Punto triple de un compuesto y punto crítico

Question

¿Es necesario que todos los compuestos tengan un punto triple? Además, ¿cómo se determina el punto triple?

Supongamos que una sustancia no tiene un punto triple, ¿cómo llegan los investigadores a un acuerdo sobre la imposibilidad de existencia de un punto triple en tal caso? Además, ¿puede haber múltiples puntos triples para un compuesto?

Además, dado que la curva de equilibrio de vapor termina en el punto E, ¿cuál es la fase del agua más allá de ese punto?

Answer 1

La condición esencial es la estabilidad térmica compuesta. Si se descompone por debajo de su punto de fusión, no tiene un punto triple. Si se descompone antes de que las propiedades de las fases gaseosa y líquida converjan entre sí, se estima que tiene un punto triple.

Más allá del CP hablamos de un fluido supercrítico, que comparte muchas propiedades tanto del mundo líquido como del gaseoso.

Generalmente se determina experimentalmente o a través de una extrapolación.

Consulta la imagen del sistema de fases líquido/gas a continuación, en y por encima del punto crítico en Wikipedia: Punto crítico

Answer 2

Antes de nada, debes entender lo que ocurre cuando el agua se calienta a lo largo de la curva de ebullición. Comienza desde el punto $\pu{100°C}$ y $\pu{1 atm}$. En este punto hay dos fases, una líquida cuya densidad es aproximadamente de $\pu{1 g/cm^3}$ y exactamente $\pu{0.96 g/cm3}$. Y el vapor tiene una densidad de $\ce{0.0006 g/cm^3}$. Si ahora calientas este sistema en un volumen cerrado, la temperatura y la presión aumentarán como en un vaporizador. Pero las densidades de las dos fases varían en direcciones opuestas. El líquido se expande y el vapor se contrae.

En $\pu{180°C}$, el líquido tiene una densidad de $\pu{0.87 g/cm3}$ y el vapor $\pu{0.0079 g/cm3}$

En $\pu{312°C}$, el líquido tiene una densidad de $\pu{0.71 g/cm3}$ y el vapor $\pu{0.046 g/cm3}$

En $\pu{374.8°C}$, tanto el líquido como el vapor tienen una densidad de $\pu{0.32 g/cm3}$

Si observas la superficie del líquido justo antes de $\pu{374.8°C}$, la superficie del líquido se vuelve cada vez menos visible. Se transforma en una especie de neblina y desaparece lentamente. Por supuesto, la presión es extremadamente alta ($\ce{217 atm}$) y la curva de presión vs temperatura se detiene en $\pu{374.8°C}$.