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09/10/2014 1 LE200- Química Geral Aula 5 – Estrutura e Propriedades dos Líquidos Prof. Responsável: Dra. Alessandra Cremasco Alessandra.cremasco@fca.unicamp.br Estado Líquido Maior mobilidade dos átomos - solventes Vaporização / Evaporação Moléculas na superfície de um líquido podem ter energia suficiente para escaparem da atração do líquido indo para fase gasosa. Influência da Temperatura Poça de água Apolar M (g/mol) PE (°C) ∆H° vap (Kj/mol) N2 28 -196 5,57 SiH4 32 -112 12,10 GeH4 77 -90 14,06 Br2 160 59 29,96 Polar M (g/mol) PE (°C) ∆H° vap (Kj/mol) CO 28 -192 6,04 PH3 34 -88 14,06 AsH3 78 -62 16,69 ICl 162 97 - Massas molares e ponto de ebulição de substâncias apolares e polares > energiaPE + elevado Vaporização Por quê??? ... Forças intermoleculares presente!! Pressão de Vapor Equilíbrio dinâmico - Moléculas que estão escapando do líquido devem ser substituídas por outras moléculas que estão sendo capturadas. ⇒ Tendência do líquido passar para o estado gasoso. Pressão de vapor • ↑ Temperatura – ↑↑ moléculas apresentam energia cinética alta para escaparem das forças atrativas da interação intermolecular ↑↑↑↑ pressão de vapor • fortes interações intermoleculares - ↓ moléculas adquirem energia cinética alta ↓↓↓↓pressão de vaporLíquido não volátil, evapora lentamente e tem baixa pressão de vapor Líquido volátil, evapora facilmente e tem alta pressão de vapor 09/10/2014 2 Pressão de Vapor, Entalpia de vaporização e Equação de Clausius Clapeyron ln � = −(∆� � � /��) + � ln �� ���� = ∆� � � � + � 1 �� − 1 �� ou Viscosidade • Viscosidade é a resistência de um líquido em fluir pelo deslizamento de uma molécula sobre as outras. ↑↑↑↑ viscosidade <<<< fluidez Forças intermoleculares fortes ↑ viscosidade (ligações de H e forças de London) Viscosidade Massa molar elevada ↑ viscosidade (moléculas longas e emaranhadas) ↑ Temperatura - ↓ viscosidade (maior energia das moléculas) Viscosidade A intensidade das forças de London aumentam com a massa molar – n° de elétrons. Líquido fluido Líquido viscoso Cera sólida Pentano Pentadecano Octadecano Tensão Superficial As moléculas dentro do líquido são atraídas pelas suas vizinhas, enquanto que as moléculas da superfície são atraídas apenas para dentro do líquido. Moleculas na superficie tem menos vizinhos, menos forças atrativas Moleculas no interior tem mais vizinhos e mais forças atrativas Tensão superficial surge do desequilíbrio das forças intermoleculares na superfície de um liquido Tensão Superficial – Conseqüentemente, as moléculas da superfície apresentam maior energia. Tendência natural para reduzir Energia (maior volume em menor área) ESFERA • Forças de coesão: ligam as moléculas entre si. • Forças de adesão: ligam as moléculas a uma superfície. 09/10/2014 3 Tensão Superficial • Interação do líquido com superfície (sólida) – Forças de Adesão > Forças de Coesão (Ex. Água em vidro) – Forças de Coesão > Forças de Adesão (Ex. Mercúrio em vidro) MENISCO forma da superfície do líquido. Tensão Superficial • Ação capilar: Quando um tubo de vidro estreito é colocado na água, o menisco puxa a água para o topo do tubo. Ação Capilar • A tensão superficial (γ) pode ser determinada pela relação entre altura (h) que um líquido sobe por tubo de ∅ conhecido devido as forças de adesão. φ ρ γ cos 2 rg h = h- altura g – aceleração da gravidade ρ- densidade do liquido r – raio do tubo 2pir 2pirγ m=pir2hρ mg Exercícios • Imagine que você necessita de um frasco de acetona e ao entrar no laboratório encontra dois frascos sem rótulos com tampas diferentes, indicando que são líquidos diferentes. Infelizmente você não consegue sentir pelo cheiro qual dos dois líquidos é a acetona. Que simples teste você poderia utilizar para determinar qual líquido é a acetona e qual é a água? Como este teste lhe fornecerá tal informação?
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