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La regla de Ostwald

En la ciencia de los materiales , la regla de Ostwald o regla de los pasos de Ostwald , concebida por Wilhelm Ostwald , [1] describe la formación de polimorfos . La regla establece que, por lo general, el polimorfo menos estable cristaliza primero. [2] La regla de Ostwald no es una ley universal, sino una tendencia común observada en la naturaleza. [3]

Esto se puede explicar sobre la base de la termodinámica irreversible, las relaciones estructurales o una consideración combinada de la termodinámica estadística y la variación estructural con la temperatura. Los polimorfos inestables se asemejan más al estado en solución y, por lo tanto, tienen ventajas cinéticas .

Por ejemplo, en agua caliente aparecen primero cristales fibrosos y metaestables de benzamida , que luego se convierten espontáneamente en el polimorfo rómbico más estable. Un ejemplo dramático es el fósforo , que al sublimarse primero forma el fósforo blanco menos estable, que solo se polimeriza lentamente en el alótropo rojo . Este es el caso notable del polimorfo anatasa del dióxido de titanio , que al tener una energía superficial más baja es comúnmente la primera fase que se forma por cristalización a partir de precursores o soluciones amorfos a pesar de ser metaestable, siendo el rutilo la fase de equilibrio a todas las temperaturas y presiones. [4]

Referencias

  1. ^ Ostwald, W. (1897). "Studien über die Bildung und Umwandlung fester Körper 1. Abhandlung: Übersättigung und Überkaltung". Zeitschrift für Physikalische Chemie . 22U (1): 289–330. doi :10.1515/zpch-1897-2233.
  2. ^ Van Stanten, RA (1 de noviembre de 1984). "La regla del paso de Ostwald" (PDF) . Journal of Physical Chemistry . 88 (24): 5768–6769. doi :10.1021/j150668a002.
  3. ^ Threlfall, T. (2003). "Explicaciones estructurales y termodinámicas de la regla de Ostwald". Investigación y desarrollo de procesos orgánicos . 7 (6): 1017–1027. doi :10.1021/op030026l. ISSN  1083-6160.
  4. ^ Hanaor, Dorian AH; Sorrell, Charles C. (1 de febrero de 2011). "Revisión de la transformación de la fase de anatasa a rutilo". Journal of Materials Science . 46 (4): 855–874. Bibcode :2011JMatS..46..855H. doi : 10.1007/s10853-010-5113-0 . ISSN  1573-4803. S2CID  97190202.