Fisicoquimica
Páginas: 116 (28955 palabras)
Publicado: 11 de septiembre de 2011
UNIDAD I
DISOLUCIONES IDEALES
La mayor parte de los materiales con los que interactuamos en la vida cotidiana son mezclas. Muchas de esas mezclas son homogéneas; es decir, sus componentes están entremezclados de manera uniforme en el nivel molecular. Las mezclas homogéneas se denominan disoluciones. En el mundo que nos rodea abundan ejemplos de disoluciones. El aire que respiramos es unadisolución de varios gases. El latón es una disolución sólida de zinc en cobre. Los fluidos que corren por el cuerpo son disoluciones y transportan una gran variedad de nutrimientos indispensables, sales y otros materiales. Las disoluciones pueden ser gases, líquidos o sólidos. Cada una de las sustancias de una disolución es un componente de a disolución.
1.1 Solubilidad De Gases En Líquidos
Lassolubilidades de los sólidos y líquidos no acusan un efecto apreciable de la presion, mientras que la solubilidad de un gas en cualquier disolvente aumenta al incrementar la presión del gas sobre el disolvente. Las solubilidades de los sólidos y los líquidos no se afectan notablemente por la presión. Podemos comprender el efecto de la presión en la solubilidad de un gas considerando elequilibrio dinámico, suponga que tenemos una sustancia gaseosa distribuida entre las fases gaseosas y la disolución. Cuando se ha establecido el equilibrio, la velocidad a la que las moléculas de gas entran a la solución es igual a la velocidad con la que escapan de ella para entrar a la fase gaseosa.
“La solubilidad del gas aumenta en proporción directa a su presión parcial sobre la disolución”
Larelación entre la presión y la solubilidad de un gas se expresa con una sencilla ecuación llamada Ley de Henry.
Sg = k*Pg
Sg: Solubilidad del gas en fase de disolución
Pg: Presión parcial del gas sobre la disolución
k: Constante de proporcionalidad (diferente para cada par soluto – disolvente y para distintas temperaturas)
La constante de la ley de Henry es diferente para cada parsoluto-solvente. Por ejemplo la solubilidad del gas Nitrógeno en agua a 25º C y 0.78 atmósferas de presión es (5.3 X 10-4 mol/L) (0.78 atmósferas = 6.8 X 10-4 mol/L-atm). Si la presión parcial del nitrógeno se duplicará la ley de Henry preside que la solubilidad en el agua también de duplicará a 1.06X10-3 M.
Los embotelladores aprovechan el efecto de la presión sobre la solubilidad al producirbebidas carbonatadas como la cerveza y muchas bebidas gaseosas. Estos productos se embotellan bajo una presión de dióxido de carbono un poco mayor a una atmósfera. Cuando las botellas se abren al aire, la presión parcial de CO2 sobre la disolución se reduce.
Por tanto, la solubilidad del CO2 disminuye y éste se desprende de la disolución como burbujas.
1.2. Efectos De La Temperatura
Lasolubilidad de la mayor parte de sólidos en agua aumenta al incrementarse la temperatura de la disolución.
[pic]
En contraste la solubilidad de los gases en agua disminuye al aumentar la temperatura.
Si calentamos un vaso de agua fría de la llave, se observarán burbujas de aire en el interior del vaso. De forma similar, las bebidas carbonatadas pierden CO2 si se les permite calentarse; alaumentar la temperatura de la disolución, la solubilidad del CO2 diminuye y CO2 gaseoso escapa de la disolución.
La disminución de la solubilidad del oxígeno en el agua al aumentar la temperatura, es uno de los efectos de la contaminación térmica de los lagos y arroyos. El efecto es particularmente serio en los lagos profundos, debido a que el agua caliente es menos densa que el agua fría. Porconsiguiente, tiende a permanecer sobre el agua fría en la superficie. Esta situación impide la disolución del oxígeno en las capas profundas lo que suprime la respiración de toda la vida acuática que necesita oxígeno. En tales circunstancias los peces se pueden sofocar y morir.
1.3 Potenciales Químicos
El concepto de potencial químico es el fundamental para establecer los criterios de...
DISOLUCIONES IDEALES
La mayor parte de los materiales con los que interactuamos en la vida cotidiana son mezclas. Muchas de esas mezclas son homogéneas; es decir, sus componentes están entremezclados de manera uniforme en el nivel molecular. Las mezclas homogéneas se denominan disoluciones. En el mundo que nos rodea abundan ejemplos de disoluciones. El aire que respiramos es unadisolución de varios gases. El latón es una disolución sólida de zinc en cobre. Los fluidos que corren por el cuerpo son disoluciones y transportan una gran variedad de nutrimientos indispensables, sales y otros materiales. Las disoluciones pueden ser gases, líquidos o sólidos. Cada una de las sustancias de una disolución es un componente de a disolución.
1.1 Solubilidad De Gases En Líquidos
Lassolubilidades de los sólidos y líquidos no acusan un efecto apreciable de la presion, mientras que la solubilidad de un gas en cualquier disolvente aumenta al incrementar la presión del gas sobre el disolvente. Las solubilidades de los sólidos y los líquidos no se afectan notablemente por la presión. Podemos comprender el efecto de la presión en la solubilidad de un gas considerando elequilibrio dinámico, suponga que tenemos una sustancia gaseosa distribuida entre las fases gaseosas y la disolución. Cuando se ha establecido el equilibrio, la velocidad a la que las moléculas de gas entran a la solución es igual a la velocidad con la que escapan de ella para entrar a la fase gaseosa.
“La solubilidad del gas aumenta en proporción directa a su presión parcial sobre la disolución”
Larelación entre la presión y la solubilidad de un gas se expresa con una sencilla ecuación llamada Ley de Henry.
Sg = k*Pg
Sg: Solubilidad del gas en fase de disolución
Pg: Presión parcial del gas sobre la disolución
k: Constante de proporcionalidad (diferente para cada par soluto – disolvente y para distintas temperaturas)
La constante de la ley de Henry es diferente para cada parsoluto-solvente. Por ejemplo la solubilidad del gas Nitrógeno en agua a 25º C y 0.78 atmósferas de presión es (5.3 X 10-4 mol/L) (0.78 atmósferas = 6.8 X 10-4 mol/L-atm). Si la presión parcial del nitrógeno se duplicará la ley de Henry preside que la solubilidad en el agua también de duplicará a 1.06X10-3 M.
Los embotelladores aprovechan el efecto de la presión sobre la solubilidad al producirbebidas carbonatadas como la cerveza y muchas bebidas gaseosas. Estos productos se embotellan bajo una presión de dióxido de carbono un poco mayor a una atmósfera. Cuando las botellas se abren al aire, la presión parcial de CO2 sobre la disolución se reduce.
Por tanto, la solubilidad del CO2 disminuye y éste se desprende de la disolución como burbujas.
1.2. Efectos De La Temperatura
Lasolubilidad de la mayor parte de sólidos en agua aumenta al incrementarse la temperatura de la disolución.
[pic]
En contraste la solubilidad de los gases en agua disminuye al aumentar la temperatura.
Si calentamos un vaso de agua fría de la llave, se observarán burbujas de aire en el interior del vaso. De forma similar, las bebidas carbonatadas pierden CO2 si se les permite calentarse; alaumentar la temperatura de la disolución, la solubilidad del CO2 diminuye y CO2 gaseoso escapa de la disolución.
La disminución de la solubilidad del oxígeno en el agua al aumentar la temperatura, es uno de los efectos de la contaminación térmica de los lagos y arroyos. El efecto es particularmente serio en los lagos profundos, debido a que el agua caliente es menos densa que el agua fría. Porconsiguiente, tiende a permanecer sobre el agua fría en la superficie. Esta situación impide la disolución del oxígeno en las capas profundas lo que suprime la respiración de toda la vida acuática que necesita oxígeno. En tales circunstancias los peces se pueden sofocar y morir.
1.3 Potenciales Químicos
El concepto de potencial químico es el fundamental para establecer los criterios de...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.