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By Lucien Silvano Alhanati

  Física

Fisicoquímica FQM

Propriedades dos Sistemas FQM04

Misturas FQM0402 

O que é uma substância pura ? FQM040201

Substância pura é um sistema constituído por um único componente.

O que é uma mistura ? FQM040202

Mistura é um sistema constituído por mais de um componente.

O que é uma solução ? FQM040203

Solução é uma mistura homogênea.

Como ocorre a fusão de uma mistura de sólidos ? FQM040204

Consideremos um sistema composto por dois sólidos A e B que foram misturados enquanto estavam fundidos.
O gráfico abaixo mostra a temperatura de fusão de cada componente do sistema em função da composição percentual da mistura.

Chamamos de mistura eutética a mistura que tem a temperatura de fusão TE mais baixa.
Uma amostra ao ser aquecida inicia a sua fusão na temperatura TE e a partir deste instante outras partes da mistura irão se fundir à temperaturas mais elevadas.
O gráfico do aquecimento da mistura mostra que a fusão se inicia na temperatura TE e termina na temperatura T.

Exemplos de misturas que se comportam como foi indicado acima:
zinco + estanho
cádmio + bismuto
alumínio + silício
prata + cobre
chumbo + antimônio.

Como ocorre a fusão de uma mistura eutética ? FQM040205

A mistura eutética entra em fusão a uma temperatura constante TE como se fosse uma substância pura.
O gráfico do aquecimento da mistura eutética mostra que durante a fusão a temperatura TE permanece constante.

Exemplo de mistura eutética utilizada em soldas:
63% de estanho + 37% de chumbo cuja temperatura eutética é 183oC.

O que é uma mistura refrigerante ? FQM040206

Quando misturamos os cloretos de sódio, cálcio ou amônio com o gelo em determinadas proporções formamos eutéticos que acarretam fortes abaixamentos da temperatura de fusão da água, constituindo as misturas refrigerantes.

Quando é que um sólido está dissolvido em outroFQM040207

Um sólido A esta dissolvido em outro B quando na fase sólida partículas da rede cristalina de A substituem partículas da rede cristalina de B e vice versa. 
Exemplos:
ouro + prata dando origem ao chamado ouro branco
ouro + cobre dando origem ao ouro de 18 K (quilates), 20 K ou 22 K usados na fabricação de jóias, o ouro de 18K contém menos ouro e o de 22 K mais ouro.

Como ocorre a fusão de uma solução de um sólido em outro ?FQM040208

A fusão desta solução ocorre à temperatura constante como se fosse uma substância pura.

Como ocorre a vaporização da mistura de dois líquidos ? FQM040209

Consideremos um sistema composto por dois líquidos A e B.
Neste sistema a temperatura de ebulição varia com a composição da mistura.
Nas substâncias puras a temperatura de condensação coincide com a de condensação.
Nos sistemas constituídos por dois líquidos a temperatura de condensação é sempre mais elevada que a de ebulição.
O gráfico abaixo mostra a temperatura de ebulição e a de condensação do sistema em função da composição percentual da mistura.
O gráfico também delimita as regiões de vapor, de líquido e de equilíbrio entre vapor e líquido

O gráfico a seguir também mostra a composição do vapor e do líquido a uma determinada temperatura T.

Uma amostra ao ser aquecida inicia a sua vaporização na temperatura de ebulição TE e termina a na temperatura de condensação TC .
O gráfico do aquecimento da mistura mostra que a vaporização ocorre numa faixa que se inicia na temperatura TE e termina na temperatura TC.

O que é uma destilação fracionada ? FQM040210

Consideremos uma mistura de dois líquidos A e B, sendo B o líquido menos volátil ou seja o de maior temperatura de ebulição.
Inicialmente aquecemos uma amostra de composição C até a temperatura T1, conforme mostra a figura.

Recolhemos o líquido cuja composição é C1, mais rico do componente B.
O líquido de composição C1 é aquecido até uma temperatura T2 e recolhemos o líquido cuja composição é C2 , mais rico do componente B.
Esta operação é repetida várias vezes e automaticamente até ser obtido um líquido formado apenas por B.
O processo levou à separação do líquido B.

Num processo inverso, consideraremos uma mistura de dois líquidos A e B, sendo A o líquido mais volátil ou seja o de menor temperatura de ebulição.
Inicialmente aquecemos uma amostra de composição C até a temperatura T1, conforme mostra a figura.

Recolhemos o vapor cuja composição é C1, mais rico do componente A.
O vapor de composição C1 é resfriado até uma temperatura T2 e recolhemos o vapor cuja composição é C2 , mais rico do componente A.
Esta operação é repetida várias vezes e automaticamente até ser obtido um líquido formado apenas por A.
O processo levou à separação do líquido A.

O que é uma coluna de fracionamento ? FQM040211

Coluna de fracionamento é o aparelho onde ocorre a destilação fracionada.
É um aparelho constituído por uma coluna vertical cuja temperatura decresce da base para o alto.
O líquido mais volátil é obtido na parte mais fria da coluna e o menos volátil na parte mais quente.

O que é uma mistura azeotrópica ? FQM040212

É uma mistura que entra em ebulição a uma temperatura constante como se fosse uma substância pura.
A composição da mistura azeotrópica corresponde ao máximo ou ao mínimo das curvas de ebulição e condensação, conforme mostram as figuras.

Exemplos:
sistemas formados pela água e ácidos inorgânicos fortes como o ácido clorídrico, sulfúrico e nítrico.

Exemplos:
sistemas formados por líquidos de estrutura muito diferentes como, água + álcool, etanol + benzeno, bissulfeto de carbono + propanona etc.

Como ocorre a ebulição de uma mistura azeotrópica ? FQM040213

A mistura azeotrópica entra em ebulição a uma temperatura constante T como se fosse uma substância pura.
O gráfico do aquecimento da mistura azeotrópica mostra que durante a ebulição a temperatura T permanece constante.

 


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