Regla de las fases

REGLA DE LAS FASES

RAMÍREZ CAMACHO JAIME GIOVANNI.
UNIVERSIDAD DEL MAR
MAESTRÍA EN CIENCIAS AMBIENTALES
TERMODINÁMICA

1. Concepto de Fase y Sistema:
Fase: Porción físicamente homogénea y distinta de un sistema material. Se distinguen tres tipos básicamente:
a) continua. En una aleación o porción de aleación que contiene más de una fase, es la fase que forma la base o matriz en quela(s) otra(s) fase(s) está presentes como unidades aisladas.
b) intermedia. En una aleación o un sistema químico, fase distinguible homogénea cuyo rango de composición no se extiende a ninguna de las componentes puras del sistema.
c) terminal. Solución sólida, representada por un área en cualquiera de los lados extremos de un diagrama binario.

Sistema: Un sistema puede ser cualquier objeto,cualquier cantidad de materia, cualquier región del espacio, etc., seleccionado para estudiarlo y aislarlo (mentalmente) de todo lo demás. Así todo lo que lo rodea es entonces el entorno o el medio donde se encuentra el sistema.

2. Concepto de Equilibrio Verdadero, Equilibrio Meta Estable y Equilibrio Inestable:
Equilibrio Verdadero: si la segunda derivada > 0 y por tanto la energía potencialtiene un mínimo local. La respuesta del sistema frente a pequeñas perturbaciones o un alejamiento arbitrariamente pequeño del punto de equilibrio es volver u oscilar alrededor del punto de equilibrio. Si existe más de un punto de equilibrio estable para un sistema, entonces se dice que cualquiera de ellos cuya energía potencia es mayor que el mínimo absoluto representa un estado metaestable.Equilibrio Meta-Estable: E cuando un sistema con varios estados de equilibrio tiene de exhibir durante un considerable espacio de tiempo un estado de equilibrio débilmente estable. Sin embargo, bajo la acción de perturbaciones externas (a veces no fácilmente detectables) dichos sistemas exhiben una evolución temporal hacia un estado de equilibrio fuertemente estable. Normalmente la metaestabilidad esdebida a transformaciones de estado lentas.

Representado un sistema físico-químico por su energía potencial, un estado metaestable estará caracterizado por un estado que corresponde a un pseudo-mínimo de energía. Para que el sistema pueda alcanzar el estado de energía mínima que corresponde al estado de equilibrio termodinámico, es necesario suministrarle una cantidad de energía llamada energíade activación.

Equilibrio Inestable: Se da cuando la segunda derivada de la energía potencial < 0 y por tanto la energía potencial tiene un máximo local. Si el sistema sufre un desplazamiento de su posición de equilibrio, por pequeño que éste sea, entonces se alejará más y más de él (de ahí el nombre inestabilidad para esa situación).


Un sistema metaestable con un estado débilmente estable(1), un estado inestable de transición (2) y un estado fuertemente estable (3)
3. Concepto de Número de Componentes:
Es el número mínimo de especies moleculares en función de las cuales se puede expresar cuantitativamente la composición de fases.

4. ¿En términos de qué se expresa la Regla de las Fases?
En términos del número de fases separadas (F) y el número de componentes químicos (C) delsistema.


5. Concepto de Grados de Libertad:
Es el número mínimo de variables independientes (tales como la presión, temperatura y concentración) que deben especificarse a fin de definir completamente las restantes del sistema ó bien el número de variables de estado intensivo que se pueden variar independientemente.

6. ¿Qué son los constituyentes químicos en unsistema?
Son el número mínimo de componentes distintos necesarios para definir la composición de cada fase en el sistema. De manera práctica el número de componentes consiste en igualdad del número total de constituyentes químicos independientes en el sistema menos el número de reacciones químicos que pueden ocurrir entre los constituyentes del sistema.

7. Explica la regla de las fases para un...