Termodinamica

Introducción Teórica
La separación de mezclas líquidas se lleva a cabo en muchas de nuestras industrias, centros de investigación, etcétera. Esto tiene suma importancia económica en casos como el fraccionamiento de los componentes del petróleo, proceso que se lleva a cabo en las refinerías (Ej. ñico López, Cabaiguán, etcétera).
La destilación del alcohol etílico es también un proceso de sumaimportancia que se efectúa para su purificación y concentración parcial en las destilerías de nuestro país (Ej. destilería del Central George Washington), por lo que todo ingeniero debe conocer los principios básicos que gobiernan estaos procesos.

Mezclas binarias líquidas ideales. Ley de Raoult. Diagrama de fases
En el estudio de los gases ideales, o lo que es lo mismo de las disolucionesgaseosas se puede justificar su comportamiento apoyándose en los principios de la teoría cinético-molecular y en la hipótesis de que las moléculas no interaccionan. Esto aún cuando es una idealización, permite justificar, por ejemplo, la relación sencilla representada por la ley de Salton, la cual plantea que la presión total de una mezcla de gases es igual a la suma de las presiones parciales de loscomponentes.
Recordemos que la presión parcial es la presión que ejerce un gas en una mezcla gaseosa y es igual a la que él ejercería si estuviese solo ocupando el recipiente a esa temperatura.
Dado que los líquidos solo existen como consecuencia de la interacción molecular cabría pensar que no existen disoluciones líquidas ideales.
Sin embargo, algunas disoluciones líquidas se comportan deforma suficientemente general y sencilla como para que sea válido denominarlas disoluciones ideales. Es obvio que estas no son más que un modelo físico que refleja simplificadamente la realidad objetiva.
Se puede anticipar una simplificación de comportamiento de las disoluciones líquidas en aquellos casos cuyos componentes se asemejan por su estructura y por tener interacciones moleculares parecidas.O sea que:
Disolución ideal: Es aquella en la que cada molécula de los componentes en la mezcla es afectada por las mismas fuerzas, como si estuviesen en estado puro. Sea la disolución de 2 líquidos A y B, se tiene que:
(A – A B- B A - B)

En otras palabras, son las disoluciones en las que las interacciones entre moléculas de los líquidos después de mezclados son de igualintensidad que las interacciones entre las moléculas de los líquidos puros.
En las disoluciones ideales ha de cumplirse que:
1) Sus componentes pueden mezclarse entre sí en cualquier proporción, o sea, que la solubilidad de cada uno de ellos en el otro es ilimitada.
2) No se consume ni libera energía al formar la disolución partiendo de sus componentes (sin variación térmica).
3) Nohay cambio de volumen al formar la mezcla (sin variación de volumen).
4) La naturaleza química de ambos líquidos deben ser muy semejantes.

En la práctica las disoluciones muy diluidas se comportan como disoluciones ideales. Ejemplo de esto son las disoluciones formadas por los componentes:
a) benceno-tolueno
b) benceno – xileno
c) n. hexano- n heptano (30 oC)
d)bromuro de etilo-yoduro de etilo
e) cloruro de n-butilo – bromuro de n-butilo (50 oC)
Cuya analogía es evidente
Considérense dos líquidos volátiles A y B solubles entre sí y caracterizados en estado puro por las presiones de vapor poA y poB, respectivamente a la temperatura de t oC.


Si se mezclan dos líquidos A y B a la misma temperatura (t oC), la presión de vapor que ejerce A enla mezcla (pA) es distinta de la que ejerce cuando está puro. La experiencia demuestra que pA < poA. De forma similar ocurre para el componente B, teniéndose pB < poB.
De acuerdo con la ley de Dalton la presión de vapor total en una mezcla es la suma de las presiones parciales de los componentes en la mezcla, o sea, PT = pA + pB, lo cual se demuestra (suponiendo comportamiento ideal)...