Diagrama de Fase
Olhe no verso de um pacote de mistura para bolo. Vê onde diz ‘direções de alta altitude?’ Você já se perguntou por que tem esta seção? É porque as coisas cozinham de maneira diferente em altitudes mais elevadas. A pressão é menor quanto mais alta você está na Terra, então os produtos químicos, como o bicarbonato de sódio no bolo, se comportam de maneira diferente. Podemos prever como as substâncias se comportarão em diferentes pressões e temperaturas com um diagrama de fase.
Um diagrama de fase é um gráfico do estado físico de uma substância (sólido, líquido ou gás) e a temperatura e pressão da substância. Os diagramas de fase são exclusivos para cada substância diferente.
Vamos começar examinando um diagrama de fases e explorando tudo o que há nele. O eixo x do gráfico mostra a temperatura. À medida que a temperatura aumenta, a maioria das substâncias muda de sólida para líquida e depois para gasosa. O eixo y mostra pressão.
 |
Observe as três linhas sólidas no gráfico. Estas são as linhas de equilíbrio de fase . Eles são as linhas em um diagrama de fases onde duas fases estão em equilíbrio. Uma linha mostra o ponto de equilíbrio entre sólido e líquido. Um mostra o ponto de equilíbrio entre líquido e gás. O terceiro mostra o ponto de equilíbrio entre sólido e gás. Sim – sólido e gás. Algumas substâncias podem mudar diretamente de sólido para gasoso e de gás para sólido sem passar pela fase líquida.
Observe a linha de equilíbrio sólido. Se você mover para a esquerda dessa linha, aumentando a pressão ou diminuindo a temperatura, a substância se torna sólida. Se você mover para a direita, a substância é líquida até atingir a linha de equilíbrio líquido / gás.
Ponto Triplo
As linhas de equilíbrio trifásico se encontram em um ponto. Este ponto triplo é o ponto onde as condições de temperatura e pressão são adequadas para que todos os três estados (sólido, líquido e gasoso) existam juntos em equilíbrio. O ponto triplo é como o pico de uma pirâmide. Se você está no topo da pirâmide, não importa em que direção pise, você está pisando em um lado diferente. Não importa para onde você se move de um ponto triplo, você está entrando em uma fase diferente.
 |
Ponto crítico
As três fases de uma substância às vezes podem ser indistinguíveis umas das outras. Observe a linha neste gráfico que separa o líquido do gás:
 |
À medida que a temperatura aumenta, a substância atinge um ponto crítico. No ponto crítico , os estados de gás e líquido de uma substância são idênticos e a substância está em uma fase. Acima do ponto crítico, a substância é um fluido supercrítico . Este é um estado em que as fases gasosa e líquida de uma substância são indistinguíveis.
Resumo da lição
Um diagrama de fase é um gráfico do estado físico de uma substância (sólido, líquido ou gás) e a temperatura e pressão da substância. Existem três linhas sólidas no diagrama de fase que são chamadas de linhas de equilíbrio de fase . Essas linhas mostram onde duas fases estão em equilíbrio.
O ponto crítico no diagrama de fase mostra onde os estados de gás e líquido de um líquido são idênticos e a substância está em uma fase. Acima do ponto crítico, uma substância é um fluido supercrítico , onde a fase gasosa e líquida de uma substância são indistinguíveis.
Resultados de Aprendizagem
Após assistir a esta vídeo-aula, você poderá:
- Leia um diagrama de fases e explique sua importância
- Identifique linhas de equilíbrio de fase, pontos triplos e pontos críticos em um diagrama de fase
- Descreva em que ponto uma substância é um fluido supercrítico