Equilíbrio Sólido Líquido

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“Equilíbrio Sólido- Líquido” 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Aluno: João Henrique Monteiro Maldonado 
Professor (a): Alzira Maria Serpa Lucho 
Disciplina: Físico Química II 
 
 
Alfenas, 2021 
A Condição de Equilíbrio 
A condição de equilíbrio pode ser definida a partir do potencial químico, 
seu nome tem um significado próprio ,e a medida que desenvolvemos o seu 
estudo veremos que 𝜇 corresponde a uma medida de potencial que uma 
substancia apresenta de sofrer uma mudança em um dado sistema. 
Quando as fases liquida e sólida de uma substancia estão em equilíbrio , o 
potencial químico da substancia é o mesmo valor em cada ponto do sistema. 
Vale ressaltar, que no caso de um sistema em fases, o potencial químico deve 
ser o mesmo em todas as fases. 
Somente se o 𝜇1 = 𝜇2 não haverá mudança de G , e somente então o 
sistema estará em equilíbrio, e a partir desse resultado concluímos que a 
temperatura de transição T(trs) é a temperatura em que os potenciais químicos 
serão iguais. 
E para um sistema constituído por um só componente, podemos defini-lo 
matematicamente por: 
μ =
G
𝑛
 
Dividindo equação fundamental por “n”, temos: 
dμ = −S̅dT + V̅dp 
(
𝑑𝜇
𝑑𝑇
) 𝑝 = −𝑆̅ 𝑒 (
𝑑𝜇
𝑑𝑝
) 𝑡 = �̅� 
Portanto, as derivadas da segunda equação fornecem as curvas de µ. 
O Equilíbrio Sólido- Líquido 
O equilíbrio sólido líquido corresponde a fase que separa a fase onde a parte 
mais estável é a parte sólida da que a fase mais estável é a líquida. Os pontos 
no diagrama correspondem as partes aonde as fases sólida e líquida entram 
em equilíbrio. Se a pressão considerada for a externa teremos a temperatura 
de fusão, e se for igual a 1 atm teremos a temperatura normal de fusão 
Com a equação de Clapeyron, temos para a transformação solido-liquida: 
∆S − 𝑆̅líquido − 𝑆̅sólido = ∆Sfusão ∆V = V̅líquido − V̅sólido = ∆Vfusão 
A transformação é reversível quando a temperatura está em equilíbrio, 
tendo ∆S fusão =
∆Hfusão
T.A
 , e também as transformações sólido e liquido tem 
sempre ∆𝐻𝑓𝑢𝑠ã𝑜 positivo para todas as substancias , sendo assim ∆𝑆𝑓𝑢𝑠ã𝑜 
também é sempre positivo. Conforme a densidade do sólido, em relação a do 
líquido, a quantidade ∆𝑉𝑓𝑢𝑠ã𝑜 pode ser tanto positiva quanto negativa. Desse 
modo as grandezas descritas acima apresentam valores de 8 a 25𝐽 𝐾-1𝑚𝑜𝑙-1 
para ∆𝑆𝑓𝑢𝑠ã𝑜 e ±1~10 𝑐𝑚 3𝑚𝑜𝑙-1 para ∆𝑉𝑓𝑢𝑠ã𝑜. 
Um bom exemplo para entender o equilíbrio sólido líquido é a água e o gelo. 
Em um copo com cubos de gelo conforme ele derrete para formar água, parte 
da água entre os cubos de gelo pode congelar, unindo os cubos entre si. 
Sendo assim a medida que ele absorve a temperatura da vizinhança sua 
temperatura altera. Conforme o gelo é aquecido ele derrete atingindo seu ponto 
de fusão. 
 
Figura 1 
No diagrama de equilíbrio sólido líquido podemos observar duas linhas. Sendo 
a liquidus e a solidus. A linha liquidus é a linha acima e ela mostra que o 
sistema está todo no estado líquido e a linha solidus é a linha abaixo aonde 
está em estado sólido. O ponto eutético é onde os dois estados entram em 
equilíbrio. A temperatura eutética é a temperatura mais baixa aonde pode 
existir líquidos. 
 
Figura 2 
O diagrama mostra como se diminui a temperatura de solidificação da água 
quando adicionamos uma quantidade de 23,3% de sal. A linha acima (liquidus) 
mostra a solução de água + sal na forma líquida e conforme abaixa a 
temperatura e adiciona sal ela se solidifica a uma menor temperatura, 
chegando assim ao ponto eutético (equilíbrio sólido líquido) que seria quando 
se adiciona essa quantidade de 23,3% de sal abaixamos a temperatura de 
solidificação da água e nessa temperatura eutética ainda pode haver a 
presença de líquidos. 
 
Referências Bibliográficas 
ATKINS, P. W.; PAULA, Julio de. Físico-química. 8. ed. Rio de Janeiro: 
LTC, 2008. 2 v. ISBN 9788521616009 (v.1). 
CASTELLAN, Gilbert William. Fundamentos de físico-química. Rio de 
Janeiro, RJ: LTC, c1986. xx, 527 p. ISBN 9788521604891. 
NETZ, P. A. Ortega, G. G. Fundamentos de Físico-Química: Uma Abordagem 
conceitual para as Ciências Farmacêuticas. 1º ed, Editora: Artmed, 2002. 
CHANG, Raymond; GOLDSBY, Kenneth. Química. 11ª ed. AMGH Editora. 
2013