FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS

Presentación del tema: "FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS"— Transcripción de la presentación:

1 FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS
FISICOQUÍMICA J. González Carmona M. del S. A. Meza Reyes

2 TERMODINÁMICA DE DISOLUCIONES DISOLUCIONES DE NO ELECTROLITOS

3 Fig. IX-1. Presiones de vapor en función de la composición a 25° C
P (atm) Presión pBo = 94.6 Líquido L p = pT + pB V L + V pB L pTo = 29.1 V pT Vapor XB (moles) 1 x’ y’ x y Tolueno Benceno Composición Fig. IX-1. Presiones de vapor en función de la composición a 25° C para el sistema Benceno – Tolueno. Fig. IX-2.- Diagrama Presión – Composición.

4 Fig. IX-3.- Presión de vapor del sistema
P (Atm.) P (atm.) Henry 600 320 Raoutl 240 400 pacetona 160 pacetona 200 80 Raoult Henry XCS 1 1 Acetona CS2 Acetona CHCl3 Fig. IX-3.- Presión de vapor del sistema Acetona – Sulfuro de Carbono a 35° C. Fig. IX-4.- Presión de vapor del sistema Acetona – Cloroformo a 35° C.

5 Fig. IX-5.- Variación del potencial químico del componente i con
Xi Xi Ra He ln Xi Xi = 1 Fig. IX-5.- Variación del potencial químico del componente i con ln Xi para un sistema con desviación negativa a la ley de Raoult.

6 Fig. IX-6. Diagrama Presión – composición de un sistema binario
T = constante T (K) p = constante Líquido T T1 T2 T3 T4 b k Vapor Presión (mm de Hg) p2 c a d e p1 Vapor Líquido A x1 x0 x x4 x3 B A x4 x x x1 x B XB (moles) XB (moles) Fig. IX-6. Diagrama Presión – composición de un sistema binario Fig. IX-7.- Diagrama Temperatura – Composición de una disolución binaria.

7 Fig. II-8.- Diagrama p – X y T – X de una disolución azeotrópica.
T (K) p (atm.) T = constante p = constante Líquido Vapor Líquido Vapor A XB (moles) B A XB (moles) B Fig. II-8.- Diagrama p – X y T – X de una disolución azeotrópica.

8 Fig. X-1.- Propiedades coligativas.
Disolvente Presión (atm.) Disolución 1 atm Tf T T Tb Temperatura (K) Fig. X-1.- Propiedades coligativas.

9 Fig. X-2.- Equilibrio Líquido – Vapor en una disolución
Disolvente Fase líquida Disolvente + Soluto Disolución Fase sólida Soluto no volátil + Disolvente volátil Disolvente Fig. X-2.- Equilibrio Líquido – Vapor en una disolución Fig. X-3.- Equilibrio Líquido – Sólido en una disolución

10 Fig. X-3.- Representación esquemática de un osmómetro.
Fase  Fase  Disolvente Disolución Fig. X-3.- Representación esquemática de un osmómetro.

11 Fig. X-5.- Comportamiento del agua para una célula situada
Medio isotónico Medio hipotónico Disolución no ideal Disolución ideal Medio hipertónico Concentración Fig. X-5.- Comportamiento del agua para una célula situada en diferentes medios. Fig. III-4.- Frente a c para disoluciones ideales y no ideales.

12 Fig. III-6.- Equilibrio de Donnan A. Antes de que empiece la difusión.
c + x Na+ c Na+ b Na+ b - x Cl- x P- c Cl- b Cl- b - x P- c A Fig. III-6.- Equilibrio de Donnan A. Antes de que empiece la difusión. B. En equilibrio, la membrana es permeable a todo, excepto a los iones P.

13 Fig. XI-1. Potencial químico del componente i en función del ln X
I II I I I RII a RI RIII R RIV D DI b DII M = 1 c = 1 x i ln X Fig. XI-1. Potencial químico del componente i en función del ln X para una mezcla con desviación negativa a la ley de Raoult.

14 TERMODINÁMICA QUÍMICA EQUILIBRIOS ELECTROQUÍMICOS

15 Fig. XIII-1. Potencial de Interacción ión central – nube iónica
Fuerza iónica Energía potencial Nube iónica Distancia Fuerzas atractivas Fig. XIII-1. Potencial de Interacción ión central – nube iónica

16 Iones cargados Trabajo para cargar el ión i (A)
Estado inicial Estado final Iones descargados en disolución Iones cargados en disolución Iones no cargados Iones cargados Trabajo para cargar el ión i (A) i i Iones descargados Iones cargados Fig. XIII-2.- Trabajo de formación de un ión en el seno de una disolución.

17 Fig. XIII-3.- Variación de con la fuerza iónica.
No electrolito Ideal Electrolito Fig. XIII-3.- Variación de con la fuerza iónica.

18 Fig. XIII-4.- Desplazamiento de los iones.
Fuente de diferencia de potencial Electrones e - + Electrolito Electrodo - - + + + - + + + + + + + - - + + + + - + - + + + + + + + + + - - + + + + + - + - - + + + + + + + - + + - + + + + - + - + + - + + + Incremento de potencial electrostático Incremento de concentración de + Migración de iones + Difusión de iones + Migración de iones - Fig. XIII-4.- Desplazamiento de los iones. A. Por difusión. B. Por migración.

19 Fig. XIII-5.- Efectos del gradiente de
z z y y x x Plano A Plano B Fig. XIII-5.- Efectos del gradiente de potencial electroquímico en dirección del eje.

20 Fig. XIII-6.- Conductividad eléctrica específica de
8 Conductividad Eléctrica específica (Ohms-1)(cm-1)(10-1) HSO4 7 HCl KOH 6 5 KCl 4 AgNO3 3 Cd(NO3)2 2 CuSO4 MgSO4 1 CH3COOH Concentración Moles x lts-1 5 10 15 Fig. XIII-6.- Conductividad eléctrica específica de disoluciones de algunos electrolitos en función de la concentración.

21 c (mol/lts) (cm3) Fig. XIII-7. Conductividad eléctrica
H2SO4 400 390 KOH 350 340 CaCl2 Na2CO3 300 290 250 240 KCl HCl 200 190 150 140 100 KOH 90 KCl CH3COOH CuSO4 CH3COOH 50 40 1 2 3 4 5 c (mol/lts) 20 100 200 500 (cm3) 1000 Fig. XIII-7. Conductividad eléctrica equivalente en disoluciones de algunos electrolitos en función de la concentración. XIII-8. Conductividad eléctrica equivalente en función de la dilución.

22 Fig. VI-9. Variación de la conductividad eléctrica equivalente con
Experimental Kolhrausch Fig. VI-9. Variación de la conductividad eléctrica equivalente con

23 Fig. XIII-10.- Esquema de la capacidad reguladora de una disolución.
0.06 0.05 Índice de regulación 0.04 0.03 0.02 0.01 pH 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Fig. XIII Esquema de la capacidad reguladora de una disolución.

24 Fig. XIV-1. Potenciales de electrodo.
Cu Zn - - + + Zn++ Cu++ Disolución de ZnSO4 Disolución de CuSO4 Fig. XIV-1. Potenciales de electrodo.

25 Fig. XIV-2. Pila de Daniell, galvánica y electrolítica.
Ánodo Cátodo Cátodo Ánodo Zn - Cu + Zn - Cu + + - + - - + - + Pila galvánica Zn Zn2+ + 2e (oxidación) Cu2+ + 2e Cu (reducción) Zn + Cu Zn2+ + Cu Célula electrolítica Zn2+ + 2e Zn (reducción) Cu Cu2+ + 2e (oxidación) Zn2+ + Cu Zn + Cu2+ Fig. XIV-2. Pila de Daniell, galvánica y electrolítica.

26 Fig. XIV-3. Electrodo de gas. Fig. XIV-4. Electrodo
Ag Platino AgCl Gas Platino platinizado Cl - M+ Fig. XIV-3. Electrodo de gas. Fig. XIV-4. Electrodo Plata – Cloruro de Plata.

27 TERMODINÁMICA QUÍMICA EQUILIBRIOS HETEROGÉNEOS

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29 Fig. XV-2. Diagrama de fases del CO2 (esquemático).
P (atm.) 73 Punto crítico Punto triple Sólido 200 Líquido P (atm.) Líquido Sólido Punto triple 1 Punto triple 1 0.006 Vapor Vapor Tb 0.0067 Tf 0.0098 100 374 - 78.2 - 56.6 31.1 T (°C) T (°C) Fig. XV-2. Diagrama de fases del CO2 (esquemático). Fig. XV-1. Diagrama de fases del agua (esquemático).

30 Fig. VX-3. Diagrama de fases del azufre (esquemático).
128.8 3 Monoclínico Líquido Presión (atm.) Rómbico 4 1 2 Vapor 95.4 114 119 151 Temperatura (°C) Fig. VX-3. Diagrama de fases del azufre (esquemático).

31 B. Sistema agua – trietilamina C. Sistema agua – nicotina.
65.9 b Dos fases Una fase T °C T °C Dos fases L 1 L 2 20 c 18.5 A B Una fase X1 X X2 100 Fenol (%) Trietilamina (%) 209 Dos fases Fig. XV-4. A. Sistema agua – fenol B. Sistema agua – trietilamina C. Sistema agua – nicotina. C 60.8 Una fase Nicotina (%)

32 Fig. XV-5. Líquidos inmiscibles en equilibrio con su vapor.
800 760 712.3 Vapor p = pA + pB 600 Presión mm Hg 400 A 200 B 47.7 80 90 100 110 Temperatura °C Fig. XV-5. Líquidos inmiscibles en equilibrio con su vapor. Fig. XV-6. Presiones parciales del agua, yodbenceno y sus mezclas.