Volatilização

Quando a água é aquecida em um prato até o vapor ocorrer, a volatilização ocorre. Com licença

O que é volatilização?

O volatilização É o processo de converter um produto químico de um estado líquido ou sólido em um gasoso ou vapor. Outros termos usados ​​para descrever o mesmo processo são vaporização, destilação e sublimação.

Uma substância geralmente pode ser separada de outra por volatilização e pode ser recuperada por condensação a vapor.

A substância pode ser volatilizada mais rapidamente, aquecendo -a para aumentar sua pressão de vapor ou vapor, usando um fluxo de gás inerte ou uma bomba de vácuo.

Os procedimentos de aquecimento incluem a volatilização de água, mercúrio ou tricloreto de arsênico para separar essas substâncias dos elementos interferenciais.

Às vezes, as reações químicas são usadas para produzir produtos voláteis, como na liberação de dióxido de carbono a partir de carbonatos, amônia no método Kjeldahl para a determinação de nitrogênio e dióxido de enxofre na determinação do enxofre de aço.

Os métodos de volatilização são geralmente caracterizados por grande simplicidade e facilidade de operação, exceto quando são altamente resistentes ao resistente à corrosão ou aos materiais são necessários.

Volatilização da pressão de vapor

Sabendo que a temperatura de ebulição da água está a 100 ° C, é pertinente perguntar por que a água da chuva evapora. Se estiver a 100 ° C, deve nos dar calor.

Também vale a pena perguntar o que o aroma característico dá ao álcool, vinagre, madeira ou plástico.

A pessoa responsável por tudo isso é uma propriedade conhecida como pressão de vapor, que é a pressão exercida por um vapor em equilíbrio com a fase sólida ou líquida da mesma substância. Além disso, a pressão parcial da substância na atmosfera no sólido ou líquido.

A pressão do vapor é uma medida da tendência de um material a ser alterado para o estado gasoso ou a vapor, ou seja, uma medida de volatilidade da substância.

Pode atendê -lo: dissulfeto de carbono (CS2): estrutura, propriedades, usos, riscos

À medida que a pressão do vapor aumenta, quanto maior a capacidade do líquido ou o sólido de evaporar, sendo assim mais volátil.

A pressão do vapor aumentará com a temperatura. A temperatura na qual a pressão do vapor na superfície de um líquido é igual à pressão exercida pelo ambiente é chamada de ponto de ebulição líquido.

A pressão do vapor dependerá do soluto dissolvido em solução (é uma propriedade coligativa). Na superfície da solução (interface ar-baixa), as moléculas mais superficiais tendem a evaporar, trocando entre fases e gerando pressão de vapor.

A presença de soluto diminui o número de moléculas de solvente na interface, reduzindo a pressão do vapor.

A mudança na pressão do vapor pode ser calculada com a lei de Raault para solutos não voláteis, que são dados por:

(1)Onde P1 é a pressão do vapor após a adição do soluto, x1 é a fração molar do referido soluto e P ° é a pressão de vapor do solvente puro.

Se a soma das frações molares do soluto e do solvente for igual a 1, então temos: 

(2)

Onde x2 é a fração molar do solvente. Se multiplicarmos os dois lados da equação por p °, permanecerá:

(3)

Substituir (1) em (3) permanece:

(4)

Esta é a variação da pressão do vapor quando um soluto se dissolve.

Análise gravimétrica

A análise gravimétrica é uma classe de técnicas de laboratório usadas para determinar a massa ou a concentração de uma substância, medindo uma mudança na massa.

O químico que estamos tentando quantificar é chamado de analito. Poderíamos usar a análise gravimétrica para responder a perguntas como:

Pode atendê -lo: minerais de metal

- Qual é a concentração do analito em uma solução?

- Quão puro é nossa amostra? A amostra aqui pode ser um sólido ou em solução.

Existem dois tipos comuns de análise gravimétrica. Ambos envolvem a mudança da fase do analito para separá -la do restante de uma mistura, dando origem a uma mudança na massa.

Um desses métodos é a gravimetria de precipitação, mas a que realmente nos interessa é a gravimetria de volatilização.

A gravimetria de volatilização é baseada na térmica ou quimicamente na amostra e mede a mudança resultante em sua massa.

Como alternativa, podemos pegar e pesar um produto volátil de decomposição. Como a liberação de uma espécie volátil é uma parte essencial desses métodos, classificamos -os coletivamente como métodos de análise de volatilização gravimétrica.

Problemas de análise gravimétrica são simplesmente problemas de estequiometria com algumas etapas adicionais.

Para realizar qualquer cálculo estequiométrico, precisamos dos coeficientes da equação química equilibrada.

Por exemplo, se uma amostra contiver impurezas de bário dihidratado (BACL₂● h₂o), você pode obter a quantidade de impurezas aquecendo a amostra para evaporar a água.

A diferença de massa entre a amostra original e a amostra aquecida nos dará, em gramas, a quantidade de água contida no cloreto de bário.

Com um cálculo estequiométrico simples, a quantidade de impurezas da amostra será obtida.

Destilação fraccionada

A destilação fracionária é um processo pelo qual os componentes de uma mistura líquida são separados em diferentes partes (chamadas frações) de acordo com seus diferentes pontos de ebulição.

A diferença de volatilidade dos compostos da mistura desempenha um papel fundamental em sua separação.

Pode atendê -lo: regra de octeto

A destilação fracionária é usada para purificar produtos químicos e também para separar as misturas e obter seus componentes. É usado como técnica de laboratório e na indústria, onde o processo tem grande importância comercial.

Os vapores de uma solução em ebulição são passados ​​ao longo de uma coluna alta, chamada coluna de subdivisão.

A coluna é embalada com pérolas de plástico ou vidro para melhorar a separação, fornecendo mais área de superfície para condensação e evaporação.

A temperatura da coluna diminui gradualmente ao longo de seu comprimento. Os componentes com um ponto de ebulição mais alto são condensados ​​na coluna e retornam à solução.

Os componentes de pontos de ebulição mais baixos (mais voláteis) passam pela coluna e são coletados perto do topo.

Teoricamente, ter mais pérolas ou placas melhora a separação, mas a adição de placas também aumenta o tempo e a energia necessários para concluir uma destilação.

Exemplos de volatilização

- Um bloco de gelo seco em contato com uma explosão de ar. O ar começa o processo de volatilização e o gelo está evaporando: passa do estado sólido para o refrigerante.

- Quando a água ou outra substância é fervida: o calor gera vapor e, portanto, a água passa do estado líquido para o gasoso.

- As pílulas naftalin, que gradualmente se degradam e passam do estado sólido para o refrigerante.

- Quando o enxofre sólido é submetido a altas temperaturas, ele se torna gases tóxicos. Isto é, vai de sólido a gasoso.

- Aromatizando pílulas: elas têm o mesmo processo que as pílulas de naftalina, gradualmente se degradam e se tornam gases, odoríficas e inofensivas.

Referências

1. Definição de pressão vapor. Recuperado do pensamento.com.
2. Pressão de vapor. Recuperado da Britannica.com.