Viky
División de ingeniería
Departamento de ingeniería química y metalurgia
Materia: Equilibrio Químico
Profesor: Víctor Sánchez Corral
Trabajo: Resumen de Capitulo 10 “Reglas de la Fase”
Alumno: Jesús Iván Valdez Covarrubias
Hermosillo, Sonora a 28 de Mayo del 2012
REGLA DE LAS FASES
Definiciones:
Se alcanza un estado de equilibrio verdadero, cuando puede obtenerseen cualquier dirección, termodinámicamente hablando aquel se logra cuando el contenido de energía libre del sistema se encuentra en un mínimo, para el conjunto de variables dadas.
El equilibrio metastable se logra solo en una dirección y se mantiene en el sistema no se somete a una variable repentina, agitación o siembra de una fase solida.
Se dice que existe un estado inestable cuando laaproximación al equilibrio es tan lento que el sistema parece no llevar acabo cambio alguno con el tiempo.
Se denomina fase a cada una de las partes macroscópicas de composición química y propiedades físicas homogéneas que forman un sistema. Los sistemas monofásicos se denominan homogéneos, y los que están formados por varias fases denominan mezclas o sistemas heterogéneos.
Se debe distinguir entre fase yestado de agregación de la materia. Por ejemplo, el grafito y el diamante son dos formas alotrópicas, del carbono; son, por lo tanto, fases distintas, pero ambas pertenecen al mismo estado de agregación (solido). También es frecuente confundir fase y micro constituyente; por ejemplo, en un acero cada grano de perlita es un micro constituyente, pero está formado por dos fases, ferrita ycementita.
El número de componentes de un sistema es el menor número de variables independientes, es función de cuyas formulas se pueden escribir ecuaciones que expresan la composición de cada fase presente. La cantidad deseada aquí es el número mínimo y no importa que constituyen particular se elija para expresar las composiciones de las diversas fases presentes.
Grados de libertad o variancia de unsistema queremos significar el número mínimo de variables independiente que deben especificarse a fin de definir completamente las restantes del sistema.
LA REGLA DE LA FASE DE GIBBS
La relación conocida como regla de las fases, es un principio muy general, y su validez no depende de la constitución atómica o molecular en consideración.
Para formular esta regla, consideremos en general a un sistema deC componentes en el que existen P fase presentes. El problema ahora está en determinar el número total de variables del sistema. Este depende de la presión y temperatura. Como hay P fases, el número total de variables de concentración será P(C-1), junto con la temperatura y presión constituyen un total de (P(C-1)+2).
Cuando existen p fases disponibles de (p-1) ecuaciones para cada constituyente,y para C constituyentes habrá C (P-1) ecuaciones.
Si este número es igual al número de variables, el sistema queda completamente definido. Sin embargo, no es el caso general, y el número de variables excederá al de ecuaciones en F, donde:
F= Numero de variables- Numero de Ecuaciones.
F= (P(C-1)+2)-(C (P-1)).
F= C-P+2
Esta ecuación constituye la alebrada regla de las fases de Gibas.
SISTEMAS DEUN SOLO COMPONENTE
La complejidad de los sistemas de un componente depende del número de fases solidas que existen en el sistema. El caso más simple es aquel en el que existe una sola fase solida presente. Cuando hay más de una, el número de equilibrios posibles se incrementa considerablemente, y de aquí el diagrama de fases, o la grafica que muestra los diversos equilibrios, se vuelve máscomplicado. Las posibilidades en tales sistemas y las relaciones entre sus fases se ven con mayor claridad al tratar varios ejemplos particulares.
SISTEMA DE AGUA: Por encima de – 20 C y debajo de 200 atm de presión hay una sola fase en el sistema, esto es hielo, esta fase solida, el agua líquida y el vapor acuoso constituye las tres posibilidades del sistema. Aquellas pueden estar involucradas en...
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