Soluciones.Sistemas De 2 Componentes

UNIDAD IV. SOLUCIONES. ESTUDIO DE LOS SISTEMAS DE DOS COMPONENTES
4.0 INTRODUCCIÓN
Cuando se ponen en contacto dos o más componentes que no reaccionan se obtienen tres tipos de mezclas:
a) GROCERAS: como una de sal y azúcar, que es una mezcla de partículas discernibles y separables mecánicamente.
b) COLOIDALES: existe la heterogeneidad no muy clara, sin embargo, la dispersión es no homogénea.c) SOLUCIONES: que se obtienen cuando los constituyentes no pueden separarse por procedimientos mecánicos y cada parte de la solución es idéntica a la otra.

La mayor parte de la química y la bioquímica tienen lugar en disolución. Una disolución es un sistema monofásico con más de un componente, la fase puede ser sólida, líquida o gaseosa.
En general, existen tres factores que definen elnivel de solubilidad de unas sustancias en otras, estos factores son:
a) Temperatura; b) Naturaleza química de la sustancia; c) Presión
a) EFECTO DE LA TEMPERATURA: Cuando las sustancias se disuelven con desprendimiento de calor, la solubilidad disminuye con el aumento d la temperatura. Por otra parte, si una sustancia se disuelve con absorción de calor, la solubilidad aumenta con el incremento dela temperatura
b) EFECTO DE LA NATURALEZA DE LAS SUSTANCIAS: En general, los compuestos de carácter análogo son más fácilmente solubles con entre sí que los de carácter diferente. Cuando entre las sustancias existe semejanza química la solución de ellas guarda una agrupación no muy distinta de aquella de las sustancias puras, y todas se toleran entre si en solución. Por otra parte cuando lanaturaleza química de las sustancias es considerablemente diferente, no se toleran y hay poca tendencia a la disolución-

 
4.1 PROPIEDADES TERMODINAMICAS DE SOLUCIONES
4.1.1 PROPIEDADES PARCIALES
Una propiedad parcial se define como
M ̅_i=(∂nM/∂ni)_(nj,T,P) (ec 4.1)
donde M: representa cualquier propiedad termodinámica; M_i: cualquierpropiedad parcial; ni: número de moles de un componente; i: cualquiera; nj: número de moles de todos los componentes distintos de i.
El nombre de la propiedad parcial implica que una unidad de masa del componente i es una solución particular a temperatura y presión constante y composición fijas está relacionada con una serie de propiedades (como H ̅_i,S ̅_i, etc.) que son parcialmente responsablesde las propiedades (H, S, etc.) de la solución de la cual i es un componente.
En base al concepto de propiedad parcial, cualquier propiedad termodinámica de la solución viene dada por: (a una Y y P dadas):
nM=∑_i▒〖(niM ̅_i)〗 (ec.4.2)
La división de la ecuación 4.2 por el numero total de moles permite obtener:
M=∑_i▒〖(xiM ̅_i)〗(ec.4.3)
donde xi es la fracción masa o mol del componente i.
Las funciones energéticas parciales de cualquier componente puro, así para una disolución de composición determinada H ̅_i=u ̅_i+pv ̅_i; A ̅_i=u ̅_i-TS ̅_i; G ̅_i= H ̅_i-TS ̅_i
Para un sistema binario, la propiedad parcial para dos componentes 1 y 2 se puede plantearcomo:
M ̅_1=(∂nM/∂n1)_(n2,T,P) M ̅_2=(∂nM/∂n2)_(n1,T,P) (ec.4.4)
por tanto cualquier propiedad termodinámica para una solución binaria viene dad por:
nM=nM ̅_1+nM ̅_2
ó
M=x_1 M ̅_1+x_2 M ̅_2 (ec.4.5)

ANEXO 4.1
En general, cualquierpropiedad termodinámica de una solución puede plantearse como una función de T, P y n composiciones, es decir:
nM=nM(T,P,x_1,x_2,…,x_n ) (ec.4.6)
por tanto cualquier cambio infinitesimal de M vendrá dado por:
d(nM)=(∂(nM)/∂T)_(P,n) dT+(∂(nM)/∂P)_(T,n) dP+(∂(nM)/(∂n_1 ))_(T,P,nj) dn_1+⋯+(∂(nM)/(∂n_n ))_(T,P,nj) dn_n
ó
d(nM)=(∂(nM)/∂T)_(P,n)...