Estudiante

FISICO-QUIMICA
Juan Chamorro González Departamento de Metalurgia Universidad de Atacama

Bibliografía
•David R. Gaskell, “Introduction to the Thermodynamics of Materials”, Taylor & Francis, 3ª edición, 1995. •Robert Dehoff, “Thermodynamics in Materials Science”, McGraw-Hill, Inc. 1993, New York. •Gurry R. y Darken L., “Physical Chemistry of Metals”, McGraw-Hill, N.Y., 1953. •GilbertCastellan, “Físico-Química: Problemas Resueltos”, Fondo Educativo Interamericano, 1982.

Bibliografía
•P. Atkins, “Físico-Química”, FEI, Mexico, 1985. •G. S. Upadhyaya, “Problemas de Termodinámica y Cinética en Metalurgia”, Genrinis, Buenos Aires, 1979. •Octave Levenspiel, “Ingeniería de las Reacciones Químicas”, Reverte Ediciones, México, 1998. •Pourbaix M., “Atlas of Electrochemical Equilibria inAqueous Solutions”, Londond, Pergamon, 1966. •Apuntes de clases

El comportamiento termodinámico de las soluciones

CONTENIDO
1.- Definiciones. Formas de expresar la concentración. 2.- Concepto de disolución ideal. Ley de Raoult. 3.- Magnitudes termodinámicas de mezcla. 4.- Disoluciones binarias ideales. Diagramas P-x y T-x. 5.- Disoluciones diluidas ideales. Ley de Henry. 6.- Propiedadescoligativas.

DEFINICIONES. FORMAS DE EXPRESAR LA CONCENTRACIÓN.
Disolución: mezcla homogénea de dos o más sustancias.

Clasificación de las disoluciones
• Dependiendo de la naturaleza de la fase:
Sólida Líquida Gaseosa

• Dependiendo del número de componentes: * Binaria * Ternaria * Cuaternaria . . . Disolvente: Componente que está presente en mayor cantidad o que determina el estado dela materia en la que existe una disolución. Solutos: Los restantes componentes.

Diferentes tipos de soluciones
• Una solución es una mezcla homogénea de dos o más sustancias. • Seis tipos de soluciones:
soluto gas gas gas líquido sólido sólido solvente gas líquido sólido líquido líquido sólido ejemplos aire (O2/N2) soda (O2/H2O) H2/Pd CH3CH2OH/H2O NaCl/H2O latón (Cu/Zn)

Clasificación delas disoluciones líquidas
• Dependiendo del disolvente:
Acuosas No acuosas

• Dependiendo del estado del soluto:
Soluto sólido Soluto líquido Soluto gaseoso

• Dependiendo de la naturaleza del soluto:

Electrolíticas: soluto se disocia en iones (ej. sal) (conducen la corriente eléctrica) No electrolíticas: soluto no se disocia en iones (ej. azúcar) (no conducen la corriente eléctrica)Ejemplos de soluciones sólidas
• El rubí es una solución sólida de óxido de cromo en corindon (Al2O3) • La variedad llamada “sangre de paloma” es una de las gemas rojas más preciosas. • El zafiro (menos precioso), debe su coloración azul al fierro y al titanio que son substituídos por algún átomo de aluminio.

La descripción de una disolución implica conocer sus componentes y sus cantidadesrelativas → concentración.

Formas de expresar la concentración
• Fracción molar (x)

ni xi = n Tot

• Representa el tanto por uno en moles de i • Adimensional x • 0 ≤ Xi Σxi = 1 ∑ ; i = 1
i

• Molalidad (m)
ni mi = kg disolvente
• Unidades: mol×kg-1 (molal,m) • Ventaja: No varía con T

• Molaridad (M)
ni Mi = L disolución

• Unidades: mol×L-1 (molar,M) • Desventaja: Varía con T •Ventaja: Facilidad para medir V • Unidades: equiv×L-1 (normal,N) • Desventaja: depende de la reacción • Uso no recomendado
Protones transferidos en rcc. ácido-base Electrones transferidos en rcc. redox

• Normalidad (M)
Ni = equivalentes (i) L disolución

equivalentes (i) = ni × valencia

• Porcentaje en peso (% p/p)
masa soluto % peso = masa disolución 100

Partes por millón (ppm)masa soluto ppm = masa disolución

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El proceso de disolución a nivel molecular
• Para la disolución se deben considerar tres tipos de interacciones: • Las interacciones solventesolvente • Las interacciones soluto-soluto • Las interaccione soluto-solvente Se deben romper los primeros dos tipos de interacciones (procesos endotérmicos con valores ΔH1 y ΔH2) antes que el tercer tipo se...