Estudando os gráficos de mudanças do estado físico

Em nossa postagem de hoje, vamos estudar sobre um assunto que é importante para as questões de física e química do Enem, que são os gráficos de mudanças do estado físico. Para isso, vamos apresentar a seguir os principais gráficos de mudanças de estado físico de substâncias simples e misturas, além de uma questão retirada diretamente das provas do Enem, para que você compreenda como este assunto pode ser abordado durante o Exame Nacional do Ensino Médio.

Gráficos de mudança de estado físico

Para avaliarmos os gráficos de mudança de estado físico, vamos analisar quatro casos diferentes, que são as substâncias puras, as misturas comuns, as misturas eutéticas e as misturas azeotrópicas. Para isso, vamos analisar as variações de temperatura em função do tempo.

Substâncias puras

As substâncias puras são aquelas que não possuem nenhum tipo de mistura entre seus componentes. Quando falamos dos gráficos de mudança de estado físico das substâncias puras, devemos lembrar que a temperatura de fusão e ebulição destas substâncias permanecerão constantes até que toda a substância mude de fase, como é possível observar na imagem a seguir:

Misturas

Já para as misturas comuns, ocorrerá uma variação de temperatura durante a mudança dos estados físicos destas substâncias. Desta maneira, ao invés de termos temperaturas de fusão e ebulição, teremos intervalos de temperatura de fusão e ebulição, como apresentado na figura a seguir:

Misturas eutéticas

Já as misturas eutéticas, assim como as azeotrópicas, podem ser classificadas como casos especiais das misturas comuns. No caso das misturas eutéticas, as temperaturas de fusão e solidificação permanecem constantes, enquanto os processos de ebulição e condensação irão assumir uma faixa de temperaturas. Com isso, as mudanças de fases de uma mistura eutética estão apresentadas a seguir:

Misturas azeotrópicas

Por fim, temos as misturas azeotrópicas. Como você deve imaginar. Nas misturas azeotrópicas as temperaturas de ebulição e condensação permanecerão constantes, enquanto os processos de fusão e solidificação irão assumir uma faixa de valores. Deste modo, o gráfico de mudança de fases de uma mistura azeotrópica assumirá a seguinte forma:

Questão do Enem

Como mencionamos ao longo da publicação, os gráficos de mudanças de estado físico das substâncias são extremamente importantes para os assuntos que envolvem física e química. Desta forma, este conteúdo aparece com frequência nas provas do Enem. Para exemplificar esta situação, vamos apresentar a seguir um exercício retirado da prova de 2020 do Enem (aplicação digital), que utiliza o assunto estudado neste artigo. Aproveite para treinar o conteúdo estudado!

“Para assegurar a boa qualidade de seu produto, uma indústria de vidro analisou um lote de óxido de silício (SiO2), principal componente do vidro. Para isso, submeteu uma amostra desse óxido ao aquecimento até sua completa fusão e ebulição, obtendo ao final um gráfico de temperatura T (°C) versus tempo t (min). Após a obtenção do gráfico, o analista concluiu que a amostra encontrava-se pura.

Dados do SiO2: Tfusão = 1 600 °C; Tebulição = 2 230 °C.

Qual foi o gráfico obtido pelo analista?”

Alternativa correta: D.

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