Licenciatura Plena em Química (Universidade de Cruz Alta, 2004)
Mestrado em Química Inorgânica (Universidade Federal de Santa Maria, 2007)
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Entende-se por ponto de fusão a temperatura em que uma substância passa do estado sólido passa o estado líquido, e por ponto de ebulição a temperatura em que uma substância líquida passa para o estado gasoso, à determinada pressão. Por exemplo, a água pura passa do estado sólido para o estado líquido, sob pressão de 1 atm, à temperatura de 0 ºC. Diz-se assim que o Ponto de Fusão da água pura é 0 ºC. Já essa água pura passa do estado líquido para o estado gasoso, sob a mesma pressão, à temperatura de 100 ºC. Diz-se assim que o Ponto de Ebulição da água pura é 100 ºC.
O ponto de fusão de uma substância, a uma determinada pressão, é um valor constante, fator característico de uma substância pura, e por isso a sua determinação constitui um dos métodos pelo qual pode-se calcular o grau de pureza desta substância. Com isto, se ao determinamos o ponto de fusão de uma substância que pensamos ser pura e durante a sua fusão existirem variações de temperatura superiores a 1oC, essa substância não pode ser considerada uma substância pura.
Já o ponto de ebulição não tem a mesma importância para a caracterização ou como critério de pureza de uma substância, mas tal como no ponto de fusão quando se determina o ponto de ebulição de uma substância pura não é admissível que surjam variações na temperatura superiores a 1oC, caso ocorra, teremos então uma mistura.
Como pode-se observar na Figura 1, as temperaturas nas quais os elementos entram em fusão são, também, funções periódicas de seus números atômicos, ou seja, variam periodicamente a medida em que este número atômico aumenta.
Figura 1 1. Pontos de fusão dos elementos (1)
Percebe-se nas famílias da tabela periódica um aumento nos pontos de fusão e ebulição de cima para baixo, exceto nas famílias 1A e 2A, que é de baixo para cima. Nos períodos, esse aumento se dá das laterais para o centro, o que pode ser visto na Figura 2.
Figura 2. Variação dos pontos de fusão ebulição nas famílias e períodos na tabela periódica.
Pode-se notar na Figura 2 um destaque dado aos elementos tungstênio(W) e carbono(C). Isto se deve ao fato de “o elemento metálico de maior ponto de fusão ser o tungstênio, cujo valor é 3.410 ºC. O carbono, pela sua posição, deveria ter ponto de fusão baixo, entretanto, a variedade grafite, que é uma estrutura com átomos encadeados e fortemente ligados, apresenta ponto de fusão bastante alto, de 3.727 ºC”2.
Referências:
1. RUSSELL, John B.; Química
Geral vol.1, São Paulo: Pearson Education do Brasil, Makron Books, 1994.
2. SARDELLA, Antônio; MATEUS, Edegar; Curso de Química: química geral, Ed. Ática, São Paulo/SP – 1995.
Texto originalmente publicado em //www.infoescola.com/fisico-quimica/pontos-de-fusao-e-ebulicao/
Fala Gás Nobre, hoje vamos falar sobre a temperatura de fusão e ebulição, que são as temperaturas em que uma substância passa do estado físico sólido para o líquido e do líquido para o gasoso, respectivamente. Entende-se por temperatura de fusão a temperatura na qual uma substância pura passa do estado sólido para o líquido, ou seja, se funde, sendo específica de cada substância a temperatura de fusão é também chamada de ponto de fusão e
representada pela sigla PF. O ponto de fusão é uma característica da substância e pode ser utilizada para sua identificação em uma amostra desconhecida, por exemplo. Já a temperatura de ebulição é a temperatura em que uma substância passa do estado físico líquido para o gasoso, ou seja, se vaporiza, assim como a temperatura de fusão, a temperatura de ebulição também é uma característica específica de cada substância. A temperatura de ebulição é também chamada de ponto de
ebulição e representada pela sigla PE, e por ser uma característica específica, também é utilizada na identificação de compostos. Tanto o ponto de fusão quanto o de ebulição são as temperaturas em que ocorrem a mudança de estado físico em uma dada pressão, por exemplo, os pontos de fusão e ebulição da água são, respectivamente, 0º e 100ºC, quando a pressão é de 1atm (nível do mar). As temperaturas de fusão (PF) e ebulição (PE) variam de acordo com a pressão. O gás de cozinha a 1atm e
na temperatura ambiente se encontra no estado gasoso, mas sob pressão dentro do botijão encontra-se no estado líquido, por exemplo. Leia mais em: Mudanças de Estado Físico da Matéria Temperatura ou Ponto de Fusão (PF) A mudança de estado sólido para o líquido, processo chamado de fusão, acontece quando as moléculas recebem energia na forma de calor. Esta
energia é convertida nas moléculas na forma de energia cinética, ou seja, agitação, consequentemente, quanto maior a agitação das moléculas, maior sua temperatura. Quando determinada temperatura é atingida, a temperatura de fusão, a agitação das moléculas é tal que se têm uma diminuição significativa das interações internas entre as moléculas, acarretando assim na mudança de estado físico. Durante a fusão da substância a temperatura permanece constante, pois, toda a energia está
sendo usada unicamente para a mudança de estado físico.
Leia mais em:
Por que o sal faz o gelo derreter?
Por que a água quente congela mais rápido que a água fria?
O calor necessário para mudar 1g da substância do estado sólido para o líquido é chamado de calor latente de fusão, sendo representado por Lf. Trata-se de uma propriedade característica de cada substância.
Temperatura ou Ponto de Ebulição (PE)
A ebulição é caracterizada pela rápida passagem do estado líquido para o gasoso (o processo lento é chamado de evaporação).
Da mesma forma que existe uma temperatura específica em que ocorre a mudança do estado sólido para o líquido, existe para a mudança do estado líquido para o gasoso.
Análogo ao processo de fusão, a ebulição ocorre quando uma substância recebe calor, este calor é convertido em energia cinética nas moléculas. E consequentemente ocorre a mudança de estado físico devido a diminuição da atração entre as moléculas e aumento de energia.
Durante todo o processo de ebulição, ou seja, de mudança de fases, a temperatura permanecerá constante. Toda a energia fornecida está sendo usada para a mudança de estado físico.
Já o calor necessário para mudar 1g de uma substância do estado líquido para o gasoso é chamado de calor latente de vaporização e é representado por Lv, também sendo específico para cada substância.
Alguns fatores influenciam o ponto de fusão (PF) e o ponto de ebulição (PE), como:
Pressão
Como citado anteriormente, o ponto de fusão e ebulição de uma substância são específicos para um determinado valor de pressão. Ou seja, variações no valor da pressão acarretam em variação da temperatura de fusão e ebulição de uma substância.
Posição na Tabela Periódica
Observa-se que os valores de temperatura de fusão e ebulição de substâncias simples, ou seja, formadas por um único elemento, possuem correlação com sua posição na tabela periódica, ou seja, se trata de uma propriedade periódica, como densidade ou raio atômico por exemplo.
Leia mais em: O que é a tabela periódica e como utilizá-la?
Entre os elementos químicos que apresentam as maiores temperaturas de fusão e ebulição encontram-se o tungstênio (W) e o carbono C. Devido a esta característica, o carbono é utilizado como eletrodo e o tungstênio como filamento de lâmpadas incandescentes.
Essa característica se reflete no Carbeto de Tungstênio (WC), material formado a partir destes 2 elementos e que possui aplicação industrial em máquinas e ferramentas devido a sua alta resistência térmica.
Leia mais em: Alotropia: O que você precisa saber?
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