PUNTO TRIPLE DEL AGUA. QUÍMICA 10. ITI.

ITI FRANCISCO JOSE DE CALDAS

DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Y  ED.AMBIENTAL

QUIMICA 10º. PROFESOR: Wilson Montana

PUNTO TRIPLE  (AGUA. H2O)

 Punto triple del agua, que consiste en un proceso en el que podemos decir que las tres fases del agua, coexisten de manera equilibrada.

• Si bien ya hemos dicho que el punto triple del agua es el punto en el que las tres fases del agua coexisten de forma equilibrada, cabe añadir que la temperatura puede variar dependiendo del líquido al que se le aplique, aunque en el caso que nos ocupa, el del agua, tenemos que decir que este punto se encuentra a 0,01ºC y 0,006 atmósferas; es decir, está prácticamente a 0ºC y a una presión unas 165 veces más pequeña que la atmosférica.
• Hemos de recordar que  1 atmósfera  (1atm) es una presión equivalente a la presión de la atmósfera terrestre a nivel del mar. Así pues, con las condiciones anteriores el agua líquida, el vapor de agua y el hielo se pueden presentar de manera simultánea.
• A partir de estas condiciones podemos decir que nos será posible cambiar el estado de toda la masa de agua a hielo, agua líquida o vapor arbitrariamente haciendo pequeños cambios en la presión y la temperatura.
• Si colocamos el agua a altas temperaturas primero vamos a obtener agua líquida y, a continuación, agua sólida.  Una vez superado la presión de los 190 pascales se obtiene una forma cristalina de hielo que es más denso que el agua líquida.

ANALICEMOS LA GRÁFICA EN EL SIGUIENTE VIDEO:

Aquí puedes algunos  los puntos triples de los distintas sustancias:

*Nota: (T) es la temperatura y (P) la presión

Acetileno 192,4 T – 120 P Amoníaco 195,40 T- 6,076 P Argón 83,81 T – 68,9 P Grafito 3900 T – 10100 P Dióxido de carbono 216,5 T – 5517 P Monóxido de carbono 68,10 T – 15,37 P Deuterio 18,63 T – 17,1 P Etano 89,89 T – 8 × 104 P Etileno 104 T – 0,12 P Helio-4 2,19 5,1 Hidrógeno 13,84 7,04 Cloruro de hidrógeno 158,96 T – 13,9 P Mercurio 234,2 T – 1,65 × 10−7 P

 Metano 90,68 T – 11,7 P Neón 24,57 T – 43,2 P Óxido nítrico 109,50 T – 21,92 P Nitrógeno 63,18 T – 12,6 P Óxido nitroso 182,34 T – 87,85 P Oxígeno 54,36 T – 0,152 P Paladio 1825 T – 3,5 × 10−3 P Platino 2045 T – 2,0 × 10−4 P Dióxido de azufre 197,69 T – 1,67 P Titanio 1941 T – 5,3 × 10−3 P Hexafluoruro de uranio 337,17 T – 151,7 P Agua 273,16 T – 0,61 P Xenón 161,3 T – 81,5 P Zinc 692,65 T – 0,065 P

El diagrama de fase es un diagrama en el que se representa la variación entre los diferentes estados de la materia en función de ciertas variables dadas. El diagrama de fase más simple utiliza dos variables, motivo por el que también se conoce como diagrama de fase 2D (dos dimensiones).

Las dos variables más comúnmente utilizadas son la presión y la temperatura. En un diagrama de fase de este tipo, correspondiente a una sustancia pura, se pueden diferenciar tres zonas en las que la sustancia existe en un sólo estado: sólido, líquido o gaseoso. Hay un punto en el que se produce la intersección de las tres zonas, y es este punto el que se conoce como punto triple

Entre la separación de dos zonas se forma una línea que representa pares de presión y temperatura en los cuales la sustancia pasa de un estado a otro. Por ejemplo, los puntos definidos por valores de presión y temperatura a los que un líquido pasa a estado sólido forma la línea de congelación, representada en la imagen anterior con la línea continua verde. La línea verde de puntos es característica del agua, que muestra un comportamiento diferente a la mayoría de líquidos debido a los puentes de hidrógeno.

Así, si se conoce la presión a la que está sometido un líquido, se puede saber la temperatura a la que solidificará.

De forma similar se forman la línea de vaporización, entre el estado líquido y gaseoso, y la línea de sublimación, que representa el paso directo desde estado sólido hasta estado gaseoso sin pasar por fase líquida.

El punto triple, es un punto que se forma por la intersección de las tres líneas, la de congelación, la de vaporización y la de sublimación. Esto quiere decir que en el punto triple la materia coexiste en los tres estados.