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Fichas de Estudio - Líquidos y Soluciones
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- 1Unidad VII: Líquidos y SolucionesContenidos generales.
Líquidos: viscosidad. Soluciones: tipos y propiedades. Proceso de disolución. Equilibrio de las soluciones. Diagrama de fases. Destilación de las soluciones. Azeótropo. - 2ViscosidadSe define como la resistencia que una parte del fluido ofrece al desplazamiento de la otra.
- 3Origen de la viscosidadSe 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.
- 4Determinación de la viscosidadPuede hallarse mediante el viscosímetro de Ostwald (experimentalmente) y la ecuación de Poiseuille o, bien, con la ley de Stokes.
- 5Mezclas groserasLas 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.
- 6ColoidesLas 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.
- 7Soluciones verdaderasLos 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.
- 8Componentes de una soluciónSoluto: sustancia que se disuelve.
Solvente: sustancia en la que tiene lugar la solución.
- 9Solución saturadaUna solución que contiene a una temperatura dada tanto soluto como
puede disolver.
- 10Solución insaturadaEs cualquier solución que tiene una
cantidad de soluto menor que la máxima que se puede disolver.
- 11Solución sobresaturadaUna solución que contiene a una temperatura dada más soluto del que
puede disolver. Existe una deficiencia de solvente.
- 12Tipos 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.
- 13Factores que modifican la solubilidadLa 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.
- 14Energía libre total de una soluciónEstá 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.
- 15Entropía y entalpía total de una soluciónSe calculan mediante la sumatoria del producto de la propiedad termodinámica (entalpía o entropía) de cada componente individual y su número de moles.
- 16Energía libre molar parcial de cada constituyenteSe 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).
- 17Proceso de soluciónEs el proceso en el cual se mezclan n1 moles de sustancia pura A1 con n2 de A2 también pura y forman una solución binaria.
- 18Variación de ΔG en el proceso de disoluciónEl 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.
- 19Condición de equilibrio entre las fases de una sustancia puraEsta 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.
- 20Equilibrio entre una solución y su fase de vaporPara 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.
- 21Solución idealEs aquella en la que la actividad de cada constituyente es igual a su fracción molar bajo todas las condiciones de temperatura, presión y concentración.
- 22Ley de RaoultEstablece 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.
- 23Par de líquidos miscibles volátiles TIPO ISistemas 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.
- 24Par de líquidos miscibles volátiles TIPO IISistemas 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.
- 25Par de líquidos miscibles volátiles TIPO IIISistemas 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.
- 26Destilación fraccionada isotérmicaEs 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.
- 27Diagrama 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.
- 28Diagrama de composición-temperatura para el par TIPO IIEn 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.
- 29Diagrama de composición-temperatura para el par TIPO IIIEn 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.
- 30Destilación de las soluciones binarias miscibles TIPO IPor 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.
- 31Destilación de las soluciones binarias miscibles TIPO IIUna 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.
- 32Destilación de las soluciones binarias miscibles TIPO IIIEl 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.
- 33AzeótropoUn 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.
- 34Composición de un azeótropoSu 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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- Fichas de estudio para la Unidad VII: Líquidos y Soluciones, del curso Fundamentos de Fisicoquímica.
- Created by
- Emilia Sosa · Dec 2022
- Updated
- Dec 3, 2022
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