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Em relação aos diagramas de equilíbrio para sistemas que apresentam miscibilidade total no estado líquido e sólido, explique porque não há pontos de invariância, a não ser quando se tem cada um dos componentes puros. É possível nesses casos, obter curvas de resfriamento com patamares?
Em relação aos diagramas de equilíbrio para sistemas que apresentam miscibilidade total no estado líquido e sólido, explique porque não há pontos de invariância, a não ser quando se tem cada um dos componentes puros. É possível nesses casos, obter curvas de resfriamento com patamares?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre diagramas de equilíbrio para sistemas que têm miscibilidade total tanto no estado líquido quanto no sólido. Precisamos entender por que não existem pontos de invariância nesses diagramas, a não ser quando estamos lidando com cada um dos componentes puros. Além disso, vamos ver se é possível ter curvas de resfriamento com patamares nesses casos. Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre diagramas de fases, miscibilidade e pontos de invariância.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre miscibilidade total. Isso significa que os componentes do sistema podem se misturar em quaisquer proporções sem formar fases separadas. No contexto de diagramas de equilíbrio, isso implica que não há divisão clara entre as fases líquida e sólida com diferentes composições químicas; elas se misturam completamente.
Passo 3
Agora, sobre os pontos de invariância. Em diagramas de fases, um ponto de invariância é onde várias fases coexistem em equilíbrio. Porém, quando temos miscibilidade total no líquido e no sólido, não há divisões nas fases que permitiriam a coexistência de múltiplas fases com composições diferentes. Assim, só temos pontos de invariância quando consideramos os componentes puros, ou seja, 100% de um componente ou 100% do outro, onde as fases puras podem coexistir.
Passo 4
Quanto às curvas de resfriamento com patamares, elas representam temperaturas constantes durante a solidificação, indicando a formação de uma fase sólida. Mesmo com miscibilidade total, é possível ter patamares nas curvas de resfriamento porque a transição de fase ocorre à temperatura de solidificação, onde a mistura líquida se transforma em sólida mantendo a temperatura constante durante esse processo.
Resposta
Em sistemas com miscibilidade total no estado líquido e sólido, não existem pontos de invariância nos diagramas de equilíbrio, exceto quando se considera cada componente puro individualmente. Isso acontece porque a mistura não forma fases distintas com composições diferentes. Mesmo assim, é possível obter curvas de resfriamento com patamares, já que a solidificação ocorre a uma temperatura constante, refletindo a transição de fase mantendo a temperatura durante o processo.
Exercícios relacionados
Os seguintes dados foram obtidos pela análise térmica de misturas líquidas de Mg e Si :
Composição (% de Mg em peso) | Ponto de inflexão (
|
Patamar <br>
|
---|---|---|
0 | - | 1420 |
15 | 1290 | 950 |
30 | 1150 | 950 |
43 | - | 950 |
55 | 1070 | 950 |
63 | - | 1102 |
80 | 1000 | 640 |
97 | - | 640 |
100 | - | 650 |
a) Construa o diagrama de fases do sistema considerado e determine a fórmula do composto, se existir.
b) Quanto silício puro se pode obter pelo resfriamento, até , de 10 kg do líquido que contém
de Mg ? Qual a composição do líquido remanescente?
b) Quanto silício puro se pode obter pelo resfriamento, até
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Prata e cobre
formam eutético a
, o qual contém 39,9 mol% de
. O sistema apresenta miscibilidade parcial no estado sólido, formando duas soluções sólidas cojugadas, cujas composições variam com a temperatura da seguinte forma:
Prata
Temperatura
|
Composição (mol% de Cu) | |
---|---|---|
Solução
|
Solução
|
|
779 | 14,1 | 95,1 |
500 | 3,1 | 99,1 |
200 | 0,35 | 99,9 |
Admitindo que as linhas de equilíbrio sólido-líquido sejam retas; trace o diagrama temperatura-composição e determine, para uma liga fundida contendo 20 mol% de Cu :
a) A temperatura em que o primeiro sólido cristaliza.
b) A composição do sólido que primeiro cristaliza.
c) A proporção de sólido no sistema a .
d) A proporção de eutético no sistema a .
e) A composição do sistema a .
a) A temperatura em que o primeiro sólido cristaliza.
b) A composição do sólido que primeiro cristaliza.
c) A proporção de sólido no sistema a
d) A proporção de eutético no sistema a
e) A composição do sistema a
Ouro e Antimônio formam um composto com ponto de fusão congruente, AuSb 2. Essas três substâncias são miscíveis no estado líquido, porém, não formam soluções sólidas. Os respectivos pontos de fusão são
e
. Os seguintes eutéticos foram observados (Au+AuSb2+líquido -
:
de Sb) e (
líquido
de Sb).
a) Trace, de modo aproximado, o diagrama de fases temperatura-composição em mol%. Denomine cada região, indicando as fases presentes.
b) Uma solução líquida contendo de Sb e
de Au é resfriada lentamente desde
. Trace a curva de resfriamento correspondente ao processo, explicando todos os eventos ocorridos.
c) determine a % ponderal de Au no composto .
a) Trace, de modo aproximado, o diagrama de fases temperatura-composição em mol%. Denomine cada região, indicando as fases presentes.
b) Uma solução líquida contendo
c) determine a % ponderal de Au no composto
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Dois metais A e B cujas massas molares são, respectivamente, 56 e , forneceram os seguintes resultados por análise térmica de suas misturas fundidas:
Dois metais A e B cujas massas molares são, respectivamente, 56 e
Composição % <br> ponderal de A |
|
|
|
---|---|---|---|
100 | - | 1100 | - |
87,04 | 1060 | 700 | - |
69,14 | 970 | 700 | - |
63,53 | 940 | 700 | 400 |
52,83 | 850 | 700 | 400 |
42,75 | 750 | 700 | 400 |
33,23 | 670 | 400 | - |
24,24 | 550 | 400 | - |
15,73 | - | 400 | - |
7,66 | 450 | 400 | - |
0 | - | 500 | - |
a) Trace o diagrama de equilíbrio entre fases e indique as fases existentes em cada zona do mesmo.
b) Determine a composição aproximada das soluções peritéticas e eutéticas, se houver.
c) Determine a fórmula do composto e seu ponto de fusão.
d) Partindo de 100 g de uma mistura fundida com em peso de A e resfriando-a lentamente até
, qual a natureza e a quantidade das fases existentes nessas condições?
b) Determine a composição aproximada das soluções peritéticas e eutéticas, se houver.
c) Determine a fórmula do composto e seu ponto de fusão.
d) Partindo de 100 g de uma mistura fundida com