Inleiding tot de Scheikunde

Termen

• Drievoudig puntDe unieke temperatuur en druk waarbij de vaste, vloeibare en gasfasen van een stof alle in evenwicht met elkaar zijn.
• fasegrensDe lijn in een fasediagram die de condities aangeeft waaronder twee (overgangs)toestanden van materie in evenwicht bestaan.

Een fasediagram is een grafiek die laat zien onder welke condities van temperatuur en druk verschillende fasen van materie voorkomen. De eenvoudigste fasediagrammen zijn van zuivere stoffen. In deze diagrammen staan de druk op de y-as en de temperatuur op de x-as.

Hoewel fasen conceptueel eenvoudig zijn, zijn zij moeilijk nauwkeurig te definiëren. De fase van een systeem wordt over het algemeen gedefinieerd als het gebied in de parameterruimte van de thermodynamische variabelen van het systeem (voor directe doeleinden in de druk-temperatuur parameterruimte) waarin de vrije energie van het systeem analytisch is (dat wil zeggen dat deze exact kan worden berekend uit bekende parameters van het systeem).

De belangrijkste kenmerken van een fasediagram zijn de fasegrenzen en het tripelpunt.

• Fasegrenzen, of lijnen van evenwicht, zijn grenzen die de voorwaarden aangeven waaronder twee fasen van materie in evenwicht naast elkaar kunnen bestaan.
• Het tripelpunt is het punt op het fasediagram waar de lijnen van evenwicht elkaar snijden – het punt waar alle drie de verschillende fasen van materie (vast, vloeibaar, gas) naast elkaar bestaan.

Het fasediagram van water is nuttig om te leren hoe deze diagrammen moeten worden geanalyseerd. Langs de blauwe fasegrens bestaat water zowel als damp als als vloeistof. Langs de gestippelde groene fasegrens zien we het afwijkende gedrag van water: het bestaat als vaste stof bij voldoende lage temperaturen en voldoende hoge drukken. Bij het drievoudige punt bestaat water in vaste, vloeibare en gasvormige toestand naast elkaar.