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Capítulo 1 VAnjo, verão de 2014 Estados de Agregação, Introdução Disciplina: Química Básica II Prof. Dr. Vanjoaldo Lopes Engenharia Química

Introdução a Química Geral

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Apresentação para 1ª aula da disciplina Química Geral do curso de engenharia de produção.

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  • Captulo 1VAnjo, vero de 2014Estados de Agregao, IntroduoDisciplina: Qumica Bsica IIProf. Dr. Vanjoaldo Lopes

  • TemperaturaO que temperatura? Quando tocamos um corpo qualquer, podemos dizer se ele est "frio", "quente" ou "morno". O tato nos permite ter essa percepo. Mas em que um corpo "frio" difere de um corpo "quente" ou "morno"?VAnjo, vero de 2014

  • As molculas dos corpos esto em constante movimento, em constante vibrao. A energia de movimento que elas possuem chamada energia trmica. Se pudssemos enxergar as molculas de um corpo, iramos verificar que naquele que est "frio" elas vibram menos do que naquele que est "quente".VAnjo, vero de 2014Temperatura

  • Temperatura: a grandeza fsica que mede o estado de agitao trmica dos corpos.

    VAnjo, vero de 2014Temperatura

  • "Se dois corpos esto em equilbrio trmicocom um terceiro, ento eles esto em equilbrio trmico entre si." (3)Lei Zero da TermodinmicaVAnjo, vero de 2014

  • A matria formada por molculas, que por sua vez so formadas por partculas minsculas chamadas de tomos. E os tomos so formados por partculas, ainda menores (Prtons, Nutrons e Eltrons), que so formadas por outras partculas ainda menores ...Estrutura da MatriaVAnjo, vero de 2014

  • Substncia - Corpo - ObjetoVAnjo, vero de 2014

  • A matria consiste de tomos e molculas em movimento. Estados da MatriaVAnjo, vero de 2014

  • SLIDOS possuem forma rgida e volume fixo. A forma externa pode refletir o arranjo molecular e atmico. Razoavelmente bem compreendido.LQUIDOS No possuem forma fixa e podem no preencher totalmente um recipiente. No so bem compreendidos..GASES se expandem para preencher seu recipiente. VAnjo, vero de 2014Estados da Matria

  • VAnjo, vero de 2014Estados da Matria

  • Plasma denominado o quarto estado da matria. Difere-se dos slidos, lquidos e gasosos por possuir seus tomos separados ao ponto de desprenderem-se dos eltrons. Por este motivo o plasma tambm chamado de gs ionizado. Estima-se que 99% de toda matria existente esteja no estado de plasma, o que faz deste o estado da matria mais comum e abundante do universo. VAnjo, vero de 2014Estados da Matria, Plasma

  • As substncias podem mudar de estado fsico (slido, lquido, gasoso) e isso depende principalmente das condies de presso e temperatura a que esto expostas.VAnjo, vero de 2014Mudanas de Estados Fsicos

  • Algumas mudanas fsicas:Ebulio de um lquidoFuso de um slidoDissoluo de um slido em um lquido formando uma mistura homognea uma SOLUO.VAnjo, vero de 2014Mudanas Fsicas

  • VAnjo, vero de 2014Mudanas de Estados Fsicos

  • O ponto de fuso o ponto ao qual uma substncia passa do estado slido ao estado lquido. VAnjo, vero de 2014Ponto de Fuso

    SubstnciaPonto de Fuso(C)gua0lcool-114alumnio659cloreto de sdio800cobre1 083chumbo327enxofre119

  • O ponto de ebulio a temperatura a que um corpo passa do estado lquido ao estado gasoso.VAnjo, vero de 2014Ponto de Ebulio

    SubstnciaPonto de ebulio (C)gua100lcool78cobre2 595chumbo1 744enxofre445ferro3 000

  • As curvas de aquecimento ou resfriamento fornecem a variao de temperatura de um corpo em funo da quantidade de calor recebida ou cedida pelo corpo.TQrecebidaT1T2T3Q1Q2Q3Q4Q5SlidoSlido+lquidoLquidoLquido+VaporGasosoVAnjo, vero de 2014Curvas de Aquecimento e de Resfriamento

  • Ao receber calor, um bloco de gelo a 0oC derrete, transformando-se em gua no estado lquido. Por mais que o gelo receba calor, enquanto est ocorrendo a mudana de estado, sua temperatura permanece constante e, nesse caso, o calor recebido pelo gelo recebe o nome de calor latente. Podemos dizer que calor latente aquele que provoca mudana de estado de uma substncia sem alterar sua temperatura.As experimentaes feitas por fsicos em laboratrios mostram que a quantidade de calor requerida numa mudana de estado depende da substncia (gua, ferro, chumbo etc.) e de sua massa. No caso do gelo, so necessrias 80 calorias para que 1 grama passe para o estado lquido.VAnjo, vero de 2014Calor Latente

  • VAnjo, vero de 2014Calor Latente

  • Observando o grfico anterior, temos:Q1 = m.cslido. T1 (Calor Sensvel)Q2 = m.Lf (Calor Latente de Fuso)Q4 = m.LV (Calor Latente de Vaporizao)Q3 = m.clquido. T2 (Calor Sensvel)Q5 = m.cgasoso. T3 (Calor Sensvel)VAnjo, vero de 2014Variao da Quantidade de Calor Envolvida

  • VAnjo, vero de 2014Curva de Aquecimento da gua

  • VAnjo, vero de 2014Curva de Resfriamento da gua

  • Temperatura (C) a 1 atmTempoSlidoSlido+LquidoLquido+VaporTE 15CTFVaporLquidoVAnjo, vero de 2014Curva de Aquecimento de uma Mistura

  • Temperatura (C) a 1 atmTempoSlido+LquidoLquido+VaporTE 15CTFSlidoVaporLquidoMisturas Eutticas so misturas que mantm sua temperatura constante durante a fuso/solidificao.VAnjo, vero de 2014Curva de Aquecimento de uma Mistura Euttica

  • Temperatura (C) a 1 atmTempoSlidoeLquidoLquido+GasosoTE 15CTFSlidoVaporLquidoMisturas Azeotrpicas so misturas que mantm sua temperatura constante durante a vaporizao/condensao.VAnjo, vero de 2014Curva de Aquecimento de uma Mistura Azeotrpica

  • Presso e Temperatura so grandezas diretamente proporcionais, assim, quanto MAIOR A PRESSO, MAIOR A TEMPERATURA DE EBULIO E DE FUSOVAnjo, vero de 2014Influncia da Presso

  • Quanto MAIOR a ALTITUDE, MENOR a TEMPERATURA DE EBULIO e vice-versa, visto que Presso e Temperatura so grandezas diretamente proporcionais. Por esse motivo, a gua ferve a uma temperatura mais baixa nas montanhas do que ao nvel do mar!VAnjo, vero de 2014Influncia da Altitude

  • Como o prprio nome sugere, na panela de presso, a presso interna bem maior que a externa, fazendo a temperatura de ebulio da gua aumentar, passando a ser algo em torno de 120C.Nessas condies, estaremos cozendo o alimento a uma temperatura maior que numa panela aberta, gastando, assim, menos tempo para o cozimento.Panela de Presso VAnjo, vero de 2014

  • Siga essas orientaes e Evite Acidentes. Cuidados com a Panela de Presso VAnjo, vero de 2014

  • Mapa de Presses e Temperaturas que indica os Estados Fsicos em que uma substncia pura pode se apresentar e suas possveis mudanas de Estado Fsico.O Diagrama de Fases composto por trs curvas que delimitam tais Estados Fsicos.VAnjo, vero de 2014Diagrama de Fases

  • CURVA 1 - CURVA DE FUSO ou SOLIDIFICAO: fronteira entre os estados SLIDO-LQUIDO; sobre essa curva esto os valores de temperatura e presso em que coexiste estas estadosDiagrama de Fases, o Que Representa cada Curva CURVA 2 - CURVA DE VAPORIZAO ou CONDENSAO: fronteira entre os estados LQUIDO-VAPOR; sobre essa curva esto os valores de temperatura e presso em que coexiste estas estadosVAnjo, vero de 2014

  • CURVA 3: CURVA DE SUBLIMAO - RESSUBLIMAO: Fronteira entre os estados VAPOR-SLIDO; sobre essa curva esto os valores de temperatura e presso em que coexiste estas estadosDiagrama de Fases, o Que Representa cada Curva PT: PONTO TRIPLO: Indica os valores de presso e temperatura nos quais a substncia coexiste nos TRS ESTADOS FSICOS o ponto em que as trs curvas se interceptamVAnjo, vero de 2014Pc: PONTO CRTICO: Indica o limite que determina se a substncia um vapor ou um GS. Ele mostra a temperatura crtica a partir da qual a substncia passa a ser um GS

  • VAPOR: Estado Fsico que capaz de estar em equilbrio com o Estado Lquido ou Slido, ou transformar-se nesses estados a partir da variao da Presso ou Temperatura.Ex.: Quando colocamos gua para ferver numa chaleira, obtemos gua no estado de vapor.Imagem: Erich Ferdinand / Creative CommonsAttribution 2.0 Generic.O Que Vapor? VAnjo, vero de 2014

  • GS: Estado Fsico que no pode ser alterado apenas pela da variao da Temperatura. Para que haja mudanas no Estado Fsico de um gs, necessrio que se varie a sua Presso.Ex.: O gs de cozinha (GLP Gs Liquefeito de Petrleo). Dentro do botijo, ele se encontra no estado lquido por estar a altas presses.O que Gs?VAnjo, vero de 2014

  • No Ponto Triplo, temos: TT = 0,01C e pT = 0,006 atm).No Ponto Critico, temos: TC = 374C e pT = 218 atm).Com esses valores de temperatura e presso, poderemos observar a gua simultaneamente nos trs estados: slido (gelo), lquido (gua) e vapor (vapor dgua).Diagrama de Fases da guaVAnjo, vero de 2014

  • Evaporao Divises da vaporizao:b) Ebulioc) Calefao VAnjo, vero de 2014Vaporizao

  • Evaporao: um processo espontneo e lento, que se verifica a uma temperatura qualquer e depende da rea de contato. Na evaporao, quanto maior a rea de contato mais rapidamente se processa a passagem do estado lquido para o gasoso.VAnjo, vero de 2014Divises da Vaporizao

  • b) Ebulio: um processo que se verifica a uma determinada temperatura (a presso tem influncia sobre a temperatura, veremos posteriormente). Logo um processo forado. mais rpido que a evaporao.VAnjo, vero de 2014Divises da Vaporizao

  • c) Calefao: ocorre quando uma massa de lquido cai sobre uma superfcie aquecida a uma temperatura superior a temperatura de ebulio do lquido.A calefao um processo quase instantneo. VAnjo, vero de 2014Divises da Vaporizao

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