termo soluciones

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 Equilibriain Aqueous 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 estadode la 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 solvente ejemplos
gas gas aire (O2/N2)
gas líquido soda (O2/H2O)
gas sólido H2/Pd
líquido líquido CH3CH2OH/H2O
sólido líquido NaCl/H2O
sólido sólido latón (Cu/Zn)Clasificación de las disoluciones líquidas
• Dependiendo del disolvente:Acuosas No acuosas
• Dependiendo del estado del soluto:
Soluto sólido Soluto líquido Soluto gaseoso

• DependiendoElectrolíticas: soluto se disocia en iones (ej. sal)(conducen la corriente eléctrica)
de la naturalezaNo electrolíticas: soluto no se disocia en iones (ej. azúcar)
del soluto:(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.
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 cantidades relativas →concentración.Formas de expresar la concentración
• Fracción molar (x)
• Representa el tanto por uno en moles de ixi =• Adimensional
• 0 ≤ Xi Σxi = 1 ∑;xi =1
i
• Molalidad (m)
• Unidades: mol×kg-1 (molal,m) mi =
• Ventaja: No varía con T
• Molaridad (M)
• Unidades: mol×L-1 (molar,M)
ni• Desventaja: Varía con T Mi =
L disolución
• Ventaja: Facilidad para medir V
• Normalidad (M)
• Unidades:equiv×L-1 (normal,N)
equivalentes (i) • Desventaja: depende de la reacción
Ni =
L disolución
• Uso no recomendado
Protones transferidos en rcc. ácido-base
equivalentes (i) = ni × valenciaElectrones transferidos en rcc. redox
• Porcentaje en peso (% p/p) Partes por millón (ppm)
masa soluto masa soluto
% peso = masa disolución 100 ppm = masa disolución 106
El proceso de disolución a nivelmolecular
• Para la disolución se deben considerar tres tipos de interacciones:
• Las interacciones solvente-solvente
• 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 manifieste (un proceso exotérmico cuyo valor es ΔH3)
ΔHdisolución = ΔH1 +...