Como curiosidade, um aluno decide repetir o experimento de ponto de fusão (P. F.) demonstrado durante a aula prática com um outro sólido de identidade conhecida. Durante o experimento o estudante repetiu exatamente a montagem e procedimentos utilizados. O aluno observou o aparecimento da primeira gota de líquido em uma temperatura de 74,0^{\circ} \mathrm{C} e a fusão da última porção de sólido a 77,0^{\circ} \mathrm{C}. Com base nestas informações responda as seguintes perguntas:
a) Determine o ponto de fusão da substância.
b) O sólido em questão estava puro? Justifique a sua resposta.
c) Explique os erros experimentais que podem ocorrer nessa prática.

Passo 1

O enunciado descreve um experimento de determinação do ponto de fusão, em que o aluno observa a primeira gota de líquido a \,74,0^\circ\mathrm{C} e a fusão completa a \,77,0^\circ\mathrm{C}. O conteúdo é caracterização de substâncias por ponto de fusão e identificação de pureza. Vamos usar o conceito de intervalo de fusão e a relação entre largura desse intervalo e pureza, além de citar possíveis fontes de erro experimental.

Passo 2

Para determinar o ponto de fusão, reconhecemos que substâncias puras fundem num intervalo muito estreito (tipicamente <=1 2\circC). Neste experimento o sólido funde entre \,74,0^\circ\mathrm{C} (início) e \,77,0^\circ\mathrm{C} (fim). Portanto o intervalo de fusão é
74,0^\circ\mathrm{C}\text{ – }77,0^\circ\mathrm{C}.
Se for solicitado um valor único, podemos usar a média:
\frac{74,0 + 77,0}{2} = 75,5^\circ\mathrm{C}.

Passo 3

Para avaliar a pureza, comparamos a largura do intervalo de fusão com o esperado para substâncias puras. Como o intervalo é de 3,0^\circ\mathrm{C}, bem acima de 1\!–\!2^\circ\mathrm{C}, concluímos que o sólido não está puro.

Passo 4

Erros experimentais comuns nesta prática:
1. Aquecimento muito rápido, causando gradientes de temperatura e alargamento do intervalo.
2. Calibração incorreta do termômetro ou mal posicionamento do bulbo, levando a leituras imprecisas.
3. Contato térmico deficiente entre o tubo de fusão e o bloco aquecido, resultando em atraso na indicação.
4. Impurezas acidentais (contaminação do tubo, do sólido ou do capilar) que elevam ou alargam o intervalo de fusão.
5. Atraso na leitura durante a fusão (atrapalha a identificação precisa da primeira gota ou do último cristal).

Resposta

a) O sólido funde no intervalo de 74,0^\circ\mathrm{C} a 77,0^\circ\mathrm{C}, ou, em valor único, aproximadamente 75,5^\circ\mathrm{C}.
b) Não, o sólido não estava puro, pois apresentou largura de fusão de 3,0^\circ\mathrm{C}, acima do intervalo típico de 1\!–\!2^\circ\mathrm{C} para substâncias puras.
c) Podem ocorrer erros por aquecimento rápido, má calibração ou posicionamento do termômetro, contato térmico deficiente, contaminação e atraso na leitura durante a fusão.

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