As substâncias tem propriedades físicas que permitem serem mais

facilmente identificadas em laboratório. As propriedades a estudar

são:

densidade ou massa volúmica;

ponto de ebulição;

ponto de fusão.

Propriedades físicas

2

Daniela Pinto

Mudanças de estados físicos

SUBLIMAÇÃO

FUSÃO

CONDENSAÇÃO

VAPORIZAÇÃO

SOLIDIFICAÇÃO

Sólido Líquido Gasoso

Temperatura AUMENTA

Temperatura DIMINUI

Daniela Pinto

3

A densidade ou massa volúmica de um corpo (ρ) é a razão entre a sua

massa, m, e o respetivo volume, V, em determinadas condições de

pressão e temperatura.

Densidade

4

Daniela Pinto

𝜌 =𝑚

𝑉

massa

volume

densidade

Densidade relativa

5

A densidade relativa é adimensional e, para sólidos e líquidos, utiliza-se

como substância de referência a água, a 1 atm e 4 ºC, cuja densidade é

1,00 000 g/cm3.

Daniela Pinto

𝑑 =𝜌𝑠𝑢𝑏𝑠𝑡â𝑛𝑐𝑖𝑎

𝜌á𝑔𝑢𝑎 𝑎 4℃

6

Métodos experimentais que se podem utilizar para determinar

a densidade de uma substância.

Daniela Pinto

Método indireto

7

Daniela Pinto

Para determinar a densidade de um corpo sólido pode determinar-se a sua

massa e dividir esse valor pelo seu volume.

Se o corpo tiver um volume bem definido calcula-se geometricamente,

caso contrário, calcula-se o volume pela subida do nível de um líquido

(no qual o sólido seja insolúvel), num recipiente graduado.

Picnómetro de sólidos

8

Daniela Pinto

O cálculo do valor da densidade relativa de uma

substância (insolúvel em água), recorrendo a um

picnómetro de sólidos, faz-se usando a

expressão:

Ө é a temperatura do banho-maria onde se mergulha o picnómetro;

m é a massa do sólido do problema;

M é a massa do conjunto picnómetro com água e o sólido ao lado;

M’ é a massa do conjunto picnómetro com água e o sólido no seu interior.

Picnómetro de líquidos

9

Daniela Pinto

O cálculo do valor da densidade relativa de

uma amostra líquida, recorrendo a um

picnómetro de líquidos, faz-se usando a

expressão:

Ө é a temperatura do banho-maria onde se mergulha o picnómetro;

m é a massa do picnómetro;

M’ é a massa do conjunto picnómetro cheio com o líquido problema;

M’’ é a massa do picnómetro cheio de água.

Densímetros

10

Daniela Pinto

Os densímetros são aparelhos vulgarmente utilizados na indústria para

determinação da densidade relativa de líquidos. Assim, basta mergulhar

este instrumento no líquido em estudo e fazer a leitura do valor da escala

na superfície livre do líquido.

Estes aparelhos são menos rigorosos, mas mais rápidos.

Fusão • Sólido – líquido

• Aumento da temperatura

PONTO DE FUSÃO (PF)

Temperatura em que uma substância passa da fase sólida para a líquida.

Permanece invariável até que toda a matéria sólida se transforme em

líquida.

É uma propriedade específica da matéria.

Exemplos de PF: Água = 0 ºC, Ferro = 1535 ºC 11

Solidificação • Líquido - sólido

• Diminuição da temperatura

PONTO DE SOLIDIFICAÇÃO (PS)

Temperatura em que uma substância passa da fase liquída para a sólida.

Permanece invariável até que toda a matéria líquida se transforme em

sólida.

É uma propriedade específica da matéria.

É igual ao ponto de fusão.

Exemplos de PF: Água = 0 ºC, Ferro = 1535 ºC 12

Ponto de fusão

13

À temperatura do PF de uma substância as fases sólida e líquida

coexistem em equilíbrio.

Daniela Pinto

14

Daniela Pinto

A presença de impurezas faz

com que haja uma diminuição

do ponto de fusão.

No laboratório é possível determinar valores de ponto de fusão (PF) das

amostras sólidas.

Se estas forem puras o valor obtido para o PF ajuda a fazer a sua

identificação.

0

10

20

30

40

50T(⁰

C)

t

Vaporização • Liquido-gasoso

• Aumento da temperatura

PONTO DE EBULIÇÃO (PE)

Temperatura em que uma substância passa da fase líquida para a gasosa.

Permanece invariável até que toda a matéria líquida se transforme em

gasosa.

É uma propriedade específica da matéria.

Exemplos de PE: Água = 100ºC no nível do mar. 15

Condensação • Gasoso - líquido

• Diminuição da temperatura

PONTO DE LIQUEFAÇÃO (PL)

Temperatura em que uma substância passa da fase gasosa para a líquida.

Permanece invariável até que toda a matéria gasosa se transforme em

líquida.

É uma propriedade específica da matéria.

16

Ponto de Ebulição

17

Daniela Pinto

À temperatura do ponto de ebulição de uma determinada substância as

fases líquida e gasosa coexistem, em equilíbrio.

18

Daniela Pinto

A presença de impurezas faz

com que haja um aumento do

ponto de ebulição.

No laboratório é possível determinar valores de ponto de ebulição (p.e.)

das mais variadas amostras líquidas.

Se estas forem puras o valor obtido para o PE ajuda a fazer a sua

identificação.

0

20

40

60T(⁰

C)

t

Identificação de substâncias

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O ponto de ebulição e o ponto de fusão não são suficientes para

identificar uma substância.

Quando queremos identificar uma substância temos que determinar

algumas das suas propriedades tais como: densidade, ponto de ebulição,

ponto de fusão, etc, em seguida, procurar os respetivos valores nas

devidas tabelas e só assim (e por comparação) conseguiremos identificar

a referida substância.

Daniela Pinto

Curva de aquecimento da água

S

L

L e G G

T°C

100

0

- 20

tempo

S e L

20

Curva de arrefecimento da água

S

L

L e G G

T°C

100

0

- 20

tempo

S e L

21

22

Sabias que...

... a presença de impurezas numa substância faz baixar o seu

ponto de fusão?

Aproveitando este facto científico, quando neva na Serra da

Estrela, a Proteção Civil espalha sal sobre o gelo de modo a que

este derreta mais rapidamente e as estradas fiquem

desimpedidas. Isto acontece pois a mistura de sal com o gelo faz

baixar o ponto de fusão/solidificação da água, assim, em vez de

passar ao estado sólido aos 0⁰ a água passa a gelo a

temperaturas inferiores.

Daniela Pinto