Equilibrio De Fases De Una Sustancia Pura

EQUILIBRIO DE FASES DE UNA SUSTANCIA PURA

A un sistema de un solo componente, se le puede Aplicar la regla de las fases, la cual puede ser resumida de la siguiente forma de acuerdo al número de fases:

* Una sóla fase: f = 1 - 1 + 2 = 2, sistema bivariante (P, T)

* Dos fases en equilibrio: f = 2 –1 + 2 = 1, sistema monovariante (P ó T)

* Tres fases en equilibrio: f = 3 –1 + 2 = 0, sistema invariante (P y T determinadas)

No es posible el equilibrio entre más de tres fases para una sustancia pura

Por último, cabe mencionar que en una gráfica de la variación del potencial químico de una sustancia pura con la temperatura, se toman las siguientes correspondencias:

* P altas: la fase más estable a bajas temperaturas es el gas; al aumentar la temperatura la forma más estable pasa a ser primero el líquido (vaporización) y después el sólido (solidificación).

* P bajas: la fase más estable a bajas temperaturas es el gas; al aumentar la temperatura la forma más estable pasa a ser directamente el sólido: sublimación

REGLA DE LAS FASES

Para describir el estado de equilibrio de un sistema de varias fases y diversas especies químicas deberemos conocer el número de variables intensivas independientes que definen el sistema. Para conocer este número se aplica la regla de las fases:

Donde L es número de variables intensivas independientes (grados de libertad), C el número de componentes químicos del sistema, y F el número de fases presentes en el sistema

Cuando en el sistema pueden ocurrir una o varias reacciones químicas (r), entonces el número de variables intensivas independientes se reduce en el número de reacciones que ocurren y la regla de las fases se transforma en:

Pero además si en el sistema existen relaciones debidas a la estequiometria o de conservación de la electro neutralidad del sistema, el número de variables intensivas independientes se reduce en un número correspondiente a estas relaciones que llamaremos a. La regla de las fases con todas estas restricciones queda definida por la siguiente ecuación:

DIAGRAMA DE FASES DE UNA SUSTANCIA PURA

Centrándose en el estudio del equilibrio de fases en sistemas formados por un solo componente. Para especificar el estado termodinámico de un sistema formado por una sustancia pura el número variables intensivas independientes que hay conocer (grados de libertad) es:

• Si hay presente una fase, L=1componente-1fase+2=2 variables, es necesario especificar por ejemplo la P y la T

• Si hay presente dos fases, L=1componente-2fases+2=1 variable, es necesario especificar sólo P o T

• Si hay presente tres

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