Fases

El concepto de sistema heterogéneo implica el concepto de fase. Fase es toda porción de un sistema con la misma estructura o arreglo atómico, con aproximadamente la misma composición y propiedades en todo el material que la constituye y con una interfase definida con toda  otra fase vecina.  Puede tener uno ó varios componentes. Debe diferenciarse del concepto de componente, que se refiere altipo de material que puede distinguirse de otro por su naturaleza de sustancia química diferente. 
Por ejemplo, una solución es un sistema homogéneo (una sola fase) pero sin embargo está constituida por al menos dos componentes. Por otro lado, una sustancia pura (un solo componente)  puede aparecer en dos de sus estados físicos en determinadas condiciones y asi  identificarse dos fases con diferenteorganización atómica y propiedades cada una y con una clara superficie de separación entre ellas (interfase).
Los equilibrios entre fases pueden corresponder a los más variados tipos de sistemas heterogéneos: un líquido en equilibrio con su vapor, una solución saturada en equilibrio con el soluto en exceso, dos líquidos parcialmente solubles el uno en el otro, dos sólidos totalmente solubles enequilibrio con su fase fundida, dos sólidos parcialmente solubles en equilibrio con un compuesto formado entre ellos, etc.   El objetivo es describircompletamente el sistema.
El comportamiento de estos sistemas en equilibrio se estudia por medio de gráficos que se conocen como diagramas de fase : se obtienen graficando en función de variables como presión, temperatura y composición y el sistemaen equilibrio queda definido para cada punto (los gráficos  de cambio de estado físico ó de presión de vapor de una solución de dos líquidos -ley de Raoult- son ejemplos de diagramas de fases).
Para obtener información de estos gráficos, para un sistema y condiciones particulares se usa  la regla de las fases de Gibbs, que describe el estado de un material y tiene la forma general                                                               F = C - P + 2

.  PROPÓSITO
En este experimento se pretende obtener las curvas de enfriamiento de un sistema binario sólido-líquido y construir su diagrama de fases. Como consecuencia de la determinación del diagrama de fases se determinará la composición eutéctica del sistema y la entalpía de fusión de cada componente.
B.  TEORÍA
La Regla de Fases de Gibbsestablece que:
F = C-P + 2             (1)
En 1875 J. Willaid Gibbs relacionó tres variables: fases (P), componente, (C) y grados de libertad ó varianza, (F) para sistemas multi-componentes en equilibrio. Eel número de grados de libertad se determina por la ecuación (1) si y solo si el equilibrio entre las fases no está influenciado por gravedad, fuerzas eléctricas ó magnéticas y solo se afecte porla temperatura, presión y concentración. El número dos en la ecuación (1) corresponde a las variables de temperatura, T y presión, P.
Cada una de las variables en la ecuación (1) se define a continuación:
a) Fase - (P)- es un parte uniforme de un sistema en términos de composición química y propiedades físicas. Está separada de otras partes homogéneas del sistema por medio de superficieslímites. Se representa por la letra "P" donde se indica el número de fases diferentes en un sistema.
b) Componente -(C) - Se refiere al número de constituyentes químicamente diferentes que son necesarios para describir la composición de cada fase. Su concentración puede variar en forma independiente. Es importante notar que si los constituyentes no reaccionan entre sí el número de sustancias en elsistema será igual al número de componentes. Sin embargo, si estos reaccionan entre sí, el número de componentes será menor que el número de sustancias.
Por lo tanto C = S -n - m donde: S = número de sustancias; n = número de condiciones de equilibrio;m = número de condiciones de concentraciones iniciales. Por ejemplo, en un sistema PCl5, PCl3y Cl2 a pesar de que consiste de tres...