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Description
Flashcards by Emilia Sosa, updated more than 1 year ago
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Created by Emilia Sosa
over 1 year ago
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| Question | Answer |
| Unidad VII: Líquidos y Soluciones | Contenidos generales. Líquidos: viscosidad. Soluciones: tipos y propiedades. Proceso de disolución. Equilibrio de las soluciones. Diagrama de fases. Destilación de las soluciones. Azeótropo. |
| Viscosidad | Se define como la resistencia que una parte del fluido ofrece al desplazamiento de la otra. |
| Origen de la viscosidad | Se produce por efecto de corte de una capa de fluido al deslizarse sobre otra, que es muy distinto de la atracción intermolecular. Puede pensarse que está causada por la fricción interna de las moléculas tanto en los gases ideales como en los reales y en líquidos. |
| Determinación de la viscosidad | Puede hallarse mediante el viscosímetro de Ostwald (experimentalmente) y la ecuación de Poiseuille o, bien, con la ley de Stokes. |
| Mezclas groseras | Las partículas individuales son discernibles fácilmente y separables por algún procedimiento mecánico. Ejemplos: el granito (mezcla de cuarzo, mica y feldespato) o las mezclas de arena y agua. |
| Coloides | Las partículas son mucho más finas y la heterogeneidad no es tan clara. La dispersión, sin embargo no es homogénea. Ejemplos: humo, niebla, espuma, gelatina, mayonesa o mantequilla. |
| Soluciones verdaderas | Los constituyentes no pueden separarse por procedimientos mecánicos y cada parte de la solución es idéntica a otra; es decir, constituye una fase homogénea. Ejemplos: agua con azúcar, agua con sal o agua con alcohol. |
| Componentes de una solución | Soluto: sustancia que se disuelve. Solvente: sustancia en la que tiene lugar la solución. |
| Solución saturada | Una solución que contiene a una temperatura dada tanto soluto como puede disolver. |
| Solución insaturada | Es cualquier solución que tiene una cantidad de soluto menor que la máxima que se puede disolver. |
| Solución sobresaturada | Una solución que contiene a una temperatura dada más soluto del que puede disolver. Existe una deficiencia de solvente. |
| Tipos de soluciones binarias según el estado físico de sus constituyentes | - Gas en otro gas. - Líquido en un gas. - Sólido en un gas. - Gas en un sólido. - Líquido en un sólido. - Sólido en un sólido. - Gas en un líquido. - Sólido en un líquido. - Líquido en otro líquido. |
| Factores que modifican la solubilidad | La cantidad de una sustancia que se disuelve en otra depende de: 1) la naturaleza del soluto y del solvente, 2) la temperatura y 3) la presión. |
| Energía libre total de una solución | Está dada por la sumatoria del producto de las energías libres molares parciales de todos los constituyentes de la solución y la cantidad de moles correspondiente. |
| Entropía y entalpía total de una solución | Se calculan mediante la sumatoria del producto de la propiedad termodinámica (entalpía o entropía) de cada componente individual y su número de moles. |
| Energía libre molar parcial de cada constituyente | Se puede hallar con la energía libre molar parcial del constituyente i, en un estado estándar conveniente, sumada al producto de R, T y ai (su actividad en la solución a una concentración dada). |
| Proceso de solución | Es el proceso en el cual se mezclan n1 moles de sustancia pura A1 con n2 de A2 también pura y forman una solución binaria. |
| Variación de ΔG en el proceso de disolución | El cambio de ΔG, en cualquier propiedad termodinámica extensiva de un sistema a una temperatura y presión dadas, es la energía interna G de la solución menos la suma de los valores de la propiedad por mol para los dos constituyentes puros. |
| Condición de equilibrio entre las fases de una sustancia pura | Esta condición, a temperatura y presión constantes, es que la energía libre molar de la sustancia sea igual en todas las fases. Para el equilibrio a T y P constantes en un sistema multicomponente con numerosas fases, la energía libre molar parcial de cada constituyente debe ser igual en todas las fases. |
| Equilibrio entre una solución y su fase de vapor | Para que exista equilibrio entre la solución y la fase de vapor debe cumplirse que la energía libre molar de la solución y la de su fase gaseosa deben poseer la misma magnitud. |
| Solución ideal | Es aquella en la que la actividad de cada constituyente es igual a su fracción molar bajo todas las condiciones de temperatura, presión y concentración. |
| Ley de Raoult | Establece que la presión de vapor parcial del constituyente volátil de una solución es igual a la presión del vapor del constituyente puro multiplicada por la fracción molar de tal constituyente en la solución. |
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Par de líquidos miscibles volátiles TIPO I
Image:
Tipo+1 (binary/octet-stream)
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Sistemas cuya presión total de vapor es intermedio entre aquellos de los componentes puros. Ejemplo: tetracloruro de carbono-ciclohexano, tetracloruro de carbono-benceno, benceno-tolueno, agua alcohol metílico. |
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Par de líquidos miscibles volátiles TIPO II
Image:
Tipo+2 (binary/octet-stream)
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Sistemas que exhiben un máximo en la curva de presión total de vapor. Ejemplo: Disulfuro de carbono-aJdehído metílico, disulfuro de carbono-acetona, benceno-ciclohexano, benceno-alcohol etílico, cloroformo-alcohol etílico, y agua y alcohol etílico o n-propílico. |
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Par de líquidos miscibles volátiles TIPO III
Image:
Tipo+3 (binary/octet-stream)
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Sistemas que exhiben un mínimo en la curva de presión de vapor total. Ejemplo: Cloroformo-acetona, éter metílico-cloruro de hidrógeno, piridina-ácido acético, y agua y ácido fórmico, nítrico, clorhídrico o bromhídrico. |
| Destilación fraccionada isotérmica | Es el proceso de obtener una concentración del constituyente más volátil en el vapor y una concentración del constituyente menos volátil en la solución. A una temperatura dada, el vapor sobre una solución es más rico en el componente más volátil que la solución, por lo que esta se desplaza en composición hacia el constituyente menos volátil, eliminando su vapor. Si se condensan los vapores y se remueven los nuevos vapores formados sobre el condensado, estos serán mucho más ricos en el constituyente más volátil que las soluciones de las cuales procede. Este paso se realiza nuevamente. |
| Diagrama de composición-temperatura para el par TIPO I | . En el tipo I la presión de vapor de A es la mínima del sistema y la de B es la máxima, mientras que la presión de vapor de todas las composiciones posibles entre A y B son intermedias entre las dos. En consecuencia a presión constante el punto de ebullición de A será el máximo del sistema y el de B el mínimo, mientras que todos los debidos a distintas composiciones de A y B serán intermedios y estarán dados por la curva de composición del líquido en la figura. |
| Diagrama de composición-temperatura para el par TIPO II | En el tipo II la presión de vapor del sistema es un máximo para la composición C, y de aquí tal solución hervirá a la temperatura mínima, que conduce a un mínimo en la curva de puntos de ebullición. |
| Diagrama de composición-temperatura para el par TIPO III | En el tipo III la solución de composición D presenta la presión mínima del vapor del sistema, hervirá a la máxima temperatura, y en consecuencia la curva de puntos de ebullición presenta un máximo. En todos los casos las curvas de composición de vapor quedan por arriba de las de composición de líquido por las razones dadas. |
| Destilación de las soluciones binarias miscibles TIPO I | Por destilación de una mezcla del tipo I es posible separar los constituyentes en un residuo del constituyente menos volátil A y un destilado del componente más volátil B. Es decir, los dos constituyentes que forman una solución del tipo I pueden separarse por destilación fraccionada en sus componentes puros. Tal separación es imposible, sin embargo, con soluciones del tipo II o III. |
| Destilación de las soluciones binarias miscibles TIPO II | Una mezcla que tiene una composición entre A y C se puede separar por destilación fraccionada solamente en un residuo de A puro y un destilado final de composición C. No se puede recuperar B puro. |
| Destilación de las soluciones binarias miscibles TIPO III | El comportamiento de las soluciones del tipo III por destilación será análogo a las de tipo II, con la excepción de que el residuo tiende hacia la mezcla de punto máximo de ebullición, mientras que los destilados tienden a los constituyentes puros. |
| Azeótropo | Un azeótropo es una mezcla líquida de dos o más componentes que posee un único punto de ebullición constante y fijo, y que al pasar al estado vapor se comporta como un líquido puro, o sea como si fuese un solo componente. |
| Composición de un azeótropo | Su composición es marcadamente constante para una presión de confinamiento dada. Sin embargo, cuando la presión total cambia, varían también el punto de ebullición y la composición del azeótropo. En consecuencia estas mezclas no son compuestos definidos, cuya composición debe permanecer constante en un amplio intervalo de presiones y temperaturas, sino que son mezclas que resultan de la interacción de las fuerzas intermoleculares de la solución. |
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