É possível obter iodo (
) no estado líquido? Justifique sua resposta.
Passo 1
O enunciado pergunta se é possível obter iodo elementar
no estado líquido. Esse problema envolve o estudo de transformações de fase (fusão, ebulição e sublimação) e das condições de temperatura e pressão em que cada fase existe. Para responder, vamos precisar dos valores de ponto de fusão e ponto de ebulição do iodo e discutir seu diagrama de fases sob pressão ambiente.
Passo 2
O iodo sólido passa por fusão a uma certa temperatura, dando origem a um líquido, e esse líquido ferve a uma temperatura mais alta antes de se converter em vapor. Os dados termodinâmicos conhecidos são:
– ponto de fusão:
Esses valores referem-se à pressão de uma atmosfera
. Entre essas temperaturas o iodo existe na fase líquida.
Passo 3
Na prática, quando aquecemos iodo sólido em um tubo aberto, ocorre forte sublimação: o sólido tende a passar diretamente ao vapor, formando as caracteríticas nuvens roxas, antes que se perceba claramente o derretimento. Isso acontece porque a pressão de vapor do iodo sólido, próxima a
, já é elevada, favorecendo a sublimação sobre a fusão aparente em recipiente aberto.
Passo 4
Para observar o líquido de iodo, basta evitar que o vapor escape rapidamente. Em um tubo de ensaio fechado (ou em sistema de refluxo) podemos aquecer suavemente até algo em torno de
. A essa temperatura o iodo sólido funde-se, produzindo um líquido marrom-escuro. Se continuarmos aquecendo, esse líquido permanecerá estável até cerca de
, quando então entrará em ebulição.
Passo 5
Portanto, apesar de a sublimação ser muito fácil de observar ao aquecer iodo em ar livre, existe sim uma faixa de temperatura, em pressão de
, em que o iodo permanece no estado líquido. Basta manter o sistema fechado ou minimizar a perda de vapor para vermos o iodo derreter e formar líquido.
Resposta
Sim. O iodo funde-se a
e ferve a
(a
), logo é possível obter iodo líquido aquecendo-o em um recipiente fechado entre essas temperaturas.