Termodinamica de soluciones






















INDICE


INTRODUCCION………………………………………………………………………..
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Relación de Propiedades Fundamental………………………………………………
4
Potencial Químico………………………………………………………………………
4
Propiedades parciales como criterio para el equilibrio de fases…………………..
5
Propiedades Parciales…………………………………………………………………
5
Mezclas de gases ideales……………………………………………………………..
6
Fugacidad y coeficiente de fugacidad parauna especie pura…………………….
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Fugacidad y coeficiente de fugacidad para especies en solución………………..
8
La Solución Ideal……………………………………………………………………….
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Propiedades en Exceso………………………………………………………………..
9
CONCLUSION………………………………………………………………………….
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BIBLIOGRAFIA…………………………………………………………………………
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Relación de Propiedades Fundamentales

La ecuación se expresa la relación básica que asocia la energía deGibbs con la temperatura y la presión en cualquier sistema cerrado: d(nG) = (nV).dP - (nS)dT



Se aplica esta ecuación al caso de un fluid0 en una sola fase que no experimenta ninguna reacción química. Este sistema cerrado es, entonces, de composición constante, y se puede escribir de inmediato que en donde el subíndice n indica que el número de moles de todas las especies químicas se mantieneconstante.

Potencial Químico

Considere un sistema cerrado que consiste en dos fases en equilibrio. Dentro de este sistema cerrado cada una de las fases individuales es un sistema abierto, libre para transferir masa al otro. Se puede escribir, por consiguiente, para cada fase:







En donde los subíndices cx y B identifican las fases. Al escribir estas expresiones se ha supuesto que, en elequilibrio, T y P son uniformes a través de todo el sistema. El cambio en la energía total de Gibbs del sistema de dos fases es la suma de estas ecuaciones. Cuando cada propiedad del sistema total se expresa por una ecuación de la forma.
Propiedades Parciales como Criterio para el Equilibrio de Fases

En donde N es el número de especies existentes en el sistema. Aunque aquí no se da, una derivación máscomprensible muestra (como se había supuesto) que T y P deben ser las mismas para las dos fases en equilibrio. Considerando sucesivamente pares de fases, se puede generalizar fácilmente para más de dos fases la igualdad de los potenciales químicos; el resultado para  fases es




Así, múltiples fases a la misma T y P están en equilibrio cuando el potencial químico de cada especie es el mismo entodas las fases. La aplicación de la ecuación a problemas específicos de equilibrio de fases requiere el uso de modelos del comportamiento de soluciones, los cuales proporcionan expresiones para G o para las b como funciones de la temperatura, la presión y la composición. Las más simples de éstas, la mezcla de gases ideales y la solución ideal, se tratan en las secciones.
Propiedades Parciales

Ladefinición del potencial químico mediante la ecuación. Como la derivada de nG con respecto al número de moles, sugiere que tales derivadas pueden ser de uso particular en la termodinámica de las soluciones. Así, se escribe





Esta ecuación define la propiedad molar parcial Mi de las especies i/ui en solución, en donde Mi puede representar la energía interna molar parcial Ui, la entalpía molarparcial Hi, la entropía molar parcial Si, la energía de Gibbs molar parcial Gi, etc. Es una función de respuesta que representa el cambio de la propiedad total nM debido a la adición, a T y P constantes, de una cantidad diferencial de especies i es una cantidad finita de solución.






Mezclas de Gases Ideales


Si n moles de una mezcla de gases ideales ocupan un volumen total Vt a la temperatura T,la presión es



Si los ni moles de la especie i en esta mezcla ocupan el mismo volumen total a la misma temperatura, la presión es



Un gas ideal es un gas modelo compuesto de moléculas imaginarias de volumen cero que no interactúan. Cada especie química en una mezcla de gases ideales tiene, por consiguiente, sus propias propiedades particulares, sin ser influenciados por la presencia de...