Fenómenos críticos y cooperativos. IV. Una teoría del desorden en sólidos y líquidos y el proceso de fusión

Resumen Probablemente es cierto decir que en la actualidad no existe una teoría satisfactoria del proceso de fusión. Por esto se entiende que ninguna de las teorías existentes puede explicar satisfactoriamente la transición abrupta en las propiedades que ocurre a una temperatura precisa cuando una sustancia pura de componente único se funde. Una teoría adecuada debe encontrar una razón para la existencia de una temperatura aguda y debe explicar el cambio de volumen y el calor latente de fusión en términos de fuerzas interatómicas. Para este propósito, es necesario idear un modelo de los estados sólido y líquido de tal manera que un cambio de una fase a la otra pueda considerarse como un proceso continuo y representarse matemáticamente mediante un cambio continuo de una o más variables adecuadas. Los autores han intentado construir tal modelo en un artículo reciente (Lennard-Jones y Devonshire 1939). Se basó en la hipótesis de que la diferencia esencial entre un sólido y un líquido es que uno es ordenado y el otro desordenado y que un cambio de un estado a otro puede ser seguido por una transición continua de una variable elegida adecuadamente para representar el estado de orden. Para este propósito se utilizó el concepto de desorden empleado por Bethe (1935) en su teoría de aleaciones binarias, pero adaptado a una sustancia que consiste solo en un componente. Esto se hizo considerando la distribución de átomos no solo en sus sitios de red normales (llamados sitios α) sino también en ciertos otros sitios anormales (llamados sitios β). Estos últimos sitios se consideraron ciertas posiciones en los intersticios de las posiciones normales de la red. Debido a los campos repulsivos de los átomos a corta distancia, estos sitios deben ser necesariamente posiciones de mayor energía que los sitios normales y rara vez serán ocupados a bajas temperaturas.