Fisicoquimica

Ehrenfest y las transiciones de fases
Conceptos Previos:
Fases y Transiciones de fase
Una fase es una parte del sistema que química y físicamente es uniforme. Así tenemos las fases; gaseosa,liquida y solida, además es posible establecer el concepto de transición de fase cuando hablamos del paso espontáneo de una fase a otra. En el caso de sistemas de un solo componente, la fase más estable esdeterminada por las condiciones del sistema por ejemplo en el agua, la fase mas estable estará dada por la temperatura, lo que resulta algo obvio, sin embargo, es importante recalcar que la fase deun sistema depende de todas las condiciones termodinámicas, (presión, volumen y cantidad) y no solo de la temperatura.
Potencial Químico (μ)
También llamada energía de Gibbs molar (Gm), es la basesobre la que se fundamentan los cambios físicos que experimentan las sustancias. Es así que:
μ=G_m
Como consecuencia de la segunda ley de la termodinámica tenemos que en el equilibrio los potencialesde las fases se igualan y es el mismo en todo el sistema. Esta idea la podemos comprobar si consideramos dos fases 1 y 2, entonces tenemos dos potenciales μ1 y μ2, si queremos que una cantidad desustancia dn se transfiera de la fase 1 a la fase 2, se obtendrá:
dG=(μ_2-μ_1)dn
Con esta relación vemos que si μ1 > μ2 hay una disminución de G, lo que significa que la reacción ocurre de maneraespontanea. Además, si queremos alcanzar la condición de equilibrio, entonces μ1 = μ2.
Para poder entender la clasificación de Ehrenfest, es necesario analizar el comportamiento del potencial químico enrelación a las condiciones termodinámicas. La estabilidad de la fase depende de dos factores importantes: la presión y la temperatura. Ambos son indispensables cuando se quieren establecer los límitesen los cuales dos fases pueden coexistir.
Respecto a la temperatura:
(〖δμ/δT)〗_P= -S_m
Ecuación 1. Relación potencial químico y temperatura
Donde Sm es la entropía del sistema, esta conclusión...