Quimica

Ebulioscopia (continuación)


Diagrama de Fase

Diagrama de Fase es el nombre del gráfico que contiene simultáneamente las curvas de las temperaturas de ebullición, solidificación y sublimación de un producto químico determinado en función de la presión de vapor.

Cada sustancia tiene su diagrama de fase, con su punto triple (T) y sus curvas.

En un diagrama de fase podemos verificar que:

- en el punto triple coexisten las tres fases del equilibrio;
- En la curva de solidificación, la fase sólida y la fase líquida coexisten;
- en la curva de sublimación coexisten la fase sólida y la fase de vapor;
- En la curva de ebullición, la fase líquida y la fase de vapor coexisten.


fuente: profpc.com.br/coligativas_properties.htm

Aún con respecto al diagrama de fase:

- cualquier región a la izquierda de las curvas de solidificación y sublimación existe solo en la fase sólida;
- cada región entre las curvas de solidificación y ebullición existe solo en la fase líquida;
- Cada región a la derecha de las curvas de ebullición y sublimación existe solo en la fase de vapor.

El diagrama de fases explica muchos fenómenos que suceden en nuestra vida diaria. El patinaje sobre hielo es un ejemplo. Patinar sobre el hielo se hace más fácil porque al tocar el hielo se presiona y el hielo se derrite momentáneamente en líquido. Cuando la presión desaparece, se vuelve hielo nuevamente.

El uso de dióxido de carbono (CO2) para la conservación de helados es también un ejemplo de la utilidad del diagrama de fases. A una presión de 1 atm, pasa directamente de sólido a gas a 78 ° C bajo cero. Por lo tanto, se usa como hielo seco. No se convierte en líquido, pasa directamente a la fase gaseosa a temperatura ambiente.

Sustancias simples que sufren fenómenos como alotropía También tienen su diagrama de fase. Este es el caso del carbono, que tiene alótropos con diferentes formas geométricas, carbón de grafito y carbono de diamante.

Ahora se sabe que es posible transformar el grafito en diamante según los estudios realizados en el diagrama de fase de carbono.

El grafito se puede convertir en un diamante catalizado con cromo a una temperatura de 2000 ° C y una presión de 100 mil atm (equivalente a la presión subterránea a una profundidad de 33 km). Este proceso se puede realizar en laboratorios especializados (incluso en Brasil) y dura unos 5 minutos.

  
Carbono grafito y carbono diamante

Punto de congelación

Para que una sustancia pase de la fase líquida a la sólida, sus moléculas deben perder energía cinética (energía de movimiento).

Entonces debe haber una disminución de la temperatura. Recuerde que la temperatura está relacionada con el temblor de las moléculas.

Entre las sustancias con el mismo tipo de enlace intermolecular, el punto de solidificación será menor en el que tenga la masa molar más baja. Esto se debe a que cuanto menor es la masa molar de la sustancia, mayor es la movilidad de sus moléculas (energía cinética).

Aquí hay algunos puntos de solidificación:

Sustancia

PS (° C)

Masa molar (g / mol)

n-pentano

-129,7

72

n-hexano

-95

86

propanona

-94

58

ácido acético

16,6

60

En moléculas de diferentes enlaces intermoleculares, el punto de solidificación será menor en las sustancias que tienen el enlace más débil.

Por lo tanto, el ácido acético tiene mayor PS que las otras sustancias presentadas. Tiene enlaces intermoleculares de puente de hidrógeno, que es el más fuerte de los enlaces.