Tema 3 - Equilibrios de fases. Sistemas monocomponentes
Sistemas de un componente
Definimos componente a toda aquella sustancia pura que no se encuentre
mezclada con ninguna otra sustancia. Para estudiar los sistemas de un
componente, empleamos un diagramas de fases, mediante el cual se puede
conocer el comportamiento de una sustancia pura desde el punto de vista de su
estado físico (sólido, líquido, gaseoso..), en función de las condiciones de presión y
temperatura del ambiente.
Regla de las fases
Para definir la Regla de las fases necesitamos definir tres conceptos:
● Fase: parte homogénea de un sistema separada de otras por superficies
límite, llamadas interfases. Se representa por la letra F. En líquidos y
sólidos podrá existir más de una fase, por ejemplo, en líquidos inmiscibles
o en sólidos con diferente estructura cristalina.
● Componentes de un sistema: es el mínimo número de especies
químicas independientes entre sí que hay que especificar para definir la
naturaleza química del sistema. Se representa por la letra C.
1
, ● Grados de libertad: se define como el número de variables
independientes que hay que indicar para que el sistema quede
perfectamente definido. Se representa por la letra L.
A través de estas variables, la Regla de las fases permite el cálculo de los
grados de libertad de un sistema heterogéneo en equilibrio, a partir del número
de componentes del sistema y del número de fases en equilibrio, según la
siguiente fórmula:
Aplicando la Regla de las fases, podemos conocer las variables necesarias
(grados de libertad) para definir un sistema. Estos sistemas pueden ser:
● Sistema monocomponente (C=1) y monofásico (F=1). Necesitaremos
al menos dos variables independientes para definir el sistema, es decir,
presión y temperatura.
● Sistema monocomponente (C=1) y bifásico (F=2). Necesitaremos al
menos una variable independiente para definir el sistema, ya sea la
presión o la temperatura. Si conocemos una de las dos podemos predecir
la otra, pues se relacionan a través de la Ecuación de Clapeyron.
● Sistema monocomponente (C=1) y trifásico (F=3). No se necesita
ninguna variable para definir el sistema, lo que implica que el sistema ya
está definido. Esto solo es posible a unos valores concretos de presión y
temperatura.
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Sistemas de un componente
Definimos componente a toda aquella sustancia pura que no se encuentre
mezclada con ninguna otra sustancia. Para estudiar los sistemas de un
componente, empleamos un diagramas de fases, mediante el cual se puede
conocer el comportamiento de una sustancia pura desde el punto de vista de su
estado físico (sólido, líquido, gaseoso..), en función de las condiciones de presión y
temperatura del ambiente.
Regla de las fases
Para definir la Regla de las fases necesitamos definir tres conceptos:
● Fase: parte homogénea de un sistema separada de otras por superficies
límite, llamadas interfases. Se representa por la letra F. En líquidos y
sólidos podrá existir más de una fase, por ejemplo, en líquidos inmiscibles
o en sólidos con diferente estructura cristalina.
● Componentes de un sistema: es el mínimo número de especies
químicas independientes entre sí que hay que especificar para definir la
naturaleza química del sistema. Se representa por la letra C.
1
, ● Grados de libertad: se define como el número de variables
independientes que hay que indicar para que el sistema quede
perfectamente definido. Se representa por la letra L.
A través de estas variables, la Regla de las fases permite el cálculo de los
grados de libertad de un sistema heterogéneo en equilibrio, a partir del número
de componentes del sistema y del número de fases en equilibrio, según la
siguiente fórmula:
Aplicando la Regla de las fases, podemos conocer las variables necesarias
(grados de libertad) para definir un sistema. Estos sistemas pueden ser:
● Sistema monocomponente (C=1) y monofásico (F=1). Necesitaremos
al menos dos variables independientes para definir el sistema, es decir,
presión y temperatura.
● Sistema monocomponente (C=1) y bifásico (F=2). Necesitaremos al
menos una variable independiente para definir el sistema, ya sea la
presión o la temperatura. Si conocemos una de las dos podemos predecir
la otra, pues se relacionan a través de la Ecuación de Clapeyron.
● Sistema monocomponente (C=1) y trifásico (F=3). No se necesita
ninguna variable para definir el sistema, lo que implica que el sistema ya
está definido. Esto solo es posible a unos valores concretos de presión y
temperatura.
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