Os pontos de fusão e ebulição normais do Ar são 83,8 e
, respectivamente; seu ponto triplo se encontra a 83,8 K e 0,7 atm, e os valores de sua temperatura e pressão críticas são 151 K e 48 atm . Estabeleça se o Ar é um sólido, um líquido o um gás em cada uma das seguintes condições:
Passo 1
Resumindo: temos argônio com ponto de fusão normal
, ponto de ebulição normal
, ponto triplo em
e ponto crítico em
. A tarefa é descobrir se o argônio está em fase sólida, líquida ou gasosa quando
e
. Vamos usar o diagrama de fases
e comparar a condição dada com as curvas de fusão e ebulição.
Passo 2
No diagrama de fases de uma substância simples há três regiões:
- Para
a transição é sublimar–deposição (sólido↔gás). - Para
aparecem também as curvas de fusão (sólido↔líquido) e ebulição (líquido↔gás).
Em cada pontoacima da curva de fusão, mas abaixo da curva de ebulição, a fase estável é líquida; acima da curva de ebulição é gasosa; abaixo da curva de fusão é sólida.
Passo 3
Verificamos primeiro a relação com o ponto triplo:
Logo estamos numa região onde tanto líquido quanto gás podem ocorrer.
Passo 4
Agora comparamos
com os pontos de fusão e ebulição normais (a 1 atm):
Como nossa pressão é ligeiramente abaixo de 1 atm, a curva de ebulição desloca-se para temperaturas ainda menores que
. Portanto, a 90 K a pressão de vapor saturante de Ar é maior que 1 atm. Como
, o argônio não se condensa e permanece na fase gasosa.
Resposta
Gás.