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EQUILIBRIO DE FASES
Recordemos que cualquier sistema evoluciona de forma espontánea hasta alcanzar el equilibrio, y que es posible determinar si un sistema está en equilibrio con su entorno si la Suniverso o si las funciones de estado del sistema U, H, A y G permanecen constantes con el tiempo. En caso contrario analizando como variaríanestas funciones de estado se puede determinar en que sentido evolucionará el sistema, para lo cual se emplean las ecuaciones de Gibbs. 

Así, la condición de equilibrio material en un sistema compuesto por varias fases y especies es , condición que se cumple cuando no hay cambios macroscópicos en la composición del sistema, ni transporte de materia de una fase a otra del sistema. 



¿Como sealcanza el equilibrio material entre fases? 

Supongamos que tenemos dos fases en equilibrio térmico y mecánico, y que ambas fases contienen el componente i. Si una cantidad dni moles de sustancia fluyen espontáneamente de la fase α a la fase β, debe ser porque con ese flujo G se minimiza: 

Lo que aplicado a un sistema en equilibrio térmico y mecánico constituido por dos fases: . Como por otraparte, el flujo de ni moles entre las fases implica que , se tiene que: 

Como dni se ha definido como un valor positivo, (cantidad de moles de sustancia i que llegan a la fase β, el flujo de materia se debe a que , alcanzándose el equilibrio material cuando los potenciales químicos de la sustancia son iguales en las dos fases: 

Luego podemos decir: En un sistema cerrado en equilibriotermodinámico, el potencial químico de un componente dado es el mismo en todas las fases en las que el componente está presente. 

REGLA DE LAS FASES 

Para describir el estado de equilibrio de un sistema de varias fases y diversas especies químicas deberemos conocer el número de variables intensivas independientes que definen el sistema. Para conocer este número se aplica la regla de las fases :L=C-F+2; donde L es número de variables intensivas independientes (grados de libertad), C el número de componentes químicos del sistema, y F el número de fases presentes en el sistema 

Cuando en el sistema pueden ocurrir una o varias reacciones químicas (r), entonces el número de variables intensivas independientes se reduce en el número de reacciones que ocurren y la regla de las fases setransforma en: L=C-F+2-r 

Pero además si en el sistema existen relaciones debidas a la estequiometría o de conservación de la electroneutralidad del sistema, el número de variables intensivas independientes se reduce en un número correspondiente a estas relaciones que llamaremos a. La regla de las fases con todas estas restricciones queda definida por la siguiente ecuación: L=C-F+2-r-a 

Sistemahomogéneo: sistema a lo largo del cual cada propiedad macroscópica intensiva es constante.
Fase: Porción homogénea de un sistema.
Sistema heterogéneo: Sistema formado por dos o más fases.

Presión de vapor de un líquido: presión ejercida por su vapor cuando los estados líquido y gaseoso están en equilibrio dinámico.






Curva de presión de vapor de un líquido (la presión del vapor queestá en equilibrio con el líquido a una T dada)
La curva nos informa de situaciones de equilibrio líquido-gas.
































Sublimación: Aplicaciones
Liofilización: deshidratación a baja presión
1) Congelar café molido
2) Disminuir la presión
3) El agua sólida pasa a agua gas, que se elimina.

Ventajas:
* Evita secado por calentamiento(destruiría moléculas del sabor)
* Evita que se estropee (en ausencia de agua no crecen bacterias)

Diagrama de fases para el CO2

C: punto crítico
Característico de cada sustancia (agua: Tc = 374ºC, Pc = 218 atm)
Al ascender por la curva L«G
Aumenta rgas y disminuye rlíq
En C: rgas = rlíq


Consecuencia: Para T > Tc la sustancia gaseosa no se puede licuar, por más presión que...