1. Unidad 2. Propiedades de Las Soluciones

Propiedades volumtricas de las sustancias puras

UNIDAD 2. PROPIEDADES DE LAS SOLUCIONES

PROPIEDADES VOLUMTRICAS DE LAS SUSTANCIAS PURAS 1"Cuando algo intenta ocultarse o no decirse, siempre retorna de otra manera, y ese retorno generalmente es sintomtico".

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52. EL MODELO DE GAS IDEAL MODELO DE GAS IDEALEl gas ideal es un modelo terico que asume que la sustancia est constituida por esferas infinitamente pequeas, entre las cuales no existen fuerzas intermoleculares, ni de atraccin ni de repulsin. 62.1. Propiedades termodinmicas del gas ideala) Efecto de la presin y el volumen sobre la entalpa a temperatura constante7b) Efecto de la presin y el volumen sobre la energa interna a T constante8c) Efecto de la presin y el volumen sobre la capacidad calorfica a temperatura constante9d) Diferencia entre capacidades calorficasRESUMEN10EFECTO DE LA TEMPERATURA La energa interna, la entalpa, la capacidad calorfica a presin constante y la capacidad calorfica a volumen constante para un gas ideal dependen slo de la temperatura.11Efecto de la presin sobre los gases3. Algunos procesos con gases idealesIsocrico (volumen constante)IsotrmicoIsobricoAdiabticoPolitrpico 123. Algunos procesos con gases ideales133. Algunos procesos con gases idealesb) Proceso isotrmico 143. Algunos procesos con gases ideales153. Algunos procesos con gases ideales163. Algunos procesos con gases ideales

173. Algunos procesos con gases ideales1819Sustancias puras en dos fases: Ecuacin de Clapeyrom 20Evaluacin de las fracciones de las fases en equilibrio 212. PROPIEDADES DE MEZCLA2.1. MEZCLA O SOLUCIONES IDEALES Las soluciones o mezclas ideales es un modelo terico que excluye la existencia de interacciones fsicas y qumicas entre los constituyentes. Pueden ser lquidas o gaseosas.MEZCLA GASEOSA IDEALUna mezcla gaseosa ideal es aqulla en la que la presin total es igual a la suma de las presiones que ejerce cada uno de sus componentes puros a la misma temperatura del sistema. Es la conocida LEY DE DALTON. 222.2. MEZCLA GASEOSA IDEAL 232.3. Propiedad de Mezcla 24253. Soluciones lquidas 26En una solucin lquida ideal existe SOLUBILIDAD MUTUA ilimitada entre sus componentes, no hay interacciones qumicas, los dimetros moleculares son semejantes y las fuerzas intermoleculares de atraccin y repulsin son las mismas para todo tipo de molculas.

Las mezclas gaseosas a bajas presiones se aproximan a un comportamiento ideal y las soluciones lquidas muy diluidas tienden a comportarse de manera ideal.274. Modelo de solucin ideal 2829306. CONCEPTOS DE FUGACIDAD Y ACTIVIDAD 316.1. La fugacidad

La siguiente es una relacin termodinmica fundamental:

323334La fugacidad es una propiedad termodinmica que sustituye a la presin en las relaciones termodinmicas cuando la sustancia se desva del modelo ideal. 3536Regla de Lewis-Randall373839

LA ACTIVIDAD4041COEFICIENTE DE ACTIVIDADEFECTO DE LA CONCENTRACIN Toda solucin lquida (no electroltica) se comporta idealmente en la regin diluida independientemente de la naturaleza de sus componentes; a DILUCIN INFINITA toda solucin tiende al comportamiento ideal. 4243Las asunciones 44Condicin general de equilibrio termodinmico4546 P, T P, T Sistema fsico o qumico Figura 2.1. Sistema termodinmico fsico o qumico

Condicin general de equilibrio termodinmico4748495051Evaluacin del equilibrio lquido-vapor (ELV)En la evaluacin del ELV los posibles casos se analizan segn la presin a la que encuentra la FASE GASEOSA. Se pueden agrupar en tres tipos de acuerdo a los valores de la presin:Bajas presionesPresiones moderadasAltas presiones.52BAJAS PRESIONESDOS CASOS:

Fase gaseosa ideal; Fase lquida ideal

Fase gaseosa ideal; Fase lquida real

53CASO 154CASO 255Evaluacin del equilibrio lquido-vapor (ELV) 56PRESIONES MODERADAS Y ALTASDOS CASOS: Mezcla gaseosa de gases reales; solucin lquida idealMezcla gaseosa de gases reales; solucin lquida real

CASO 157CASO 258Evaluacin del equilibrio lquido-vapor (ELV) MEZCLA DE GASES IDEALESUna mezcla de gases ideales es aqulla en la cual los volmenes parciales molares de todos los componentes son los mismos, tanto en la mezcla gaseosa como para los gases puros constituyentes, a la misma presin y temperatura.SOLUCIN IDEAL

Una solucin lquida o gaseosa ideal es aqulla en la que los volmenes de los componentes en solucin (volmenes parciales molares) son aproximadamente iguales a los volmenes de los componentes puros respectivos a la misma presin y temperatura.59Regla de Lewis-Randall60Regla de Lewis-Randall61Procedimientos para la estimacin de la fugacidada) Analticosb) Generalizados 62Problema 1Se dispone de la siguiente informacin experimental para el sistema acetona (1)-agua (2) en equilibrio lquido-vapor a 600C: 63Problema 1Otros datos:

Determine si la solucin lquida con un contenido de 55.4% (%mol) de acetona es ideal o real.Calcule la composicin de las fases lquido-vapor en equilibrio para la solucin de 55.4% de acetona.64Problema 2Se tiene una solucin lquida binaria formada por n-pentanol (1)-n-hexano (2) forma una solucin lquida real al 30% (mol) de n-pentanol, para la cual se dispone de la siguiente informacin experimental a 300c:

Calcule la composicin de las fases lquida y vapor en equilibrio a la temperatura y composicin dadas.b) La presin total de equilibrio.c) Diga si el sistema presenta desviaciones positivas o negativas con respecto a la ley de Raoult.65Problema 3El aire atmosfrico consiste bsicamente en una mezcla de aire seco (1)-vapor de agua (2). Un da de verano la temperatura ambiente es de 270C y la humedad relativa del aire es de 80%.a) Determine si a las condiciones especificadas el agua lquida en la superficie terrestre en contacto con el aire se evapora.b) Calcule la composicin del aire atmosfrico a las condiciones dadas 66Clculo del punto de roco y punto de burbuja 67Evaluacin del ELV de mezclas de hidrocarburos

68Clculo del punto del punto de burbuja en sistemas binarios