Escreva as condições de equilíbrio de fase para os seguintes sistemas fechados: Sacarose sólida em equilíbrio com uma solução aquosa saturada de sacarose.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado pede para escrever as condições de equilíbrio de fase para um sistema fechado onde a sacarose sólida está em equilíbrio com uma solução aquosa saturada de sacarose. Isso está relacionado à termodinâmica de equilíbrio de fases. Para resolver isso, vamos precisar entender as condições de equilíbrio químico e físico entre as fases sólida e líquida.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que, em equilíbrio de fase, a temperatura deve ser a mesma em todas as fases envolvidas. Então, temos:
Tsólida = Tlíquida óí
Isso significa que a sacarose sólida e a solução aquosa saturada estão na mesma temperatura.

Passo 3

Além da temperatura, a pressão também deve ser a mesma nas duas fases. Portanto:
Psólida = Plíquida óí
Assim, a pressão na fase sólida é igual à pressão na fase líquida.

Passo 4

A parte mais importante do equilíbrio químico é que o potencial químico da sacarose deve ser igual nas duas fases. O potencial químico é uma medida da energia livre por mol de uma substância e, no equilíbrio, essa energia deve ser a mesma nas duas fases. Então, temos:
musólida = mulíquida óí
Isso garante que não haja tendência de a sacarose se transferir de uma fase para outra, já que os potenciais são iguais.

Resposta

As condições de equilíbrio de fase para sacarose sólida em equilíbrio com uma solução aquosa saturada de sacarose são:
  1. Temperatura igual nas duas fases:
Tsólida = Tlíquida óí
  1. Pressão igual nas duas fases:
Psólida = Plíquida óí
  1. Potencial químico da sacarose igual nas duas fases:
musólida = mulíquida óí

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