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:
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Fusão: passagem do estado sólido para o estado líquido;
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Solidificação: passagem do estado líquido para o estado sólido;
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Vaporização: passagem do estado líquido para o estado gasoso;
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Condensação: passagem do estado gasoso para o estado líquido;
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Sublimação: passagem do estado sólido para o estado gasoso;
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Ressublimação: passagem do estado gasoso para o estado sólido.
a) Regiões
Regiões fundamentais de um diagrama de fases
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Região 1
A região 1 indica quais são as condições de temperatura e pressão nas quais encontramos a substância no estado sólido.
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Região 2
A região 2 indica quais são as condições de temperatura e pressão nas quais encontramos a substância no estado líquido.
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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
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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.
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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.
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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.
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Seta 1: indica a fusão
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Seta 2: indica a solidificação
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Seta 3: indica a vaporização
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Seta 4: indica a condensação
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Seta 5: indica a sublimação
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Seta 6: indica a ressublimação
Por Me. Diogo Lopes Dias