Técnicas De Aquecimento

O objetivo do experimento será através do Bico de Bunsen realizar algumas técnicas de aquecimento.

Introdução:

Para se aquecer substâncias voláteis e/ou inflamáveis no laboratório deve-se sempre levar em conta o perigo de incêndio.

Existem várias técnicas de aquecimento,cada uma delas para um tipo específico de substâncias, como as descritas abaixo:

Banho-maria ou banho a vapor: recomendáveis para temperaturas inferiores a 100°C

Banhos de óleos (parafina, glicerina, silicone etc): recomendáveis para temperaturas superiores a 100°C

Mantas de Aquecimento: tão seguras quanto s banhos, sendo o aquecimento rápido e o controle da temperatura não tão eficiente. Não recomendáveis para adestiação de produtos muito voláteis (éter etílico, exemplo).

Banho de Areia: temperaturas superiores a 200°C

Chapas de aquecimento: empregadas para solventes menos voláteis e inflamáveis.

Tela de Amianto: recomendável para líquidos não inflamáveis

Bico de Bunsen

É um dispositivo usado em química para efetuar aquecimento de soluções em laboratório. Este queimador, muito usado no laboratório, é formado por um tubo com orificios laterais, na base, por onde entra o ar, o qual se vai misturar com o gás que entra atraves do tubo de borracha. O bico de Bunsen foi aperfeiçoado por Robert Wilhelm Bunsen, a partir de um dispositivo desenhado por Michael Faraday.

Funcionamento: ele queima em segurança um fluxo contínuo de gás sem haver o risco da chama se propagar pelo tubo até o depósito de gás que o alimenta. Normalmente o bico de Bunsen queima gás natural, ou alternativamente um GPL, tal como propano ou butano, ou uma mistura de ambos. (O gás natural é basicamente metano com uma reduzida quantidade de propano e butano).

Quando se usa o bico de Bunsen, deve-se primeiramente fechar a entrada de ar; em seguida, um fósforo deve ser aceso perto do ponto mais alto da câmara de mistura, depois, a válvula de gás pode ser aberta, dando origem a uma chama grande e amarela que desprende fuligem. Esta chama (redutora) não tem uma temperatura suficiente para o aquecimento de substância alguma, para conseguir uma chama mais "quente", a entrada de ar deve ser aberta até que se consiga uma chama azul (oxidante); isto ocorre porque o oxigênio mistura-se com o gás, tornando a queima deste mais eficiente.

Pressão Atmosférica x Temperatura de Ebulição

“Temperatura de ebulição é a temperatura à qual a pressão de vapor da substância se iguala à pressão atmosférica.”

Se perguntarmos a temperatura em que a água começa a ferver para um habitante de um local de baixa altitude, ele responderia 100 ºC, sem medo de errar. Mas erraria se respondesse que em La Paz, na Bolívia, à altitude de cerca de 3650 m, a água também fervesse nesta temperatura.Oponto de ebulição da água diminui com a diminuição da pressão atmosférica. Esta, por sua vez, diminui à medida que nos elevamos no planeta.Quanto maior a altitude menor a pressão atmosférica e, por conseguinte, menor a temperatura de ebulição da água. Isto significa que cozinhar no pico do monte Everest - o teto do mundo com aproximadamente 8.845 metros de altura - sem panela de pressão, é preciso paciência. Pois o cozimento ocorrendo numa temperatura menor, levará mais tempo para que a comida fique pronta.

A temperatura de ebulição da água – água destilada – é 100 ºC à pressão de 1 atm (ou 760 mmHg), que é a pressão atmosférica ao nível do mar. No pico Everest, submetida a uma pressão atmosférica de 260 mmHg (ou 0,34 atm), a água entraria em processo de ebulição à temperatura de 72 ºC.

A temperatura de um corpo é proporcional à energia cinética média de suas moléculas.

A evaporação é a passagem LENTA e SEM turbulência da fase líquida para a gasosa e que ocorre na superfície do líquido. A maioria das moléculas não tem energia suficiente para mudar de fase. No entanto, algumas têm energia muito maior que a média. Quando uma dessas moléculas atinge a superfície, ela pode sair do líquido e passar para a fase gasosa. É assim que acontece o processo de evaporação.

Se deixarmos uma garrafa com água aberta, a evaporação ocorrerá continuamente. Fechando a garrafa, a evaporação vai diminuindo à medida que aumenta a concentração do vapor em contato com a superfície líquida. Quando a evaporação pára, dizemos que o vapor está saturado.

O vapor, como qualquer outra substância gasosa, exerce certa pressão, denominada pressão de vapor. Quando o vapor está saturado, a pressão de vapor é a máxima possível naquela temperatura. Essa pressão denomina-se pressão máxima de vapor. Quanto maior a temperatura, maior será a pressão máxima de vapor do líquido. Por exemplo, a água a 20 ºC tem pressão máxima de vapor igual a 175 mmHg; a 40 ºC é de 553 mmHg e a 100 ºC é de 760 mmHg, conforme o gráfico:

Sabemos que 100 ºC é a temperatura de ebulição da água ao nível do mar, submetida, neste caso, à pressão atmosférica de 760 mmHg. A pressão máxima de vapor da água a 100 ºC é igual à pressão atmosférica ao nível do mar.

Portanto, o ponto de ebulição da água é a temperatura na qual sua pressão máxima de vapor é igual à pressão atmosférica. Quanto menor a pressão atmosférica, menor a pressão máxima de vapor necessária para a água entrar em ebulição, correspondendo, então, a uma temperatura menor em que a água ferve.

Sulfato Cúprico Pentahidratado

CuSO4.5H2O

Sulfato de Cobre (II) ou Sulfato Cúprico é um composto químico cuja fórmula molecular CuSO4. Este sal existe sob algumas formas, que se diferem por seu grau de hidratação. Na sua forma anidra ele se apresenta como um pó de coloração verde opaca ou cinzento, enquanto na sua forma pentahidratada (CuSO4.5H2O), a forma no qual é mais encontrado, ele é azul brilhante, essa forma hidratada ocorre na natureza como calcantita (pentahidratado). Arcaicamente era chamado de vitríolo azul e pedra-azul.

Propriedade Química: O sulfato de cobre pentahidratado

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