Dezembro 11, 2021

Todos os sólidos têm um ponto de fusão? Por exemplo, existe um ponto em que uma árvore, um pedaço de papel ou outro sólido à base de carbono se torna um líquido?

PERGUNTA #531
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Perguntou: Jamie Antoun

Resposta

Não no sentido de que um material tem de manter uma idêntica composição química e, em seguida, mudar de uma fase para outra, nem todos os sólidos têm um ponto de fusão.
Muitos materiais, por exemplo, papel, vai começar a ter reações químicas com os materiais circundantes à medida que a temperatura aumenta, antes de uma mudança de fase, como o papel vai explodir em chamas (combinando com o oxigênio atmosférico) em cerca de 450 graus F., Mesmo no vácuo, muitos materiais começará a decomposição química antes de eles podem mudar de fase. Eu esperaria que uma mistura complexa de grandes moléculas orgânicas como a madeira sofresse várias reações catabólicas, pois as primeiras macromoléculas e, em seguida, moléculas menores ganharam energia de ativação suficiente para se decompor em moléculas mais simples e menos energéticas (ou seja, entalpia inferior) constituintes, muito antes dessas moléculas serem capazes de mudar de fase.
Respondido por: Rob Landolfi, Professor de Ciências, Washington, DC
Todos os sólidos, normalmente, irá passar por um dos três tipos de transformações que, quando aquecido:

  • Mudança do estado sólido para o estado líquido, como no caso de um metal, cera ou gelo é aquecida até seu ponto de fusão, ou a temperatura de fusão ocorre.
  • mudando diretamente de um sólido para um gás em um processo conhecido como sublimação. Um exemplo de sublimação ocorre com gelo seco (dióxido de carbono congelado) quando é exposto à temperatura ambiente, ou enxofre quando é aquecido gradualmente sem ser inflamado.
  • decomposição, que é uma quebra dos produtos químicos no material que está sendo aquecido. A decomposição ocorre em muitas misturas orgânicas comuns e compostos como alimentos, madeira ou papel. Esses materiais geralmente não derretem ou liquefazem de forma visível, embora alguns dos produtos químicos resultantes ou produtos de decomposição derretam e se misturem com a massa carbonácea restante. Se a massa decomposta for aquecida ainda mais, há uma temperatura na qual todos os produtos químicos presentes irão derreter ou sublime.

existem condições sob as quais alguns materiais podem ser causados ao sublime em vez de derreter ou liquefazer em vez de sublimar. Exemplos comuns são a sublimação do gelo sob vácuo durante a liofilização ou a liquefação (fusão) do enxofre sob alta pressão.
a presença de oxigênio terá um efeito dramático no aquecimento de materiais orgânicos. Quando aquecido no ar, a maioria das substâncias vegetais ou animais se decompõe parcialmente e, em seguida, se inflama e é convertida em produtos de combustão, principalmente água e dióxido de carbono. As cinzas que permanecem são uma mistura de sais e óxidos que derreterão em altas temperaturas.
respondido por: Scott Wilber, Presidente, ComScire-Quantum World Corporation

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