O que é diagrama de fases?

O diagrama de fases é um gráfico utilizado para indicar as condições de temperatura e pressão necessárias para obter uma substância em um determinado estado físico (sólido, líquido ou gasoso).

Representação de um diagrama de fases

O eixo x (horizontal) contém os valores de temperatura, e o eixo y (vertical) contém os valores de pressão. Além disso, há três curvas conectadas a um único ponto (denominado de ponto triplo), dividindo o gráfico em três áreas bem delimitadas, como podemos observar no diagrama representado acima.

Além de indicar as condições para a substância estar em um estado físico específico, o diagrama de fases indica as condições para ocorrer qualquer mudança de estado físico.

As mudanças de estado físico são:

• Fusão: passagem do estado sólido para o estado líquido;

• Solidificação: passagem do estado líquido para o estado sólido;

• Vaporização: passagem do estado líquido para o estado gasoso;

• Condensação: passagem do estado gasoso para o estado líquido;

• Sublimação: passagem do estado sólido para o estado gasoso;

• Ressublimação: passagem do estado gasoso para o estado sólido.

a) Regiões

Regiões fundamentais de um diagrama de fases

• Região 1

A região 1 indica quais são as condições de temperatura e pressão nas quais encontramos a substância no estado sólido.

• Região 2

A região 2 indica quais são as condições de temperatura e pressão nas quais encontramos a substância no estado líquido.

• Região 3

A região 3 indica quais são as condições de temperatura e pressão nas quais encontramos a substância no estado gasoso.

b) Curvas

Curvas presentes em um diagrama de fases

• Curva A (curva roxa)

É a curva que divide a região sólida e gasosa do diagrama de fases e é chamada comumente de curva de ressublimação. Cada ponto localizado sobre a curva 1 indica que temos uma determinada substância coexistindo nos estados sólido e gasoso.

Além de indicar a coexistência, a curva 2 também indica as condições de temperatura e pressão para a transformação de uma substância que está no estado líquido para o estado gasoso.

• Curva B (curva preta)

É a curva que divide a região sólida e líquida do diagrama de fases e é chamada comumente de curva de solidificação. Cada ponto localizado sobre a curva 2 indica que temos uma determinada substância coexistindo no estado sólido e gasoso.

Além de indicar a coexistência, a curva 2 também indica as condições de temperatura e pressão para a transformação de uma substância que está no estado líquido para o estado sólido.

• Curva C (curva vermelha)

É a curva que divide a região sólida e gasosa do diagrama de fases e é chamada comumente de curva de condensação. Cada ponto localizado sobre a curva 3 indica que temos uma determinada substância coexistindo no estado sólido e gasoso.

Além de indicar a coexistência, a curva 3 também indica as condições de temperatura e pressão para a transformação de uma substância que está no estado sólido para o estado gasoso e vice-versa.

c) O ponto triplo

O ponto em que as três curvas do diagrama de fases encontram-se é denominado de ponto triplo. Nesse ponto, temos o valor da temperatura e o valor da pressão nos quais encontramos a substância no estado sólido, líquido e gasoso ao mesmo tempo.

d) Mudanças de estados físicos no diagrama de fases

No diagrama de fases a seguir, temos 6 setas que indicam o sentido das mudanças de estados físicos de uma substância.

• Seta 1: indica a fusão

• Seta 2: indica a solidificação

• Seta 3: indica a vaporização

• Seta 4: indica a condensação

• Seta 5: indica a sublimação

• Seta 6: indica a ressublimação

Por Me. Diogo Lopes Dias