Responda os seguintes itens tévicos:
a) De acordo com a regra das fases,
. Explique por que a determinação do ponto triplo de uma substância, ao contrário do ponto de ebulição, independe do local onde a determinação é realizada. O que se pode dizer do ponto de fusão, a este respeito?
a) De acordo com a regra das fases,
Passo 1
Vamos resumir o enunciado: precisamos explicar por que a determinação do ponto triplo de uma substância não depende do local onde é realizada, ao contrário do ponto de ebulição. Além disso, devemos comentar sobre o ponto de fusão nesse contexto. Para isso, usaremos a regra das fases, que é representada pela fórmula:
Aqui, $ L $ é o número de graus de liberdade, $ C $ é o número de componentes e $ F $ é o número de fases presentes.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é o ponto triplo. É a condição de temperatura e pressão onde as três fases (sólida, líquida e gasosa) de uma substância coexistem em equilíbrio. Segundo a regra das fases:
No ponto triplo, $ F = 3 $ (três fases presentes) e, geralmente, consideramos $ C = 1 $ (uma substância pura). Então:
Isso significa que não há graus de liberdade; a temperatura e a pressão são fixas e únicas para o ponto triplo. Portanto, esse ponto é uma propriedade intrínseca da substância e não depende de onde a medimos.
Passo 3
Agora, vamos comparar com o ponto de ebulição. O ponto de ebulição é onde a fase líquida se transforma em gasosa. Nesse caso, $ F = 2 $ (líquido e gás) e, novamente, $ C = 1 $.
Aqui, $ L = 1 $ significa que temos um grau de liberdade; ou seja, podemos variar a temperatura ou a pressão. Como o ponto de ebulição depende da pressão ambiente, ele pode variar conforme o local onde a medição é feita (por exemplo, no nível do mar ou em uma montanha).
Passo 4
Quanto ao ponto de fusão (ou ponto de congelamento), que é a temperatura em que a fase sólida se transforma em líquida, temos também $ F = 2 $ (sólido e líquido) e $ C = 1 $.
Assim como o ponto de ebulição, o ponto de fusão também possui $ L = 1 $, indicando que depende de um grau de liberdade, geralmente a pressão. Isso significa que o ponto de fusão pode variar com a pressão aplicada, embora essa variação seja geralmente menor comparada ao ponto de ebulição.
Resposta
O ponto triplo de uma substância é uma propriedade fixa que não depende do local de medição porque envolve a coexistência de três fases em equilíbrio, resultando em condições únicas de temperatura e pressão. Diferentemente disso, o ponto de ebulição depende da pressão ambiente, podendo variar conforme o local. Já o ponto de fusão também pode ser influenciado pela pressão, embora essa influência seja menor comparada ao ponto de ebulição.