Un diagrama de fase es un gráfico que se usa comúnmente en las ciencias, especialmente en química, para visualizar las condiciones en las que existe una sustancia en una fase determinada y cambia a otra fase. Las fases tratadas por un diagrama de fase son típicamente las fases sólida, líquida y gaseosa. Los diagramas se configuran como gráficos con presión en el eje vertical y temperatura en el eje horizontal. Las curvas en el diagrama representan puntos en los que las diferentes fases están en un estado de equilibrio, y los espacios abiertos representan fases distintas. Se puede obtener una gran cantidad de información valiosa, como el punto de ebullición y el punto de congelación de una sustancia a una presión dada, a partir de dicho diagrama.
El diagrama de fase típico comenzará a muy baja temperatura y presión y comienza con una sola curva. Sobre la curva está la fase sólida, y debajo está la fase gaseosa. La curva en sí misma representa el equilibrio entre sólido y gas; en condiciones de muy baja presión, el líquido rara vez existe. Este equilibrio también se conoce como el punto de sublimación . Finalmente, a una temperatura y presión específicas, la curva se ramifica en dos curvas distintas, y el espacio entre las dos representa la fase líquida.
El punto en el que la curva se ramifica en dos curvas se denomina punto triple . Es importante porque representa las condiciones específicas de temperatura y presión a las que las fases sólida, líquida y gaseosa se encuentran en un estado de equilibrio. Esto significa que la sustancia representada por el gráfico cambia constantemente entre las fases: las tres están presentes en un momento dado.
A cierta temperatura y presión, la curva inferior termina en un punto denominado punto crítico . Esto generalmente ocurre a presiones y temperaturas relativamente altas. En condiciones de presión y temperatura superiores al punto crítico, no hay distinción discernible entre la fase líquida y la fase gaseosa.
Los diagramas de fase son útiles y pueden ser muy importantes para los químicos. La curva en el diagrama de fases que divide el líquido y el gas, por ejemplo, representa las condiciones bajo las cuales los dos estarán en equilibrio. En otras palabras, la curva representa el punto de ebullición de la sustancia.
