Considere o diagrama de fases do dióxido de carbono representado a seguir

Exercícios Resolvidos de Diagrama de fases

Enunciado

Considere o diagrama de fases do dióxido de carbono, representado a seguir. Identifique a(s) proposição(ões) correta(s):No ponto C, do diagrama, estão em equilíbrio as fases sólida e vapor. Os valores de pressão e temperatura correspondentes à linha A-C-E representam o equilíbrio entre os estados sólido e vapor. Este composto é um gás nas condições ambientes. A - 56,6 ° C e 5,1 atm, tem-se o ponto triplo, para o qual o dióxido de carbono se encontra em equilíbrio nos três estados físicos. À pressão de 73 atm, o dióxido de carbono é líquido na temperatura de 25 ° C e é sólido na temperatura de - 60 ° C, mantendo a mesma pressão. O gelo-seco se sublima quando mantido a 1 atm; portanto não é possível conservá-lo em freezers comuns, a - 18 ° C.

Passo 1

Vamos lá! Antes da gente olhar as alternativas pra ver qual é a certa, vamos relembrar como se interpreta um diagrama de fases, beleza?

O diagrama de fases mostra pra gente como uma substância se comporta, em termo do estado físico, em função da temperatura e da pressão. Beleza?

Então a região ali da esquerda é a região que representa o estado sólido, que é o estado que as substâncias ficam em temperaturas mais baixas!

A região do meio, em cima desse “V” é a região que representa o estado líquido. É a região intermediária entre o estado sólido e o estado gasoso.

A região da direita 5 é a região que representa o estado gasoso, que é o estado que as substâncias ficam em temperaturas mais altas!

O ponto A é o que a gente chama de ponto triplo: uma condição específica de temperatura e pressão onde as três fases coexistem em equilíbrio.

Agora que a gente já sabe isso tudo, vamos analisar cada letra passo a passo!

Passo 2

a) No ponto C, do diagrama, estão em equilíbrio as fases sólida e vapor.

A opção a está errada porque as fases que estão em equilíbrio são sólida e líquida.

Passo 3

b) Os valores de pressão e temperatura correspondentes à linha A-C-E representam o equilíbrio entre os estados sólido e vapor.

A opção B também está errada. Os pontos C e E estão no equilíbrio líquido – sólido, e não líquido – vapor.

Já o ponto A é o ponto triplo do dióxido de carbono, isso é, o ponto onde as três fases coexistem em equilíbrio dinâmico.

Passo 4

c) Este composto é um gás nas condições ambientes.

Essa alternativa está certa: se a gente analisar o gráfico, na pressão ambiente (cerca de 1 atm), o C O 2 é vapor para as temperaturas acima de - 70 ° C. Ou seja, na temperatura ambiente o C O 2 é vapor. 😊

Passo 5

d) A - 56,6 ° C e 5,1 atm, tem-se o ponto triplo, para o qual o dióxido de carbono se encontra em equilíbrio nos três estados físicos.

A opção d também está certa! A definição de ponto triplo é exatamente essa, e ele é representado no mapa pelo ponto onde os limites de fase se encontram (nesse caso, o ponto A).

Passo 6

e) À pressão de 73 atm, o dióxido de carbono é líquido na temperatura de 25 ° C e é sólido na temperatura de - 60 ° C, mantendo a mesma pressão.

Essa alternativa também está certa, é só a gente analisar o gráfico! A 73 atm, o dióxido de carbono está na área onde a fase líquida é mais estável a 25 ° C e na área onde a fase sólida é mais estável a - 60 ° C.

Passo 7

f) O gelo-seco se sublima quando mantido a 1 atm; portanto não é possível conservá-lo em freezers comuns, a - 18 ° C.

A opção f também é verdade. Isso porque a 1 atm, a temperatura de sublimação está abaixo de - 70 ° C. Ou seja, a 18 ° C o dióxido de carbono já virou vapor há muito tempo...

Resposta

As alternativas corretas são letra C, D, E e F.

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