Diagrama de fases

DIAGRAMA DE FASES

Tipo III

Tipo IV

REGRA DAS FASES DE GIBBS

Os chamados “Diagramas de Fases” representam inicialmente uma expressão gráfica da “Regra das Fases”, que permite calcular o número de fases que podem coexistir em equilíbrio em qualquer sistema, e sua expressão matemática é dada por:
[pic]
, onde: C é o número de componentes do sistema, F é o número de fases presentes em equilíbrio e N é o número de graus de liberdade do sistema (variáveis: pressão, temperatura, composição). A Regra das Fases de Gibbs fornece, portanto, o número de propriedades intensivas (temperatura, pressão, concentração de todos os componentes em cada fase), também conhecido como graus de liberdade, F, que podem ser livremente variadas sem perturbar o estado de equilíbrio com um número fixo de componentes, C, e um número, também fixo de fases coexistentes, F (uma fase gasosa, uma ou várias fases líquidas e sólidas). Esta regra origina-se da consideração do número total de variáveis e do número de relações termodinâmicas entre essas variáveis em equilíbrio. O estado de cada fase é descrito pela pressão, temperatura e (C-1) moles ou frações molares. Para F fases, o número total de variáveis é F*(C+1). Entretanto, para sistemas em equilíbrio, são válidas as seguintes condições de equilíbrio: • A pressão é a mesma em cada fase ou condição de equilíbrio mecânico, restrita em (F-1); • A temperatura é a mesma em cada fase ou condição de equilíbrio térmico, restrita em (F-1); • O potencial químico de cada componente é o mesmo em cada fase, chamado de equilíbrio de massa, restrita em C*(F-1).

DIAGRAMA DE FASES PARA MISTURAS BINÁRIAS

A partir da Regra das fases de Gibbs, é possível obter a Regra das Fases “Condensadas” que é comumente encontrada em sistemas binários, em que há a necessidade de fixar-se a pressão ou a temperatura obtendo:
[pic]
Entretanto, normalmente fixa-se a pressão (ou