Hidrocarburos

El número de fases que puede coexistir en un sistema no es arbitrario. Por ejemplo, en un sistema monocomponente el potencial químico es función de y , de manera que si coexisten dos fases y debecumplirse



De aquí se obtiene una relación que habíamos denominado curva de coexistencia. Estas dos fases pueden coexistir con otra fase , y existirá la posibilidad de que coexistan las tresfases simultáneamente cuando



Esto conforma un sistema de dos ecuaciones con dos incógnitas: y . Cuando el sistema tenga solución, tendremos un punto triple determinado por estas ecuaciones.Si ahora consideramos un sistema constituido por componentes químicos, en cada fase el potencial de Gibbs será función de las variables , o equivalentemente, el potencial de Gibbs molar seráfunción de ; las variables no son todas independientes ya que están sujetas a la condición .

Los criterios de estabilidad indican que y deben ser cóncavos en y y convexos en o . Cuando falla elcriterio de estabilidad en un sistema multicomponente, también ocurren transiciones de fase. Cada fase, en general, tiene una composición distinta: por ejemplo, el agua con sal hierve a presiónatmosférica coexistiendo con vapor que siempre es mucho más diluido en sal; justamente en esto se basa la destilación, ya que si se logra condensar nuevamente el vapor, el líquido resultante será agua cada vezmás pura.

Así como el número máximo de fases que pueden coexistir en un sistema monocomponente es tres, en un sistema con componentes químicos pueden coexistir fases. Esta restricción se conocecomo regla de fases de Gibbs, y para demostrarlo supondremos primero que en nuestro sistema coexisten fases. La condición de coexistencia implica que el potencial químico de la componente 1 debeigualarse en las fases:



Éste es un sistema de ecuaciones independientes relacionando , y las fracciones molares de cada fase . La misma condición debe satisfacerse para los potenciales...