Quimica

Capitulo 3 SISTEMAS GAS - LÍQUIDO
BINARIOS IDEALES
Fisicoquímica para Ingenieros Porf. Laura Márquez Universidad de Los Andes - Venezuela
Bibliografía •Guía de Fisicoquímica para Ingenieros Químicos. Prof. Julián Suarez •Introducción a la termodinámica en Ing. Química. Smith,Van Ness, Abbott •Introduccion A La Termodinamica - J Rodriguez •Química física, Atkins

Capitulo 3. Binarios Ideales

Diagramas P - X y P v- T, mezclas ideales
◦ Solución ideal-Gas ideal ◦ Solución no ideal-gas ideal

   

Diagramas T - X y T v- T, mezclas ideales Regla de la palanca Volatilidad relativa, Pto Burbuja y Pto Rocío Destilación simple, en columna y plato teórica

(1)Smith- Van Ness, (2)Karapetiantz

…Capitulo 3. Gas ideal-Solución ideal


Diagramas P - X y P v- T, mezclasideales
◦ Gas ideal-Solución ideal
◦ Gas ideal: Mezcla de gases a baja presión y se cumple ley de Dalton:

◦ Solución ideal: La presión parcial del compuesto i, proporcional a su concentración Ley de Raoult

(1)Smith- Van Ness, (2)Karapetiantz, (3)Atkins

…Capitulo 3. Gas ideal-Solución ideal


Al equilibrio líquido – Vapor:

N componentes y P fases

Siendo Pi° = f (T) Ecuación deAntoine La ley de Raoult proporciona N ecuaciones Habiendo (N-1) variables de composición en vapor (N-1) variables de composición en líquido más P y T. En total se tienen 2N variables Conociendo N variables (composición en fase líquida + P o T) se pueden obtener las otras N (composición en fase vapor + T o P)

…Capitulo 3. Gas ideal-Solución ideal

Diagramas P versus X o Y
Para una temperaturaconstante T Presión de Burbuja

Presión de Rocío

P en función del más volátil

…Capitulo 3. Gas ideal-Solución ideal

Diagramas T versus X o Y
A. Para temperatura constante = T B. Para presión constante = P Temperatura de Rocío

Temperatura de Burbuja

Cálculos equilibrio Líquido-Vapor
Calculamos


(A.1) Conocemos T y la composición en fase Líquida (T y X1,X2)
(A.2)Conocemos T y la composición en fase Vapor (T y Y1,Y2)

(P y Y1,Y2 ) (P y X1,X2)



• (B.1) Conocemos P y la composición en fase Líquida (P y X1,X2) • (B.2) Conocemos P y la composición en fase Líquida (P y Y1,Y2 )

(T y Y1,Y2)

(T y X1,X2)

…Capitulo 3.

Gas ideal-Solución ideal

Solución deal: Momento dipoar (Debyes) acetonitrilo (1) = 3,5 ; Nitrometano (2) = 3,1

(A) Se tiene T Construcción del diagrama P-Xi y P-Yi
Para valor de T, Cálculo los Pi°

en función del más volátil Para el Binario 1, 2

Construcción en función del más volátil 1. P=f(Xi) P de Burbuja Con P entre max. Y min. y Pi°, Cálculo Xi 2. P=f(Yi) P de Rocío

Con Xi , Pi° y P,

Cálculo Yi

(A.1) Se tiene T y la composición en fase Líquida (T y Xi)
Cálculo Pi° Ec. Antoine

Para i componentesDeterminación de P y Yi

Con Xi y Pi°, Cálculo P

Con Xi y Pi° y P Cálculo Yi

(A.2) Se tiene T y la composición en fase Vapor (T y Yi)
Cálculo Pi° Ec. Antoine

Con Yi y Pi°, P Cálculo P

Con Yi y Pi°, Cálculo Xi

Determinación de P y Xi

(B) Se tiene P  Construcción del diagrama T-Xi y T-Yi
Para el Binario 1, 2
Cálculo Ti° Ec. Antoine  Tmax y Tmin

en función del más volátilImponiendo valore de T, Cálculo Pi°

Con P y Pi°,

Cálculo Xi

Con Xi , Pi° y P,

Cálculo Yi

(B.1) Se tiene P y la composición en fase Líquida (P y Xi)
(No hay solución explicita)
Calculamos la Temp. que cumpla:

Con valor de T, Cálculo Pi°

Con Xi , Pi° y P,

Cálculo Yi

(B.2) Se tiene P y la composición en fase Vapor (P y Yi)
(No hay solución explicita)
Calculamos laTemp. que cumpla:

Con valor de T, Cálculo Pi°

Con Xi , Pi° y P,

Cálculo Yi

(B.1) Se tiene P y la composición en fase Líquida (P y Xi)
(No hay solución explicita)
Cálculo Ti° Ec. Antoine  Tmax y Tmin

Imponiendo valore de T, Cálculo Pi° Con Xi , Pi° y P, Calculamos P Nueva T Cálculo Yi

Condición P=P sistema?

NO

Determinación de T y Yi

SI

(B.2) Se tiene P y la...