equilibrio de fases

I. equilibrio de fases
La segunda ley de la termodinámica nos indica si un proceso es factible o no factible.
Un proceso en que la entropía disminuye, no puede suceder. Por otro lado, cuando aumenta la entropía se dice que un proceso químicamente factible.
Sin embargo, cuando la entropía es igual a cero, se dice que el sistema está en equilibrio.
Un sistema aislado está en equilibriocuando sus propiedades macroscópicas permanecen constantes con respecto al tiempo.
Existen 3 tipos de equilibrio: Mecánico, Material, y Térmico.
Mecánico: Las fuerzas que actúan sobre un sistema están equilibradas y no existe aceleración ni turbulencia.
Material: No suceden reacciones químicas globales en el sistema. No hay transferencia de masa y las concentraciones de productos y reactivos nocambia.
Térmico: No hay cambios en las variables principales de la termodinámica entre un sistema y su entorno cuando ambos están separados por una pared térmica conductora.
Se habla de un equilibrio termodinámico cuando hay equilibrio mecánico, material y térmico.
1. equilibrio material
El equilibrio material se da cuando no suceden reacciones químicas globales en el sistema ni hay transferencianeta de materia desde una parte del sistema a otra; las concentraciones de las especies químicas en las distintas zonas del sistema son constantes.
Cuando un sistema no es homogéneo, puede constar de una serie partes que sí lo son, cada una de las cuales se denomina fase.
La fase no hace referencia a sólidos, líquidos o gases. Un sistema puede ser enteramente líquido y tener más de una fase; porejemplo, la mezcla de agua y aceite corresponde a un sistema líquido pero con dos fases.
El equilibrio material puede ser de 2 tipos:
Equilibrio Químico.- Este es el equilibrio con respecto a la conversión de un conjunto de especies químicas en otras. Una serie de reactivos químicos generan una serie de productos químicos.
Equilibrio de Fases.- Este es el equilibrio con respecto al transportede materia entre las fases del sistema, sin que exista conversión de una especie a otra.
Las condiciones de equilibrio químico y equilibrio de fases se pueden determinar usando la energía libre de Gibbs y la energía libre de Helmholtz.
a) energía libre de helmholtz
Herman L. Helmholtz. Alemania. 1821-1894.
El criterio de equilibrio material en un sistema capaz de efectuar solo trabajo ymanteniendo la temperatura y el volumen constante quede definida por la energía libre de Helmholtz.
Esta ecuación nos permite conocer sí una reacción química ocurre espontáneamente tomando en cuenta las variables termodinámicas de volumen y temperatura.
Las unidades de ΔA son Joules, ya que es un tipo de energía.
Donde:
Si ΔA = 0 Reacción en Equilibrio
Si ΔA < 0 Reacción Espontánea
Si ΔA > 0Reacción No Espontánea
b) energía libre de gibbs
Josiah W. Gibbs. USA. 1839-1903.
El criterio de equilibrio material en un sistema capaz de efectuar solo trabajo y manteniendo la temperatura y la presión constante quede definida por la energía libre de Gibbs.
Esta ecuación nos permite conocer sí una reacción química ocurre espontáneamente tomando en cuenta las variables termodinámicas de presióny temperatura.
Las unidades de ΔG son Joules, ya que es un tipo de energía.
Dónde:
Si ΔG = 0 Reacción en Equilibrio
Si ΔG < 0 Reacción Espontánea
Si ΔG > 0 Reacción No Espontánea
La disminución de G y A implican un aumento de la entropía y se dice que la espontaneidad de una reacción química se favorece.
Así mismo, existe una relación matemática para Gibbs y Helmholtz.
1.2.Propiedades Experimentales
Las tres propiedades experimentales más fáciles de medir son: Capacidad Calorífica (Cp); Dilatación Térmica (); y Compresibilidad Térmica ().
Los valores de  y  se pueden usar para determinar los cambios en volumen cuando hay cambios de presión y temperatura.
a) capacidad calorífica
La capacidad calorífica de un cuerpo es la relación entre la cantidad de energía...