analisis de mezclas reactivas

Hecho por:
Angel Rodolfo Hernandez Vazquez
Contenido






ANALISIS DE SISTEMAS RECTIVOS CON BASE LA PRIMERA LEY.

El balance de energía (0 primera ley) en los capítulos 4 y 5 es aplicable en los sistemas reactivos y no reactivos. Sin embargo, los sistemas químicamente reactivos implican cambios en su energía química y, consecuencia, resulta más conveniente reescribir lasrelaciones de balance y energía en forma tal que los cambios en la energía químicas se expresen de modo explícito, lo que se haces en esta sección primero para sistemas de flujo estacionario, y luego para sistemas cerrados.
Análisis gravimétrico:
Se utiliza cuando se conoce la masa de cada componente
Análisis volumétrico:
Se realiza cuando se conoce la composición molar de la mezcla o elvolumen parcial que ocupa cada gas en la mezcla
Para determinar las propiedades de una mezcla es necesario conocer la composición de la mezcla, así como las propiedades de los componentes individuales. Hay dos maneras de describir la composición de una mezcla: ya sea mediante la especificación del número de moles de cada componente, método que recibe el nombre de análisis molar, o mediante laespecificación de la masa de cada componente, denominado análisis gravimétrico. 
Análisis gravimétrico:
Sea una mezcla formada por N componentes, la masa total de la mezcla será la sumatoria de las masas de todos los componentes
m= m1+m2+m3+…
m=
Definimos la fracción másica del componente como:


Expresado como porcentaje:

en masa



LEYES DE DALTON Y AMAGAT APLICADAS A MEZCLAS DEGASES IDEALES Y REALES.


Ley de Dalton

Establece que La presión total ejercida por una mezcla de gases es igual a la suma de las presiones que cada gas ejercería si existiera solo a la temperatura y volumen de la mezcla.

       o igual      

Aplicada a mezcla de gases ideales y parciales tenemos

Ley de Amagat:
Establece que el volumen de una mezcla de gas es igual a la suma de losvolúmenes que cada gas ocuparía si existiera solo a la temperatura y presión de la mezcla.
PARAGASES IDEALES:
La evaluación de ∆u o de ∆h de los componentes de una mezcla de Gases Ideales durante un proceso, requiere conocer las temperaturas inicial y final. Dependiendo de la precisión que se requiera se pueden asumir capacidades específicas constantes, o se puede trabajar en base a un promedio.Otra opción bastante válida es utilizar las tablas de Gases Ideales suministradas para cada sustancia.
Esto es:
y
Para gases reales:
Esta desviación puede explicarse de manera apropiada mediante el factor de compresibilidad Z, suministrado por tablas generalizadas y definido como:
P.v = Z.R.T
Al incluir el factor de compresibilidad en la ecuación de estado, nos aproximamos bastanteal comportamiento de un gas real.

Las leyes de Dalton y amagat se cumplen con exactitud en mezclas de gases ideales, pero solo como aproximado en mezclas de gases reales. Esto se debe a las fuerzas intermoleculares que pueden ser considerables en gases reales a densidades elevadas. En el caso de gases ideales , estas dos leyes son idénticas y proporcionan resultados idénticos.
Las leyes deDalton y amagat se expresan como sigue:
Ley de Dalton: exacta para gases ideales, aproximada para gases
Ley de amagat: reales.
En esta reacciones, recibe el nombre de presión de componente, y se denomina volumen de componente. Advierta que es el volumen que un componente ocuparía si existiera aislado de y , no el volumen real que ocupado por el componente de lamezcla. Además, la relación / se conoce como fracción de presión, y la relación / recibe el nombre de fracción de volumen del componente i.

MEZCLA DE GASES IDEALES.
Para gases ideales, y pueden relacionarse con mediante la relación de gases ideal, tanto para los componentes como para la mezcla de gases:


Por ende,

Esta ecuación solo es válida para mezclas de gases ideales, dado que...