Mezclas, soluciones; evaporación y secado

Mezcla

Algunas mezclas pueden ser reactivas, es decir, que sus componentes pueden reaccionar entre sí en determinadas condiciones ambientales, como una mezcla aire-combustible en un motor de combustión interna.

Definición
Tipos de mezclas
Aunque

Mezcla es un sistema material formado por dos o más sustancias puras no combinadas químicamente. En una mezcla no ocurre una reacción químicay cada uno de sus componentes mantiene su identidad y propiedades químicas.


Heterogéneas
Homogéneas


Posee una composición no uniforme
Pierden sus propiedades originales

Mezcla Ideal
Mezcla Solido-Liquido = Filtración, Centrifugación, Cromatografía
Mezcla Liquido-Liquido = Decantación, Destilación
Mezcla Solido-Solido = Flotación, Atracción Metálica, Tamización
Métodosde Separación
Sus componentes están distribuidos en forma desigual y se pueden separar mecánicamente.
Se pueden distinguir a simple vista sus componentes
A simple vista no se pueden ver sus componentes. Se pueden separar por cambios de Fase
Se pueden separar por medios físicos



Una mezcla ideal es aquella para la cual el calor de mezcla o solución es despreciable, de modo que Hmezcla= ∑ n¡ H¡ donde n¡ es la cantidad de componente de la mezcla ¡ y H¡ es la entalpia específica del componente puro a la temperatura y presión de la mezcla.

Los calores de disolución en un sistema en el que soluto y disolvente son líquidos se denominan calores de mezcla. Se expresan frecuentemente por unidad de peso.
Calor de Mezcla

Características
Cuando se mezclan dos liquido;distintos o se disuelven en un líquido un gas o un sólido, se rompen los enlaces entre las moléculas vecinas —y quizá entre los átomos— de los materiales de alimentación, formándose nuevos enlaces con las moléculas o los iones vecinos en la solución producida. Si se requiere menos energía para romper los enlaces en el material de alimentación de la que se libera cuando se forman los enlaces con lasolución, se produce una liberación neta de energía, A menos que esta energía se transfiera de la solución a los alrededores como calor, la temperatura de la solución aumentará.
Fundamento
Es posible que haya realizado un experimento en el laboratorio de química en el cual mezcló dos líquidos (acido sulfúrico concentrado y agua) o disolvió un sólido en un líquido (hidróxido de sodio en agua) y observóque la mezcla o la solución se calentaron mucho. La pregunta es: ¡por qué???
Solución


* Son mezclas homogéneas.
* Al disolver una sustancia, el volumen final es diferente a la suma de los volúmenes del disolvente y el soluto.
* Las propiedades físicas de la solución son diferentes a las del solvente puro: la adición de un soluto a un solvente aumenta su punto de ebullición ydisminuye su punto de congelación; la adición de un soluto a un solvente disminuye la presión de vapor de éste.
* Sus propiedades físicas dependen de su concentración:
Disolución HCl 12 mol/L Densidad = 1,18 g/cm3
Disolución HCl 6 mol/L Densidad = 1,10 g/cm3
* Sus componentes se separan por cambios de fases, como la fusión, evaporación, condensación, etc.
El calor de solución Hs ( T.n) se define como el cambio de entalpia en un proceso en el cual un mol de soluto (gas o sólido) se disuelve en n moles de un solvente liquido a temperatura constante T. A medida que n, aumenta, Hs se aproxima a un valor limitante conocido como calor de solución a dilución infinita.

Por convenio se define el calor integral normal de disolución como la variación de entalpia del sistemacuando un mol de soluto se disuelve en n moles de disolvente mantenida la temperatura a 25 C y a la presión de 1 atm.
También se pueden incluir el calor de solvatación, el calor de hidratación y el calor de ionización si se tiene lugar una composición química entre los componentes.
Calor de Integral Normal Disolución
Calor de Disolución




Diagramas de entalpia-concentración...