Ecuacion De Clayperion

Efecto de la presión y de la temperatura. Ecuación de Clapeyron.


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La ecuación de Clapeyron permite calcular la pendiente de una línea de equilibrio entre dos fases en el diagrama defases P-T de un sistema de un componente.

Deducción

Consideremos un punto cualquiera sobre una línea de equilibrio entre dos las fases, que llamaremos α y β. La condición para que exista equilibriode fases es que: [pic], pero para una sustancia pura [pic], por tanto en un punto sobre la curva de equilibrio de dos fases [pic], y cualquier variación infinitesimal que suponga un desplazamientosobre la curva de equilibrio implica que [pic]. O lo que es lo mismo, [pic], y reagrupando términos [pic].
Por otra parte si se considera que en un cambio de fase reversible a T y P constantes [pic], setiene que
|[pic] |Ecuación de Clapeyron |


Consideraciones sobre la ecuación de Clapeyron:

• En un cambio de faselíquido-vapor, tanto ΔH como ΔV son positivos, por tanto la pendiente de la línea de equilibrio líquido-vapor es positiva. Lo mismo sucede con la línea sólido-vapor.
• En un cambio de fasesólido-líquido, ΔH es positivo y en general ΔV también, por lo tanto la pendiente de esta línea también será positiva. Existen sin embargo algunas excepciones como el H2O, Ga o Bi debido a una disminución de volumenque sufren estos componentes al fundirse, en estos casos la pendiente de la línea de equilibrio sólido-líquido será negativa.
• En el cambio de fase sólido-líquido ΔV es mucho menor que en loscambios de fase sólido-gas o líquido-gas. Por esta razón la pendiente en el primer caso es mucho mayor que en los últimos.

 


Aplicación de la ecuación de Clapeyron a distintos cambios de fase.[pic]


Equilibrio líquido-vapor y sólido-vapor

En estos dos casos el V molar del gas es mucho mayor que el del líquido o que el del sólido por lo que puede hacerse la...