Equilibrio de fases (quimica)

Química
Se denomina fase a cada una de las partes macroscópicas de una composición química y propiedades físicas homogéneas que forman un sistema. Los sistemas monofásicos se denominan homogéneos, y los que están formados por varias fases se denominan mezclas o sistemas heterogéneos.
Cambio de Fase
 Se denomina cambio de estado a la evolución de la materia entre varios estados deagregación sin que ocurra un cambio en su composición. Los tres estados más estudiados y comunes en la tierra son el sólido, el líquido y el gaseoso; no obstante, el estado de agregación más común en nuestro universo es el plasma, material del que están compuestas las estrellas (si descartamos la materia oscura).
Calor de Fusión
La entalpía de fusión o calor de fusión es la cantidad de energía necesaria parahacer que un mol de un elemento que se encuentre en su punto de fusión pase del estado sólido al líquido, a presión constante. Cantidad de energía que un sistema puede intercambiar con su entorno. Es una magnitud de termodinámica (H), cantidad de energía que se puede intercambiar.
Unidades: kJ/mol

Calor Vaporización
La entalpía de vaporización o calor de vaporización es la cantidadde energía necesaria para que la unidad de masa (kilogramo, mol, etc.) de una sustancia que se encuentre en equilibrio con su propio vapor a una presión de una atmósfera pase completamente del estado líquido al estado gaseoso. Se representa por, por ser una entalpía. El valor disminuye a temperaturas crecientes, lentamente cuando se está lejos del punto crítico, más rápidamente al acercarse, y por encima dela temperatura crítica las fases de líquido y vapor ya no coexisten. Generalmente se determina en el punto de ebullición de la sustancia y se corrige para tabular el valor en condiciones normales.
Calor de Sublimación
La sublimación o volatilización, es el proceso que consiste en el cambio de estado de la materia sólida al estado gaseoso sin pasar por el estado líquido. Al proceso inverso se ledenomina deposición o sublimación regresiva; es decir, el paso directo del estado gaseoso al estado sólido. Un ejemplo clásico de sustancia capaz de sublimarse a presión y temperatura ambiente es el hielo seco.
Relacione cuantitativamente calor de fusión, vaporización y sublimación
Para el cálculo cuantitativo de los efectos de la temperatura y la presión en los cambios de fases, es muyimportante la llamada ecuación de Clapeyron Dp/Dt x(V2-V1) que relaciona el calor latente del cambio de estado L con la temperatura de transición T, los volúmenes específicos V1 y Vz de las fases iniciales y finales respectivamente y la pendiente Dp/Dt de la curva.
P=F(T) que relaciona la presión con la temperatura de la curva de equilibrio de dos fases. La ecuación es válida para los procesos de fusión,vaporización y sublimación. En los procesos de vaporización o sublimación siempre V2>V1 y por ellos la pendiente de la curva siempre será positiva. En cambio en la fusión será prácticamente vertical y con una pendiente negativa si V2<V1 en caso ordinario o negativo si V2>V1 (caso del agua y bismuto)
Ecuación de Clapeyron
Es el cálculo de la pendiente de una línea de equilibrio entredos fases de un diagrama de P-T de un sistema está representado por la ecuación de Clapeyron la cual se expresa matemáticamente como:
Considerando un punto cualquiera sobre el diagrama P-T
Donde  es la pendiente de dicha curva,  es el calor latente o entalpía del cambio de fase y  es el volumen.
Supongamos dos fases,  y , en contacto y en equilibrio ambas. Los potenciales químicos se relacionansegún . A lo largo de la curva de coexistencia, tenemos que . Usando la relación de Gibbs-Duhem  donde s y v son, respectivamente, la entropía y el volumen por partícula, obtenemos:

Reordenamos la expresión y obtenemos

De la relación entre el cambio de calor y entropía en un proceso reversible, tenemos que la cantidad de calor añadido en la reacción es

Y combinando las dos...