Enunciado
Química - Atkins - Fisico-Quimica - Vol. 1- Ed: 8º - Capítulo 6.Aplicações - Ex. 19
19 – O óxido de magnésio e o óxido de níquel suportam bem as temperaturas elevadas. Ambos, quando a temperatura é suficientemente ata, se fundem, e o comportamento das respectivas misturas é de grande interesse para a indústria de cerâmica. Com os dados que vem a seguir, esboce o diagrama temperatura-composição do sistema formado pelos dois óxidos. Na tabela, x é a fração molar do MgO no sólido, e y, a mesma fração no líquido.
Estime:
(a) a temperatura de fusão da mistura com x = 0,30;
(b) a concentração e a proporção das fases presentes quando um solido com x = 0,30 é aquecido até 2200°C;
(c) a temperatura do início da solidificação de liquido com x = 0,70.
Passo 1
Vamos começar com o plote do diagrama temperatura-composição do sistema formado pelos dois óxidos, com base nos dados apresentados.
Passo 2
A)
Como a composição do sólido é
Com o sólido sendo aquecido, o liquido começa a se formar devido a fusão do sólido, e pelo diagrama de fases mostrado anteriormente, podemos identificar que a temperatura de fusão nessa composição é cerca de
Passo 3
B)
Fazendo uma linha de amarração na temperatura de 2200°C, como você pode ver lá no diagrama, podemos identificar que a composição de MgO no liquido é cerca de
Também pelo diagrama, podemos ver que a composição de MgO na fase solida é cerca de:
Podemos determinar a proporção de cada fase pela regra da alavanca:
Passo 4
C)
Para respondermos esta, basta olharmos no diagrama na composição de 0,70, e verificarmos o ponto da temperatura que bate em cima da curva da fase líquida, assim como identificado no diagrama. Então pelo diagrama, podemos estimar que a temperatura de solidificação é cerca de:
Resposta
A)
B)
C)