GASES

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Revista Facultad de Ingeniería No. 30. pp. 49-60. Diciembre, 2003

Características y aplicaciones de las ecuaciones
de estado en la ingeniería química. Avances
recientes. Parte 2
José Cobas* y Eladio Pardillo**
(Recibido el 21 de mayo de 2002. Aceptado el de 16 de enero de 2003)

Resumen
Se hace una revisión de las principales ecuaciones de estado, su aplicación a la
ingenieríaquímica de procesos y, fundamentalmente, de las ecuaciones basadas en la teoría química y las que hacen conjunción con los métodos de contribuciones de grupos. Otras ecuaciones de estado, desde su surgimiento hasta
la fecha, con especial énfasis en las ecuaciones de estado cúbicas, las del
virial y las basadas en simulación molecular se tratan en la primera parte de
esta revisión.

----------Palabras clave: ecuaciones de estado, métodos de contribución de grupos, ecuaciones de estado basadas en la teoría química.

Characteristics and applications of the equations
of state in chemical engineering. Recent
advances. Part 2
Abstract
A review dealing with equations of state and its application to process chemical
engineering is presented. This section describes equations of statebased on
chemical theory and combination EOS-Group Contribution Methods. Other
equations of state are presented in the first part of this review.

---------- Key words: equations of state, group contribution methods,
chemical theory equations of state.

*
**

Centro de Química Farmacéutica. La Habana, Cuba. jcr@cqf.co.cu.
eladio@cqf.co.cu.

Revista Facultad de Ingeniería--------------- 49

No. 30, diciembre de 2003 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------nt = n1 + n2 + n3 + ... = ∑ n j

Introducción
En la primera parte de esta revisión se analizaron las principales ecuaciones de estado desde
su surgimiento hasta la fecha, con especial énfasis en las ecuaciones de estado cúbicas, lasdel
virial y las basadas en simulación molecular, así
como su aplicación a la ingeniería química de
procesos. En esta parte, se analizan las ecuaciones de estado basadas en la teoría química y la
conjunción de las ecuaciones de estado con los
métodos de contribuciones de grupos.

j =1

Donde n1 son los números de moles reales del
monómero, n2 los del dímero, etc. El número aparente demoles de un componente, es decir, el número de moles que debe existir si no hay asociación,
viene dado por el siguiente balance de masa:

n0 = n1 + 2n2 + 3n3 + ... = ∑ jn j

Cuando se consideran especies químicas bajo
reacción, debe distinguirse entre las fracciones
molares reales (como resultado de la reacción
de asociación) y las aparentes (como si no ocurriera asociación).
El númerototal de moles reales de un compuesto asociado nt es:

(2)

j =1

También puede expresarse como:

n 0 n1 + 2n 2 + 3n3 + ...
=
= ∑ jz j
nt
n1 + n 2 + n3 + ...
j =1

Ecuaciones de estado basadas
en la teoría química
La presencia en una mezcla de especies que se
asocian o solvatan es un problema para lograr
una adecuada exactitud en las estimaciones de
las EOS (Equations of State).Hasta hace poco
tiempo, el único método de tratar tales sistemas
se basaba en el uso de modelos en coeficientes
de actividad. Sin embargo, recientemente se han
desarrollado EOS para estas mezclas siguiendo
dos tendencias principales. La primera es modificar la forma o los parámetros de las EOS desarrolladas para fluidos no asociativos, para lograr
una mejor descripción de fluidos purosasociativos
y luego aplicarlas a mezclas usando las reglas de
combinación ya descritas en la primera parte de
esta revisión. Sin embargo, de esta forma, no
puede conocerse a priori los valores de los parámetros de interacción binarios, es decir no existen reglas de combinación teóricas que funcionen
correctamente. El segundo método consiste en
desarrollar una EOS que incorpore reacción
química o...