Defina ‘reação eutética’. Cite uma aplicação para este tipo de reação. Esta é uma reação de caráter Químico ou Físico? Esboce um diagrama binário eutético identificando o ponto eutético (não esqueça de descrever as possíveis fases contidas nesse diagrama (
).
Passo 1
O enunciado pede que a gente defina o que é uma reação eutética, dê um exemplo de aplicação, diga se esse fenômeno é de caráter químico ou físico e, por fim, esboce um diagrama de fases binário do tipo eutético identificando o ponto eutético e as regiões onde podem aparecer fases como
,
,
,
,
e
.
Passo 2
Uma reação eutética é uma transformação de fases invariantes que ocorre a temperatura e composição constantes, em que uma fase líquida se transforma simultaneamente em duas fases sólidas distintas ao se resfriar. Em forma simbólica temos
onde
é a fase líquida, e
e
são duas fases sólidas diferentes (normalmente soluções sólidas ricas em um dos componentes).
Passo 3
Um exemplo clássico de aplicação de reação eutética é a solda à base de estanho–chumbo (Sn–Pb). A liga comercial 63Sn–37Pb tem ponto de fusão eutético em cerca de
C, o que garante solidificação rápida e junta com alta fluidez no processo de soldagem de componentes eletrônicos.
Passo 4
Como essa transformação envolve apenas mudança de estado físico (líquido → sólido) sem alterações na identidade química dos componentes, ela é de caráter físico.
Passo 5
Esboço qualitativo de um diagrama de fases binário eutético (eixo vertical: temperatura; eixo horizontal: fração em massa de B):
Temperatura
| . . . Curva liquidus de B
| . .
| . .
| . .
| . .
| . .
| . .
|. .
|------------------------------------
|. .
| . E (Te, Xe) .
| . ————•———— .
| . / \ .
| . α+L / \ β+L .
| . / \ .
| ./. .\ .
| / \ .
| / \ .
| / \ .
| / \ .
| / \ .
|__/ \.
|___________________________|________ Composição
A B
Neste diagrama genérico:
– A curva de liquidus (parte de cima) separa a região totalmente líquida (acima) da região mista
(à esquerda do ponto eutético
) e
(à direita).
– O ponto marcado “•” é o ponto eutético , com temperatura
e composição
.
– Abaixo de toda mistura solidifica ao mesmo tempo em
.
– Se houvesse fases adicionais (intermetálicas) teríamos, em outros trechos, regiões onde surgem compostos ,
,
em equilíbrio com
ou com
e
.
– A curva de liquidus (parte de cima) separa a região totalmente líquida
– O ponto marcado “•” é o ponto eutético
– Abaixo de
– Se houvesse fases adicionais (intermetálicas) teríamos, em outros trechos, regiões onde surgem compostos
Resposta
Definição: Uma reação eutética é uma transformação invariável em temperatura e composição em que uma fase líquida (
) se converte simultaneamente em duas fases sólidas distintas (
e
):
Aplicação: Liga de solda 63Sn–37Pb, usada em eletrônica, que apresenta ponto de fusão eutético em
C.
Caráter: É um fenômeno de caráter físico, pois envolve apenas mudança de estado e arranjo cristalino, sem reação química.
Diagrama binário eutético:
Caráter: É um fenômeno de caráter físico, pois envolve apenas mudança de estado e arranjo cristalino, sem reação química.
Diagrama binário eutético:
- Acima da curva liquidus: fase líquida
. - Entre as curvas liquidus e solidus: regiões
(lado A) e (lado B). - Abaixo do ponto eutético
: mistura sólida . - Em sistemas mais complexos podem aparecer regiões com fases intermetálicas
, , , sempre delimitadas por suas linhas de equilíbrio no diagrama.