Fugacidad

2.3 Fugacidad
La fugacidad se define para tratar sustancias de una forma similar a la que usamos con gases ideales. Más que una magnitud física es una variable artificial con la que facilitamos eltratamiento de sustancias reales.
¿Qué representa la fugacidad?

Donde:
= Es el potencial químico del componente i
R= Constante universal de los gases
T= Temperatura
P= Presión
=Coeficiente de fugacidad

Para un sistema de un único componente:



1.2 Coeficiente de fugacidad
Introducción:

A temperatura constante, la variación de la energía de Gibbs de una sustancia pura conla presión viene dada por el volumen del sistema, según la expresión:

dG = V dp (1)

G= Energía de Gibbs
V= Volumen

Sabiendo que el potencial químico de una sustancia pura es simplemente = G / n, para 1 mol de sustancia la ecuación (1) se convierte en:

(2)

= Potencial químico


Donde representan el volumen molar de la sustancia. Si el sistema consiste en un gas ideal,existe una expresión analítica para el volumen molar y la ecuación (2) puede integrarse para dar:

(3)
P= Presión
T= Temperatura
R= Constante universal de los gases

Donde (el potencialquímico a p = p) es una constante de integración que depende de las variables que se han mantenido constantes en el proceso de integración (en este caso: T).

Por otro lado, la forma habitual deproceder para describir el comportamiento de un sistema que no es ideal consiste en mantener la forma matemática de las ecuaciones que se usan para describir a los sistemas ideales y calcular lasdesviaciones de los sistemas reales respecto de los ideales. En el caso de gases reales, la ecuación (3) se transforma en:

(4)

Donde la variación de potencial químico de un gas real se pone enfunción de una nueva variable f que reemplaza a la presión, que denominamos fugacidad. En la ecuación (4), sigue teniendo el mismo significado que en la ecuación (3): es el potencial químico del gas si...