Resolução das atividades complementares
Química
1
Q7 — Gráficos de mudança de fase
p. 39
1 Uma amostra sólida é submetida a aquecimento constante. A temperatura da amostra é anotada em
intervalos regulares de tempo. Com os dados obtidos montou-se a seguinte tabela:
Tempo / min
Temperatura / °C
Tempo / min
Temperatura / °C
0
20
70
155
5
30
75
170
10
40
80
185
15
50
85
200
20
60
90
215
25
70
95
230
30
80
100
230
35
80
105
230
40
80
110
230
45
80
115
230
50
95
120
230
55
110
125
250
60
125
130
270
65
140
a) Construa o esboço de um gráfico (temperatura 3 tempo de aquecimento) com os dados tabelados.
b) Identifique o fenômeno que ocorre em cada segmento do gráfico.
c) Classifique a amostra em substância pura ou mistura.
Temperatura / °C
a)
IV
230
V
III
80
II
I
20
30
45
95
120
tempo / min
b) segmento I - aquecimento de uma amostra sólida.
segmento II - fusão.
segmento III - aquecimento de uma amostra no estado líquido.
segmento IV - ebulição.
segmento V - aquecimento de uma amostra no estado de vapor.
c) A amostra analisada é de uma substância pura pois apresenta temperatura de fusão e temperatura
de ebulição constantes.
tempo
tempo
2Temperatura
Em qual das alternativas abaixo o gráfico (temperatura 3 tempo) representa a curva de aquecimento
Temperatura
de uma
mistura azeotrópica?
Temperatura
a)
d)
Temperatura
Temperatura
tempo
tempo
tempo
tempo
tempo
b)
Temperatura
Temperatura
e)
Temperatura
tempo
tempo
c)
tempo
tempo
tempo
Temperatura
Temperatura
Temperatura
tempo
tempo
tempo
Temperatura
Temperatura
Temperatura
tempo
tempo
Temperatura
Temperatura
Temperatura
Temperatura
tempo
Temperatura
tempo
tempo
tempo
p. 40
3 (UCB-DF) As substâncias, quando puras, podem ser representadas em um gráfico de mudança
de estados físicos que ocorre em função do aquecimento dessa substância 3 tempo. Um exemplo deste
fenômeno é o caso da água. Esta se apresenta nos três estados (sólido, líquido e gasoso).
O gráfico a seguir representa o aquecimento de uma substância pura. Sobre essa substância, escreva (V) para
as afirmativas verdadeiras ou (F) para as afirmativas falsas.
T (°C)
F
E
A
B
C
D
t (min)
(V) Os pontos A e C correspondem, respectivamente, às coordenadas de início da fusão e da ebulição da substância.
(F) Os pontos B e D correspondem às coordenadas de mudança de estado físico da substância.
(V) Os pontos F e E correspondem respectivamente aos pontos de ebulição e fusão da substância.
(F) Os pontos A e E correspondem à temperatura de fusão da substância.
(F) Os pontos C e F correspondem à temperatura de fusão da substância.
Resolução:
(V)
(F) As mudanças de fase da substância correspondem aos patamares: A - B e C - D.
(V)
(F) Só o ponto E corresponde à temperatura de fusão da substância. O ponto A corresponde ao tempo em que a fusão teve início.
(F) A temperatura de fusão da substância corresponde ao ponto E.
4 (UFMG) Dois béqueres iguais, de capacidade calorífica desprezível, contendo quantidades diferentes
de água pura a 25 °C, foram aquecidos, sob pressão constante de 1 atm, em uma mesma chama. A
temperatura da água em cada béquer foi medida em função do tempo de aquecimento durante 20 minutos.
Após esse tempo, ambos os béqueres continham expressivas quantidades de água. Os resultados encontrados
estão registrados nos gráficos a seguir.
Béquer A
Temperatura
TA
0
5
10
Béquer B
Temperatura
TB
15
20
tempo/minuto
0
5
10
15
20
tempo/minuto
I. Indique o valor das temperaturas TA e TB. Justifique sua resposta.
II. Indique o béquer que contém maior quantidade de água. Justifique sua resposta.
III. Indique qual dos dois gráficos apresentaria um patamar maior se a temperatura dos béqueres continuasse a ser anotada até a vaporização total da água. Justifique sua resposta.
Resolução:
I. TA 5 TB 5 100 °C (temperatura de ebulição da água pura sob pressão de 1 atm).
II. O béquer B contém maior quantidade de água. Isso fica comprovado pelo fato de, sob fontes de calor idênticas (de mesma eficiência, portanto) a água no béquer B demorar mais tempo para atingir a temperatura de ebulição
III. O béquer B. Por conter uma quantidade maior de água e ser aquecido por uma fonte de calor idêntica à do béquer A, a água nesse béquer demorará mais tempo para ser totalmente vaporizada.
5 (UEL-PR) A massa e o volume dos materiais A, B e C foram determinados a 30 °C; amostras sólidas
dos três materiais foram aquecidas, mantendo a temperatura controlada a partir de 0 °C durante todo o
processo de aquecimento. Os gráficos abaixo representam os resultados obtidos.
A
m/g
T/°C
B
B
100
4
A
C
80
3
60
C
2
40
1
0
20
1
2
3
4
0
V/mL
2
4
6
8
10
t/min
Considere as figuras a seguir:
B
B
C
A
A
C
I
II
C
B
A
III
C
C
B
A
A
B
IV
V
Com base nas informações disponíveis sobre os materiais A, B e C e sabendo-se que eles não interagem entre
si, a figura que melhor representa uma mistura dos três materiais, a 30 °C, é a:
a) I
c) III
e) V
b) II
d) IV
Resolução:
Como pode ser observado no gráfico I, o que apresenta maior densidade é A. O menos denso é C.
Pelo gráfico II, pode-se observar que A e C são líquidos. Portanto, a melhor representação para a
mistura dos três materiais é a figura IV.