Soluciones reales

SOLUCIONES REALES

1

DEFINICIÓN
µi = µio + RT ln γ i x i µi = µio + RT lnai ai =e

(µ -µ ) /RT
i o i

γi: es una medida de la discrepancia con respecto al comportamiento ideal o diluida ideal ai: actividad de i, es adimensional, positiva y viene a ser la concentración efectiva de i µio:es el potencial químico del componente i en el estado estándar que puede ser hipotético pero quecorresponde a 1 atm de presión y a una temperatura T de la solución.
FISICOQUÍMICA 2 FISICOQUÍ Prof. Rosario López Ló 2

1

Para terminar de definir la actividad ai y γi es necesario especificar µio. Existen 2 tipos de convenio de estado estándar: * Convenio Simétrico (I) * Convenio Asimétrico (II)

FISICOQUÍMICA 2 FISICOQUÍ

Prof. Rosario López Ló

3

CONVENIO I - SIMÉTRICO
Usa la Leyde Raoult como referencia de idealidad. Se utiliza en las soluciones en la que las fracciones molares de todos lo componentes pueden variar en un amplio intervalo. Ejm.: Solución de 2 líquidos Ejm.: Solució lí El estado normal o estándar de cada componente i, se á est toma como el líquido puro a la presión P y temperatura T lí presió de la solución. ó soluci
o µ i,I = µ *(T,P) para todos loscomponentes i

µ i,I = µ* + RT lna i i µ i,I = µ * + RT ln γ i,I x i i cuando x i→1, µ i → µ * (i tiende a puro) i ⇒ γ i,I → 1 (paracada i)
FISICOQUÍMICA 2 FISICOQUÍ Prof. Rosario López Ló 4

2

Si el componente i presenta desviación positiva

Pireal γI,i = ideal Pi

Si el componente i presenta desviación negativa

γI,i >1

γI,i < 1

FISICOQUÍMICA 2 FISICOQUÍ

Prof. Rosario LópezLó

5

CONVENIO II - ASIMÉTRICO
Usa la Ley de Henry como referencia de idealidad. Se utiliza en soluciones de sólidos o gases en un solvente só líquido. El estado normal o estándar, según este convenio es: está segú Para el solvente A se toma estado estándar el líquido puro está lí (basado en la Ley de Raoult) a la presión P y temperatura T de Raoult) presió la solución. : solució

µo =µ*(T,P) A,II A µA,II =µ* +RTlna A A µA,II =µ* +RTln γ A,II x A A cuando x A → 1, µA → µ*A (A tiende a puro) ⇒ γ A,II → 1
FISICOQUÍMICA 2 FISICOQUÍ Prof. Rosario López Ló 6

3

Para el soluto i≠A elige el estado normal o estándar de tal forma está que γi,II → 1 en el límite de la dilución infinita a la presión P y lí dilució presió temperatura T de la solución. solució
o µ i,II =µ i,II +RTlna iµ i,II=µ io +RTln γ i,II x i cuando x i→ 0, ⇒ γ i,II → 1
El estado estándar es, al igual que para las soluciones diluidas ideales un estado ficticio (basado en la ley de Henry), donde cada molécula de soluto i puro experimenta las mismas fuerzas intermoleculares que experimentaría en una solución diluida del solvente A.

FISICOQUÍMICA 2 FISICOQUÍ

Prof. Rosario López Ló

7

PA realγII,A = ideal PA
Pireal γII,i = dil ideal Pi
Acetona como solvente

γII,cl >1

FISICOQUÍMICA 2 FISICOQUÍ

Prof. Rosario López Ló

8

4

PROBLEMA 1
Calcúlese los coeficientes de actividad, γ, para el solvente y soluto según cada uno de los convenios dados en una solución xB=0,2 de acetona en cloroformo a 298 K.

FISICOQUÍMICA 2 FISICOQUÍ

Prof. Rosario López Ló

9

PROBLEMA 2
A35 °C, la presión de vapor del cloroformo es 295,1 torr, presió torr, y la del etanol es 102,8 torr. Una solución de cloroformo y torr. solució etanol a 35 °C con xet =0,25 tiene una presión de vapor de 304,2 torr y una composición de vapor de yet =0,138.
Calcule: a) γi y ai del cloroformo y etanol en esta solución. b) µi-µ*i para cada componente de esta solución. c) Calcule ∆G de la mezcla de0,2 mol de etanol líquido con 0,8 mol de cloroformo liquido a 35 °C. d) ∆Gmezcla para la correspondiente solución ideal. Sol (a)γI,Cl=1,11, γI,et=2,04, aI,Cl=0,889, aI,et=0,408; (b) µet-µ*et=-2300 J/mol, µcl-µ*cl=-301 J/mol; (c) -701 J; (d) -1280 J
FISICOQUÍMICA 2 FISICOQUÍ Prof. Rosario López Ló 10

5

ESCALA MOLAL
⊕ µi =µi,m +RTln γ i,mmi/mo o µ⊕ =µi,II +RTln M A mo i,m

γ i,m = x A γ...