Relatório Identificação do Ponto de Fusão de uma Substância

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Universidade Federal de Santa Catarina 
Centro de Blumenau 
Departamento de Ciências Exatas e Educação 
BLU1101–Química Experimental 
2019/1 Turma 02753AB 
 
 
 
TEMPERATURA DE FUSÃO DE UMA SUBSTÂNCIA 
Emerson Zhu Teng e Guilherme Roemers Moacyr 
emerson.zhu@hotmail.com, guilherme.roemers@gmail.com 
 
 
Objetivos: Identificar a pureza de uma substância usando pontos de fusão; determinar o ponto ou 
faixa de fusão usando o método gráfico da curva de aquecimento e curva de resfriamento da 
substância; fazer o gráfico de um fenômeno não linear; verificar as possíveis diferenças no ponto 
de uma mesma substância através de procedimentos experimentais diferentes e as possíveis causas 
dessas diferenças. 
 
Palavras-chave: Pureza, fusão, aquecimento, resfriamento, gráfico, procedimentos. 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
A identificação de pontos de fusão é uma forma extremamente efetiva de identificar a pureza de 
uma substância, visto que substâncias puras apresentam um ponto de fusão bem definido, enquanto 
substâncias não-puras apresentam uma faixa de fusão. A temperatura permanece constante durante 
as mudanças de fase pois a energia adicionada é usada para romper as forças atrativas entre as 
moléculas em vez de aumentar sua energia cinética média.¹ Em substâncias não-puras a temperatura 
não é exatamente constante durante a faixa de fusão pois existem também forças de interações 
intermoleculares nas moléculas do soluto e do solvente. Neste experimento foi realizada a análise 
do naftaleno, um hidrocarboneto da família dos ciclo-alcenos, presente no alcatrão de hulha, usado 
como matéria prima para desinfetantes, impermeabilizantes, farmacêuticos, entre outros.² 
 
 
2. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
Utilizando um agitador magnético com aquecimento, foi aquecido um béquer de 600ml de água 
a uma temperatura aproximada de 100,0ºC. Dentro do béquer com água foi colocado um tubo de 
ensaio com naftaleno sólido à temperatura ambiente que seria esquentado em banho-maria, para 
aquecer a amostra de forma constante, uniforme e controlada por meio de um termômetro, junto ao 
naftaleno. 
Quando o naftaleno atingiu uma temperatura de 60,0°C foram feitas medidas de temperatura a 
cada 30s até que a substância atingisse uma temperatura de 90,0°C. Os dados foram anotados em 
uma tabela para que posteriormente fosse feito um gráfico de temperatura em função do tempo, 
onde é possível identificar a faixa ou ponto de fusão da substância para que possa ser definida como 
uma substância pura ou impura. Um composto com alto grau de pureza tem um ponto de fusão bem 
definido, além disso, o grau de impureza pode ser aproximado, considerando que cada 1% de 
impureza diminui o ponto de fusão da substância pura em 1,0°C. Posteriormente, o naftaleno foi 
resfriado até 60°C e sua temperatura também foi medida a cada 30s, para que, desta vez, pudesse 
ser observado o ponto de solidificação. Para diminuir a temperatura de uma substância a energia 
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*A tabela completa pode ser visualizada no Anexo 1. 
deve ser removida, possibilitando a redução da energia cinética média das partículas. Se suficiente 
energia for removida de um líquido, a temperatura eventualmente decresce até o ponto de 
congelamento e, a partir deste ponto, à medida que o líquido congela a temperatura não diminui 
mais com a posterior remoção contínua de energia, até que toda a substância se encontre no estado 
sólido.³ 
A primeira etapa do experimento foi o aquecimento do naftaleno. Os dados foram sumarizados 
na Tabela 1 e usados para a construção do Gráfico 1, que relaciona a temperatura da amostra com o 
tempo decorrido durante o experimento, onde pode ser observado o aquecimento da substância. 
Para a identificação dos pontos *sumarizados da Tabela 1, foram utilizadas linhas de regressão 
linear entre os pontos das diferentes fases (assim como da mudança de fase) da substância. Durante 
essa etapa foi possível observar um crescimento praticamente linear da temperatura do naftaleno 
durante 13,0 minutos, quando a temperatura da substância encontrava-se entre 60,0 e 76,0°C. Já 
entre 13,0 e 28,0 minutos a temperatura aumenta em uma taxa muito menor, de 76,0 à 79,5°C, 
indicando a mudança de fase da substância, ou faixa de fusão. Durante esse período de tempo 
também foi possível observar o naftaleno ficando menos opaco, e passando do estado sólido para o 
estado líquido. Além disso a substância liberava um forte odor, característico do naftaleno. Em 
seguida, a partir dos 28 minutos, a temperatura do naftaleno, agora totalmente no estado líquido, 
voltou a crescer quase linearmente porém em um ritmo mais levemente lento conforme sua 
temperatura aproximava-se a da água naquele instante. Essa etapa do experimento foi finalizada 
quando a substância se encontrava em 90,0°C, após 49,0 minutos desde seu início. 
Ao aquecermos uma amostra sólida, seus átomos estão ganhando energia, portanto tornam-se 
mais instáveis. Em determinado ponto, a agitação molecular se tornará tão intensa que as interações 
entre as moléculas irão se romper, fazendo com que elas tenham mais liberdade de movimento, 
tornando a amostra líquida. Elas ainda interagem entre si, porém de maneira muito mais fraca. Esse 
fenômeno caracteriza a fusão de uma substância.⁴ 
 
 Tabela 1: Dados do aquecimento. 
Tempo (min) Temperatura (°C) 
0 60 
13 76 
28 79,5 
49 90 
 
 
 
 
 
 
 
Logo em seguida, iniciou-se a segunda etapa do experimento: a medida das temperaturas de 
resfriamento; cujos dados foram sumarizados na Tabela 2 e usados para a construção do Gráfico 2. 
Esse gráfico resume os dados referentes ao resfriamento da amostra e também apresenta a 
temperatura em função do tempo decorrido. Assim, como anteriormente, para a identificação dos 
60 
65 
70 
75 
80 
85 
90 
0 10 20 30 40 50 
Temperatura em Função do Tempo 
Temperatura (°C) 
Tempo (min) 
Gráfico 1: Temperatura em função do tempo (aquecimento). 
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*A tabela completa pode ser visualizada no Anexo 1. 
pontos utilizados na Tabela 2 foi feita uma regressão linear entre todos os pontos de cada fase (e da 
mudança de fase). Durante 13,0 minutos, a temperatura desceu quase linearmente, até que a 
substância atingisse 79,0 °C. Já, dos 13,0 aos 28,0 minutos a temperatura permanece diminuindo a 
uma taxa menor, indicando uma faixa de solidificação. Nessa faixa também foi possível observar o 
naftaleno ficando cada vez mais opaco, até cristalizar-se totalmente, no estado sólido. Dos 28,0 
minutos em diante, a temperatura da substância continuou diminuindo quase linearmente até que 
chegasse aos 60,0°C, quando essa etapa do experimento foi finalizada, após 39,0 minutos. O que 
ocorre neste caso é o contrário do que ocorre na etapa anterior; agora a substância no estado líquido 
está cedendo calor ao sistema, fazendo com que a agitação das moléculas diminua, ficando mais 
estável. Essa estabilidade permite que as moléculas se organizem novamente no estado sólido. 
 
 Tabela 2: Dados do resfriamento. 
Tempo (min) Temperatura (°C) 
0 90 
13 79 
28 76 
39 60 
 
 
 
 
 
 
 
Conforme visto anteriormente, se a substância apresenta uma faixa de fusão, como nesse caso, a 
substância é impura. Para estimar a impureza da substância fora utilizado um valor , que 
representa a variação da temperatura durante a faixa de solidificação.Foram utilizados valores 
referentes ao resfriamento pois tais dados costumam ser mais confiáveis para os cálculos, visto que 
o processo de resfriamento geralmente é mais lento e mais constante do que o de aquecimento. 
Dessa maneira . 
Para a aproximação da impureza, podemos considerar que cada 1°C de a substância possui 
1% de impureza. Portanto a amostra de naftaleno analizada possui por volta de 3% de impureza, e, 
consequentemente, 97% de pureza. 
 
3. CONCLUSÕES 
O naftaleno puro é um sólido cristalino branco, com ponto de fusão à 80°C, que sublima 
facilmente. A faixa de fusão e solidificação encontrada experimentalmente indica que se trata de 
uma substância impura, com um grau de 3% de impureza, portanto a pureza é de 97%. Como o grau 
de impureza é baixo, a faixa de fusão e solidificação da substância ocorreu muito próxima do ponto 
de fusão teórico, porém não igual. Isso ocorre por conta das interações intermoleculares entre o 
naftaleno e as impurezas em questão. Além disso, as impurezas aumentam a massa total da mistura, 
fazendo com que seja mais difícil adquirir energia cinética para a fusão e também, analogamente, 
torna mais difícil perder energia cinética para a solidificação. 
60 
65 
70 
75 
80 
85 
90 
0 10 20 30 40 
Temperatura em Função do Tempo 
Temperatura (°C) 
Tempo (min) 
Gráfico 2: Temperatura em função do tempo (resfriamento). 
 Universidade Federal de Santa Catarina 
Centro de Blumenau 
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*A tabela completa pode ser visualizada no Anexo 1. 
 
4. REFERÊNCIAS 
 
¹BROWN, Theodore L.; LEMAY, H. Eugene; BURSTEN, Bruce E. : A Ciência Central. 
9.ed : Pearson Education, 2003 
 
²MCMURRY, John E. Química Orgânica. 7.ed. São Paulo: Cengage Learning. 2011. 
³PERUZZO, Francisco M.; CANTO, Eduardo L. Química: Na Abordagem do Cotidiano. 3.ed. 
São Paulo: Moderna, 2007. 
 
⁴RUSSELL, John B. Química Geral. 2. ed. São Paulo: Makron Books. 1994.