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
e a fusão da última porção de sólido a
. 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.
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
e a fusão completa a
. 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
–
C). Neste experimento o sólido funde entre
(início) e
(fim). Portanto o intervalo de fusão é
Se for solicitado um valor único, podemos usar a média:
Passo 3
Para avaliar a pureza, comparamos a largura do intervalo de fusão com o esperado para substâncias puras. Como o intervalo é de
, bem acima de
, concluímos que o sólido não está puro.
Passo 4
Erros experimentais comuns nesta prática:
. Aquecimento muito rápido, causando gradientes de temperatura e alargamento do intervalo.
. Calibração incorreta do termômetro ou mal posicionamento do bulbo, levando a leituras imprecisas.
. Contato térmico deficiente entre o tubo de fusão e o bloco aquecido, resultando em atraso na indicação.
. Impurezas acidentais (contaminação do tubo, do sólido ou do capilar) que elevam ou alargam o intervalo de fusão.
. 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
a
, ou, em valor único, aproximadamente
.
b) Não, o sólido não estava puro, pois apresentou largura de fusão de , acima do intervalo típico de
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.
b) Não, o sólido não estava puro, pois apresentou largura de fusão de
c) Podem ocorrer erros por aquecimento rápido, má calibração ou posicionamento do termômetro, contato térmico deficiente, contaminação e atraso na leitura durante a fusão.