قاعدة گيبس للأطوار

قاعدة گيبس للأطوار أو قانون الأطوار (Gibbs Phase Rule) هى معادلة مفيدة وضعها جوزياه ويلارد گيبس لدراسة منحنيات الأطوار وتستخدم لمعرفة عدد الأطوار المتواجدة في حالة اتزان في منظومة ما ، و تكتب بصيغتين حسب المتغيرات المؤثرة في المنظومة، الصيغة الأولي هى:

ح = ك – ط + 1

وذلك إذا كانت المتغيرات المحتملة إثنين وهما التركيب الكيميائى و درجة الحرارة (عند ثبات الضغط) ، و هذه هى الحالة السائدة لمعظم منحنيات الأطوار المستخدمة ، أما إذا تغير الضغط بالاضافة إلى التركيب الكيميائى ودرجة الحرارة فتكتب قاعدة الأطوار كالآتى:

ح = ك – ط + 2


حيث ح هى درجة الحرية،

ك هى عدد المكونات في المنظومة ،
ط هى عدد الأطوار المتواجدة معا في المنظومة، و كل من هذه المتغيرات عدد صحيح موجب.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

مثال

خذ مثلاً الماء, جزيء H2O, C = 1.

عندما يكون الثلاثة أطوار في اتزان, ط = 3, there can be no variation of the (intensive) variables i.e. F = 0. Temperature and pressure must be at exactly one point, the 'triple point' (temperature of 0.01 degree Celsius and pressure of 611.73 pascals). Only at the triple point can three phases of water exist at the same time. At this one point, Gibbs rule states: F = 2 − 3 + 1 = 0


قاعدة الطور المكثف Condensed phase rule

In many solids with high melting temperature; the vapour pressure of the solids and even that of the liquid is negligible in comparison with atmospheric pressure.

F = 1 − π + N

العلاقة بصيغة اويلر Euler's formula

Once the form of the phase diagram is known from thermodynamics principles, Gibbs' phase rule can be syntactically transformed into the polyhedral formula of Leonhard Euler (1807-1884), so that chemical students knowledgeable in Gibbs' phase rule can learn to memorize Euler's polyhedral formula, and vice versa.

polyhedral formula التي وضعها اويلر تحدد العلاقة بين the number of a polydedron's vertices, V, with the number of the polyhedron's faces, F, and the number of the polyhedron's edges, E. In the ordering of Gibb's rule, Euler's formula can be written: V = EF + 2. For the familiar cubic polyhedron: V = 8, E = 12, F = 6, so that 8 = 12 − 6 + 2, which checks.

قاعدة الأطور إلى (ومن) صيغة اويلر Euler's polyhedral formula هي: