Equilibrio quimico y de fase

EQUILIBRIO QUÍMICO Y DE FASE

INDICE

Introducción…………………………………………………….2
Equilibrio químico………………………………………………3
* Criterio para el equilibrio químico……………………………………………….…………………………………...3
* La constante de equilibrio para mezclas de gases ideales…………………………………………………………………………………..…5
* Algunas aclaraciones importantes acerca de la kp de mezclas de gasesideales....................................................................................................................7
* Equilibrio quimico para reacciones simultáneas……………………………………8
* Variacion de kp con la temperatura…………………………………………………..9
Equilibrio de fase………………………………………………10
* Equilibrio de fase para un sistema de una sola componente…………………….10
* La regla de fase………………………………………………………………………..11
*Equilibrio de fase para sistemas multicomponente………………………………11
Resumen……………………………………………………….13
Referencias Bibliográficas……………………………………15





INTRODUCCION

El objetivo de este presente trabajo es ampliar y reforzar los conceptos de equilibrio en mayor profundidad. Se desarrolla un criterio general para el equilibrio químico y se aplica a mezclas de gases ideales reactivas. El análisisse extiende a reacciones simultáneas y también se estudiará el equilibrio de fase en sistemas no reactivos.
Se dice que un sistema está en equilibrio si no suceden cambios en su interior cuando se encuentra aislado de sus alrededores. Un sistema aislado está en equilibrio mecánico si no ocurren cambios en la presión, en equilibrio térmico si no se producen cambios en la temperatura, enequilibrio de fase si no se presenta la transformación de una fase a otra, y en equilibrio químico si no ocurren cambios en la composición química del sistema. Las condiciones del equilibrio mecánico y térmico son directas, aunque las condiciones del equilibrio químico y de fase pueden ser implícitas.
El criterio de equilibrio para los sistemas reactivos se basa en la segunda ley de la termodinámica; enel principio de incremento de entropía. Para sistemas adiabáticos el equilibrio químico se establece cuando la entropía de los sistemas reactivos alcanza un máximo. La mayor parte de los sistemas reactivos que se encuentran en la práctica no son adiabáticos. Por esta razón se necesita desarrollar un criterio de equilibrio general aplicable a cualquier sistema reactivo.

EQUILIBRIO QUÍMICOCRITERIO PARA EL EQUILIBRIO QUÍMICO
Considere una cámara de reacción que contiene una mezcla de CO, O2 y CO2 a una temperatura y presión especificadas. Se intenta predecir lo que sucederá en esta cámara. Es probable que lo primero en que se piense sea en una reacción química entre el CO y O2 para formar más CO2:
CO+ 12O2→CO2
Esta reacción es una posibilidad aunque no la única. También es posible queun poco de CO2 en la cámara de combustión se disocie en CO y O2. Una tercera posibilidad sería que no hubiera reacciones de ningún tipo entre los tres componentes: es decir, que el sistema esté en equilibrio químico.
Suponga que la mezcla mencionada antes, está en equilibrio químico a la temperatura y presión especificadas.la composición química de esta mezcla no cambiará a menos que latemperatura o presión de la mezcla cambie. Es decir, una mezcla reactiva, tendrá diferentes composiciones de equilibrio a diferentes presiones y temperaturas. Por tanto, cuando se desarrolla un criterio general para el equilibrio químico, se considera un sistema reactivo a una temperatura y presión fijas.
El principio del incremento de entropía para un sistema reactivo o no reactivo se expresa como:dSsis≥δQT (1)
Para sistemas adiabáticos se reduce a dSsis ≥ 0, una reacción química en una cámara adiabática procede en la dirección de la entropía creciente. Cuando la entropía alcanza un máximo, la reacción se detiene. La entropía es una propiedad muy útil en el análisis de sistemas adiabáticos reactivos.
Ahora considere un sistema...