Diagrama de Fases de Un Componente, Ejemplos.

En un articulo previo habíamos tratado sobre los conceptos básicos de los diagramas de fases para un solo componente. En este articulo mostraremos  algunos ejemplos para una mejor comprensión del tema.

Un diagrama de fases indica las regiones de temperatura y presión donde un determinado componente se encuentra en un estado de la materia (sólido, líquido o gas); así como también las curvas donde se produce el equilibrio entre las diferentes fases.

En la siguiente figura mostramos el diagrama de fases del agua, es de notar que no esta a escala, ya que existe una separación entre los principales puntos, y de hacerlo a escala no podríamos distinguir los puntos que se encuentran a muy baja temperatura y presión, tal como el punto triple y el punto de fusión normal.

A la presión de 1 atmosfera se la conoce como la presión normal, y es la presión promedio que se tiene al nivel del mar. La temperatura de fusión y ebullición a esta presión se conocen como temperatura de fusión normal y temperatura de ebullición normal.

La temperatura de fusión normal del agua es 0 °C, y la temperatura de ebullición normal es de 100 °C.

El punto triple, donde coexisten las tres fases, esta una temperatura de 0.01 °C, muy cercana a la temperatura de fusión normal, pero a una presión muy baja, de solo 0.006 atm.

El punto critico se encuentra a 374 °C y 218 atmosferas. Entre 1 atm y 218 atm. hay un incremento constante en la temperatura de ebullición del agua. Esto quiere decir que el agua se mostrara en su fase liquida a temperaturas mayores a 100 °C a presiones mayores de 1 atm.

En el caso del dióxido de carbono, CO₂, muestra un diagrama de fase bastante interesante.

El punto triple se encuentra a una presión de 5.11 atm. la cual esta muy por encima de la presión normal (1 atm.). por lo que a la presión normal se produce un cambio de sólido a gas, sin la presencia de una fase líquida.

a la presión normal la temperatura de sublimación es de –78.5 °C. Esto nos indica que a la temperatura ambiente el CO2 se muestra en fase gaseosa.

El punto critico se encuentra a una temperatura de 31.1 °C y 73 atm. La temperatura critica es relativamente baja.