8- Faça a representação de um diagrama de mudança de estado físico de uma substância pura e uma mistura.
Passo 1
O enunciado pede para desenhar o perfil de mudança de fase de uma substância pura e de uma mistura, isto é, um diagrama de temperatura em função do calor adicionado (ou tempo, sob aquecimento a pressão constante). Vamos usar o conceito de que, para substância pura, a temperatura permanece constante durante cada mudança de fase, enquanto numa mistura isso acontece ao longo de um intervalo de temperaturas.
Passo 2
Substância pura – diagrama
vs.
:
Eixo vertical: temperatura .
Eixo horizontal: calor adicionado .
. Região sólida:
sobe de
até o ponto de fusão
.
. Fusão: entre
e
,
(platô).
. Região líquida:
sobe de
até o ponto de ebulição
.
. Vaporização: entre
e
,
(segundo platô).
. Região gasosa:
aumenta para além de
.
Eixo vertical: temperatura
Eixo horizontal: calor adicionado
Representação esquemática:
Passo 3
Mistura – diagrama
vs.
:
Agora, como temos diferentes componentes com pontos de fusão e ebulição distintos, não se formam platôs perfeitamente horizontais; cada transição ocorre ao longo de um intervalo de temperatura.
. Região sólida:
sobe até iniciar a fusão do componente de menor ponto de fusão.
. Fusão em faixa: à medida que se funde gradualmente cada fração,
continua subindo, mas de forma menos intensa—não há platô estrito.
. Região líquida: chega-se a um líquido misto que continua aquecendo até iniciar a ebulição do componente mais volátil.
. Ebulição em faixa: novamente, a ebulição percorre um intervalo de temperatura em função da composição remanescente.
. Região gasosa: após toda a mistura vaporizar,
aumenta livremente.
Agora, como temos diferentes componentes com pontos de fusão e ebulição distintos, não se formam platôs perfeitamente horizontais; cada transição ocorre ao longo de um intervalo de temperatura.
Representação esquemática:
Passo 4
Comparação e interpretação:
- Substância pura: platôs nítidos em
e indicam mudanças de fase sob temperatura constante. - Mistura: fusão e ebulição ocorrem em intervalos de temperatura, pois cada componente da mistura funde ou vaporiza em pontos diferentes.
Resposta
Veja acima os dois diagramas esquemáticos: à esquerda, substância pura com platôs horizontais; à direita, mistura com transições em faixa.