É possível obter iodo ( \mathrm{I}_{2} ) no estado líquido? Justifique sua resposta.

Passo 1

O enunciado pergunta se é possível obter iodo elementar \mathrm{I}_{2} 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: \quad– ponto de fusão:
T_{\text{fus}} = 113,7\,^\circ\text{C} \quad– ponto de ebulição:
T_{\text{ebl}} = 184,3\,^\circ\text{C}
Esses valores referem-se à pressão de uma atmosfera 1\,\text{atm}. 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 113,7\,^\circ\text{C}, 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 120\,^\circ\text{C}. A essa temperatura o iodo sólido funde-se, produzindo um líquido marrom-escuro. Se continuarmos aquecendo, esse líquido permanecerá estável até cerca de 184,3\,^\circ\text{C}, 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 1\,\text{atm}, 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 113,7\,^\circ\text{C} e ferve a 184,3\,^\circ\text{C} (a 1\,\text{atm}), logo é possível obter iodo líquido aquecendo-o em um recipiente fechado entre essas temperaturas.

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