Ecuación de Gibbs-Duhem
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ECUACIÓN DE GIBBS-DUHEM Determinación de la ecuación de Gibbs-Dhhem Partimos de la ecuación que nos da G para una disolución como sumatorio del producto de los moles de cada componente por su potencial químico. Escribiendo la ecuación de Gibbs para dG Igualando ambas ecuaciones
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ECUACIÓN DE GIBBS-DUHEM
Determinación de la ecuación de Gibbs-Dhhem
Partimos de la ecuación que nos da G para una disolución como sumatorio del producto de los moles de cada componente por su potencial químico.
Escribiendo la ecuación de Gibbs para dG
Igualando ambas ecuaciones
MEZCLA DE GASES IDEALES
Gas ideal
es un gas teórico compuesto de un conjunto de partículas puntuales con desplazamiento aleatorio que no interactúan entre sí
Mezclas de gases
Los gases están formados por partículas muy pequeñas que se mueven en línea recta y al azar
Este movimiento no se modifica si las partículas chocan entre sí o con las paredes del recipiente (los choques son elásticos)
El volumen de las partículas de gas se considera muy pequeño (despreciable) comparado con el volumen que ocupa el gas
No existen fuerzas de atracción o repulsión entre las partículas del gas
La energía cinética (de movimiento) promedio de las partículas de gases directamente proporcional a la temperatura absoluta
gases ideales
Una mezcla de gases ideales se
comporta como un gas ideal”.
FRACCION DE MASA (fm)
𝑓𝑚𝑖=𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑜𝑛𝑒𝑛𝑡𝑒𝑖
𝑚𝑎𝑠𝑎𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎=
𝑚𝑖𝑚
FRACCION MOLAR (fn)
𝑓𝑛𝑖=¿𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠𝑐𝑜𝑚𝑝𝑜𝑛𝑒𝑛𝑒𝑡𝑒 𝑖
¿𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒𝑠=
𝑛𝑖𝑛
∑ 𝑓 𝑛𝑖=1
LEY DE DALTON (DE LAS PRESIONES PARCIALES)
Para el caso analizado podemos concluir que:
𝑃𝑖=𝑃𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑥 𝑓𝑛𝑖
La presión parcial, pi, se define como la presión que ejercería cada gas i, si se encontrase sólo en el mismo recipiente y a la mismas temperatura.
LEY DE AMAGAT (DE LOS VOLÚMENES PARCIALES)
𝑉𝑖= 𝑓𝑛𝑖 𝑥𝑉
El volumen parcial de cada constituyente es el volumen que ocuparía el gas si estuviera presente solo a una temperatura dada y a la presión total de la mezcla
Masa molar (M)
Constante "R "
Es la masa atómica o molecular expresada en gramos de 1 mol de unidades elementales.
ENERGÍA INTERNA, ENTALPIA, CALORES ESPECÍFICOS, ENTROPÍA
Puesto que la ENERGÍA INTERNA y la ENTALPIA de los gases ideales son funciones exclusivas de la Temperatura
La ENTROPIA de una mezcla de gases ideales depende de dos propiedades, y puede determinarse haciendo uso de la Ley de Dalton:
Si si se evalúan a la misma temperatura de la mezcla y a la presión parcial de cada componente
MEZCLA DE GASES REALES
Gas real
El gas real, es aquel que posee un comportamiento termodinámico y que no sigue la misma ecuación de estado de los gases ideales. Los gases se consideran como reales a presión elevada y poca temperatura
ECUACION DE ESTADO DE VAN DER WALLS:
Hipótesis de la ecuación de Van Der Wals.
1º.- las moléculas tienen un volumen finito
2º.- las moléculas se atraen a distancias muy grandes. La fuerza atractiva hace que: Las moléculas se frenen a larga
distancia cuando se dirigen hacia la pared.
Las moléculas intercambien menos momento lineal cuando chocan con las paredes.
Van Der Wals (1883) derivo una ecuación capaz de describir la continuidad entre las fases líquido y vapor.
ecuación de Van Der Wals
Propuesta en 1873
a se denomina el parámetro de atracción y b el parámetro de repulsión o el volumen molar efectivo
ECUACION DE ESTADO DE VAN DER WALLS:
Para n moles la ecuación tomará la forma
Existe para cada gas una temperatura, la temperatura crítica la que corresponde una presión y un volumen ambos críticos. por encima del cual el gas no se podrá licuar por el solo efecto de la presión
RT
Usando las magnitudes críticas de la ecuación de Van Der Waals podemos llegar a las siguiente relaciones:
Los cuales nos permitirán calcular los parámetros a y b en función de dichas magnitudes críticas.
ECUACION DE REDLICH – KWONG:
Introducida en 1949
Aunque es mejor que la ecuación de Van der Waals, no da buenos resultados sobre la fase líquida y por ello no puede usarse para calcular precisamente los equilibrios líquido-vapor
La ecuación de estado de Redlich-Kwong es muy utilizada para calcular propiedades termodinámicas para la fase de vapor en combinación con modelos termodinámicos más complejos
La ecuación del modelo es:
ECUACIONES VIRIALES:
La ecuación de estado virial se deriva de una serie de potencias en (1/ V) para el factor de compresibilidad z, a una temperatura específica, tiene la siguiente forma:
