Introdução:
O Ponto de Ebulição (PE) de uma substância é a temperatura em que ela passa do estado líquido para o gasoso. Ocorre, por exemplo, quando fervemos a água.
Podemos observar que a água não passa toda ao mesmo tempo para o estado de vapor. Primeiro há a formação de bolhas no fundo do recipiente, porque o vapor dentro da bolha tem sua pressão menor que a pressão atmosférica. Somente com um maior ganho de energia cinética, ou seja, aquecendo mais a água, é que o vapor ficará com a pressão igual à atmosférica e, por fim, subirá para a superfície, entrando em ebulição.
Toda substância pura, ou seja, que é constituída apenas de uma substância, apresenta o PE fixo. O da água é de 100°C ao nível do mar. Assim, se estiver ao nível do mar, a temperatura da água não ultrapassará os 100°C na forma líquida, mas permanecerá constante até que todo o líquido vire vapor.
Para demonstrar como isso é verdade, a experiência a seguir pode ser bastante útil. Observe como é feita.
Objetivos:
Demonstrar como a temperatura de ebulição da água se mantém constante enquanto ela se mantém no estado líquido.
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Materiais:
- 1 copo feito de papel (pode ser confeccionado manualmente ou pode-se usar uma forma de papel para empadas e bolos, conforme a ilustração);
- Água;
- Vela (se esse experimento for realizado em laboratório, pode-se usar uma lamparina ou o bico de Bunsen);
- Fósforos;
- Fio de cobre rígido (pode-se usar um tripé, se estiver disponível).
Procedimento:
1. Se não tiver um tripé,
faça um suporte parecido para colocar o copo de papel, usando o fio de cobre rígido;
2. Coloque água no copo, cerca de 1/3 do seu volume;
3. Coloque-o no suporte e acenda a vela embaixo dele.
4. Observe se o copo de papel queima ou não. Além disso, peça para os alunos observarem o aumento da temperatura da água.
Resultados e Discussão:
O copo de papel não queima, pois para tal a temperatura deve atingir cerca de 230 °C. Conforme dito na introdução, a água entra em ebulição em 100°C, assim, todo o calor fornecido pela chama é usado para romper as interações das moléculas de água e fornecer energia cinética para que a água entre em ebulição; e não para aumentar a temperatura. A temperatura fica fixa em 100°C até que toda a água passe para o estado de vapor. Assim, o papel não queimará.
Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química
Equipe Brasil Escola
O etanol, também chamado de álcool etílico ou álcool comum, possui fórmula molecular C2H6O e a seguinte fórmula estrutural: CH3 –
CH2 – OH O etanol trata-se de um composto orgânico formado pelo grupo orgânico álcool. É polar e sua massa molar é igual a 46 g/mol. A temperatura de fusão do etanol é de -115 °C, e a temperatura
de ebulição é 78,5 °C. A 25 °C e 1 atm, o etanol é encontrado na natureza no estado líquido. É muito solúvel em água, além de ser uma das principais substâncias produzidas pelo ser humano. A combustão do etanol pode ser representada pela equação abaixo: C2H6O (l) + 3 O2
(g) →
2 CO2 (g) + 3 H2O (g) ΔH = -1367 kJ/mol ou -29,7 kJ/grama O álcool etílico pode ser produzido por meio da reação entre o etileno e a água, conforme pode ser visto na equação
química a seguir: H2C = CH2 + HOH CH3 – CH2 – OH Etileno Etanol O
etanol pode, ainda, ser produzido por meio da fermentação de polissacarídeos - como o amido e a celulose - ou de dissacarídeos - como a sacarose e a maltose. As principais fontes naturais deste álcool são: Índice
Introdução
Produção do etanol
Álcool da cana-de-açúcar
A partir da cana-de-açúcar, o etanol pode ser obtido seguindo as seguintes etapas de processamento:
- 1. Moagem da cana-de-açúcar, obtendo assim o caldo de cana (garapa), que possui um elevado teor de sacarose;
- 2. Produção do melaço, que é obtido através do aquecimento do caldo da cana;
- 3. Fermentação do melaço, adicionando fermentos biológicos, o que acaba ocasionando a ocorrência de duas reações, mostradas abaixo:
- A primeira reação é a hidrólise da sacarose:
C12H22O11 C6H12O6 + C6H12O6
Sacarose Glicose Frutose
-
- A segunda reação é a fermentação:
C6H12O6 2 C2H5OH + 2 CO2
Glicose/Frutose Etanol Gás carbônico
A invertase e a zimase são enzimas, ou seja, catalisadores biológicos.
- 4. Destilação fracionada, o que permite obter uma solução que possui no máximo 96% em volume de etanol (96° GL).
É possível conseguir álcool anidro (etanol puro ou absoluto, com praticamente 100% de álcool) por meio da eliminação dos 4% de volume de água, adicionando cal viva (CaO).
O etanol como combustível
No Brasil, usamos grande parte do etanol produzido como combustível de veículos.
Comparando-o com a gasolina, uma das grandes vantagens da utilização do etanol é que sua queima não gera um dos principais poluentes atmosféricos, o dióxido de enxofre (SO2).
Bebidas alcóolicas
Além disso, o etanol está presente em todas as bebidas alcoólicas. De acordo com o teor de etanol, podemos classificá-las de duas formas diferentes:
- bebidas destiladas
- bebidas não-destiladas
A tabela abaixo mostra o teor alcoólico de diversas bebidas:
| Bebidas destiladas | Teor alcoólico (em °GL) |
| Tequila | 40 a 50 |
| Gim | 40 a 50 |
| Rum | 45 |
| Conhaque (brandy) | 40 a 45 |
| Vodca | 40 a 50 |
| Uísque | 43 a 55 |
| Pinga (aguardente de cana) | 38 a 54 |
| Bebidas não-destiladas | Teor alcoólico (em °GL) |
| Sidra | 4 a 8 |
| Champagne | 11 |
| Vinho | Até 12 |
| Cerveja | 3 a 5 |
O consumo exagerado de bebidas alcoólicas tem provocado sérios problemas, tais como danos irreparáveis ao cérebro, ao fígado e ao coração, e também causa alterações de comportamento.
A seguir, estão listadas alguns dos efeitos que diferentes concentrações de álcool no sangue podem causar no comportamento humano:
- 0,05% - Sensação de bem-estar, visão reduzida e euforia;
- 0,10% - Deficiência de coordenação e confusão mental;
- 0,15% - Grande dificuldade na coordenação e na resposta a fatos externos;
- 0,20% - Depressão física e mental;
- 0,30% - Fala indistinta;
- 0,35% - Estupor;
- 0,45% - Coma alcoólico;
- acima de 0,45% - Morte.
No Brasil, não se pode dirigir caso a concentração de etanol ultrapasse 0,06%. Do contrário, o motorista alcoolizado será multado, terá sua habilitação para dirigir suspensa e pode até ser preso de 6 meses a 3 anos.
Exercício de fixação
FUVEST/2012
Água e etanol misturam-se completamente, em quaisquer proporções. Observa-se que o volume final da mistura é menor do que a soma dos volumes de etanol e de água empregados para prepará-la. O gráfico a seguir mostra como a densidade varia em função da porcentagem de etanol (em volume) empregado para preparar a mistura (densidades medidas a 20 ºC).
Se 50 mL de etanol forem misturados a 50 mL de água, a 20 ºC, o volume da mistura resultante, a essa mesma temperatura, será de, aproximadamente,
A 76 mL
B 79 mL
C 86 mL
D 89 mL
E 96 mL