Equilibrio quimico

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Sistemas de dos componentes.
Clasificación de los Equilibrios Sólido-Líquido de Dos Componentes.

Cada diagrama de fase condensado se puede considerar compuesto de una combinación de cierto número de otros simples y este tipo es el único que tiene lugar en ciertos sistemas: en otros hay una combinación de los mismos, dando un diagrama completo más complejo. En cualquier caso el significado delas relaciones de fase de un sistema es fácil de entender cuando se dispone de los tipos de diagrama elemental.
Los sistemas de dos componentes condensados se clasifican primero según la miscibilidad de las fases sólidas que cristalizan desde la solución. Sobre esta base los tipos elementales son:

Clase A. Los dos componentes son completamente miscibles en el estado líquido.
Tipo I. Loscomponentes puros sólo cristalizan desde la solución.
Tipo II. Los dos constituyentes forman un compuesto sólido estable hasta su punto de fusión.
Tipo III. Los dos componentes forman un compuesto sólido que se descompone antes de alcanzar su punto de fusión.
Tipo IV. Los dos constituyentes son completamente miscibles en el estado sólido y por esa razón dan unaserie completa de soluciones sólidas.
Tipo V. Los dos constituyentes son parcialmente miscibles en el estado sólido y forman soluciones sólidas estables.
Tipo VI. Los dos constituyentes forman soluciones sólidas que son estables únicamente hasta la temperatura de transición.

Clase B. Los dos componentes son parcialmente miscibles en el estado líquido.
Tipo I. Los componentes puros sólose cristalizan desde la solución.

Clase C. Los dos componentes son inmiscibles en el estado líquido.
Tipo I. Los componentes puros se cristalizan sólo desde la solución.

Diagrama Eutéctico Simple (Clase A, Tipo I)

Los sistemas condensados de dos componentes que pertenecen a esta clase tienen un diagrama general cuyo aspecto se muestra en la figura de abajo. Se caracterizan por elhecho de que los constituyentes A y B son completamente miscibles en el estado líquido, y tales soluciones dan sólo fases sólidas puras A y B. En esta figura los puntos D y E son los de fusión de A y B puros respectivamente.

La línea DG da las concentraciones de las soluciones saturadas con A a temperaturas comprendidas entre D y F, o los puntos de congelación de las soluciones que dan la fasesólida A. Análogamente, la línea EG da las concentraciones de las soluciones saturadas con el sólido B a temperaturas comprendidas entre E y F. En G la solución es saturada en A y B, esto es, las tres fases se hallan en equilibrio. Se deduce por lo tanto, que las líneas DG y EG representan equilibrios bifásicos monovariantes, mientras que G es un pinto invariante, en el cual la temperatura F y lacomposición C de la solución debe permanecer constante en tanto coexistan las tres fases.

Diagrama eutéctico simple

La temperatura puede descender debajo de F sólo cuando una de las fases ha desaparecido y por enfriamiento ulterior la solución se encuentra saturada. En otras palabras, en F la solución G debe solidificar completamente, y es por tanto la temperatura mínima en la cual existe unafase líquida en el sistema A-B; debajo de ésta, el sistema es completamente sólido. La temperatura F es la eutéctica y C y G con la composición y el punto eutécticos.

Una vez que se dispone de un diagrama de fases tal como el de la figura anterior, para un sistema binario, es posible especificar las condiciones bajo las cuales se obtienen las fases sólidas particulares y describir elcomportamiento de una mezcla global dada al enfriarse. Así se puede ver que la separación de A puro sólo tiene lugar en las mezclas que quedan dentro del área DFG entre las temperaturas D y F. Así mismo, B puro se obtiene sólo en el área EFG a partir de composiciones globales que quedan entre C y B, y únicamente entre las temperaturas E y F. la porción de sólido en la solución saturada para cada...
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