Dra. Nancy Pizarro U.Facultad de Ciencias ExactasDepartamento de Ciencias Qumicas1. El cobre y la plata forman un sistema con un eutctico de dos soluciones slidas (Cu) y (Ag). El diagrama muestra el comportamiento de esta mezcla a distintas temperaturas.Un platero dispone de dos lingotes de aleacin cobre-plata. Uno de ellos contiene un 30% de Ag y el otro un 50% de Ag (porcentajes en masa). Cada lingote tiene una masa de 2,0 kg y se introducen en crisoles separados, en el interior de un horno que puede alcanzar, como mximo, una temperatura de 900C. Al respecto:a) Pueden llegar a fundirse totalmente loslingotes?b) Qu cantidad mxima de lquido obtendra enambos crisoles?c) Cuando el indicador de temperatura del hornomarque 800C. Qu masa de slido quedartodava por fundirse en cada crisol?d) El platero busca una aleacin de mayor ley(mayor porcentaje en plata). Para ello extraecon una cazoleta una muestra de lquido decualquiera de los crisoles y la deja enfriar hastala temperatura ambiente. A qu temperaturadeber hacer la extraccin del lquido del hornopara que al solidificar, tenga la mxima ley?e) Qu composicin de plata tendr la nuevaaleacin solidificada?DISOLUCIONES REALESSistemas Reales Hay interacciones intermoleculares :Sistema de 2 componentes las interacciones pueden ser iguales o distintas.2 componentes 1 componenteComportamientoIdealDISOLUCIONES REALESPROPIEDADES DE DISOLUCIONES IDEALESLEY DE RAOULT Pi= XiPi*EJERCICIO EXAMEN 2010-1PT= XC P C*+ XA P A*Solucin IdealDISOLUCIONES REALESDISOLUCIONES DILUIDAS IDEALESEn una solucin diluida las molculasde soluto se encuentran totalmenterodeadas de molculas de solvente.Esto hace que el soluto se alejetotalmente de su comportamiento puro,mientras que el solvente apenas difierede su estado puro.DISOLUCIONES REALESDISOLUCIONES DILUIDAS IDEALESPi= KiXiLEY DE HENRYDonde Pies la presin parcial de i, Xies lafraccin molar de i y Kies una constanteemprica con unidades de presin.Predice presin de vapor de soluto voltil en funcin de lacomposicin del soluto en el lquido y de la constante deHenry Ki. (TAMBIN ES ECUACIN DE RECTA)Soluciones donde el soluto cumple con la ley deHenry y el solvente cumple con la ley de Raoult sedice que se comportan como soluciones diluidasideales.DISOLUCIONES DILUIDAS IDEALESP = XsolutoKsoluto+ XsolventeP*solventeP =Psoluto+ PsolventeDESVIACIONES DEL COMPORTAMIENTO DE DISOLUCIN IDEALDISOLUCIONES REALES35CDESVIACIONES DEL COMPORTAMIENTO DE DISOLUCIN IDEALDISOLUCIONES REALESDisolucin de etanol con ter dietlico.Xetanolg : Coeficiente de actividadMide desviacin decomportamiento ideal (Leyde Raoult o Henry)CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3DISOLUCIONES REALESg : Coeficiente de actividadMide desviacin de comportamiento ideal (Ley deRaoult o Henry).Es un factor de correccin y da cuenta delcomportamiento real:Se defineActividad :ai= giXiDISOLUCIONES REALESDeterminacin de Coeficiente de actividadSe usan los Convenios o Referencias :idealirealiiPP g*,P XP i irealii I g*,P XP A ArealAA II gi irealii IIK XP , gConvenio IConvenio IIDISOLUCIONES REALESFUNCIONES TERMODINMICAS DE EXCESODGmezid= RT ( nAln XA+ nBln XB )DGmezre= RT ( nAln gAXA+ nBln gBXB )GE= DGmezre- DGmezid= RT ( nAln gA+ nBln gB )SE= DSmezre- DSmezid= - R ( nAln gA+ nBln gB )Ejemplo: solucin de acetona-cloroformo a 35CCalcular Piid; Pire; Pid; gI,iXacetonaYacetonaP (torr)0.0000 0.0000 2930.0821 0.0500 2800.2003 0.1434 2620.5061 0.5625 2550.7090 0.8062 2860.9397 0.9715 3321.0000 1.0000 3440.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0050100150200250300350 P (torr)Xacetona P id acet P real acet P id cl P real clDGmezid= RT ( nAln XA+ nBln XB )DGmezre= RT ( nAln gAXA+ nBln gBXB )GE= DGmezre- DGmezid= RT ( nAln gA+ nBln gB )Ejemplo: solucin de acetona-cloroformo a 35CCalcular Piid; Pire; Pid; gI,iXacetYacetKacetKchcl3DISOLUCIONES DE ELECTROLITOS: Son sustancias que generan iones en solucin.DISOLUCIONES REALESNO ELECTROLITOELECTROLITODBIL FUERTEElectrolitos Fuertes disocian completamenteElectrolitos Dbiles disocian parcialmenteDisoluciones se alejan del comportamiento ideal por la presencia de iones:Interacciones de largo alcanceElectrolito que disocia:Mn+An- n+Mz++ n-Az-DISOLUCIONES DE ELECTROLITOS: Son sustancias que generan iones en solucin.DISOLUCIONES REALESEjemplo:CaCl2 1 Ca2++ 2 Cl-n+= 1 z+= +2n-= 2 z-= -1Electrolito z+: z-Condicin de electroneutralidad: n+z++ n-z-= 0Para disolucin con electrolitosm = mo+ RT ln [ (g)n(n+)n+(n-)n-(m/mo)n]Donde la actividad del electrolito esa = (g nm/mo)ncmo se determina?DISOLUCIONES REALESDeterminacin del Coeficiente de Actividad Inico Promedio : gMtodos experimentales (estudios de coeficientes de distribucin,medidas de fuerzas electromotrices, medidas de propiedadescoligativas, determinaciones de solubilidades)Mtodo tericoTeora de DEBYE-HCKELDISOLUCIONES REALESTeora de DEBYE-HCKEL para Determinar Coeficiente de Actividad Inico Promedio : gEsta Teora dice que desviacin de idealidad se debe a la atraccinelectrosttica de los iones.Cuando concentracin de los iones tiende a cero, la ley lmite de Debye-Huckel eslog g= - z+|z-| I1/2Donde = 0.509 para agua como solvente a 25C y se define Fuerza inica del medio:i2im z21IDISOLUCIONES REALESLey lmite de Debye-Huckel (I < 0.01 en electrolito 1:1)log g= - 0.509 z+|z-| I1/2Sirve para disoluciones muy diluidas de electrolitos en agua a 25C Fuerza inica del medio:i2im z21IElectrolito FuerteElectrolito DbilPara electrolito fuerteMn+An- n+ Mz++ n-Az-mm+m-m+= n+m m-= n-mm+= n+ m m-= n- mPara electrolito dbilDISOLUCIONES REALESTeora de DEBYE-HCKEL para Determinar Coeficiente de Actividad Inico Promedio : g