{"id":130811,"date":"2018-01-22T08:50:15","date_gmt":"2018-01-22T10:50:15","guid":{"rendered":"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/?p=130811"},"modified":"2018-01-22T08:53:40","modified_gmt":"2018-01-22T10:53:40","slug":"nucleacao","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/ciencias-da-natureza\/quimica\/nucleacao","title":{"rendered":"Nuclea\u00e7\u00e3o"},"content":{"rendered":"

Defini\u00e7\u00e3o de nuclea\u00e7\u00e3o<\/strong><\/p>\n

A\u00a0nuclea\u00e7\u00e3o<\/strong>\u00a0\u00e9 o processo em que got\u00edculas de l\u00edquido podem se condensar a partir de um vapor, ou bolhas de g\u00e1s podem formar-se em um l\u00edquido a ferver. A nuclea\u00e7\u00e3o tamb\u00e9m pode ocorrer na solu\u00e7\u00e3o de cristais para crescer novos cristais. Em geral, a nuclea\u00e7\u00e3o \u00e9 um processo de auto-organiza\u00e7\u00e3o que leva a uma nova fase termodin\u00e2mica ou a uma estrutura auto-montada.<\/p>\n

A nuclea\u00e7\u00e3o \u00e9 afetada pelo n\u00edvel de impurezas em um sistema, que pode fornecer superf\u00edcies para suportar a montagem.<\/p>\n

Em nuclea\u00e7\u00e3o heterog\u00eanea, a organiza\u00e7\u00e3o come\u00e7a nos pontos de nuclea\u00e7\u00e3o nas superf\u00edcies. Em nuclea\u00e7\u00e3o homog\u00eanea, a organiza\u00e7\u00e3o ocorre longe de uma superf\u00edcie. Por exemplo, os cristais de a\u00e7\u00facar que crescem em uma corda s\u00e3o um exemplo de nuclea\u00e7\u00e3o heterog\u00eanea. Outro exemplo \u00e9 a cristaliza\u00e7\u00e3o de um floco de neve em torno de uma part\u00edcula de poeira. Um exemplo de nuclea\u00e7\u00e3o homog\u00eanea \u00e9 o crescimento de cristais em uma solu\u00e7\u00e3o em vez de uma parede de recipiente.<\/p>\n

\"Nuclea\u00e7\u00e3o\"<\/p>\n

O que \u00e9 Nuclea\u00e7\u00e3o?<\/strong><\/p>\n

A\u00a0nuclea\u00e7\u00e3o<\/strong>\u00a0\u00e9 um processo f\u00edsico em que uma mudan\u00e7a de estado – por exemplo, l\u00edquida a s\u00f3lida – ocorre em uma subst\u00e2ncia em torno de certos pontos focais, conhecidos como n\u00facleos.<\/p>\n

Exemplos comuns s\u00e3o a condensa\u00e7\u00e3o de vapor de \u00e1gua em got\u00edculas na atmosfera, a forma\u00e7\u00e3o de cristais de gelo quando a \u00e1gua se congela e a apar\u00eancia de bolhas de g\u00e1s em um l\u00edquido.<\/p>\n

A nuclea\u00e7\u00e3o heterog\u00eanea acontece nos casos em que h\u00e1 n\u00facleos pr\u00e9-existentes presentes, como pequenas part\u00edculas de poeira suspensas em um l\u00edquido ou g\u00e1s. A nuclea\u00e7\u00e3o homog\u00eanea ocorre onde nenhum contaminante est\u00e1 presente e \u00e9 muito menos comum. Essa rea\u00e7\u00e3o f\u00edsica \u00e9 a base para uma variedade de processos de fabrica\u00e7\u00e3o e fen\u00f4menos naturais interessantes.<\/p>\n

Muitas vezes, uma vez que a\u00a0nuclea\u00e7\u00e3o<\/strong>\u00a0come\u00e7a a ocorrer, mostra uma curva de crescimento exponencial. Por exemplo, uma vez que os cristais come\u00e7am a se formar em uma solu\u00e7\u00e3o, sua \u00e1rea superficial aumenta \u00e0 medida que crescem, atraindo mais mol\u00e9culas e promovendo o crescimento a uma taxa cada vez maior, at\u00e9 que a solu\u00e7\u00e3o se estabilize e n\u00e3o mais se formem cristais. Isso explica por que leva tempo para um rio congelar no inverno, mas uma vez que o gelo come\u00e7a a se formar no corpo do rio, geralmente cobre o rio muito rapidamente.<\/p>\n

Nuclea\u00e7\u00e3o heterog\u00eanea<\/strong><\/p>\n

A \u00e1gua normalmente congela a 32 \u00b0 F (0 \u00b0 C). Isso ocorre porque cont\u00e9m numerosas min\u00fasculas part\u00edculas s\u00f3lidas de poeira e mat\u00e9ria org\u00e2nica em torno das quais o congelamento pode ocorrer – eles podem ser pensados como “sementes” que iniciam o processo. A \u00e1gua extremamente pura, que n\u00e3o cont\u00e9m essas part\u00edculas, congela a -43.6 \u00b0 F (-42 \u00b0 C).<\/p>\n

Se a \u00e1gua pura \u00e9 arrefecida a uma temperatura abaixo do ponto de congelamento normal, mas acima do seu ponto de congelamento puro, ele permanece l\u00edquido, e diz-se que \u00e9 super-resfriado. A \u00e1gua pode ent\u00e3o ser induzida a congelar muito rapidamente, adicionando um \u00fanico cristal de gelo pequeno, que atua como um n\u00facleo.<\/p>\n

Um fen\u00f4meno semelhante pode ser demonstrado usando uma solu\u00e7\u00e3o supersaturada de acetato de s\u00f3dio. Mais do composto ir\u00e1 dissolver-se em \u00e1gua quente do que em frio, mas uma solu\u00e7\u00e3o supersaturada pode ser feita adicionando-o a \u00e1gua muito quente at\u00e9 que n\u00e3o mais se dissolva, permitindo que esfriar sem perturba\u00e7\u00f5es.<\/p>\n

No momento em que a \u00e1gua est\u00e1 fria, ter\u00e1 mais acetato de s\u00f3dio em solu\u00e7\u00e3o do que poderia ter sido dissolvido simplesmente adicionando-a \u00e0 \u00e1gua fria. Esta \u00e9 uma solu\u00e7\u00e3o sobresaturada. Se um \u00fanico gr\u00e3o do composto agora for adicionado, os cristais se formar\u00e3o rapidamente atrav\u00e9s da nuclea\u00e7\u00e3o e se espalhar\u00e3o por todo o l\u00edquido, de modo que pare\u00e7a congelar.<\/p>\n

Outro exemplo divertido, desta vez envolvendo a libera\u00e7\u00e3o de g\u00e1s dissolvido, \u00e9 a demonstra\u00e7\u00e3o explosiva bem conhecida usando marcas populares de menta e bebidas efervescentes. A superf\u00edcie da hortel\u00e3 \u00e9 revestida com a\u00e7\u00facar, que faz muitos pequenos centros de nuclea\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

A bebida efervescente cont\u00e9m muito di\u00f3xido de carbono dissolvido, que se torna g\u00e1s em contato com a hortel\u00e3, formando grandes quantidades de bolhas e criando press\u00e3o que for\u00e7a o l\u00edquido de um recipiente em alta velocidade, formando uma fonte ou “g\u00e9iser”.<\/p>\n

A forma\u00e7\u00e3o de nuvens na atmosfera \u00e9 um exemplo de condensa\u00e7\u00e3o de g\u00e1s em um l\u00edquido atrav\u00e9s da nuclea\u00e7\u00e3o. Seria muito mais dif\u00edcil formar nuvens sem a presen\u00e7a de part\u00edculas de poeira no ar, conhecidas como n\u00facleos de condensa\u00e7\u00e3o. Pensa-se que fuma\u00e7a, fuligem e outras part\u00edculas produzidas por atividades humanas podem atuar dessa maneira, aumentando a cobertura de nuvens em \u00e1reas polu\u00eddas. Em alguns casos, pequenos cristais s\u00e3o liberados deliberadamente para a atmosfera para atuar como n\u00facleos de condensa\u00e7\u00e3o e incentivam a forma\u00e7\u00e3o de nuvens em \u00e1reas muito secas; Esta pr\u00e1tica \u00e9 conhecida como \u201ca semea\u00e7\u00e3o de nuvens.\u201d<\/p>\n

Nuclea\u00e7\u00e3o homog\u00eanea<\/strong><\/p>\n

Isso ocorre espontaneamente em uma subst\u00e2ncia que n\u00e3o cont\u00e9m impurezas que possam atuar como n\u00facleos pr\u00e9-existentes e, portanto, \u00e9 completamente uniforme. Geralmente acontece em resposta a uma mudan\u00e7a de temperatura ou press\u00e3o. Para que o processo ocorra, novos n\u00facleos devem ser criados a partir da pr\u00f3pria subst\u00e2ncia, atrav\u00e9s de flutua\u00e7\u00f5es aleat\u00f3rias, uma vez que as condi\u00e7\u00f5es s\u00e3o adequadas. Um exemplo \u00e9 o congelamento de \u00e1gua absolutamente pura a -43,6 \u00b0 F (-42 \u00b0 C).<\/p>\n

Outra \u00e9 a forma\u00e7\u00e3o de cristais de gelo em nuvens, ou neblina congelada no n\u00edvel do solo. As gotas de \u00e1gua suspensas no ar podem ser arrefecidas at\u00e9 muito abaixo do ponto de congela\u00e7\u00e3o sem formar gelo; por esta raz\u00e3o, as nuvens, mesmo quando a temperatura do ar est\u00e1 abaixo do zero, geralmente consistem em gotas de \u00e1gua super-resfriada.<\/p>\n

O nevoeiro gelado \u00e9 formado por gotas de \u00e1gua que congelam instantaneamente quando entram em contato com uma superf\u00edcie; O nevoeiro congelado, composto de cristais de gelo, s\u00f3 se forma a temperaturas extremamente baixas.<\/p>\n

Aplica\u00e7\u00f5es<\/strong><\/p>\n

Nuclea\u00e7\u00e3o afeta, e \u00e9 usado em, muitos processos de fabrica\u00e7\u00e3o. Por exemplo, \u00e9 empregada na produ\u00e7\u00e3o de catalisadores para a ind\u00fastria qu\u00edmica, e muitos catalisadores conseguem seus efeitos atrav\u00e9s desse processo. Tamb\u00e9m \u00e9 utilizado na fabrica\u00e7\u00e3o de semicondutores para a ind\u00fastria eletr\u00f4nica.<\/p>\n

Nuclea\u00e7\u00e3o – Resumo<\/strong><\/p>\n

Nuclea\u00e7\u00e3o<\/strong>, o processo inicial que ocorre na forma\u00e7\u00e3o de um cristal a partir de uma solu\u00e7\u00e3o, um l\u00edquido ou um vapor, em que um pequeno n\u00famero de \u00edons, \u00e1tomos ou mol\u00e9culas se arranjam em um padr\u00e3o caracter\u00edstico de um s\u00f3lido cristalino, formando um local sobre o qual as part\u00edculas adicionais s\u00e3o depositadas \u00e0 medida que o cristal cresce.<\/p>\n

Os processos de nuclea\u00e7\u00e3o s\u00e3o classificados como heterog\u00eaneos ou homog\u00eaneos. No primeiro, a superf\u00edcie de alguma subst\u00e2ncia diferente, como uma part\u00edcula de poeira ou a parede do recipiente, atua como o centro sobre o qual os primeiros \u00e1tomos, \u00edons ou mol\u00e9culas do cristal se tornam adequadamente orientados; no \u00faltimo, algumas part\u00edculas v\u00eam em justaposi\u00e7\u00e3o correta ao longo de seu movimento aleat\u00f3rio atrav\u00e9s da maior parte do meio.<\/p>\n

A nuclea\u00e7\u00e3o heterog\u00eanea \u00e9 mais comum, mas o mecanismo homog\u00eaneo torna-se mais prov\u00e1vel \u00e0 medida que o grau de super-satura\u00e7\u00e3o ou super-resfriamento aumenta. As subst\u00e2ncias diferem amplamente na probabilidade de que elas cristalizem em condi\u00e7\u00f5es em que o estado cristalino \u00e9 intrinsecamente est\u00e1vel; O glicerol \u00e9 um exemplo bem conhecido de um composto propenso a super-resfriamento.<\/p>\n

Fonte:<\/strong>\u00a0www.thoughtco.com\/www.wisegeek.org\/www.britannica.com\/www.colegiosaofrancisco.com.br<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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