Principal diferença - substâncias voláteis vs. não voláteis

As substâncias podem ser classificadas em duas categorias com base na volatilidade: substâncias voláteis e não voláteis. A volatilidade de uma substância refere-se à sua capacidade de se transferir da fase líquida para a fase de vapor. Uma substância que pode se transformar em fase gasosa diretamente da fase sólida por meio de sublimação também é considerada volátil. A principal diferença entre substâncias voláteis e não voláteis é que as substâncias voláteis são facilmente transferidas para a fase gasosa, enquanto as substâncias não voláteis não são facilmente transferidas para a fase gasosa.

Este artigo analisa,

1. O que é Volatilidade2. O que são substâncias voláteis - Definição, Propriedades, Características, Exemplos 3. O que são substâncias não voláteis - Definição, Propriedades, Características, Exemplos 4. Qual é a diferença entre substâncias voláteis e não voláteis

O que é volatilidade

A volatilidade está diretamente associada à pressão de vapor de uma substância. A pressão de vapor é a pressão da substância após a transferência para a fase gasosa. A volatilidade também está intimamente associada ao ponto de ebulição. Uma substância com um ponto de ebulição mais baixo tem maior volatilidade e pressão de vapor.

A volatilidade de uma substância é afetada pela força das forças intermoleculares. Por exemplo, a água não é facilmente volátil à temperatura ambiente e precisa ser aquecida para evaporar. Isso ocorre por causa da ligação de hidrogênio entre as moléculas. Como as ligações de hidrogênio são muito mais fortes, a água tem um ponto de ebulição mais alto e uma volatilidade comparativamente menor. Em contraste, os solventes orgânicos não polares, como o hexano, são prontamente voláteis, uma vez que têm forças de Van Der Waals fracas. Portanto, eles também têm pontos de ebulição baixos.

O peso molecular também desempenha um papel na volatilidade. As substâncias de peso molecular mais alto têm menos tendência a serem vaporizadas, enquanto os compostos de peso molecular mais baixo podem ser facilmente vaporizados.

O que são substâncias voláteis

As substâncias voláteis são aquelas que têm uma maior capacidade de transferência para a fase de vapor. Eles têm atrações intermoleculares muito mais fracas, portanto, podem ser facilmente transformados na fase de vapor. Eles também têm pressões de vapor mais altas e pontos de ebulição mais baixos. A maioria dos compostos orgânicos são voláteis. Eles podem ser facilmente separados por destilação ou evaporadores rotativos, fornecendo apenas uma pequena quantidade de calor. A maioria deles evapora à temperatura ambiente quando exposta ao ar. Isso ocorre por causa das forças intermoleculares fracas.

Vejamos a acetona como exemplo. Acetona (CH₃COCH₃) é um composto altamente volátil, que evapora facilmente quando exposto ao ar. Quando uma pequena quantidade de acetona é colocada em um vidro de relógio e mantida por algum tempo, as moléculas de acetona na camada superior são facilmente liberadas de outras moléculas e transformam-se na fase de vapor. Isso expõe as próximas camadas e, eventualmente, todas as moléculas de acetona restantes se transformam na fase de vapor.

A maioria dos produtos que usamos diariamente contém substâncias voláteis. Alguns exemplos incluem combustível fóssil, tintas, revestimentos, perfumes, aerossóis e etc. Eles são um tanto prejudiciais à saúde. Os compostos orgânicos voláteis podem ser retidos na atmosfera e entrar em nossos sistemas por meio da inalação. Esses compostos podem causar efeitos nocivos na exposição crônica. Além disso, eles causam condições ambientais prejudiciais, como aquecimento global e destruição da camada de ozônio.

Figura 1: Perfume, um exemplo de substância volátil

O que são substâncias não voláteis

Os compostos que não se transformam prontamente em vapor são chamados de compostos não voláteis. Isso se deve principalmente às suas forças intermoleculares mais fortes. As características comuns de tais compostos são baixa pressão de vapor e altos pontos de ebulição. A presença de um soluto em um solvente diminui a capacidade desse solvente específico de evaporar. No entanto, após a evaporação, o soluto não volátil não aparecerá na fase de vapor do solvente volátil.

Existem vários líquidos não voláteis. Água com ponto de ebulição de 100 ̊C é um bom exemplo de líquido não volátil. Como discutido anteriormente, isso se deve à presença de fortes ligações de hidrogênio entre as moléculas de água. O mercúrio também é um líquido não volátil. O mercúrio é o único metal que é líquido à temperatura ambiente. Uma vez que contém ligações metálicas, os íons de mercúrio metálico embutidos em um mar de elétrons, não podem ser facilmente evaporados e têm um ponto de ebulição muito alto e uma baixa pressão de vapor.

Figura 2: Mercúrio, um exemplo de substância não volátil

Diferença entre substâncias voláteis e não voláteis

Definição

Substância Volátil: As substâncias voláteis são facilmente transferidas para a fase gasosa.

Substâncias não voláteis: As substâncias não voláteis não se transferem prontamente para a fase gasosa.

Pressão de vapor

Substância Volátil: As substâncias voláteis têm uma pressão de vapor comparativamente alta.

Substâncias não voláteis: As substâncias não voláteis têm uma pressão de vapor comparativamente baixa.

Ponto de ebulição

Substância Volátil: O ponto de ebulição das substâncias voláteis é comparativamente baixo.

Substâncias não voláteis: O ponto de ebulição de substâncias não voláteis é comparativamente alto.

Atrações intermoleculares

Substância Volátil: Estes têm atrações intermoleculares mais fracas.

Substâncias não voláteis: Estes possuem fortes atrações intermoleculares.

Conclusão

Os compostos voláteis podem ser facilmente enviados para a fase de vapor. Normalmente, as substâncias voláteis têm pontos de ebulição inferiores a 100 ̊C. Em contraste, os compostos não voláteis são difíceis de serem transferidos para a fase gasosa e têm pontos de ebulição muito mais altos. Além disso, os compostos voláteis têm pressão de vapor mais alta em comparação com os compostos não voláteis.

Os compostos voláteis também têm forças intermoleculares mais fracas, como as forças de Van Der Waals. A maioria dos compostos voláteis são compostos orgânicos não polares. Portanto, eles não têm atrações intermoleculares mais fortes. Os compostos não voláteis são principalmente polares e têm interações mais fortes entre as moléculas. Esta é a diferença entre substâncias voláteis e não voláteis.

Referência: 1. “Helmenstine, Anne Marie. “Aqui está o que significa volátil em química.” About.com Education. N.p., 17 de fevereiro de 2017. Web. 21 de fevereiro de 2017.2. "Pressão de vapor." Departamento de Química. Purdue University, n.d. Rede. 21 de fevereiro de 2017.3. “Compostos orgânicos voláteis (VOCs).” Enviropedia. N.p., n.d. Rede. 21 de fevereiro de 2017.4. “Helmenstine, Anne Marie. “Understand What Nonvolatile Means in Chemistry.” About.com Education. N.p., 14 de outubro de 2016. Web. 21 de fevereiro de 2017.

Cortesia da imagem: 1. “Vintage Atomizer Perfume Bottle” Por Angela Andriot - Vetiver Aromatics. (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia2. “Hydrargyrum” por imagens de alta resolução de elementos químicos (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia