Tema 6: Estudio termodinámico de las interfases

Cada uno de los dos sumandos que aparecen en la ecuación 31 viene dada por el área
encerrada entre la recta que da la concentración en cada fase (constante) y la curva que da la
concentración como función de z. Tal y como puede verse en las tres figuras representadas el
primer término es negativo ya que la concentración real va por debajo de la de la fase β en la
región interfacial. El segundo término es positivo ya que la concentración real va por encima
de la de la fase α en esta misma región. La suma de ambos sumandos puede dar un resultado
total nulo, positivo o negativo en función de donde situemos la superficie divisoria (z0).
Lógicamente, todas las magnitudes que sean función de ni σ (U σ , S σ ,…) dependerán de la
posición donde se sitúe la superficie divisoria z0.
Descripción termodinámica del modelo de Gibbs
Considerando un sistema abierto, dni≠0, formado por i componentes y δ fases, de acuerdo con
la primera ley de la termodinámica: dU=dq+dw, para un proceso reversible: dq=TdS y
(donde hemos supuesto que la interfase es plana y por tanto P α =P β =P)
Para un proceso reversible, el sistema pasa por estados de equilibrio en los que el potencial
químico de cualquier componente es el mismo en todas las fases.
y por lo tanto:
De esta forma la ecuación (32) puede simplificarse, quedando:
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Química Física Avanzada. Cuarto curso
Departamento de Química Física
Curso 2009-2010
(32)
(33)
(34)
; para un proceso reversible, interfase plana. (35)
Para cada una de las fases del sistema modelo de Gibbs podemos escribir:
Por lo que para la superficie divisoria:
(36)
(37)
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