fisico quimica trabajo

7/21/2019 Fisico Quimica Trabajo

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Instituto Universitario Politcnico

``Santiago Mario

Extensin Porlamar

FSICOQUMICA

Bachiller:

Wislei! Suare" Pia #$I: %%$&'($)*+

Pro,esor: Ing$ Pilar Marcano

Seccin: +-

Porlamar. /oviem0re e %(1)

NDICE

P2g$


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Introuccin 3333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333 +

Marco terico

E4uili0rio Slio 5 674uio 333333333333333333333333333333333333333333333333333333333 )

8iagrama e 9ases ! #urvas e En,riamiento 3333333333333333333333333333 &

Puntos Eutcticos ! Peritcticos 333333333333333333333333333333333333333333333333 1&

Sistemas ernarios333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333 1*

Sistema 674uio 5 674uio 33333333333333333333333333333333333333333333333333333333 1;

Sistema Slio 5 674uio 5 ernarios 33333333333333333333333333333333333333333 %(

#onclusin 33333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333 %+


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6a ,isico4u7mica re=resenta una rama one ocurre una com0inacin eiversas ciencias. como la 4u7mica. la ,7sica. termoin2mica. electro4u7mica ! lamec2nica cu2ntica> estuiano cam0ios en la tem=eratura. =resin. volumen. calor! tra0a?o en los sistemas slio. l74uio !@o gaseoso etc$

El 4u7mico estaouniense el siglo AIA Willar i00s es consierao un=are ,unaor e la ,isico4u7mica. =ues en su =u0licacin e 1;*& llamaa CDnthe E4uili0rium o, eterogeneous Su0stancesC FEstuio so0re el e4uili0rio esustancias heterogneasG acu trminos como Energ7a 6i0re FHG. =otencial4u7mico. ! regla e las ,ases. 4ue aos m2s tare ser7an e =rinci=al inters eestuio en esta isci=lina$

El com=ortamiento e los sistemas en e4uili0rio se estuia =or meio egr2,icos 4ue se conocen como iagramas e ,ase el cual se o0tienen gra,icanoen ,uncin e varia0les como =resin. tem=eratura ! com=osicin ! el sistema en

e4uili0rio 4uea e,inio =ara caa =unto Flos gr2,icos e cam0io e estao ,7sicoo e =resin e va=or e una solucin e os l74uios son e?em=los e iagramase ,asesG$ 6a ma!or7a e los iagramas e ,ase han sio construios segnconiciones e e4uili0rio Fconiciones e en,riamiento lentoG. sieno utili"aas =oringenieros ! cient7,icos =ara entener ! =reecir muchos as=ectos elcom=ortamiento e materiales$

6os sistemas ternarios se em=lean =ara re=resentar tres varia0les 4uesuman un valor constante ao$ 6a re=resentacin e los valores e las tresvaria0les ,igura como las =osiciones en el interior e un tri2ngulo e4uil2tero. ! los

tres laos re=resentan las mtricas e sus valores. =or consiguiente los sistemasternarios. enominaos tam0in iagramas ternarios se utili"a ,unamentalmenteen cam=os e la ,isico4u7mica en el 4ue se =ermite ver al mismo tiem=o lain,luencia e tres elementos en una isolucin$

6os e4uili0rios e ,ase ! sus res=ectivos iagramas e ,ase en sistemasmulticom=onentes tienen a=licaciones im=ortantes en 4u7mica. geolog7a ! cienciae los materiales$ 6a ciencia e materiales estuia la estructura. =ro=ieaes !a=licaciones e los materiales cient7,icos ! tecnolgicos$

El =resente escrito =osee temas re,erentes a la ,7sico34u7mica como lo soniagramas e ,ases. sistemas e e4uili0rio. curvas e en,riamiento sistemasternarias$$$

MARCO TERICO

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Una ,ase es una =arte homognea e un sistema 4ue se encuentra encontacto con otras =artes el mismo sistema. =ero se=araa e ellas =or una,rontera 0ien e,inia$ E?em=los e e4uili0rio e ,ases son los =rocesos ,7sicoscomo la congelacin ! la e0ullicin$

Si consieramos un sistema e un solo com=onente. con os ,ases Fslio !l74uioG. 4ue a cierta tem=eratura ! =resin se encuentran en e4uili0rio

1) Equilibrio Slido Lquido

Si una solucin l74uia e os sustancias se en,r7a a una tem=eraturasu,icientemente 0a?a. se ,orma un slio$ Esta tem=eratura es el =unto econgelacin e la solucin. 4ue e=ene e su com=osicin$

#onsieremos un sistema e os com=onentes integraos =or antimonio FS0G! =lomo FP0G$ En la siguiente ,igura se muestra el iagrama slio 5 674uio e

este sistema$ Este iagrama e ,ases se constru!e miieno los =untos e ,usine una serie e soluciones e com=osiciones a =resin constante$ 6a curvaasimtrica con ,orma e J es la curva el =unto e congelacin. arri0a e la cualel sistema es l74uio$ F6os =untos e ,usin el P0 ! el S0 son +%;K# ! &+1K#.res=ectivamenteG$ #onsiere se alcan"a el =unto 0. la solucin comien"a acongelarse ! el slio 4ue se se=ara e la solucin es S0 =uro$ -l reucir anm2s la tem=eratura. se congela m2s S0 ! la solucin se enri4uece=rogresivamente en P0$ Por e?em=lo. la com=osicin e la solucin cest2 aa=or la =ro!eccin e la l7nea e conexin gch$ En este =unto. la com=osicin e lasolucin est2 aa =or la =ro!eccin e la l7nea vertical ese el =unto hso0re ele?e x$ si continuamos reucieno la tem=eratura e la solucin. ,inalmente sealcan"a el =unto d$ a esta tem=eratura. la com=osicin est2 aa =or el =unto e$

Su=onga 4ue ahora se comien"a a en,riar la solucin en el =unto i$ En el =untoj. la solucin comien"a a congelarse ! se ,orma P0 slio$ Si se sigue en,riano.

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,inalmente alcan"aremos el =unto K$ /uevamente. en este =unto la com=osicinest2 aa =or el =unto e> =or lo tanto. ste es el =unto en el cual el l74uio seencuentra en e4uili0rio con am0os slios$ -l =unto ese le llama eutctico$ El=unto eutctico tiene la siguiente im=ortancia:

1G


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Este ti=o e iagramas se ivie en tres ti=os en ,uncin e la ,ase 4ue sees=rene e la solucin$

El =rimer ti=o =ertenece a los sistemas en los cuales la cristali"acin

e las soluciones l74uias con,orma os slios =uros. conocias

como las me"clas no isomor,as$ El seguno ti=o est2 re=resentao =or a4uellas soluciones en las

cuales la cristali"acin conlleva a la ,ormacin e una solucin sliala cual no =resenta una "ona e solu0ilia limitaa llamaasme"clas isomor,as$

L =or ltimo el tercer ti=o =ertenece a a4uellas soluciones. las cuales

al cristali"arse ,orman soluciones slias con "ona e,inias esolu0ilia mutua$

) Di!"r!#! d$ %!&$ ' (ur!& d$ $*%ri!#i$*+o

Di!"r!#! d$ F!&$

ran =arte e la in,ormacin acerca el control e la estructura e las ,asesen un eterminao sistema se =resenta e manera sim=le ! concisa en lo 4ue seenomina un iagrama e ,ases. tam0in enominao iagrama e e4uili0rio$

Existen tres =ar2metros controla0les externamente 4ue a,ectan laestructura e las ,ases: tem=eratura. =resin ! com=osicin$ 6os iagramas e

,ases se constru!en gra,icano i,erentes com0inaciones e estos =ar2metros$6as coniciones en la cual existe un sistema como slio. l74uio o va=or se

resume e manera conveniente en un iagrama e ,ases. 4ue es una gr2,ica e=resin contra tem=eratura$

En la ,igura &$' se muestra eliagrama e ,ases e agua one. S.6 ! J re=resentan las eta=as 4ue solo

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=uee existir en una ,ase Fslio> l74uio> o va=orG$ Sin em0argo a lo largo ecual4uier curva. las os ,ases corres=onientes =ueen coexistir$

La regla de fases

Se consiera la regla e ,ases e i00s

f=cp+2

8one c es el nmero e com=onentes ! p es el nmero e ,ases=resentes en un sistema$ El grao e li0erta f. a el nmero e varia0lesintensivas F=resin. tem=eratura ! com=osicinG 4ue =uean cam0iar e maneraine=eniente sin =ertur0ar el nmero e ,ases en e4uili0rio$ Por e?em=lo. en unsistema e una sola ,ase e un solo com=onente F c = 1, p= 1G . igamos un gas enun conteneor. se =ueen la =resin ! tem=eratura el gas e manera

ine=eniente sin cam0iar el nmero e ,ases. =or lo 4ue , %. o lo 4ue es lomismo. el sistema tiene os graos e li0erta$

-hora se a=licara la regla e ,ases =ara al agua F c= 1G$ En la ,igura &$' semuestra 4ue en la regin e ,ase =ura FS. 6 o JG. se tiene 4ue p = 1 ! F = %. lo4ue signi,ica 4ue se =uee moi,icar la =resin e manera ine=eniente e latem=eratura Fos graos e li0ertaG$ Sin em0argo. a lo largo e caa uno e loslimites S5 6. 6 5 J o S 5 J. p =% ! f =1$ En consecuencia. =ara caa valor e p.slo =uee ha0er un valor es=ec7,ico e ! viceversa Fun grao e li0ertaG$ Enestas coniciones. el sistema est2 totalmente ,i?o ! no es =osi0le alguna variacin

e =resin o tem=eratura$ Se ice 4ue icho sistema es invariante ! se re=resenta=or un =unto en una gr2,ica e =resin contra tem=eratura$

En termoin2mica ! ciencia e materiales se enomina iagrama e ,ase ala re=resentacin gr2,ica e las ,ronteras entre i,erentes estaos e la materia eun sistema. en ,uncin e varia0les elegias =ara ,acilitar el estuio el mismo$#uano en una e estas re=resentaciones toas las ,ases corres=onen a estaose agregacin i,erentes se suele enominar iagrama e cam0io e estao$ Enciencia e materiales se utili"an am=liamente los iagramas e ,ase 0inarios.mientras 4ue en termoin2mica se em=lean so0re too los iagramas e ,ase e

una sustancia =ura$6os iagramas e ,ase m2s sencillos son los e =resin 3 tem=eratura e

una sustancia =ura. como =uee ser el el agua$ En el e?e e #oorenaas secoloca la =resin ! en el e a0scisas la tem=eratura$ eneralmente. =ara una=resin ! tem=eratura aas. el cuer=o =resenta una nica ,ase exce=to en lassiguientes "onas:

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N Punto tri=le: En este =unto el iagrama coexisten los estaos slio. l74uio !gaseoso$ Estos =untos tienen cierto inters. !a 4ue re=resentan un invariante ! =orlo tanto se =ueen utili"ar =ara cali0rar termmetros$

N 6os =ares F=resin. tem=eraturaG 4ue corres=onen a una transicin e ,ase

entre:

8os ,ases slias: #am0io alotr=ico>

o entre una ,ase slia ! una ,ase l74uia: ,usin 3 solii,icacin>o entre una ,ase slia ! una ,ase va=or FgasG: su0limacin 3 e=osicin Fo

su0limacin inversaG>o entre una ,ase l74uia ! una ,ase va=or: va=ori"acin 3 conensacin Fo

licue,accinG$

a! 4ue estacar 4ue los iagramas no solo son tiles =ara esta0lecer las

,ases =resentes en unas coniciones eterminaas Fe com=osicin !tem=eraturaG ! =ara seguir las trans,ormaciones e ,ase en ,uncin e latem=eratura o e las com=osiciones sino 4ue tam0in se em=lean =ara reali"arc2lculos cuantitativos =ara eterminar 4u cantia e caa ,ase se encuentra enel e4uili0rio$ Para ello se em=lea la regla e la =alanca$

La regla de la palanca:

6a regla =alanca es el mtoo em=leao =ara conocer el =orcenta?e e ,aseslia ! l74uia =resentes en una aleacin e una cierta concentracin cuano se

encuentra a una eterminaa tem=eratura$El =rotocolo a seguir consiste en tra"ar la l7nea vertical A F=or la

concentracin 4ue eseamos anali"arG ! la l7nea isoterma e la tem=eraturainicaa. l7nea hori"ontal 63D3S. en el iagrama e e4uili0rio e la aleacin -B$8eterminano su interseccin el =unto D ! la interseccin con las l7neas e674uius ! slius los =untos 6 ! S$

Pro!ectano so0re el e?e e concentraciones ichos =untos e interseccin

se o0tienen en las concentraciones e la ,ase l74uia. WL ! e la ,ase slia.

WS $ 6a concentracin e la muestra 4ue vamos a estuiar es WO $

Una ve" eterminaas estas concentraciones se a=lica la regla e la=alanca =ara o0tener el =orcenta?e e caa una e las ,ases en las conicionesel =ro0lema$ El resultao e la suma e am0as e0e ser el 1((O

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%defaseslida=WOWL

WSWL

%defaseLquida=WSWO

WS

WL

Cur!& +$#,$r!+ur!-+i$#,o-+r!*&%or#!(i* .TTT)/

Son iagramas one se escri0en los =rocesos e trans,ormaciones e,ase en ,uncin e os varia0les. la tem=eratura ! el tiem=o$ 8iagramas :tem=eratura. tiem=o ! trans,ormacin$ En el caso =articular e los aceros se tratae eterminar las trans,ormaciones e ,ase e la austenita en ,uncin e latem=eratura ! el tiem=o$ 6as trans,ormaciones =ueen ser isotermas o =oren,riamiento continuo$ eneralmente se tra0a?a con los iagramas e

trans,ormacin isotrmica$

Es im=ortante estacar 4ue en los iagramas a=arecen ,asesmetaesta0les 4ue no a=arecen en los iagramas e e4uili0rio$ Por e?em=lo. en elsistema SiD%. ha! varias ,ases =olimr,icas Fcuar"o. triimita ! cristo0alitaG

-em2s. al en,riar r2=iamente la triimita no cam0ia a cuar"o sino a la ,asetriimita e 0a?a tem=eratura$ Esta ,ase es metaesta0le ! no a=arece en eliagrama e ,ases Fla esta0le en esas coniciones es el cuar"o e 0a?atem=eraturaG =ero si se en,r7a r2=iamente es metaesta0le =or mucho tiem=o$

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Dtro e?em=lo e ,ase metaesta0le es la martensita 4ue se o0tiene al en,riar losaceros austen7ticos mu! r2=iamente$ - tem=eratura am0iente las ,ases esta0les4ue se o0servan ex=erimentalmente son ,errita ! cementita con microestructura=erl7tica Ftermoin2micamente: ,errita ! gra,itoG$

Se =ueen eterminar os ti=os e trans,ormaciones e gran im=ortancia:

aG rans,ormaciones con i,usin atmica Fcaracteri"aas =orcinticas lentasG

0G rans,ormaciones sin i,usin Fmartens7ticasG solo ha!istorsiones$ En los iagramas a=arecen los os ti=os etrans,ormaciones aun4ue solo una resulte en la ,ase esta0le atem=eratura am0iente$

Para o0tener los iagramas se o=era e la ,orma siguiente:

1$3 El con?unto e =ro0etas e la aleacin e la misma com=osicin. 0a?o estuio.se calientan ! se mantienen a tem=eratura constante Fen el caso e los aceroshasta austeni"acin totalG$

%$3 - continuacin se en,r7an 0ruscamente hasta la tem=eratura eterminaasumergieno la =ro0eta en un 0ao e sales ,unias e tal ,orma 4ue latem=eratura se mantenga constante$

+$3 - intervalos e tiem=o controlaos se sacan las =ro0etas =ara seguir lastrans,ormaciones e ,ases. ! microestructuras =resentes. =rinci=almente con la

a!ua el microsco=io metalogr2,ico ! 8 *%' '((. =erlita ,ina> '(( %%'. 0ainita> %%' . martensita$ Ms es la tem=eratura a la 4ue comien"a a,ormarse la martensita ! M, es la tem=eratura a la 4ue termina e ,ormarse lamartensita$ Estas tem=eraturas cam0ian e=enieno e la com=osicin elacero$ Si O # aumenta

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Ms isminu!e$ O # ($* Ms +(( R#$ O # 1$1 Ms %(( R#$ O # 1$& Ms 1(( R#

Di!"r!#! d$ F!&$& d$ u* &olo Co#,o*$*+$

6os iagramas e ,ases e esta seccin corres=onen =ara una sustancia=ura Fla com=osicin se mantiene constanteG$ Esto signi,ica 4ue las nicasvaria0les e inters son la =resin ! la tem=eratura$ Por ello. estos iagramas seconocen como iagrama P3$ El iagrama P3 el agua se muestra en la 9igura 1.one se o0servan regiones =ara tres ,ases i,erentes: slio. l74uio ! va=or$#aa una e las ,ases existe en coniciones e e4uili0rio a travs e los intervalos

=resin3tem=eratura e su 2rea corres=oniente$

Cur! d$ E*%ri!#i$*+o d$ u* (o#,o*$*+$ ,uro

El an2lisis trmico es el estuio e la variacin e tem=eratura 4ueex=erimenta un metal o aleacin urante su calentamiento o en,riamiento$ Si sesuministra calor a un material met2lico. ste ex=erimentar2 un aumento e

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tem=eratura$ #on cantiaes e calor constante =or unia e tiem=o se tenr2una elevacin continua e tem=eratura en el material. siem=re 4ue ste noex=erimente trans,ormacin alguna$ 6a re=resentacin gr2,ica e la variacin e latem=eratura el material con el tiem=o se enomina curva e calentamiento ocurva e en,riamiento$ Un metal 4ue no ex=erimenta trans,ormacin alguna en el

rango e tem=eraturas consieraas. =osee las curvas e calentamiento !en,riamiento 4ue se muestra en la 9igura %$

6as trans,ormaciones e ,ases ocurren generalmente con a0sorcin oes=renimiento e energ7a$ Si urante el en,riamiento e un metal ste =asa =oruna tem=eratura a la cual ocurre un cam0io microestructural. su curva een,riamiento =resentar2 una in,lexin$ -s7. =or e?em=lo. la curva e en,riamiento eun metal =uro =resenta una meseta 4ue corres=one a su tem=eratura esolii,icacin F9igura +G$ Una ve" com=letaa la solii,icacin. la curva een,riamiento contina su escenso$

En la =r2ctica suele necesitarse un =e4ueo su0en,riamiento =ara lograr elcomien"o e la solii,icacin F9igura +G$ Una ve" comen"aa la cristali"acin. latem=eratura su0e hasta el valor 4ue le corres=one ! se mantiene constanteurante toa la solii,icacin$ 6uego sigue el en,riamiento. !a en ,ase slia$

Di!"r!#! d$ F!&$& 0i*!rio&

6os iagramas e ,ases 0inarios tienen slo os com=onentes$ En ellos la=resin se mantiene constante. generalmente a 1 atm$ 6os =ar2metros varia0lesson la tem=eratura ! la com=osicin$ 6os iagramas e ,ases 0inarios son ma=as

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4ue re=resentan las relaciones entre tem=eratura. com=osicin ! cantia e,ases en e4uili0rio. las cuales in,lu!en en la microestructura e una aleacin$Muchas microestructuras se esarrollan a =artir e trans,ormaciones e ,ases. 4ueson los cam0ios 4ue ocurren entre las ,ases cuano se altera la tem=eratura Fengeneral. en el en,riamientoG$ Esto =uee im=licar la transicin e una ,ase a otra. o

la a=aricin o esa=aricin e una ,ase$

Si&+$#!& I&o#or%o& 0i*!rio&

6os sistemas 0inarios se enominan isomor,os cuano existe solu0iliacom=leta e los os com=onentes en estao l74uio ! slio$ Para 4ue ocurrasolu0ilia com=leta en estao slio. am0os elementos aleantes e0en tener lamisma estructura cristalina. raios atmicos ! electronegativiaes casi iguales !valencias similares$ Tste es el caso el sistema #o0re3/74uel 4ue se muestra enla 9igura )$

Cur!& d$ E*%ri!#i$*+o d$ Si&+$#!& I&o#or%o&

6a 9igura Q muestra la curva e en,riamiento =ara una aleacin #u3)(Ot/i. a 0a?as velociaes e en,riamiento Fconicin e e4uili0rio en toomomentoG$ Se o0serva 4ue los sistemas isomor,os solii,ican en un intervalo etem=eraturas. a i,erencia e los com=onentes =uros 4ue =resentan una meseta

hori"ontal$

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6os cam0ios e=eniente e la curva een,riamiento marcan lastem=eraturas li4uius ! solius.es ecir. el comien"o ! el ,ine la solii,icacin$

El intervalo e solii,icacin toma istintos valores e acuero a laconcentracin e los com=onentes e la aleacin$ -s7. =or e?em=lo. sieno - ! Blos com=onentes e una solucin slia. se =uee eterminar toa una gama ecurvas e en,riamiento. segn se muestra en la 9igura 1($

Si se re=resenta esta serie e curvas en un solo iagrama. inicano so0re

las orenaas las tem=eraturas ! so0re las a0scisas las concentraciones e B en-. se o0tiene la 9igura 11$ -l unir toos los =untos e comien"o ! toos los e ,ine la solii,icacin. se o0tiene el iagrama e trans,ormacin e la aleacin. 4ueen este caso est2 constituio =or os curvas: la su=erior o li4uius. =or arri0a e lacual toa la aleacin se encuentra en estao l74uio. ! la in,erior o solius. =ore0a?o e la cual toa la aleacin est2 en estao slio$ Entre am0as curvascoexisten am0as ,ases Fslio ! l74uioG en e4uili0rio$

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Si&+$#!& Eu+(+i(o& 0i*!rio&

En la 9igura 1% se muestra un iagrama eutctico 0inario. =arcialmentesolu0les en estao slio$ En el iagrama se ienti,ican tres regionesmono,2sicas: V. ! l74uio$ El slio V es una solucin slia rica en co0re. tiene

=lata como soluto ! la estructura cristalina es c0ica e caras centraa$ El slio es una solucinslia rica en =lata. tieneco0re como soluto !la estructuracristalina tam0in esc0ica e carascentraa

Cur!& d$ $*%ri!#i$*+o d$ Si&+$#!& Eu+(+i(o&

6a 9igura %( muestra las curvas e en,riamiento =ara un metal =uro ! )com=osiciones e aleante 4ue coincien Fes4uem2ticamenteG con los cuatro casose solii,icacin ex=licaos en la seccin +$%$1$ 6a curva e en,riamiento e - =uroF1((O-G e la 9igura %( es similar a lo ex=licao en la seccin %$1$ 6a curva een,riamiento e 1(OB Fcurva 1G es similar a lo ex=licao en la seccin +$1$+$ 6acurva % e la 9igura %( =resenta un 4uie0re aicional. corres=oniente a latem=eratura solvus$ Una ve" 4ue se su=era el l7mite e solu0ilia m2xima e Ben -. la solii,icacin im=licar2 un cierto =orcenta?e e reaccin eutctica$ Esto semani,iesta a =artir e la meseta e la curva +. corres=oniente a la trans,ormacineutctica$ - meia 4ue el contenio e B se a=roxima a la com=osicin eutctica.ma!or la longitu e la meseta. lo cual signi,ica ma!or ,raccin e eutctico$9inalmente. la curva ) muestra 4ue la solii,icacin e la com=osicin eutcticaocurre a tem=eratura constante. com=ort2nose la aleacin como un metal =uto$

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Esto se e0e a 4ue la solii,icacin e una aleacin eutctica im=lica 4ue tres,ases e0en coexistir en e4uili0rio. lo cual resulta en un =unto invariante Fes ecir.cero graos e li0erta segn la regla e las ,asesG$

2) 3u*+o& .Eu+(+i(o& ' 3$ri+(+i(o&)

El punto eutcticoo =unto e tem=eratura m7nima el li4uius$ 6atem=eratura m2s 0a?a a la cual los cristales ! el ,unio est2n en e4uili0rio es # !es tam0in la tem=eratura a la 4ue cristali"a la ,ase - cu!a =ro=orcin ,rente a Bvenr2 aa =or la com=osicin original el ,unio$

En otros sistemas sucee aem2s el ,enmeno eutctico. el

enominaoperitctico$

Elpunto peritcticoes un =unto e reaccin 4ue se o0serva =or la in,lexin ela curva li4uius$ Si un ,unio e com=osicin M se en,r7a. la ,ase B em=ie"a acristali"ar cuano alcan"a la curva li4uius lo 4ue sucee a 1$ - =artir e esemomento la com=osicin el ,unio se va es=la"ano con,orme inica la ,lechahacia - mientras cristali"a la ,ase B hasta alcan"ar el =unto =$ En este =unto la

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4) Si&+$#! T$r*!rio&

8e acuero a la regla e las ,ases e i00s. cuano o0serva una sola ,aseen un sistema e tres com=onentes como el 4ue estuiaremos. los graos eli0erta son ) $ Por lo tanto. =ara escri0irlo com=letamente ha0r2 4ue ,i?ar ) elas ' varia0les el sistema F. P ! concentraciones e caa uno e los trescom=onentesG$ #omo los gr2,icos e tantas varia0les son mu! i,7ciles einter=retar. se elige mantener algunas e ellas constantes ! gra,icar las restantesuna contra otras$

Para un sistema ao e tres com=onentes l74uios. existir2ncom=osiciones =ara las cuales la solu0ilia es com=leta. resultano la me"cla enuna sola ,ase$ Entonces. a P ! cte$. ser2n % los graos e li0erta. e0ieno

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esta0lecerse os e las tres concentraciones =ara escri0ir com=letamente lasituacin el sistema$ Pero =ueen arse com=osiciones en las cuales se su=erala solu0ilia ! a=arecen os ,ases inmisci0les. caa una con los trescom=onentes en cierta =ro=orcin$

8iagramas ternarios como tienen mlti=les a=licaciones en el cam=o e latecnolog7a ! la inustria$ Son el resultao e much7simo tra0a?o ex=erimentalcu!os resultaos se utili"an =ara la =reiccin el com=ortamiento e los sistemasres=ecto a sus ,ases en istintas coniciones$

5) Si&+$#! lquido lquido

6a regla e las ,ases e i00s esta0lece 4ue:

F 6 C 7 - 8

8one 9 es el nmero e graos e li0erta el sistema. # es el nmero ecom=onentes ! X es el nmero e ,ases$

8e acuero a esta regla. cuano o0serva una sola ,ase FX 1G en un sistema etres com=onentes F# +G como el 4ue se estuia. los graos e li0erta son )$

En un sistema e l74uio3l74uio ternario. las varia0les a consierar son ': F. P !las com=osiciones e caa uno e los tres com=onentesG$ Por lo tanto. =ara escri0irlocom=letamente ha0r2 4ue ,i?ar ) e las ' varia0les el sistema$ #omo los gr2,icos etantas varia0les son mu! i,7ciles e inter=retar. se elige mantener algunas e ellas

constantes ! gra,icar las restantes una contra otras$ En este caso se tra0a?ar2 enconiciones e =resin ! tem=eratura constantes ! se gra,icar2n las com=osiciones esus tres com=onentes en un iagrama triangular. en uniaes e =orcenta?e en masa$

Para sistemas ternarios. el mtoo m2s comn e re=resentar gr2,icamente larelacin e com=osiciones a =resin ! tem=eratura constantes. es meiante el uso e untri2ngulo e4uil2tero Fri2ngulo e i00sG one caa vrtice re=resenta a un com=onente=uro$ Por e?em=lo. en la 9ig$1:

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9ig$ 1$ 8iagrama =ara re=resentar com=osiciones e un sistema ternario

El estuio el e4uili0rio l74uio3l74uio. es la 0ase =ara o=eraciones tal como laextraccin l74uio3l74uio. en la cual las os ,ases 4ue se encuentran son 4u7micamente mu! i,erentes lo 4ue conuce a una se=aracin e los com=onentes eacuero con sus =ro=ieaes ,7sicas ! 4u7micas$

E* di!"r!#!& d$ $quilibrio +$r*!rio9 el iseo e una o=eracin e extraccin l74uio3l74uio suele consierarse 4ue el re,inao ! el extracto se encuentran e4uili0rio$ 6os atos

e e4uili0rio 4ue e0er2n mane?arse ser2n como m7nimo los corres=onientes a unsistema ternario Fos isolventes ! un solutoG. con os e los com=onentes inmisci0les o

=arcialmente inmisci0les entre s7$

Una e las ,ormas m2s ha0ituales e recoger los atos e e4uili0rio en sistemasternarios son los iagramas triangulares$ En la 9igura % se muestra un iagrama triangulare4uil2tero$ 6os vrtices el tri2ngulo re=resentan com=uestos =uros. un =untos o0re unlao corres=oner7a a una me"cla 0inaria ! un =unto en el interior el tri2ngulo

re=resentar7a una me"cla ternaria$ 6a com=osicin e una me"cla =uee eterminarse=or lectura irecta en el iagrama. tal como muestra la 9igura %$ 6a concentracin e loscom=onentes en el iagrama se muestra como ,raccin molar o ,raccin m2sica$ # ( 1 A-A# 1 ( - ( 1 B AB

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9igura %$ 8iagrama e e4uili0rio ternario: iagrama triangular e4uil2tero$

En los sistemas e inters =ara la extraccin l74uio3l74uio los os isolventesim=licaos son inmisci0les o =arcialmente inmisci0les entre s7$ Es ecir. su me"cla en las=ro=orciones aecuaas =uee ar lugar a la ,ormacin e os ,ases$ -em2s. la=resencia e un soluto moi,ica la solu0ilia e un isolvente en otro$ Para re=resentareste com=ortamiento. ! =oer conocer si a una eterminaa me"cla le corres=onen unao os ,ases. los iagramas triangulares l74uio3l74uio =resentan la enominaa curva0inoal o e solu0ilia F9igura +G$ Una me"cla re=resentaa =or un =unto situao =orencima e la curva 0inoal estar2 constituia =or una sola ,ase$ Por el contrario. a uname"cla situaa =or e0a?o e la curva 0inoal le corres=onen os ,ases$ 6as os ,asesen e4uili0rio se encuentran ligaas =or una recta e re=arto$ 6a recta e re=arto =asa =orel =unto me"cla ! sus extremos so0re la curva 0inoal inican la concentracin elas os

,ases en e4uili0rio F9igura +G$ # =unto me"cla curva 0inoal recta e re=arto - B ,ase 1,ase %

9igura +$ 8iagrama e e4uili0rio ternario =ara un sistema l74uio3l74uio

:) Si&+$#! Slido Lquido& +$r*!rio&

En sistemas ternarios =ara eterminar los cursos e cristali"acin es,unamental conocer las isotermas. las l7neas l7mites e ,ase como tam0in lascom=osiciones e las ,ases involucraas en el =roceso$ En los sistemas sinsolucin slias one las ,ases son invariantes en com=osicin. la curva ecristali"acin =rimario e un com=uesto sigue la l7nea recta 4ue une lacom=osicin e la me"cla con la ,ase =rimaria. hasta 4ue icha intersecte la curva

l7mite e ,ases$ Sin em0argo. en sistemas ternarios 4ue contienen solucionesslias. la curva e cristali"acin en el cam=o e ,ase =rimario e la solucinslia no corres=one a una l7nea recta. como en el caso anterior. sino 4ue a unacurva. e0io a 4ue la com=osicin e la ,ase =rimaria est2 continuamentevariano a meia 4ue transcurre el =roceso e cristali"acin$

8iagrama e solucin slia$

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Un caso sim=le e sistemas ternarios se muestra en las ,iguras:

fg: diagramas de solucin slida

En el sistema 0inario -3B e la ,igura su=erior. las l7neas e con?ugacin 1Y3'Y !otras similares =aralelas a la 0ase. an la com=osicin e la ,ase slia ene4uili0rio con la ,ase l74uia a la tem=eratura corres=oniente$ 6a l7nea '3)3& e la

,igura in,eriores la isoterma =ara la tem=eratura T1 ! la l7nea 'Y3)Y3&Y es la

isoterma =ara latem=eratura T2 $

6as ,ases =resentes a T1 en la ,igura in,erior son las siguientes:

F1G Zrea '3)3&. too l74uio

F%G Zrea -3'3)3+. l74uio m2s solucin slia> com=osicin el l74uio en la l7nea )3' ! e la solucin slia en l7nea +3-

F+G Zrea &3) #. l74uio ! slio #> com=osicin el l74uio so0re )3&

F)G Zrea +3) #. l74uio ). solucin slia + ! slio #

F'G Zrea +3#3B. slio # ! solucin slia. com=osiciones e la solucin slia en+3B$

6as ,ases =resentes a T2 en la ,igura in,erior son:

F1G Zrea -3'Y3)Y3&Y slo l74uio

F%G Zrea 'Y3)Y3+Y. l74uio m2s solucin slia> com=osicin el l74uio en )Y3'Y !com=osicin e solucin slia en l7nea +Y3'Y$

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F+G Zrea &Y3)Y3#. l74uio ! slio #> com=osiciones el l74uio en la l7nea )Y3&Y

F)G Zrea +Y3)Y3#> l74uio ). solucin slia +Y ! slio #$

F'G Zrea +Y3#3B. slio # ! solucin slia en +Y 5 B

El =unto ) re=resenta la com=osicin el l74uio en e4uili0rio a T2 con el

slio # ! la solucin slia +Y$ -m0os =untos ) ! )Y. !acen so0re la l7nea l7mite e

,ase E1 5 E2 en la ,igura -$ 6os extremos e las l7neas +3) ! +Y3)Y=ertenecen a

la l7nea l7mite E1 5 E2 ! a la l7nea -3B en el sistema ternario$ Estas l7neas e

con?ugacin son os. sieno =osi0le encontrar un nmero in,inito e tales l7neasen l7neas l7mites e tres ,ases$ 6a l7nea *3; es un ti=o sencillo e l7nea econ?ugacin one se muestra la com=osicin e la solucin slia * en e4uili0rio

con el l74uio ; a la tem=eratura T1 $

8eterminacin e l7neas l7mites e ,ases$ Para la eterminacin e la

=osicin e las l7neas l7mites e ,ases ternarias 4ue se muestran en lasiguiente ,igura Fsu=eriorG. es necesario eterminar las =ro=ieaes ,7sicase las soluciones slias =resentes$

En la ,igura in,erior. las l7neas 839 ! 93E son las isotermas. estas l7neas

=ueen ser ,i?aas eterminano slo el =unto . la com=osicin e la solucinslia a la tem=eratura aa. e0io a 4ue el =unto 9 se conoce e inmeiato$

6a com=osicin =uee eterminarse =or mtoos =ticos miieno=ro=ieaes =ticas como el 7nice e re,raccin a series com=letas e solucionesslias en el sistema 0inario$ 8e igual ,orma. los mtoos e ra!os A. a travs ela 6e! e Jegar. son e gran utilia =ara conocer los =ar2metros cristalinos ! surelacin con la com=osicin e las soluciones slias

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,ig: eterminacin e l7neasl7mites e ,ases

,ig: iagrama esolucin slia


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6as l7neas #39 ! #3 tam0in unen el cam=o e ,ase ternario #393. ! sonnuevamente l7neas rectas 4ue irraian ese #$

6as l7neas l7mites ternarias =ueen tam0in eterminarse =artieno e unacom=osicin conocia ! eterminar la tem=eratura a la cual se entra a la "ona e

tres ,ases =or en,riamiento e la com=osicin ,unia ese una tem=eraturaelevaa a una tem=eratura 0a?a o eterminar la tem=eratura a la cual se inicia la,usin =artieno e una me"cla e slio # ! una solucin slia e com=osicin4ue est2 com=renia entre - ! B$

CONCLUSIN

6os llamaos 8iagramas e 9ase re=resentan esencialmente una ex=resin e la e0io a 4ue los iagramas nos sirve tanto =ara seguir lastrans,ormaciones e ,ase en ,uncin e la tem=eratura o e las com=osicionessino 4ue tam0in se em=lean =ara reali"ar c2lculos cuantitativos los cualesconstantemente estamos en tratano con ellos. =uesto 4ue nos encontramos conesta en caa =arte e nuestra via cotiiana$

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REFERENCIAS 0I0LIO;R


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E4uili0rio ternario entre ,ases ]P2gina We0 en 67nea^ 8is=oni0le en:htt=:@@es$slieshare$net@ariansierra,@tema3&3e4uili0rio3ternario3entre3,ases3l4uias]#onsulta: %(1). /oviem0re^

E4uili0rio solio3l74uio ]P2gina We0 en 67nea^ 8is=oni0le en:

htt=:@@es$slieshare$net@ariansierra,@extraccin3l4uio3l4uio3com=lemento3tema3&]#onsulta: %(1). /oviem0re^

Sistema 674uio3674uio ]P2gina We0 en 67nea^ 8is=oni0le en:htt=:@@$virtual$unal$eu$co@cursos@sees@mani"ales@)(Q(((&@html@=ages@la0_)$htm]#onsulta: %(1). /oviem0re^

Sistema solio3 li4uio 3 ternario F8iagrama e solucin sliaG$ ]P2ginaWe0 en 67nea^ 8is=oni0le en: htt=:@@es$slieshare$net@sno1+&@geo4uimica3%3investigacion]#onsulta: %(1). /oviem0re^
http://es.slideshare.net/adriandsierraf/tema-6-equilibrio-ternario-entre-fases-lquidashttp://es.slideshare.net/adriandsierraf/tema-6-equilibrio-ternario-entre-fases-lquidashttp://es.slideshare.net/adriandsierraf/extraccin-lquido-lquido-complemento-tema-6http://es.slideshare.net/adriandsierraf/extraccin-lquido-lquido-complemento-tema-6http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/manizales/4090006/html/pages/lab_4.htmhttp://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/manizales/4090006/html/pages/lab_4.htmhttp://es.slideshare.net/snok136/geoquimica-2-investigacionhttp://es.slideshare.net/snok136/geoquimica-2-investigacionhttp://es.slideshare.net/adriandsierraf/tema-6-equilibrio-ternario-entre-fases-lquidashttp://es.slideshare.net/adriandsierraf/tema-6-equilibrio-ternario-entre-fases-lquidashttp://es.slideshare.net/adriandsierraf/extraccin-lquido-lquido-complemento-tema-6http://es.slideshare.net/adriandsierraf/extraccin-lquido-lquido-complemento-tema-6http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/manizales/4090006/html/pages/lab_4.htmhttp://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/manizales/4090006/html/pages/lab_4.htmhttp://es.slideshare.net/snok136/geoquimica-2-investigacionhttp://es.slideshare.net/snok136/geoquimica-2-investigacion

fisico quimica trabajo

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