Θα δούμε σε αυτό το κείμενο πώς α γράφημα του αλλαγή φυσικής κατάστασης σε οποιοδήποτε καθαρή ουσία, πώς να ερμηνεύσετε αυτόν τον τύπο διαγράμματος και πώς παριστάνεται το γράφημα των μιγμάτων.
Για να το κάνουμε αυτό, ας εξετάσουμε το παράδειγμα του νερού. Φανταστείτε ότι παίρνουμε ένα ποτήρι πάγο σε θερμοκρασία –10 ºC και ξεκινάμε μια διαδικασία θέρμανσης, υπό πίεση 1 atm. Καθώς η θερμοκρασία αυξάνεται, από -10 ºC σε -9 ºC, σε -8 ºC και ούτω καθεξής, ο πάγος θα παραμείνει σε σταθερή κατάσταση μέχρι να φτάσει σε θερμοκρασία 0 ºC.
Σε αυτό το σημείο, αρχίζει να αλλάζει σε υγρή κατάσταση, δηλαδή, η σύντηξη αρχίζει να λαμβάνει χώρα. Η θερμοκρασία δεν θα συνεχίσει να αυξάνεται όπως πριν, αλλά θα παραμείνει σταθερή στους 0 ° C έως ότου λιώσει όλος ο πάγος:
Μετά την τήξη όλου του στερεού, η θερμοκρασία του συστήματος θα συνεχίσει να αυξάνεται έως ότου φτάσει σε θερμοκρασία 100 ° C. Σε αυτή τη θερμοκρασία, το νερό που ήταν στην υγρή κατάσταση θα αρχίσει να αλλάζει σε κατάσταση ατμού, δηλαδή θα βράσει.
Όπως συνέβη στο σημείο σύντηξης, στο σημείο βρασμού, η θερμοκρασία θα παραμείνει επίσης σταθερή έως ότου όλο το υγρό μετατραπεί σε ατμό. Μετά από αυτό, εάν συνεχίσουμε να θερμαίνουμε το σύστημα, η θερμοκρασία θα συνεχίσει να αυξάνεται:
Ετοιμος! Αυτό είναι το γράφημα ή το διάγραμμα που αντιπροσωπεύει την αλλαγή στη φυσική κατάσταση του νερού ή την καμπύλη θέρμανσής του. Εάν ήταν η αντίστροφη διαδικασία, θα έχουμε την ακόλουθη καμπύλη ψύξης νερού:
Μια πολύ σημαντική πτυχή αυτών των γραφημάτων είναι ότι σχηματίζονται από δύο επίπεδα, δηλαδή, υπάρχουν δύο σημεία όπου η θερμοκρασία παραμένει σταθερή για λίγο. Αυτό συμβαίνει πάντα στην αλλαγή της κατάστασης μιας καθαρής ουσίας. Η μόνη διαφορά είναι οι τιμές σημείου τήξεως και βρασμού.
Μην σταματάς τώρα... Υπάρχουν περισσότερα μετά τη διαφήμιση.)
Το οξυγόνο, για παράδειγμα, σε αντίθεση με το νερό, δεν είναι υγρό, αλλά αέριο σε θερμοκρασία δωματίου (περίπου 20ºC). Αυτό συμβαίνει επειδή το σημείο τήξης του στη στάθμη της θάλασσας είναι -223,0 ° C και το σημείο βρασμού του είναι -183,0 ° C. Δείτε το γράφημα αλλαγής φυσικής κατάστασης:
Κοινή μίξη γραφικών
Εάν θερμαίνουμε ή ψύουμε ένα μείγμα, το σημείο τήξης και το σημείο βρασμού δεν θα έχουν καθορισμένες και σταθερές τιμές, δηλαδή, τα δύο επίπεδα που παρατηρούνται στα γραφήματα δεν θα σχηματιστούν πάνω από.
Αλλαγές στις φυσικές καταστάσεις θα συμβούν σε περιοχές θερμοκρασίας και όχι σε σταθερή ποσότητα. Το σημείο τήξης, για παράδειγμα, θα ξεκινήσει σε μια δεδομένη θερμοκρασία και θα τελειώσει σε άλλο, και το ίδιο θα συμβεί και με το σημείο βρασμού, όπως φαίνεται στο παρακάτω γράφημα:
Δύο εξαιρέσεις είναι ευτηκτικά και αζεοτροπικά μείγματα. Δείτε τι τους συμβαίνει:
α) Ευτηκτικό μείγμα
Το ευτηκτικό μείγμα συμπεριφέρεται σαν να ήταν καθαρή ουσία κατά τη διάρκεια της σύντηξης, δηλαδή, σε αυτό το σημείο, η θερμοκρασία παραμένει σταθερή από την αρχή έως το τέλος της αλλαγής της κατάστασης συσσωμάτωσης.
β) αζεοτροπικό μείγμα
Το αζεοτροπικό μείγμα συμπεριφέρεται σαν μια καθαρή ουσία κατά τη διάρκεια του βρασμού, δηλαδή, σε αυτό το σημείο, η θερμοκρασία παραμένει σταθερή από την αρχή έως το τέλος της αλλαγής στην κατάσταση συσσωμάτωσης.
Από την Jennifer Fogaça
Αποφοίτησε στη Χημεία
Θα θέλατε να αναφέρετε αυτό το κείμενο σε σχολείο ή ακαδημαϊκό έργο; Κοίτα:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Διαγράμματα αλλαγών φυσικής κατάστασης". Σχολείο της Βραζιλίας. Διαθέσιμο σε: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/graficos-mudanca-estado-fisico.htm. Πρόσβαση στις 28 Ιουνίου 2021.
