Equilíbrio de fases entre dois líquidos parcialmente miscíveis

Equilíbrio de fases em um sistema formado por dois líquidos parcialmente miscíveis

1) Objetivo
Este experimento possui como objetivo, a construção da curva de solubilidade para o sistema fenol-água, de modo a analisar suas características, como determinar a temperatura crítica de solubilidade do sistema fenol-água.

2) Introdução
Alguns pares de líquidos puros, quando misturados em proporções apropriadas a certas temperaturas e pressões, não formam apenas uma fase líquida homogênea, mas duas fases líquidas com diferentes composições. Este fato acontece devido ao estado bifásico ser mais estável que o estado monofásico. Se estas fases estão em equilíbrio, então o fenômeno é chamado equilíbrio líquido-líquido.
O estado de equilíbrio termodinâmico é buscado por todos os sistemas. A termodinâmica fornece um critério de estabilidade que deve ser satisfeito, estabelecendo que, a uma temperatura e pressão constantes, um estado estável é aquele que apresenta um mínimo na energia livre de Gibbs:

dGT,P≤0

Ao misturar duas ou mais substâncias, define-se dGT,P como a diferença entre a energia livre de Gibbs da solução e a dos compostos puros. Se dGT,P≤0, forma-se uma solução monofásica estável; porém se dGT,P>0, a solução homogênea é instável e o sistema é obrigado a se dividir em duas ou mais fases, a fim de minimizar a energia livre de Gibbs. Desta maneira se formam sistemas bifásicos ou até multifásicos. Dependendo das condições de concentração e temperatura, uma mistura binária de dois líquidos pode apresentar formando uma única fase homogênea ou formando duas fases com concentrações distintas, com uma interface separando-as. Este fenômeno denomina separação de fases. O comportamento destes sistemas em equilíbrio se estuda por meio de diagramas de fases, o qual mostra uma curva de coexistência das fases, que separa a região onde o sistema se apresenta em uma única fase da região em que o sistema apresenta duas ou mais fases. Com isso, podemos