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Porque a água evapora e o leite o leite derrama quando fica quente?

27 de maio de 2010 6 comentários


*Pergunta respondida no formspring.me/quimicadobruno

Ocorre que a água produz bolhas de vapor que sobem para a superfície e estouram sem encontrar nenhum impedimento no caminho. Já no leite há substâncias, como gorduras e proteínas, que impedem que essas bolhas passem e estourem. Essas substâncias, que correspondem a cerca de 13% do volume do leite, deixam o líquido mais viscoso, o que torna a subida das bolhinhas de água bem mais difícil do que na água pura.

“O calor muda a forma das moléculas de algumas proteínas, que criam um tipo de malha. Com isso ‘segura’ as bolhas de vapor, que não estouram e aumentam de tamanho, fazendo espuma”. Uma dica: Quando mexemos o leite, ajudamos a desmanchar as bolhas e soltar o vapor. Assim ele não transborda. O calor também separa a água da gordura, que sobe para formar a camada intransponível de nata, que se aloja na superfície do leite. Se não for estourada, seu destino só pode ser um: subir junto com o “arrastão” de vapor e transbordar.

Componentes do leite barram a passagem de bolhinhas de água (Erupção láctea)

Água

O calor faz as moléculas de água ficarem agitadas e sair do estado líquido para o gasoso. As moléculas de água gasosa são menos densas do que as moléculas líquidas e, por isso, sobem. Quando chegam à superfície da água, as bolhinhas estouram e liberam o vapor de água no ar.

Leite

1. O leite é composto de várias substâncias, entre as quais gordura e proteínas, além de água. A estrutura molecular mais complexa impede que as bolhinhas de água circulem livremente como na água pura

2. Quando o leite é aquecido, o calor deforma as proteínas, criando uma trama que dificulta a passagem das bolhas de vapor. Já a gordura se acumula na superfície do leite, impedindo que as bolhas de vapor cheguem à superfície

3. Sem conseguir chegar à superfície e estourar, as bolhas crescem de tamanho e formam espuma. O volume da mistura aumenta à medida que mais vapor é produzido no fundo da panela. Se o calor não cessar, o leite não pára de subir e transborda.

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O sal evita o congelamento da água?

Nos países de clima frio, os lagos, rios e riachos de água doce costuma congelar no inverno enquanto as águas salgadas dos oceanos permanecem líquidas, exveto nas mais frias regiões polares. Parte da razão desse fenômeno está no fato de que a água pura congela a zero grau, mas a água do oceano confela mais vagarosamente, a 18 graus negativo.


Quano se dissolve sal na água, os íons de sódio e cloro se prendem a algumas moléculas de água. Esses íons ocupam um espaço adicional e impedem que a rede cristalina do gelo se forme, como ocorreria com a água pura. Os íons também interagem com as moléculas de água e quebram as ligações que as mantêm unidas. A energia necessária para isso remove calor das moléculas de água, e em consequência abaixa a temperatura da água. Por fim, chega-se a um novo equilíbrio, e o calor não sai mais das moléculas.

O sal e outras substâncias que reduzem o ponto de congelamento da matéria são conhecidos como substâncias criogênicas.O efeito coligativo da crioscopia diminui a temperatura de congelamento de um determinado solvente em função da adição de um soluto não-volátil.

Podemos ver algumas diferenças:
0°C – Gelo derrete
-20°C – Cristais de sal (cloreto de sódio) e água (quando se adiciona sal ao gelo, o sódio e o cloro se separam, resultando em íons que se ligam às moléculas da água)
-30°C – Álcool e neve (o álcool abaixa o ponto de congelamento da água)
-70°C – Gelo seco e álcool (com o gelo seco, os químicos abaixam o ponto de congelamento do álcool para 72 graus negativos, para controlar melhor as reações químicas em laboratório.

Uma outra curiosidade é de que me países frios, costuma-se esplhar cloreto de sódio (sal de cozinha) ou de cálcio nas ruas, para criar uma solução que impeça a formação de gelo, mesmo a temperaturas inferiores a zero grau.

É a química sendo expandida..
by Bruno Leite