Echilibrul de topire (Echilibrul solid-lichid)

Echilibrul de topire (Echilibrul solid-lichid)

Incalzirea unui solid cristalin se poate solda la o anumita temperatura numita temperatura de topire cu trecerea brusca in starea lichida. Temperatura de topire are o valoare bine determinata pentru un compus dat si este dependenta de presiunea exterioara. Racirea lichidului duce la solidificarea lui, la aceeasi temperatura la care are loc si topirea numita punct de solidificare.

Variatia temperaturii de topire cu presiunea este exprimata de ecuatia Clausius-Clapeyron, scrisa sub forma inversata:

(5.17)

unde:      H_t = entalpia molara de topire;

V_l = volumul lichidului;

V_s = volumul solidului.

Semnul derivatei dT/dp este dat de semnul variatiei de volum V_l - V_s deoarece H_t si T sunt pozitive.

Daca volumul molar al solidului (V_s) este mai mic decat cel al lichidului (V_l), derivata este pozitiva, adica temperatura de topire creste cu marirea presiunii. Este cazul majoritatii substantelor. Exista si exceptii la care V_s > V_l (ex: apa, fonta, bismut, stibiu), iar temperatura de topire scade cu cresterea presiunii.

In fig. 5.1. (diagrama de faze a apei), intersectia izobarei de la 1 atm cu curba de topire da temperatura de topire.

Substantele al caror punct triplu se afla la o presiune mai mare decat cea atmosferica nu se topesc la presiunea normala, ci trec direct in stare de vapori, adica sublimeaza (ex: CO₂).