mezcla de gases no reactivos


MEZCLAS DE GASES NO REACTIVAS

El análisis de estas mezclas, se hace a partir del estudio de cada uno de los constituyentes que componen la mezcla, que son sustancias simples compresibles y de las cuales se tiene amplia información.
Los gases de estas mezclas son inertes y miscibles entre si y no existe limite del n° de mezclas gaseosas diferentes. A veces las mezclas gaseosas seconsideran como sustancias simples y puras; en este caso se hace abstracción de los constituyentes individuales ej: el aire, mezcla de gases inertes cuyo P.M=29.97 (kg mezcla/kmol).

Mezclas De Gases Ideales

Se consideran: mezclas de gases inertes donde no se verifican condensaciones ni vaporizaciones. Las mezclas de gases reales suelen mostrar desviaciones despreciables del comportamiento de un gasideal.
Consideremos: una mezcla de gases a,b,c,... que coexisten en equilibrio a una presión p ocupando un volumen V (fig1).Cada constituyente ocupa el mismo volumen V que ocupa la mezcla completa y cada uno esta a la misma temperatura T que la mezcla. La masa total de la mezcla es igual a la suma de las masas de los gases individuales o sea:
m = ma + mb + mc+ …. = mi también n = na + nb+ nc+ …… = ni



Ley de Dalton: la presión total de una mezcla de gases ideales es la suma de las presiones parciales de sus constituyentes.
Def. Presión parcial es la presión ejercería si él solo ocupara el volumen de la mezcla a la misma temperatura.
p = pa + pb + pc + ……. pi / T , V
si Va = Vb = Vc = ……. = V y T a = T b = T c = … = T

La Ley deDalton es aplicable a gases reales, es un hecho experimental que
cada constituyente en equilibrio ocupa un volumen igual al de la mezcla.

Considérense: 3 gases ideales todos a la misma temperatura ocupando un volumen V.



Aplicando la ecuación de estado a cada Gas:
P1 V = m1 R1 T ; P2 V = m2 R2 T ; P3 V = m3 R3 T

Se Supone que los 3 gases son confinados a undepósito de volumen V y la temperatura T y permanecen constantes.
Según Dalton
P = pi = (T / V ).( m1 R1 + m2 R2 + m3 R3) En general :

P = (T / V). mi Ri y p V = T . ni Ri




Def. fraccion masica mfi; (gi)


Luego la ecuación de estado de la mezcla es pV=mRT La mezcla es también un gas ideal.
Si las ecuaciones de estado seescriben en terminos del n° de moles
p1 = n1 R*T p2 = n2 R*T p3 = n3 R*T
V V V
Aplicando Dalton
p = pi = R*T(n1+n2+n3) = R*T ni
V V
pV=nR*T o pV=mRT
También se cumple para la ecuación de estado en base molar, que la mezcla de gases ideales es otro gas ideal

Def. Fraccion Molar xi ;i ( concentracion molar)
xi = ni x1 = n1
n n1+n2+n3
Observación: El mol y la fracción molar “NO” están restringidas a mezclas de gases

Propiedades de xi
Σ xi=Σ ni =1 ; ni=nxi
n
Def. Kgmol es la cantidad de masa de una sustancia cuya masa en Kgm es igual al pesomolecular de la sustancia.
Sea: Mi peso molecular del componente i de masa mi
Si: m = nM  mi = niMi = nxiMi
También m = Σmi = n Σ xiMi

 M= m = Σ xiMi
n
M = Σ xiMi Peso molecular aparente de la mezcla

ssq: xi = ni = ni ; piV = niR*T Componente i de la mezcla
Σni n
pV=nRT
 X i=piV/R*T  xi = pi
pV/R*T p

Def. Volumen parcial de un constituyente en una mezcla de gases se define como ´´El volumen que ocuparía el constituyente a la temperatura y presión de la mezcla``.
Luego para mezcla de 3 gases:
V1 = n1R*T ; V2 = n2R*T ; V3 = n3R*T
p p p

Ley de Amagat-Leduc
El...