Propriedades intensivas: características e exemplos - Ciência - 2023

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As propriedades intensivas É um conjunto de propriedades de substâncias que não dependem do tamanho ou da quantidade da substância considerada. Pelo contrário, as propriedades extensivas estão relacionadas com o tamanho ou quantidade da substância considerada.

Variáveis como comprimento, volume e massa são exemplos de grandezas fundamentais, típicas de propriedades extensas. A maioria das outras variáveis são quantidades deduzidas, sendo expressas como uma combinação matemática das quantidades fundamentais.

Um exemplo de quantidade deduzida é a densidade: a massa da substância por unidade de volume. A densidade é um exemplo de propriedade intensiva, portanto pode-se dizer que as propriedades intensivas, em geral, são quantidades deduzidas.

As propriedades intensivas características são aquelas que permitem a identificação de uma substância por um determinado valor específico delas, por exemplo, o ponto de ebulição e o calor específico da substância.

Existem propriedades intensivas gerais que podem ser comuns a muitas substâncias, por exemplo, cor. Muitas substâncias podem compartilhar a mesma cor, por isso não é útil identificá-las; embora possa fazer parte de um conjunto de características de uma substância ou material.

Características das propriedades intensivas

Propriedades intensivas são aquelas que não dependem da massa ou do tamanho de uma substância ou material. Cada uma das partes do sistema tem o mesmo valor para cada uma das propriedades intensivas. Além disso, as propriedades intensivas, pelas razões apresentadas, não são aditivas.

Se uma propriedade extensiva de uma substância, como a massa, for dividida por outra propriedade extensiva dela, como o volume, será obtida uma propriedade intensiva chamada densidade.

A velocidade (x / t) é uma propriedade intensiva da matéria, resultante da divisão de uma propriedade extensa da matéria, como o espaço viajado (x), entre outra propriedade extensa da matéria, como o tempo (t).

Ao contrário, se uma propriedade intensiva de um corpo é multiplicada, como a velocidade pela massa do corpo (propriedade extensiva), o momento do corpo (mv) será obtido, que é uma propriedade extensiva.

A lista de propriedades intensivas das substâncias é extensa, incluindo: temperatura, pressão, volume específico, velocidade, ponto de ebulição, ponto de fusão, viscosidade, dureza, concentração, solubilidade, odor, cor, sabor, condutividade, elasticidade, tensão superficial, calor específico, etc.

Exemplos

A temperatura

É uma quantidade que mede o nível térmico ou calor que um corpo possui. Toda substância é formada por um agregado de moléculas ou átomos dinâmicos, ou seja, estão em constante movimento e vibração.

Ao fazer isso, eles produzem uma certa quantidade de energia: energia térmica. A soma das energias calóricas de uma substância é chamada de energia térmica.

A temperatura é uma medida da energia térmica média de um corpo. A temperatura pode ser medida com base na propriedade dos corpos de se expandir em função de sua quantidade de calor ou energia térmica. As escalas de temperatura mais utilizadas são: Celsius, Fahrenheit e Kelvin.

A escala Celsius é dividida em 100 graus, a faixa composta pelo ponto de congelamento da água (0 ° C) e seu ponto de ebulição (100 ° C).

A escala Fahrenheit leva os pontos mencionados como 32ºF e 212ºF, respectivamente. Y A escala Kelvin começa estabelecendo a temperatura de -273,15 ºC como zero absoluto (0 K).

Volume específico

O volume específico é definido como o volume ocupado por uma unidade de massa. É uma magnitude inversa à densidade; por exemplo, o volume específico de água a 20 ° C é 0,001002 m³/ kg.

Densidade

Refere-se a quanto pesa um determinado volume ocupado por certas substâncias; ou seja, a razão m / v. A densidade de um corpo é geralmente expressa em g / cm³.

A seguir estão exemplos das densidades de alguns elementos, moléculas ou substâncias: -Air (1,29 x 10^-3 g / cm³)

-Alumínio (2,7 g / cm³)

-Benzeno (0,879 g / cm³)

-Cobre (8,92 g / cm³)

-Água (1 g / cm³)

-Ouro (19,3 g / cm³)

–Mercúrio (13,6 g / cm³).

Observe que o ouro é o mais pesado, enquanto o ar é o mais leve. Isso significa que um cubo de ouro é muito mais pesado do que um hipoteticamente formado apenas por ar.

Calor específico

É definida como a quantidade de calor necessária para elevar em 1 ºC a temperatura de uma unidade de massa.

O calor específico é obtido aplicando a seguinte fórmula: c = Q / m.Δt. Onde c é o calor específico, Q é a quantidade de calor, m é a massa do corpo e Δt é a mudança na temperatura. Quanto maior o calor específico de um material, mais energia deve ser fornecida para aquecê-lo.

Como exemplo de valores de calor específicos, temos o seguinte, expresso em J / Kg.ºC e

cal / g.ºC, respectivamente:

-Em 900 e 0,215

-Cu 387 e 0,092

-Fe 448 e 0,107

-H₂Ou 4.184 e 1,00

Como pode ser deduzido dos valores de calor específicos listados, a água tem um dos maiores valores de calor específico conhecidos.Isso é explicado pelas ligações de hidrogênio que se formam entre as moléculas de água, que possuem um alto conteúdo de energia.

O alto calor específico da água é de vital importância na regulação da temperatura ambiental na Terra. Sem esta propriedade, verões e invernos teriam temperaturas mais extremas. Isso também é importante para regular a temperatura corporal.

Solubilidade

A solubilidade é uma propriedade intensiva que indica a quantidade máxima de um soluto que pode ser incorporada a um solvente para formar uma solução.

Uma substância pode se dissolver sem reagir com o solvente. A atração intermolecular ou interiônica entre as partículas do soluto puro deve ser superada para que o soluto se dissolva. Este processo requer energia (endotérmico).

Além disso, o fornecimento de energia é necessário para separar as moléculas de solvente e, assim, incorporar as moléculas de soluto. No entanto, a energia é liberada à medida que as moléculas de soluto interagem com o solvente, tornando todo o processo exotérmico.

Este fato aumenta a desordem das moléculas do solvente, o que faz com que o processo de dissolução das moléculas do soluto no solvente seja exotérmico.

A seguir estão exemplos da solubilidade de alguns compostos em água a 20 ° C, expressa em gramas de soluto / 100 gramas de água:

-NaCl, 36,0

-KCl, 34,0

-Irmão mais velho₃, 88

-KCl, 7,4

-AgNO₃ 222,0

-C₁₂H₂₂OU₁₁ (sacarose) 203,9

Aspectos gerais

Os sais, em geral, aumentam sua solubilidade na água com o aumento da temperatura. No entanto, o NaCl dificilmente aumenta sua solubilidade com o aumento da temperatura. Por outro lado, o Na₂SW₄, aumenta sua solubilidade em água até 30 ºC; a partir dessa temperatura, sua solubilidade diminui.

Além da solubilidade de um soluto sólido em água, inúmeras situações podem surgir para a solubilidade; por exemplo: solubilidade de um gás em um líquido, de um líquido em um líquido, de um gás em um gás, etc.

Índice de refração

É uma propriedade intensiva relacionada à mudança de direção (refração) que um raio de luz experimenta ao passar, por exemplo, do ar para a água. A mudança na direção do feixe de luz se deve ao fato de a velocidade da luz ser maior no ar do que na água.

O índice de refração é obtido aplicando a fórmula:

η = c / ν

η representa o índice de refração, c representa a velocidade da luz no vácuo e ν é a velocidade da luz no meio cujo índice de refração está sendo determinado.

O índice de refração do ar é 1,0002926 e da água 1,330. Esses valores indicam que a velocidade da luz é maior no ar do que na água.

Ponto de ebulição

É a temperatura na qual uma substância muda de estado, passando do estado líquido para o estado gasoso. No caso da água, o ponto de ebulição gira em torno de 100ºC.

Ponto de fusão

É a temperatura crítica na qual uma substância passa do estado sólido para o estado líquido. Se o ponto de fusão for considerado igual ao ponto de congelamento, é a temperatura na qual a mudança do estado líquido para o sólido começa. No caso da água, o ponto de fusão é próximo a 0 ºC.

Cor, cheiro e sabor

São propriedades intensivas relacionadas à estimulação que uma substância produz nos sentidos da visão, olfato ou paladar.

A cor de uma folha de uma árvore é a mesma (idealmente) que a cor de todas as folhas dessa árvore. Além disso, o cheiro de uma amostra de perfume é igual ao cheiro de todo o frasco.

Se você chupar uma fatia de laranja, sentirá o mesmo sabor de comer a laranja inteira.

Concentração

É o quociente entre a massa de um soluto em uma solução e o volume da solução.

C = M / V

C = concentração.

M = massa de soluto

V = volume de solução

A concentração é frequentemente expressa de várias maneiras, por exemplo: g / l, mg / ml,% m / v,% m / m, mol / L, mol / kg de água, meq / L, etc.

Outras propriedades intensivas

Alguns exemplos adicionais são: viscosidade, tensão superficial, viscosidade, pressão e dureza.

Assuntos de interesse

Propriedades qualitativas.

Propriedades quantitativas.

Propriedades gerais ..

Propriedades da matéria.

Referências

Lumen Boundless Chemistry. (s.f.). Propriedades físicas e químicas da matéria. Recuperado de: cursos.lumenlearning.com
Wikipedia. (2018). Propriedades intensivas e extensas. Recuperado de: en.wikipedia.org
Venemedia Communications. (2018). Definição de Temperatura. Recuperado de: conceptdefinition.de
Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Química. (8ª ed.). CENGAGE Learning.
Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (22 de junho de 2018). Definição intensiva de propriedades e exemplos. Recuperado de: Thoughtco.com