Efeitos da composição em temperaturas de fusão e de ebulição
Uma substância pura funde a determinada temperatura que permanece constante enquanto co-existirem o sólido e o líquido. Por exemplo, a temperatura num recipiente contendo água e gelo permanecerá constante enquanto coexistirem o gelo e a água. De igual modo, um termómetro indicará uma temperatura constante (100ºC) na água em ebulição, independentemente da quantidade de água restante. Contudo, as temperaturas de fusão e de vaporização variam de substância para substância. As soluções contendo dois ou mais componentes apresentam um comportamento mais complexo do que o comportamento de substâncias puras. Por exemplo, a temperatura de vaporização de soluções aquosas de álcool etílico baixa relativamente à vaporização da água pura e depende da % de etanol na solução (Fig.1). Além disso, o etanol é mais volátil do que a água, originando um vapor mais rico em álcool. Este efeito é o princípio da destilação, com larga utilização na indústria química. A adição de solutos não voláteis tais como a sacarose (açúcar de cozinha) ou o cloreto de sódio (sal de cozinha) provoca efeitos bastante diferentes, isto é, i) aumento de temperatura de ebulição, ii) vaporização selectiva da água, e iii) aumento de concentração do soluto. Quando a solubilidade do soluto é limitada, a vaporização do solvente origina precipitação do excesso de soluto. Neste caso, a temperatura de ebulição deixa de variar a partir do instante em que se inicia a precipitação de soluto. O ponto de fusão também se altera com a composição. Por exemplo, a adição de sal de cozinha sobre um cubo de gelo provoca fusão na zona onde se adiciona o sal. Quanto mais elevada for a concentração de sal, mais baixo o ponto de fusão. A adição de etanol exerce um efeito oposto sobre a temperatura de fusão. Por isso, uma bebida com baixo teor alcoólico (p.e. cerveja) congela mais facilmente numa arca frigorífica do que bebidas com elevado teor alcoólico (p.e. aguardentes).
Medir as temperaturas de fusão e de vaporização de algumas substâncias puras. - Verificar que as temperaturas de fusão e de vaporização de substâncias puras não se alteram enquanto persiste a transformação. - Verificar efeitos da composição nas temperaturas de fusão e vaporização. - Verificar variações da temperatura de ebulição durante a vaporização de soluções de dois componentes e relacionar estas variações com a operação industrial de separação por destilação.