Mudanças de fase. Temperatura e pressão críticas Os gases são liquefeitos sob o aumento da pressão a uma temperatura.

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1 Mudanças de fase Sublimação: sólido gás. Vaporização: líquido gás. Derretimento ou fusão: sólido líquido. Deposição: gás sólido. Condensação: gás líquido. Congelamento: líquido sólido.

2 Mudanças de fase

3 Mudanças de fase

4 Mudanças de fase Temperatura e pressão críticas Os gases são liquefeitos sob o aumento da pressão a uma temperatura. Temperatura crítica: a temperatura mínima para liquefação de um gás utilizando pressão. Pressão crítica: a pressão necessária para a liquefação.

5 Mudanças de fase Temperatura e pressão críticas

6 Pressão do vapor Pressão de vapor no nível molecular Algumas das moléculas na superfície de um líquido têm energia suficiente para escaparem da atração do líquido volumoso. Essas moléculas se movimentam na fase gasosa. À medida que aumenta o número de moléculas na fase gasosa, algumas das moléculas atingem a superfície e retornam ao líquido. Após algum tempo, a pressão do gás será constante à pressão de vapor.

7 Pressão de vapor no nível molecular

8 Pressão do vapor x temperatura

9 Um líquido entra em ebulição quando a sua pressão de vapor se igual a pressão externa (atmosférica)

10 Pressão do vapor Equilíbrio termodinâmico: o ponto em que tantas moléculas escapam da superfície quanto as que atingem. A pressão de vapor é a pressão exercida quando o líquido e o vapor estão em equilíbrio dinâmico. Volatilidade, pressão de vapor e temperatura Se o equilíbrio nunca é estabelecido, então o líquido evapora. As substâncias voláteis evaporam rapidamente.

11 Pressão do vapor Volatilidade, pressão de vapor e temperatura Quanto mais alta for a temperatura, mais alta a energia cinética média, mais rapidamente o líquido evaporará.

12 Pressão do vapor Volatilidade, pressão de vapor e temperatura

13 Pressão do vapor

14 Pressão do vapor e as interações intermoleculares

15 Pressão do vapor Pressão de vapor e ponto de ebulição Os líquidos entram em ebulição quando a pressão externa se iguala à pressão de vapor. A temperatura do ponto de ebulição aumenta à medida que a pressão aumenta.

16 Pressão do vapor Pressão de vapor e ponto de ebulição Duas maneiras de levar um líquido à ebulição: aumentar a temperatura ou diminuir a pressão. As panelas de pressão operam a alta pressão. A alta pressão o ponto de ebulição da água é mais alto do que a 1 atm. Conseqüentemente, há uma temperatura mais alta em que a comida é cozida, reduzindo o tempo necessário de cozimento. O ponto de ebulição normal é o ponto de ebulição a 760 mmhg (1 atm).

17 Diagrama de fases Diagrama de fases: gráfico da pressão versus temperatura resumindo todos os equilíbrios entre as fases. Dada uma temperatura e uma pressão, os diagramas de fases nos dizem qual fase existirá. Qualquer combinação de temperatura e pressão que não esteja em uma curva representa uma fase única.

18 Diagrama de fases Características de um diagrama de fases: Ponto triplo: temperatura e pressão nas quais todas as três fases estão em equilíbrio. Curva de vapor-pressão: geralmente, à medida que a pressão aumenta, a temperatura aumenta. Ponto crítico: temperatura e pressão críticas para o gás. Curva de ponto de fusão: à medida que a pressão aumenta, a fase sólida é favorecida, se o sólido é mais denso do que o líquido. Ponto de fusão normal: ponto de fusão a 1 atm.

19 Diagrama de fases

20 Diagrama de fases Diagramas de fases de H 2 O e CO 2

21 Diagrama de fases Diagramas de fases de H 2 O e CO 2 Água: A curva do ponto de fusão inclina para a esquerda porque o gelo é menos denso do que a água. O ponto triplo ocorre a 0,0098 C e a 4,58 mmhg. O ponto de fusão (congelamento) é 0 C. O ponto de ebulição normal é 100 C. O ponto crítico é 374 C e 218 atm.

22 Diagrama de fases Diagramas de fases de H 2 O e CO 2 Dióxido de carbono: O ponto triplo ocorre a -56,4 C e a 5,11 atm. O ponto de sublimação normal é -78,5 C. (A 1 atm, o CO 2 sublima, ele não funde.) O ponto crítico ocorre a 31,1 C e a 73 atm.

23 Propriedades coligativas

24 Propriedades coligativas Propriedades coligativas são mudanças que ocorrem no comportamento de um líquido, quando comparamos um líquido puro e uma solução desse líquido como solvente, a presença de soluto provoca mudanças. Essas propriedades dependem da quantidade de moléculas de soluto. Tonoscopia: abaixamento da pressão máxima de vapor. Ebulioscopia: elevação da temperatura de ebulição. Crioscopia: abaixamento da temperatura de fusão. Osmoscopia: pressão osmótica.

25 Tonoscopia Abaixamento da pressão de vapor Os solventes não voláteis reduzem a habilidade das moléculas da superfície do solvente de escaparem do líquido. Conseqüentemente, a pressão de vapor é reduzida. A quantidade da redução da pressão de vapor depende da quantidade de soluto.

26 Abaixamento da pressão de vapor A Lei de Raoult: (Definir) A solução ideal: aquela que obedece à lei de Raoult. A lei de Raoult falha quando as forças intermoleculares solventesolvente e soluto-soluto são maiores do que as forças intermoleculares soluto-solvente.

27 Propriedades coligativas

28 Ebulioscopia Consiste no aumento da temperatura de ebulição do solvente quando adiciona-se um soluto não-volátil, explicada pelo aumento da intensidade das forças interativas, pela presença das partículas do soluto.

29 A Lei de Raoult: (Definir) Ebulioscopia

30 Crioscopia Consiste na diminuição da temperatura de congelamento ou fusão do solvente quando adiciona-se um soluto não-volátil A Lei de Raoult: (Definir)

31 Propriedades coligativas Diminuição do ponto de congelamento

32 Propriedades coligativas Osmose Membrana semipermeável: permite a passagem de alguns componentes de uma solução. Exemplo: membranas celulares e celofane. Osmose: é o movimento de um solvente a partir de uma concentração baixa de soluto para uma concentração alta de soluto. Existe movimento em ambos os sentidos através de uma membrana semipermeável.

33 Osmose

34 Osmose A pressão osmótica,, é a pressão necessária para prevenir a osmose: (Definir equações); Soluções isotônicas: duas soluções com o mesmo separadas por uma membrana semipermeável. Soluções hipotônicas: uma solução de mais baixo do que uma solução hipertônica. A osmose é espontânea.

35 Propriedades coligativas Osmose

36 Osmose O pepino em solução de NaCl perde água murchando e se transformando em picles. A cenoura mole colocada em água se torna firme porque a água entra via osmose. A comida salgada provoca a retenção de água e o inchamento de tecidos (edema). A água entra nas plantas via osmose. O sal adicionado à carne ou o açúcar à fruta evita infecção bacteriana (uma bactéria colocada no sal perderá água através de osmose e morrerá).

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