O que é diagrama de mudança de estado físico? (Diagrama de Fases)

Conhecer o conceito do diagrama de mudança de estado físico é muito importante para quem está se preparando para o Enem e para vestibulares. Esse diagrama é utilizado em diferentes áreas para indicar os pontos de mudanças dos estados físicos. Continue lendo para entender melhor do que se trata. 

Diagrama de mudança de estado físico : o que é?

Também chamado de Diagrama de Fases, o diagrama de mudança de estado físico configura-se em um modelo de gráfico utilizado para medir as mudanças das substâncias conforme os estados físicos da matéria. Os estados físicos da matéria são: sólido, líquido e gasoso.

Trata-se de um diagrama utilizado em diferentes áreas de estudo, como a físico-química, a matemática, a geologia, a mineralogia, ciência dos materiais e engenharias. Outro nome pelo qual esse diagrama pode ser conhecido é o de carta termodinâmica.

Componentes do Diagrama de Fases

Esse diagrama é formado por três partes, sendo que cada uma delas divide os pontos em que podemos encontrar as substâncias em diferentes estados físicos da matéria (sólido, líquido e gasoso). 

Geralmente, esse diagrama possui dois eixos: o X e o Y. O eixo X é representado no sentido horizontal e tem a função de medir a temperatura. Por sua vez, o eixo Y é representado na vertical e seu papel é medir a pressão.

Nesse gráfico estão presentes ainda as curvas de vaporização, fusão e sublimação, além dos pontos crítico e triplo. A seguir explicaremos melhor o que é cada um desses elementos componentes do diagrama de fases.

Curva de fusão

Essa curva é o elemento que separa os pontos em que os elementos mudam do estado sólido para o estado líquido.

Curva de vaporização

Essa curva tem a função de delimitar os elementos que passam do estado líquido para o estado de vapor. 

Curva de sublimação

O papel dessa curva é separar as áreas em que os elementos passam da fase sólida para o vapor.

Ponto triplo

Nesse ponto os três estados físicos existem concomitantemente. 

Ponto crítico

Trata-se do ponto que delimita o estado físico de vapor, a partir dele não é mais possível fazer distinção entre os estados de líquido e vapor. Logo, é o ponto em que as substâncias se transformam em gás

Para que serve o diagrama de mudança de estado físico?

Esse diagrama possibilita a análise de pontos em que acontecem as mudanças dos estados físicos da matéria. É importante dizer que isso varia de acordo com temperatura, pressão e até mesmo interferências de outros fatores em alguns casos. Basicamente, essas mudanças de estados físicos são: fusão, solidificação, vaporização, condensação, sublimação e a ressublimação. 

Fusão

Esse é o ponto em que uma substância muda do estado físico sólido para o estado físico líquido.

Solidificação

Nesse ponto ocorre a mudança do estado físico líquido para o estado físico sólido. 

Vaporização

Consiste na mudança de um elemento do estado físico líquido para o estado físico gasoso.

Condensação

Trata-se da mudança do estado físico de gás para líquido. 

Sublimação

Por sua vez, a sublimação trata-se da mudança do estado sólido para o estado líquido.

Ressublimação

Configura-se na passagem de uma substância do estado gasoso para o estado sólido.

Diagrama de mudança de estado físico/Diagrama de fases bidimensional 

Há diferentes modelos de diagramas de fases disponíveis. As variações podem ser referentes aos elementos que representam, ao formato e até mesmo ter mais de um tipo de influência. Porém, o modelo mais difundido é o diagrama de fases bidimensional.

Trata-se de um diagrama usado para a representação de elementos mais simples como, por exemplo, a água. Nele estão representados somente dois tipos de influências externas, pressão e temperatura, que são alocadas em eixos distintos, vertical e horizontal.

Nos modelos bidimensionais podemos ver as linhas de equilíbrio em volta dos limites entre os estados físicos da matéria (sólido, líquido e gasoso). A linha de divisão entre o estado líquido e gasoso culmina em um ponto, o ponto crítico. 

Como já mencionamos, a partir do ponto crítico não há mais a possibilidade de distinguir os materiais em fases líquida e gás, tendo origem uma substância conhecida como fluido supercrítico. 

Diagrama de mudança de estado físico/Diagrama de fases tridimensional

Também existem modelos de diagrama de fases tridimensionais (3D). Nesse tipo de diagrama podemos observar ao mesmo tempo os três tipos de influências. Exatamente por esse motivo, é chamado de PVT ou P-V-T indicando, respectivamente: Pressão, Volume e Temperatura. 

Importante: os diagramas de fases podem ser utilizados com a função de medir os pontos de fusão de substâncias polimórficas como cristais, por exemplo. 

Agora você já sabe o que é o diagrama de mudança de estado físico e para que serve! Navegue pelo blog do Hexag para conferir mais conteúdos de química e outras disciplinas, além de dicas para o Enem e o vestibular!

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