Chimie

Ebulioscopie (suite)


Diagramme de phase

Diagramme de phase est le nom du graphique qui contient simultanément les courbes des températures d'ébullition, de solidification et de sublimation d'un produit chimique donné en fonction de la pression de vapeur.

Chaque substance a son diagramme de phases, avec son point triple (T) et ses courbes.

Dans un diagramme de phase, nous pouvons vérifier que:

- au point triple coexistent les trois phases d'équilibre;
- dans la courbe de solidification, la phase solide et la phase liquide coexistent;
- dans la courbe de sublimation coexistent la phase solide et la phase vapeur;
- Dans la courbe d'ébullition coexistent la phase liquide et la phase vapeur.


source: profpc.com.br/coligativas_properties.htm

Toujours concernant le diagramme de phase:

- toute région à gauche des courbes de solidification et de sublimation n'existe que dans la phase solide;
- chaque région entre les courbes de solidification et d'ébullition n'existe que dans la phase liquide;
- Chaque région à droite des courbes d'ébullition et de sublimation n'existe qu'en phase vapeur.

Le diagramme de phase explique de nombreux phénomènes qui se produisent dans notre vie quotidienne. Le patinage sur glace en est un exemple. Il est plus facile de patiner sur la glace, car en touchant la glace, elle presse et la glace fond momentanément en liquide. Lorsque la pression a disparu, elle redevient de la glace.

L'utilisation de dioxyde de carbone (CO2) pour la conservation des glaces est également un exemple de l'utilité du diagramme de phases. À 1atm de pression, il passe directement du solide au gaz à 78 ° C en dessous de zéro. Il est donc utilisé comme glace carbonique. Il ne se transforme pas en liquide, il passe directement à la phase gazeuse à température ambiante.

Substances simples qui subissent des phénomènes tels que allotropie ont également leur diagramme de phase. C'est le cas du carbone, qui possède des allotropes de formes géométriques différentes, du carbone graphite et du carbone diamant.

On sait maintenant qu'il est possible de transformer le graphite en diamant selon des études réalisées sur le diagramme de phases du carbone.

Le graphite peut être transformé en diamant catalysé au chrome à une température de 2000 ° C et une pression de 100mil atm (équivalent à la pression souterraine à une profondeur de 33Km). Ce processus peut être effectué dans des laboratoires spécialisés (même au Brésil) et prend environ 5 minutes.

  
Carbone graphite et carbone diamant

Point de congélation

Pour qu'une substance passe de la phase liquide à la phase solide, ses molécules doivent perdre de l'énergie cinétique (énergie de mouvement).

Ensuite, il doit y avoir une baisse de température. N'oubliez pas que la température est liée au tremblement des molécules.

Parmi les substances ayant le même type de liaison intermoléculaire, le point de solidification sera plus faible à celle ayant la masse molaire la plus faible. En effet, plus la masse molaire de la substance est petite, plus la mobilité de ses molécules (énergie cinétique) est importante.

Voici quelques points de solidification:

Substance

PS (° C)

Masse molaire (g / mol)

n-pentane

-129,7

72

n-hexane

-95

86

propanone

-94

58

acide acétique

16,6

60

Dans les molécules de différentes liaisons intermoléculaires, le point de solidification sera plus bas dans les substances ayant la liaison la plus faible.

Par conséquent, l'acide acétique a un PS plus élevé que les autres substances présentées. Il possède des liaisons intermoléculaires à pont d'hydrogène, qui est la plus forte des liaisons.