CAPITULO 1. PROPIEDADES DE LAS SOLUCIONES DILUIDAS

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CAPITULO 1. PROPIEDADES DE LAS SOLUCIONES
DILUIDAS

• Fisicoquímica para Ingenieros
• Porf. Laura Márquez
• Universidad de Los Andes - Venezuela

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Soluciones
Solución sistema líquido homogéneo formado por
más de un componente. Solvente componente que se
encuentra en mayor proporción. solutos los que
están en menor proporción.
Ideales
Soluciones
Infinitamente diluidas 1-10 mM gases (O2, N2) e
iones (Ley de Debye-Hückel)
Reales 0.1-10 M
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Soluciones Soluciones ideales

• Las interacciones moleculares solutosolvente
  son de igual magnitud a las solventesolvente y
  las solutosoluto

• Todos sus componentes (soluto y solvente)
  cumplen la Ley de Raoult en todo el intervalo de
  concentraciones

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Soluciones
Ley de Raoult La presión parcial de vapor de un
componente en una solución, es proporcional a su
fracción molar. Pi ? Xi
Pi ? Xi
Pi k Xi
k constante de proporcionalidad propiedad
del puro
Pi Pi? Xi 1
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Soluciones Cálculo de ? para soluto y solvente de
soluciones ideales
?i (solución) ?i (vapor)
?i (solución) ?º RT ln Pi
Según Raoult Pi Pi? . Xi
?i (solución) ?º RT ln (Pi? . Xi)
?i (solución) ?º RT ln Pi? RT ln Xi
Permite calcular el ?soluto y el ?solvente, si la
solución se comporta como solución ideal
A una P y T, la Pi? es un valor definido
?i (solución) ?i? RT ln Xi
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Soluciones Soluciones Reales y Soluciones
infinitamente diluidas
Pi ? Xi
Pi k Xi
Pi Pi? Xi 1
k constante de proporcionalidad propiedad
del puro
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Soluciones Reales
lt
gt
PB
Endotérnica
Exotérnica
PA?
P PA PB
PB?
XB 0
XB 1
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Soluciones Soluciones infinitamente diluidas
PB
PA
m kH
PA?
PB?
XA 1
Soluto Volátil ? Ley de Henry
XB 1
PB kH . XB
A solvente B soluto
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Soluciones infinitamente diluidas Ley de Henry
Solubilidad en líquidos de Gases poco solubles
Coeficiente de BUNSEN (a)
Solubilizado a condiciones de Pgas 1atm y
Temperatura de 25ºC
El volumen del gas es medido a condiciones
estandar P 1 atm y T 0ºC
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Solubilidad de Gases en líquidos Equivalencia
entre HHenry - a
Coeficiente de Bunsen
Ley de Henry
XgasPpas / kH_gas
ngas/nSTEPpas / kH_gas
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Solubilidad de Gases en líquidos Equivalencia
entre HHenry - a
GAS KH (atm) KH (Torr) a (cm3gas/cm3STEatm)
CO2 1644,7 1,25 106
CH4 41348,1 3,14 107 0,0300
O2 43421,1 3,30 107 0,0283
H2 70263,1 5,43 107 0,0175
N2 85657,9 6,51 107 0,0143
He 142579,5 1,08 108 0,0087
Solubilidad de diversos gases en agua (Atkins)
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Solubilidad de Gases - Influencia de la Presión
Presiones Moderadas coportamiento Lineal
Solubilidad Xgas Pgas / KHenry
Presiones Altas coportamiento NO Lineal
Xgas
Xgas
H2
N2
Pparcial del gas
Pparcial del gas
50 100 atm
200 400 atm
Solubilidad de diversos gases en agua (Atkins)
Solubilidad en agua (Levine Vol.1)
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Solubilidad de Gases _ Influencia de la
Temperatura
N2
Bajas Temperaturas ( 0 - 50ºC )
O2
Relación MUY simplificada
Aumento lineal de KH-gas (disminución de Xgas)
para algunos gases en Agua
O2
N2
Constantes de la Ley de Henry en agua (Levine
Vol.1)
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Solubilidad de Gases _ Influencia de la
Temperatura
Relación más ajustada Benson y Krause (1976)
Bajas Temperaturas ( 0 - 50ºC )
Solutos tgas agas
Helio 131,42 41,824
Neón 142,50 41,667
Nitrógeno 162,02 41,712
Oxígeno 168,87 40,622
Argón 168,87 40,404
ß36,885 KH (bar) T (ºC)
Variación de la Constantes de la Ley de Henry en
agua (Prausnitz)