Diferencia clave: diagrama de fase frente a diagrama de equilibrio
Los diagramas de fase o diagramas de equilibrio son tablas o gráficos que muestran la relación entre la temperatura, la presión y la composición de cualquier sistema. Estos diagramas dan detalles sobre las condiciones de fases termodinámicamente distintas que coexisten en equilibrio entre sí. Una fase es una porción homogénea de un sistema que tiene propiedades químicas y físicas uniformes. Hay tres fases principales en las que puede existir una sustancia: fase sólida, líquida y gaseosa. No hay diferencia entre diagrama de fase y diagrama de equilibrio.
¿Qué es un diagrama de fase?
Un diagrama de fase es un gráfico que resume los detalles de las condiciones de sistemas termodinámicamente distintos que coexisten en equilibrio entre sí. Un diagrama de fase muestra los límites de fase o los límites de equilibrio que separan las fases entre sí. El diagrama de fase es un gráfico de presión frente a temperatura.
Figura 1: Diagrama de fase que muestra las líneas de límite, el punto triple y el punto crítico
Componentes importantes de un diagrama de fase
Algunos componentes importantes en un diagrama de fase incluyen los siguientes:
- Límites de fase (límites de equilibrio): las líneas en un diagrama de fase que separan dos fases; cada fase que está en equilibrio con otra fase.
- Punto triple: un punto en el que se cruzan las líneas de equilibrio. Un punto triple indica las condiciones de un sistema que tiene una sustancia que puede coexistir en las tres fases de la materia (sólido, líquido y gas).
- Punto crítico: la temperatura y la presión a las que esa sustancia puede comportarse como gas y líquido al mismo tiempo; se producen fases líquidas y gaseosas indistinguibles. Por lo tanto, no hay límites de fase. El punto crítico es el punto final de la curva en la fase
- Curva de fusión (curvas de fusión o congelación): la línea límite en un diagrama de fase que muestra las condiciones para las transiciones de fase entre la fase gaseosa y la fase líquida (línea de color azul en el diagrama anterior).
- Curva de vaporización (o curva de condensación): la línea límite en un diagrama de fase que muestra las condiciones para las transiciones de fase entre la fase sólida y la fase líquida (línea de color verde en el diagrama anterior).
- Curva de sublimación: la línea límite en un diagrama de fase que muestra las condiciones para las transiciones de fase entre la fase sólida y la fase gaseosa (línea de color rojo en el diagrama de fase anterior).
Aquí, la fusión es la fusión o congelación que implica la transición de fase entre la fase gaseosa y la fase líquida. La vaporización es la conversión de un líquido en fase de vapor (fase gas), mientras que la condensación es la conversión de un vapor en líquido. La sublimación es la conversión de un sólido a una fase gaseosa directamente, sin pasar por una fase líquida.
Tipos de diagrama de fase
Hay pocos tipos de diagramas de fase.
Diagramas de fase unarios
Estas son las formas más simples de diagramas de fase. Estos diagramas muestran las tres fases de una sustancia separadas de los límites de equilibrio (como en la Figura 1).
Diagramas de fase binarios
Un diagrama de fase binario muestra el equilibrio entre dos sustancias que existen en el mismo sistema. En la mayoría de los casos, la presión sigue siendo la misma y las variables son la temperatura y la composición de las sustancias. Aquí, las dos sustancias pueden ser metales, un metal y un compuesto o dos compuestos.
Figura 2: Diagrama de fase binaria
¿Qué es un diagrama de equilibrio?
Un diagrama de equilibrio es un gráfico que muestra el equilibrio entre las fases de una sustancia que coexisten en un sistema cerrado. También se conoce como diagrama de fase.
¿Cuál es la diferencia entre el diagrama de fase y el diagrama de equilibrio?
No hay diferencia entre diagrama de fase y diagrama de equilibrio porque son sinónimos. Ambos términos se refieren al cuadro que resume los detalles sobre las condiciones de sistemas termodinámicamente distintos que coexisten en equilibrio entre sí
Resumen: Diagrama de fase frente a diagrama de equilibrio
Una fase es una porción homogénea de un sistema que tiene propiedades químicas y físicas uniformes. Hay tres fases principales en las que puede existir cualquier sustancia: fase sólida, fase líquida y fase gaseosa. Un diagrama de fase es un gráfico que representa el equilibrio que existe entre diferentes fases que coexisten en un mismo sistema cerrado. Este diagrama también se llama diagrama de equilibrio porque muestra equilibrios.
