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Equilibrio de fases
MIRANDA ASTORGA AGUIRRE
Created on May 21, 2024
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Transcript
Equilibrio de fases
Miranda Astorga Aguirre 348861 Jonathan mares sábado 371665 Emmanuel Iain Alarcón Palacios 368363
Índice
Propiedades constitutivas
Sistema liquido-solido
Equilibrio de fases
Propiedades coligativa
Ejercicios
Ejercicios
Liofilización
Solubilidad
sistema de fases liquido solido
El equilibrio sólido-líquido es una división más de los equilibrios de interfaces. Es aquella combinación de condiciones en que una sustancia pura en estado líquido puede estar en equilibrio con su estado sólido, o bien una mezcla de sustancias en solución puede solidificarse y estar ambas fases en equilibrio. El comportamiento de fases de los estados sólido y líquido es la base para los procesos de separación en ingeniería química. Para sistemas binarios se pueden observar comportamientos sólido/sólido, líquido/sólido y sólido/líquido/sólido
sistema liquido solido
Equilibrio de fases
Diagrama de fase del agua
Diagrama de fase liqudo solido sin formacion eutectica
Diagrama de fase de aleacion binaria
Equilibrio de fases
Ejemplo de variacion de eutectica
Diagrama de niquel titanio
ejercicio- agua con NaCl % de cristalizacion
teniendo en cuenta que tenemos una disolucion con porcentaje de 25% NaCl y un 75% H2O a las temperaturas de -5°C, -10°C y -20°C cuales son sus indices de fase y el porcentaje de cristalizacion de estas mismas -5°C tenemos una fase liquida donde apenas se empezarian a formarse cristales diminutos -10°C se estaria fromando 0.66% de cristales de NaCl y un 99.33% en solucion acuosa -20°C se estarian formando 2.59% de cristales de NaCl y 97.40% de solucion acuosa
resolucion del ejercicio
ubicacion de puntos
primero hay que graficar dos lineas segun indique el poblema, en este caso es a -20°C (linea rosa) y concentraciones de 25% NaCl y 75%H2O (linea marron) y señalaremos las siguientes intersecciones como C linia de cambio de liquido a solido D punto interseccion de temperatura y concentracion y E punto maximo de concentracion en cristales
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para los calculos de cristalizacion
para hacer los calculos se utilizo la tecnica de T en la cual se miden las disntancias entre los puntos marcados de la siguiente manera
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Liofilización
La liofilización funciona congelando el material y luego reduciendo la presión circundante para permitir que el agua congelada en el material se sublime directamente desde la fase sólida a la fase gaseosa, sin pasar por el estado líquido. Para acelerar el proceso se utilizan ciclos de congelación-sublimación con los que se consigue eliminar prácticamente la totalidad del agua libre contenida en el producto original, pero preservando la estructura molecular de la sustancia liofilizada..
usos
Stiene una gran aplicacion en la industria alimentaria debido a que se utiliza en la conservacion de nieves , citricos , frutas, carnes y demas alimentos tiene usos farmaceuticos para conservar encimas, antigenos y sueros, la creacion de antibioticos y lactobacilos
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¿Que es la solubilidad?
La solubilidad es la capacidad de un cuerpo o de una sustancia determinada (llamada soluto) de disolverse en un medio determinado (llamado solvente); es decir, es la cantidad máxima de un soluto que un solvente puede recibir en determinadas condiciones ambientales. La solubilidad se puede expresar mediante unidades de concentración, como la molaridad o la molalidad
Propiedades constitutivas
Las propiedades de las soluciones se dibiden en dos grupos, las propiedades constitutuvas y las propiedades coligativas.Las propiedades constitutivas son las que dependen de la naturaleza de las partículas disueltas. Ejemplo: conductividad eléctrica, viscosidad, densidad.
Propiedades coligativas
Descenso de la presión de vapor (ΔP)
Elevación del punto de ebullición (ΔTb)
Son aquellas que dependen del número de partículas disueltas (moléculas, átomos o iones) en una cantidad específica de disolvente y no de la naturaleza de estas partículas.
Es la temperatura a la cual la presión de vapor se iguala con la presión atmosférica
Se define como la presión ejercida por el vapor sobre la superficie de su líquido, cuando se alcanza un equilibrio dinámico
Descenso del punto de congelación (ΔTf)
Presión osmótica (π)
Se define como la presión que se requiere para detener la ósmosis
Es la temperatura en la cual las moléculas de una sustancia pasan del estado líquido al estado sólido
Elevación del punto de ebullición (ΔTb)
La elevación del punto de ebullición es la diferencia de temperatura entre el punto de ebullición del disolvente puro y el de la solución. En la gráfica, la elevación del punto de ebullición está representada por ΔTb.
Constantes de los puntos de congelación y ebullición para varios líquidos
Descenso del punto de congelación (ΔT f )
Constantes del punto de congelación
Descenso de la presión de vapor (ΔP)
La disminución de la presión de vapor de un solvente con la disolución en él de un soluto no volátil, fue establecida por Raoult, y cuya ley establece que:La disminución es proporcional a la fracción molar del soluto; o que la presión de vapor de la solución será proporcional a la fracción molar del solvente.
Presión osmótica (π)
Esta presión puede medirse a partir de la diferencia en los niveles finales del fluido separado por una membrana semipermeable que permite que las moléculas de solvente pasen a través de ella hasta donde se encuentra una solución diluida.
Calcular los puntos de ebullicion y de congelacion de las soluciones resultantes cuando se disuelven 26.4g de bromuro niqueloso (NiBr2) en 224g de H2O
ms=26.4gMs=218g/mol md=224g=0.224kg TFt=? TbT=? Kb=0.512ºCkg/mol Kf=1.86ºCkg/mol
La presion de vapor de agua pura a 26ºC es de 25.21 mmHg. Calcule la presion de vapor de una disolucio preparada con 20g de glucosa (C6H12O6) y 70 g de agua
Pvd=25.21 mmHgms=20g Ms=180g/mol md=70g Md=18g/mol Pvt=?
Una disolucion que contiene 0.8330g de un polimero de estructura desconocida en 170ml de un disolvente organico mostro una presion osmotica de 5.5mmHg a 25ºC. Determine la masa molar del polimero
T=25ºC=298Kms=0.8833g md=58g=0.058kg Vt=170ml=0.170L π=5.2mmHg=6.842x10^-3atm
¡Gracias!
un ejemplo de sublimacion es el CO2
como podemos observar en las dos imagenes donde en estado solido o liquido pasa a gas directamente a condiciones estandar, bueno pues en la liofilizacion funciona asi pero en vez de hacerlo con CO2 lo hacemos con el agua del componente o comida que estemos utilizando, bajando su temperatura y su presion, para despues aumentarlas y que se sublime el agua
como podemos ver en la imagen tenemos las intersecciones marcadas Nota: E, llega hasta el final de la grafica ahi aparece cortado
punto critico
lCerca del punto crítico, todas estas propiedades se transforman en exactamente lo contrario: el agua se vuelve compresible, expandible, un dieléctrico pobre, un mal solvente para los electrolitos y prefiere mezclarse con gases no polares y moléculas orgánicas
punto triple
El punto triple es aquel en el cual coexisten en equilibrio el estado sólido, el estado líquido y el estado gaseoso de una sustancia. Se define con respecto a una temperatura y una presión de vapor.