Diagrama de Fases

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Diagrama de Fases

Gráfico que representa os estados físicos de uma substância e as condições de equilíbrio termodinâmico em função de variáveis de estado.

Fase

Porção macroscopicamente homogênea de um sistema termodinâmico, com propriedades físicas e químicas uniformes, separada por fronteiras nítidas.

Componente

Espécie química individual e independente necessária para especificar a composição de todas as fases de um sistema.

Graus de Liberdade (F)

Número mínimo de variáveis intensivas independentes necessárias para fixar completamente o estado de equilíbrio do sistema.

Regra das Fases de Gibbs

Relação dada por F = C - P + 2, que conecta graus de liberdade (F), componentes (C) e fases coexistentes (P).

Variável Intensiva

Propriedade física que independe da quantidade de matéria do sistema, como temperatura, pressão e concentração.

Variável Extensiva

Propriedade física proporcional à massa ou ao tamanho do sistema, como volume total, entalpia e número de mols.

Ponto Triplo

Condição única de pressão e temperatura em que coexistem em equilíbrio as três fases da matéria: sólida, líquida e gasosa.

Ponto Crítico

Ponto no gráfico onde terminam as diferenças de densidade e propriedades físicas entre a fase líquida e a fase vapor.

Temperatura Crítica

Temperatura máxima acima da qual um gás não pode ser liquefeito apenas pelo aumento de pressão.

Pressão Crítica

Pressão de vapor correspondente à temperatura crítica, necessária para liquefazer uma substância nessa temperatura.

Fluido Supercrítico

Estado da matéria além do ponto crítico com alta capacidade de difusão de gás e elevado poder de dissolução de líquido.

Curva de Fusão

Linha de equilíbrio sólido-líquido que mostra a variação da temperatura de fusão em função da pressão aplicada.

Curva de Vaporização

Linha de equilíbrio líquido-vapor que delimita a pressão de vapor saturado da substância em várias temperaturas.

Curva de Sublimação

Linha de equilíbrio sólido-vapor que expressa as condições nas quais o sólido passa diretamente para o estado gasoso.

Região Monofásica

Área do diagrama onde existe apenas uma fase estável e dois graus de liberdade podem variar independentemente.

Linha Bifásica

Curva de equilíbrio entre duas fases onde o sistema é univariante, restando apenas um grau de liberdade.

Inclinacão Negativa da Curva de Fusão da Água

Comportamento anômalo onde o aumento de pressão diminui o ponto de fusão devido à menor densidade do gelo em relação à água.

Equação de Clapeyron

Equação dP/dT = ΔH/(TΔV) que descreve termodinamicamente a inclinação das linhas de equilíbrio no diagrama P vs T.

Equação de Clausius-Clapeyron

Aproximação da equação de Clapeyron para equilíbrios envolvendo vapor, considerando gás ideal e volume do condensado desprezível.

Diagrama de Fases Binário

Gráfico bidimensional que representa o equilíbrio de fases entre dois componentes químicos, variando temperatura e composição.

Linha Liquidus

Curva acima da qual o sistema se encontra inteiramente no estado líquido a uma dada composição.

Linha Solidus

Curva abaixo da qual o sistema se encontra inteiramente no estado sólido a uma dada composição.

Zona Bifásica (Líquido + Sólido)

Região entre as curvas liquidus e solidus onde coexistem cristais sólidos em equilíbrio com líquido de composições distintas.

Linha de Amarração (Tie-line)

Linha horizontal isotérmica traçada em uma região bifásica para determinar a composição química exata de cada fase.

Regra da Alavanca

Método geométrico baseado em balanço de massa usado para calcular a fração molar ou mássica relativa de cada fase em equilíbrio.

Ponto Eutético

Composição e temperatura específicas em que uma fase líquida se transforma simultaneamente em duas fases sólidas distintas no resfriamento.

Reação Eutética

Reação invariante expressa por Líquido -> Sólido alfa + Sólido beta durante o resfriamento isotérmico.

Microestrutura Eutética

Morfologia característica bifásica, frequentemente lamelar ou globular, resultante do crescimento acoplado dos sólidos durante a solidificação.

Ponto Eutetóide

Ponto de transformação no estado sólido em que uma fase sólida se decompõe em duas outras fases sólidas distintas no resfriamento.

Reação Eutetóide

Transformação invariante totalmente no estado sólido descrita por Sólido gama -> Sólido alfa + Composto beta.

Ponto Peritético

Condição invariante onde um líquido e um sólido reagem isotermicamente para formar um novo sólido com composição intermediária.

Reação Peritética

Reação reversível expressa por Líquido + Sólido alfa -> Sólido beta durante o resfriamento.

Ponto Peritetóide

Transformação no estado sólido onde duas fases sólidas distintas reagem para formar uma terceira fase sólida intermediária.

Reação Congruente

Transformação de fase que ocorre sem mudança na composição química entre a fase inicial e a fase gerada.

Fusão Incongruente

Processo de fusão em que um composto sólido se decompõe em um líquido e outro sólido de composições diferentes.

Solução Sólida

Fase sólida homogênea constituída por dois ou mais elementos quimicamente combinados em um mesmo retículo cristalino.

Linha Solvus

Linha de limite de solubilidade sólida que separa uma região monofásica sólida de uma região bifásica sólida.

Limite de Solubilidade

Concentração máxima de soluto que pode ser dissolvida na fase matriz sem provocar a precipitação de uma nova fase.

Sistema Isomorfo

Sistema binário caracterizado por completa solubilidade mútua nos estados líquido e sólido em qualquer proporção.

Composto Intermetálico

Fase sólida intermediária com composição estequiométrica ou quase estequiométrica definida e estrutura cristalina própria.

Azeótropo

Mistura líquida de dois ou mais componentes que ferve a temperatura constante e gera vapor com a mesma composição do líquido.

Azeótropo de Máximo

Ponto azeotrópico com temperatura de ebulição superior à de qualquer um dos componentes puros, devido a fortes atrações intermoleculares.

Azeótropo de Mínimo

Ponto azeotrópico com ponto de ebulição inferior ao dos constituintes puros, originado por forças atrativas intermoleculares desfavoráveis.

Ponto de Orvalho (Dew Point)

Temperatura na qual se inicia a condensação da primeira gota de líquido ao resfriar uma mistura gasosa a pressão constante.

Ponto de Bolha (Bubble Point)

Temperatura na qual se forma a primeira bolha de vapor ao aquecer uma mistura líquida mantida sob pressão constante.

Diagrama T-x-y

Gráfico isobárico que relaciona a temperatura de equilíbrio com a fração molar no líquido (x) e no vapor (y) para misturas binárias.

Diagrama P-x-y

Gráfico isotérmico que expressa a pressão de equilíbrio contra a composição do líquido (x) e do vapor (y) para sistemas binários.

Mistura Imiscível

Sistema em que os componentes não se misturam no estado líquido, formando fases líquidas segregadas com menisco nítido.

Temperatura Consoluta Superior (UCST)

Temperatura máxima acima da qual dois líquidos parcialmente miscíveis tornam-se completamente miscíveis em todas as proporções.

Temperatura Consoluta Inferior (LCST)

Temperatura mínima abaixo da qual dois componentes se tornam completamente miscíveis na fase líquida.

Diagrama Ternário

Representação triangular plana (triângulo de Gibbs) do equilíbrio de fases de sistemas compostos por três componentes químicos.