunesp) O naftaleno, comercialmente conhecido como
naftalina, empregado para evitar baratas em roupas, funde
em temperaturas superiores a 80 °C. Sabe-se que boli-
nhas de naftalina, à temperatura ambiente, têm suas
massas constantemente diminuídas, terminando por de-
saparecer sem deixar resíduo. Essa observação pode ser
explicada pelo fenômeno da:
a) fusão.
b) sublimação.
c) solidificação.
d) liquefação.
e) ebulição.

a) O que é estado físico (ou de agregação) da matéria? Quais são esses estados?

b) O que é mudança de estado físico (ou de agregação)?

c) O que é fusão?

d) O que é vaporização?

e) O que é liquefação?

f) O que é solidificação?

g) O que é sublimação?

REVISÃO Responda emseu caderno

EXERCÍCIOS Registre as respostasem seu caderno

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19Capítulo 2 • CONHECENDO A MATÉRIA E SUAS TRANSFORMAÇÕES

11 (UCDB-MS) Uma substância sólida é aquecida continua-
mente. O gráfico a seguirmostra a variação da tempera-
tura (ordenada) com o tempo (abscissa):

Pela análise dos dados da tabela, medidos a 1 atm,
podemos afirmar que, à temperatura de 40 °Ce1 atm:
a) o éter e o etanol encontram-se na fase gasosa.
b) o éter encontra-se na fase gasosa e o etanol na

fase líquida.
c) ambos encontram-se na fase líquida.
d) o éter encontra-se na fase líquida e o etanol na

fase gasosa.
e) ambos encontram-se na fase sólida.

Resolução

Vamos transportar os dados do problema para um
esquema representando a temperatura dada (40 °C)
e os pontos de fusão e de ebulição do etanol e do
éter etílico.O ponto de fusão, o ponto de ebulição e o tempo duran-

te o qual a substância permanece