Las fases en materiales definen regiones con uniformidad química y propiedades físicas distintas, como el hielo, agua y vapor. Las aleaciones, combinaciones de metales y otros elementos, se clasifican en monofásicas y polifásicas, afectando propiedades como la dureza y resistencia a la corrosión. La regla de las fases de Gibbs relaciona componentes, fases y grados de libertad en sistemas en equilibrio. Los diagramas de fases muestran las condiciones de coexistencia de fases en sustancias puras, mientras que la solubilidad sólida determina la capacidad de formar soluciones homogéneas en aleaciones.
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Una fase se refiere a una región de un sistema material que es químicamente uniforme, físicamente distinta y mecánicamente separable
Estructura cristalina y composición química
Las fases se distinguen por tener una estructura cristalina y composición química constantes
Propiedades físicas y químicas
Cada fase tiene propiedades físicas y químicas específicas
Las transiciones de fase ocurren cuando se cambian las condiciones de temperatura o presión, llevando a una reorganización de la estructura molecular y a cambios en las propiedades del material
La regla de las fases de Gibbs es una herramienta termodinámica que relaciona el número de componentes químicos, el número de fases presentes y los grados de libertad de un sistema en equilibrio
La regla de las fases de Gibbs es útil para predecir cuántas variables pueden modificarse independientemente sin cambiar el número de fases en equilibrio
La regla de las fases de Gibbs presupone un equilibrio termodinámico perfecto, por lo que en situaciones reales puede haber desviaciones en las fases observadas debido a cinéticas de reacción lentas o procesos fuera de equilibrio
Los diagramas de fases son representaciones gráficas que ilustran las condiciones de presión y temperatura en las que coexisten distintas fases de una sustancia pura
Punto de fusión y ebullición
Los diagramas de fases muestran puntos críticos como el punto de fusión y ebullición a presión atmosférica
Punto triple
Los diagramas de fases también muestran el punto triple, donde las tres fases coexisten en equilibrio
La regla de las fases de Gibbs es útil para interpretar los diagramas de fases y entender las transiciones de fase y la estabilidad de las mismas bajo diferentes condiciones
La solubilidad es la medida de la capacidad de un material para disolverse en otro y formar una solución homogénea
La solubilidad sólida se refiere a la capacidad de los átomos de un elemento para integrarse en la red cristalina de otro metal
Las reglas de Hume-Rothery son criterios esenciales para garantizar una mezcla uniforme y evitar la formación de compuestos intermetálicos o fases segregadas en una aleación
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Características de una fase
Región químicamente uniforme, físicamente distinta, mecánicamente separable.
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Propiedades de las fases
Estructura cristalina constante, composición química y propiedades físico-químicas específicas.
02
Transiciones de fase
Cambio de condiciones de temperatura o presión que altera la estructura molecular y propiedades del material.
