Termodinamica Quimica
Páginas: 52 (12834 palabras)
Publicado: 21 de mayo de 2012
ACADEMIA DE TERMODINÁMICA QUÍMICA.
TERMODINÁMICA QUÍMICA II
.
“APUNTES DEL CURSO DE TERMODINÁMICA QUÍMICA II
EQUILIBRIO TÉRMICO
Introducción.- Una representación muy simple de una planta química puede ser la que se muestra en la figura:
Purificación
Reactor
Preparación
Materia prima
Productorecirculación deshechos Impurezas
El corazón de la planta química el reactor químico (etapa II), ahí la mezcla de reactivos reacciona para formar los productos químicos deseados.
Las materias generalmente reciben un proceso de acondicionamiento (etapa I) al final prepara la mezcla reaccionante con las características adecuadas de la reacción.
Después de lareacción, la mezcla de productos también debe de ser procesada (etapa III) para separar las sustancias deseadas de los reactivos que no reaccionan y que deberían recircularse.
Los procesos de acondicionamiento y separación mencionados casi siempre implican contactó de dos o más fases que al intercambiar la materia y energía alcanzan nuevos estados de equilibrio entre fases lográndose laseparación de los componentes deseados. Estos principios para la solución de sistemas de equilibrio de fase fueron ya estudiados en el curso de termodinámica química 1con el tema genérico de equilibrio de fases.
En el curso de termodinámica 2 denominado generalmente como equilibrio térmico se estudiaran los procesos que suceden al reactor.
Tarea: constante de equilibrio
En una reacción química engeneral:
la constante de equilibrio puede ser definida como[1]
Donde {A} es la actividad (cantidad adimensional) de la sustancia química A y así sucesivamente. Es solo una convención el poner las actividades de los productos como numerador y de los reactivos como denominadores.
Para el equilibrio en los gases, la actividad de un componente gaseoso es el producto de los componentes de lapresión parcial y del coeficiente de fugacidad.
Para el equilibrio en una solución, la actividad es el producto de la concentración y el coeficiente de actividad. Es una práctica común el determinar las constantes de equilibrio en un medio de fuerzas iónicas altas. Bajo esas circunstancias, el cociente de los coeficientes de actividad son constantes efectivamente y la constante de equilibrio estomada para ser un cociente de concentración.
Todas las constantes de equilibrio dependen de la temperatura y la presión (o el volumen).
El conocimiento de las constantes de equilibrio es esencial para el entendimiento de muchos procesos naturales como la transportación de oxígeno por la hemoglobina en la sangre o la homeostasis ácido-base en el cuerpo humano.
DESCRIPCIÓN DE UN PROBLEMADada una mezcla reaccionante de composición desconocida colocada en un recipiente llamado reactor químico a ciertas condiciones de presión y temperatura, deseamos saber si existe factibilidad de que haya reacción si la hay, que cantidad de reactivos se transformaran y qué cantidad de productos se formaran.
La mezcla reaccionante puede estar en una sola fase: gaseosa o liquida (equilibriotérmico homogéneo); puede estar en dos o más fases, (equilibrio térmico heterogéneo). La composición puede estar inicialmente en relación estequiometria o algunas sustancias encontrarse en exceso; puede haber no intercambio de calor con el medio circulante (relaciones isotérmicas, cuasiadiabáticas o adiabáticas); el volumen puede o no ser constante; puede ser que solo lleve a cabo una sola reacciónquímica o que sean varias que suceden de manera simultánea, etc. En todos los casos la pregunta será invariable:
¿Cuánto habrá de cada sustancia en los productos?
Solución termodinámica del problema.- La aplicación de la termodinámica para encontrar la solución a problemas de sistemas en reacción química es idéntica a la aplicación al problema del equilibrio de fases, y la solución...
TERMODINÁMICA QUÍMICA II
.
“APUNTES DEL CURSO DE TERMODINÁMICA QUÍMICA II
EQUILIBRIO TÉRMICO
Introducción.- Una representación muy simple de una planta química puede ser la que se muestra en la figura:
Purificación
Reactor
Preparación
Materia prima
Productorecirculación deshechos Impurezas
El corazón de la planta química el reactor químico (etapa II), ahí la mezcla de reactivos reacciona para formar los productos químicos deseados.
Las materias generalmente reciben un proceso de acondicionamiento (etapa I) al final prepara la mezcla reaccionante con las características adecuadas de la reacción.
Después de lareacción, la mezcla de productos también debe de ser procesada (etapa III) para separar las sustancias deseadas de los reactivos que no reaccionan y que deberían recircularse.
Los procesos de acondicionamiento y separación mencionados casi siempre implican contactó de dos o más fases que al intercambiar la materia y energía alcanzan nuevos estados de equilibrio entre fases lográndose laseparación de los componentes deseados. Estos principios para la solución de sistemas de equilibrio de fase fueron ya estudiados en el curso de termodinámica química 1con el tema genérico de equilibrio de fases.
En el curso de termodinámica 2 denominado generalmente como equilibrio térmico se estudiaran los procesos que suceden al reactor.
Tarea: constante de equilibrio
En una reacción química engeneral:
la constante de equilibrio puede ser definida como[1]
Donde {A} es la actividad (cantidad adimensional) de la sustancia química A y así sucesivamente. Es solo una convención el poner las actividades de los productos como numerador y de los reactivos como denominadores.
Para el equilibrio en los gases, la actividad de un componente gaseoso es el producto de los componentes de lapresión parcial y del coeficiente de fugacidad.
Para el equilibrio en una solución, la actividad es el producto de la concentración y el coeficiente de actividad. Es una práctica común el determinar las constantes de equilibrio en un medio de fuerzas iónicas altas. Bajo esas circunstancias, el cociente de los coeficientes de actividad son constantes efectivamente y la constante de equilibrio estomada para ser un cociente de concentración.
Todas las constantes de equilibrio dependen de la temperatura y la presión (o el volumen).
El conocimiento de las constantes de equilibrio es esencial para el entendimiento de muchos procesos naturales como la transportación de oxígeno por la hemoglobina en la sangre o la homeostasis ácido-base en el cuerpo humano.
DESCRIPCIÓN DE UN PROBLEMADada una mezcla reaccionante de composición desconocida colocada en un recipiente llamado reactor químico a ciertas condiciones de presión y temperatura, deseamos saber si existe factibilidad de que haya reacción si la hay, que cantidad de reactivos se transformaran y qué cantidad de productos se formaran.
La mezcla reaccionante puede estar en una sola fase: gaseosa o liquida (equilibriotérmico homogéneo); puede estar en dos o más fases, (equilibrio térmico heterogéneo). La composición puede estar inicialmente en relación estequiometria o algunas sustancias encontrarse en exceso; puede haber no intercambio de calor con el medio circulante (relaciones isotérmicas, cuasiadiabáticas o adiabáticas); el volumen puede o no ser constante; puede ser que solo lleve a cabo una sola reacciónquímica o que sean varias que suceden de manera simultánea, etc. En todos los casos la pregunta será invariable:
¿Cuánto habrá de cada sustancia en los productos?
Solución termodinámica del problema.- La aplicación de la termodinámica para encontrar la solución a problemas de sistemas en reacción química es idéntica a la aplicación al problema del equilibrio de fases, y la solución...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.