DIAGRAMA DE FASES

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DIAGRAMA DE FASES
Introdução
O estado de equilíbrio de um sistema fechado é aquele estado no qual a energia de Gibbs total é o mínimo em relação a todas as possíveis mudanças nas temperaturas e pressão especificadas.
Muitos pares de espécies químicas, quando misturadas em certa faixa de composições para formar uma única fase líquida, podem não satisfazer o critério de estabilidade. Consequentemente, nesta faixa de composições, tais sistemas se dividem em duas fases líquidas com composições diferentes. Se as fases estão em equilíbrio termodinâmico, o fenômeno é um exemplo de equilíbrio líquido-líquido, que é importante em muitas operações industriais como a extração com solventes.
O conhecimento de dados de equilíbrio líquido-líquido é fundamental para o estudo dos processos de separação por extração. Geralmente os dados de equilíbrio líquido-líquido são representados por um gráfico triangular equilateral conhecido como curva binodal, que separa a região de duas fases da região homogênea. As composições das fases em equilíbrio podem ser determinadas através das linhas de amarração que representam as duas fases em equilíbrio.
Objetivo
1-Sistema binário (Fenol/Água)
Neste experimento, nos estudaremos o processo pelo qual uma solução binária muda de uma única e homogênea fase para duas fases. Para isso, investigaremos a formação de duas fases imiscíveis de água e fenol através da variação da temperatura do sistema. A transição de um sistema de uma única fase para uma de duas fases passa por um estágio intermediário no qual a solução dispersa fortemente a luz (opalescência da mistura).
2-Sistema Ternário (Etanol/Tolueno/Água)
Realizar um estudo sobre um sistema heterogêneo através da construção do diagrama de fases de um sistema ternário. 
Materiais e Reagentes
- Termometro
- Buretas de vidro de 50 mL 
- Béquer de 50 mL 
- Pipetas graduadas de 10 mL 
- Provetas de vidro graduadas de 50 mL e 100 mL 
- Pêra de borracha 
- Água destilada, 
- Solução fenóica
- Etanol
- Tolueno
- Agitador Magnético
	
 Parte experimental
Procedimento 1 -
A partir de uma solução fenólica, já preparada a 90% fenol, 10% água, em massa, tomar os volumes indicados na tabela a seguir através da bureta de 25 mL. A densidade da solução é de 1,07 g/mL.
 Em seguida, adicionou-se volumes de água diretamente da bureta, totalizando em cada tubo 10,00 mL.
Antes de colocar o termômetro e o fio de cobre , foi ajustado por fora do tubo. Verificou-se ao agitar o fio não existia resíduos deste ou da rolha que contaminem a amostra. Caso necessário limpe o fio com palha de aço. 
Agitando bem cada mistura, aqueça lentamente o banho de água até que a solução 
fique límpida. Ler a temperatura. Deixar esfriar, agitando sempre, e registrar a temperatura em que a mistura começa a turvar. Tirou-se o valor médio das temperaturas. 
Feito a tabela e plotado a temperatura contra o teor em massa de fenol. Incluiu-se o valor da pressão ambiente na legenda. Consultado a densidade da água para a temperatura do experimento.
Determinou-se a temperatura critica da solução.
Procedimento 2 –
Encheu-se 3 buretas de 25 mL com tolueno, etanol e água destilada. 
Depois, adicionou-se água destilada em cada um dos tubos, agitando vigorosamente entre as adições até começar a turvação da mistura. 
Registrou-se os volumes de água usados. Nas primeiras misturas os volumes foram pequenos, portanto para os tubos 1, 2 e 3 foi feito adições, gota a gota, com o auxílio de pipetas graduadas. 
Tabelado os resultados encontrados calculando o teor em volume dos componentes na turvação da mistura. Plotado as percentagens de composição num gráfico triangular. Medido a temperatura e a pressão ambiente e incluido no gráfico.
Resultados e discussão
Os procedimentos seguidos em cada processo da parte experimental compõem uma analise química chamada de Ebulioscopia, que nada mais é testar certas propriedades de certos compostos em função de temperatura, ou seja, da elevação da temperatura do sistema. Depois de seguido do roteiro propostos, pôde-se montar uma tabela contendo todas as quantidades propostas, mas como o reagente usado se apresentava líquido (fenol). E foi construído o diagrama abaixo.
	Tubo n°
	1
	2
	3
	4
	5
	6
	7
	8
	Solução Fenóica (mL)
	0,67
	0,9
	1,8
	2,7
	3,6
	4,5
	5,4
	6,3
	Água (mL)
	9,25
	9
	8
	7
	6
	5
	4
	3
	Temperatura de desturvação (°C)
	23
	35
	63
	68
	69
	67
	66
	65
Resultados experimentais adicionando água e mantendo fixo o volume de etanol e tolueno.
	Tubo n°
	1
	2
	3
	4
	5
	6
	Etanol (mL)
	0,62
	1,87
	3,75
	4,5
	5,75
	6
	Tolueno (mL)
	5,125
	4
	2,87
	1,65
	0,5
	0,25
	Volume de Água usado (mL)
	0,2
	0,4
	1,1
	1,5
	3,5
	5
A seguir o Gráfico ternário do experimento 2
O teor em volume dos componentes na turvação da mistura.
Conclusão
A partir do estudo e construção de diagramas de fases líquido-líquido de
substâncias parcialmente imiscíveis é possível determinar em que região
de temperatura se encontrará fases homogêneas ou heterogêneas formada
por essa mistura. Essas informações são de vital importância para diversas
áreas de engenharia.
Referências
BALL, D. W., Físico-química Vol. 1. São Paulo: Thomson, 2006.
BUENO, W. A.; LEGRENE, L., Manual de laboratório de físico-química. São Paulo: McGraw-Hill do Brasil, 1980.
CASTELLAN, G., Fundamentos de físico-química. Rio de Janeiro: LTC, 1986.
DE MIRANDA-PINTO, C. O. B.; De Souza, E. Manual de trabalhos práticos de Físico-química. Belo Horizonte: Editora UFMG, 2006. 
DANIELS, F.; MATHEWS, J. H.; WILLIAMS, J. W.; BENDER, P. ALBERTY, R. A. Experimental physical chemistry. 5th ed. New York: McGraw-Hill Book Company, 1956.