Reglas de Las Fases
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Regla de las fases Fase (P): toda parte homognea y fsicamentedistinta de un sistema, separada de las otras partes del sistema por una superficie definida
Componente (C) : constituyente qumico independientemediante el cual se expresa la composicin de una fase.
Grados de libertad (V): variables intensivasindependientes que deben ser especificadas para que la condicin de un sistema en equilibrio pueda ser completamente definida.
P+V=C+2
1 componente, C=1 1 fase P= 1
V= 2 V= 2 Temperatura o temperatura y presin Temperatura y presin presin son las son las variables son las variables variables independientes independientes independientes
C=1 P= 2 V= 1
C=1 P= 3 V= 0 No hay variables independientes en el punto triple
Diagrama de fases del agua
218 atm
Pto. de fusin normal
Pto. de ebullicin normal
Regla de las fases. Diagrama de fases del agua V=1 Presin V= 2Sl
V= 2Lq
V=1 V= 2Gas
V=1
Temp V=0 P+V=C+2 C = 1 P + V = 3
Diagrama de fases del azufre
En las curvas de equilibrio de dos fases V= 1 En las regiones de estabilidad de una nica fase V= 2 En los puntos triples V= 0
Regla de las fases en sistemas reaccionantes P + V = Cind + 2 Cind es el nro de componentes qumicos independientes Cind = C-r-a r: Reacciones qumicas que vinculan los componentes a= otras condiciones estequiomtricas o de presiones
CaCO3(s) CaO (s) + CO2 (g) T = 300 K3 Fases : carbonato de calcio, xido de calcio y dixido de carbono.P = 3 3 especies qumicas o componentes totales, una reaccin que las vincula componentes qumicos independientes. Cind= 2. a= 0 V = Cind + 2- P V = 2 + 2-3 = 1 O sea fijada la T queda fijada la presin del sistema.
NH4Cl(s) HCl(g) + NH3(g)Recipiente cerrado inicialmente sin HCl y NH3 P + V = Cind + 2 P= 2 Cind = C-r-a r= 1, debido a la reaccin qumica a= 1, porque PT = PHCl + PNH3 = 2PHCl = 2PNH3 Cind = 3-1-1= 1
V = Cind + 2 -P V= 1 + 2 -2 = 1 Fijando una nica variable (P T) queda totalmente descripto el sistema en equilibrio
NH4Cl(s) HCl(g) + NH3(g)Recipiente cerrado inicialmente con HCl y NH3 en cantidades arbitrarias P + V = Cind + 2 P= 2 Cind = C-r-a r= 1, debido a la reaccin qumica a=0 , porque PT = PHCl + PNH3 Cind = 3-1-0 = 2 V = Cind + 2 -P V= 2 + 2 -2 = 2 Se deben dar dos variables para describir al sistema en equilibrio
2PHCl
2PNH3
Son cantidades arbitrarias y no fijadas por la estequiometra
Equilibrios heterogneos Ley de distribucin o repartoDos lquidos inmiscibles y una sustancia que con solubilidades muy diferentes en ambos. Fase1 Fase 2
C1 K= C2K es la constante de reparto y depende de la T. C1 y C2 son las concentraciones de la sustancia que se solubiliza en las fases 1 y 2. Ej.: I2 disuelto en agua y CCl4
Equilibrios heterogneos Ley de distribucin o reparto
C1 K= C2La expresin de K es vlida para aquellas especies moleculares que sean comunes a ambas fases y siempre que la sustancia disuelta tenga el mismo peso molecular en ambos disolventes.
Equilibrios heterogneos con especies que presentan un equibrio de asociacin en una fase
Fase 1
X1
X1 K= X2Xn
Fase 2
n X2
Xn K eq = n X2X1 Xn K eq
K=n
K . K eqn
X1 =K = n X n
X1 es la concentracin total del soluto en la fase 1 Xn es la concentracin total del soluto en la fase 2 si est principalmente asociado