Aula_6

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FÍSICO-QUÍMICA 
 
Professor: Pedro Henrique Amorim 
Unidade II 
Equilíbrio de fases: Substâncias Puras 
Uma substância tem uma tendência espontânea de mudar para 
uma fase com menor energia de Gibbs molar. 
G
 o
u
 S
 
ΔGm = 
ΔG
𝑛
 
Esta grandeza é chamada de potencial 
químico. 
ΔGm = μ 
No equilíbrio, o potencial químico de uma substância é o mesmo 
em toda a amostra, qualquer que seja o número de fases 
presentes. 
As transições tendem a ser espontâneas no sentido de redução do 
potencial químico. 
ΔGm = VmΔp 
Para uma pequena variação de 
pressão e a temperatura 
constante. 
Δμ = VmΔp 
Para um gás com comportamento ideal. 
Gm(pf) = Gm(pi) + R T ln 
pf
pi
 
μ(pf) = μ(pi) + R T ln 
pf
pi
 
ΔGm = -SmΔT 
Para uma pequena variação a 
pressão constante. 
Δμ = -SmΔT 
É um mapeamento que mostra as condições de temperatura e pressão em que 
as diferentes fases são termodinamicamente estáveis. 
As fronteiras entre as regiões(em 
laranja) são as curvas de equilíbrio, 
nas quais duas fases coexistem em 
equilíbrio. 
Características das curvas de equilíbrio 
Pressão de vapor: Pressão do vapor em 
equilíbrio com sua fase condensada(líquida). 
Quando a fase é sólida, chamamos de pressão 
de vapor de sublimação. 
Quando a fase é sólida, chamamos de 
pressão de vapor de sublimação. 
Características das curvas de equilíbrio 
Temperaturas de transição Ttrans 
 
Ponto de Ebulição – Temperatura na qual a 
pressão de vapor se igual á pressão externa; 
Ponto de Fusão – Temperatura na qual as 
fases sólidas e liquidas coexistem em 
equilíbrio, sob determinada pressão. 
Obs: a 1 atm Ttrans normal, a 1 bar Ttrans 
padrão; 
Ponto triplo – Temperatura na qual, sob certas 
condições, três fases coexistem. Ex. H20 
273,16 K e 611 Pa, marca a menor 
temperatura em que um líquido pode existir; 
Ponto Crítico – Temperatura na qual não há 
distinção entre a fase líquida e vapor (as 
massas específicas se igualam) marca a maior 
temperatura em que um líquido pode existir 
Características das curvas de equilíbrio 
Temperatura Tc 
Características das curvas de equilíbrio 
Temperatura Tc 
Regra de Fase 
Quatro fases de uma mesma substância não podem existir em 
equilíbrio mútuo. 
Para um sistema em equilíbrio: 
 
F = C – P + 2 
 
onde F= Variância ou número de graus de liberdade - Número de variáveis 
intensivas (P, T, fração molar) que podem variar independentemente sem 
perturbar o número de fases do equilíbrio; 
 C= Número de componentes - Constituinte quimicamente independente 
do sistema; 
 P= Número de fases – Estados em que a substância se apresenta. 
Regra de Fase 
Exemplo: Sistema composto de água pura. 
Componentes 1, C=1 
Fases 1, P=2 
 
F = 1 – 1 + 2 
F = 2 
Sistema bivariante, com dois graus de liberdade; 
Temperatura e pressão podem variar independentemente 
Representado por uma região no diagrama de fases. 
 
Regra de Fase 
Exemplo: Sistema composto de mistura água em equilíbrio com o 
vapor. 
1 Componente , C=1 
2 Fase , P=2 
 
F = 1 – 2 + 2 
F = 1 
Sistema univariante, com um grau de liberdade; 
Pressão e temperatura não podem variar independentemente; 
Representado por uma curva no diagrama de fases. 
 
Regra de Fase 
Exemplo: Sistema composto de mistura água triplo. 
1 Componente , C=1 
3 Fase , P=3 
 
F = 1 – 3 + 2 
F = 0 
Sistema invariante, com nenhum grau de liberdade; 
Estabelecido em determinadas temperaturas e pressão; 
Representado por um ponto no diagrama de fases. 
 
Equilíbrio de fases: Misturas Simples